Hormigonera

Una hormigonera (también conocida como mezcladora de cemento ) es un aparato que combina de forma homogénea cemento , áridos (como arena o grava) y agua para formar hormigón . Una hormigonera típica utiliza un tambor giratorio para mezclar los componentes. Para obras de menor volumen, se suelen usar hormigoneras portátiles para que el hormigón se pueda preparar en la propia obra, lo que da a los trabajadores tiempo suficiente para utilizarlo antes de que se endurezca. Una alternativa a la máquina es mezclar el hormigón a mano. Esto se suele hacer en una carretilla; sin embargo, varias empresas han empezado recientemente a vender lonas modificadas para este fin.

La hormigonera fue inventada por el industrial Gebhardt Jaeger , de Columbus, Ohio . ^{[ 1 ]} Sin embargo, el catálogo de precios de Stothert & Pitt de 1885 registra que la empresa H. Lee & Co. utilizó una hormigonera Lee durante la construcción del muelle Admiralty en Dover, Kent. Su distribuidor en los Estados Unidos era E. & FN Spon, libreros, ubicados en 35 Murray St, Nueva York. ^{[ 2 ]}

Una de las primeras mezcladoras de concreto fue desarrollada en 1900 por TL Smith en Milwaukee . La mezcladora ya exhibía la construcción básica, todavía común, con un tambor cónico inclinable (como un cono doble en ese momento) con paletas. El 9 de febrero de 1904, Richard Bodlaender, un inventor de Breslau, Alemania, patentó la primera mezcladora de concreto portátil. ^{[ 3 ]} Esta mezcladora de concreto era tirada por caballos y se llamaba "Mezcladora de Mortero". Funcionaba reemplazando las ruedas delanteras con un gran tambor que contenía grandes paletas para mezclar el cemento. ^{[ 4 ]} En 1925, al menos dos mezcladoras, construidas 25 años antes, todavía estaban en uso (números de serie 37 y 82). La Smith Mascot tiene esencialmente la misma construcción que las pequeñas mezcladoras que se usan hoy en día. En la década de 1920, la compañía TL Smith en Milwaukee construyó las mezcladoras de concreto más grandes del mundo. Las mezcladoras de esta compañía se usaban, por ejemplo  , para la construcción de la presa Wilson (seis mezcladoras de 2 yardas y dos de 4 yardas, en ese momento la instalación individual más grande de las mezcladoras de concreto más grandes del mundo), el primer estadio de la Universidad Estatal de Ohio y la presa Exchequer . ^{[ 5 ]} Roscoe Lee obtuvo una patente en 1934 por su diseño de mezcladora de concreto de tránsito. Este diseño permitió convertir camiones nuevos en mezcladoras de concreto utilizando una grúa para colocar un tambor en la parte trasera del camión. ^{[ 4 ]} Era menos costoso que un camión de cemento dedicado solo a transportar cemento y permitió que los camiones usados ​​continuaran adaptándose para otras cosas. ^{[ 3 ]} Las mezcladoras de concreto han seguido avanzando. Recientemente, se publicó una investigación que detalla un modelo de simulación directa de una mezcladora de concreto de ahorro de energía que utiliza tecnología hidráulica basada en la tecnología Matlab/Simulink. ^{[ 6 ]}

El mercado actual exige cada vez más homogeneidad y tiempos de mezclado cortos para la producción industrial de hormigón premezclado , y aún más para el hormigón prefabricado/pretensado. Esto ha dado lugar al perfeccionamiento de las tecnologías de mezclado para la producción de hormigón. Se han desarrollado diferentes tipos de mezcladoras estacionarias, cada una con sus propias ventajas inherentes, dirigidas a distintos segmentos del mercado de la producción de hormigón. Las mezcladoras más comunes que se utilizan hoy en día se dividen en tres categorías:

• Las mezcladoras de doble eje son conocidas por su mezcla de alta intensidad y tiempos de mezclado cortos. Estas mezcladoras se utilizan normalmente para hormigón de alta resistencia, hormigón armado y hormigón autocompactante, generalmente en lotes de 2 a 6 ^m³ ( 2,6 a 7,8 yd³ ) .   
• Las mezcladoras de eje vertical se utilizan con mayor frecuencia para hormigón prefabricado y pretensado. Este tipo de mezcladora se limpia bien entre lotes y se prefiere para hormigón coloreado, lotes pequeños (normalmente de 0,75 a ³ m³ o de 0,98 a 3,92 yd³ ) y múltiples puntos de descarga. Dentro de esta categoría, las mezcladoras de cuba están perdiendo popularidad frente a las mezcladoras planetarias (o de contracorriente), más eficientes, ^{[ 7 ]} ya que la acción de mezclado adicional ayuda en la producción de mezclas de hormigón más críticas (consistencia de color, SCC, etc.).   
• Las mezcladoras de tambor ( mezcladoras de tambor reversibles y mezcladoras de tambor basculantes) se utilizan para la producción de grandes volúmenes (lotes de 3 a 9 ^m³ o de 3,9 a 11,8 yd³ ) . Este tipo de mezcladora permite alcanzar altos niveles de producción.   

Todos los estilos de mezcladores tienen sus propias fortalezas y debilidades inherentes, y todos se utilizan en todo el mundo con distintos grados de popularidad.

Para trabajos pequeños, como reparaciones residenciales, renovaciones o proyectos de aficionados, no se suelen necesitar muchos metros cúbicos de hormigón. El cemento en sacos está disponible fácilmente en pequeñas cantidades, y los áridos y el agua se consiguen con facilidad en pequeñas cantidades para obras de menor envergadura. Para atender este mercado de hormigón en pequeñas cantidades, existen diversos tipos de hormigoneras portátiles compactas.

Una hormigonera portátil típica utiliza un pequeño tambor giratorio para mezclar los componentes. Para trabajos pequeños, el hormigón fabricado en la obra no pierde tiempo en el transporte, lo que permite a los trabajadores disponer de tiempo suficiente para utilizarlo antes de que se endurezca.

Las hormigoneras portátiles pueden funcionar con motores de gasolina, aunque lo más habitual es que funcionen con motores eléctricos que utilizan la corriente eléctrica convencional.

Estas hormigoneras se subdividen según su mecanismo de carga. En las hormigoneras de alimentación manual, el cemento, la arena y otros áridos se cargan en una tolva de accionamiento hidráulico y luego se vierten en el tambor mezclador para su mezcla final. La descarga se realiza inclinando el tambor. En las hormigoneras de alimentación manual, el cemento, la arena y otros áridos se añaden directamente al tambor mezclador de forma manual. Ambos tipos de hormigoneras son comunes en la construcción en África, algunos países de Oriente Medio y el subcontinente indio.

Las hormigoneras autocargables son máquinas únicas diseñadas para dosificar, mezclar y transportar hormigón. Constan de un tambor giratorio montado sobre un chasis con cabina operada por un operario y equipado con una cuchara de carga.

El operario de la hormigonera autocargable dosifica e introduce los ingredientes necesarios para la mezcla (cemento, áridos, etc.) en el tambor mediante la cuchara de carga. El tambor suele ser reversible, basculante o una combinación de ambos. Se descarga un volumen predeterminado de agua en el tambor a través de una unidad de dosificación. La mezcla gira a velocidad de mezclado dentro del tambor hasta que el hormigón se descarga por una rampa.

Las hormigoneras autocargables son ideales para obras donde no hay plantas de hormigón, el terreno no es apto para camiones hormigonera o la mano de obra es escasa o limitada. Sus aplicaciones incluyen la construcción urbana y rural, el mantenimiento de pavimentos de hormigón, la construcción de puentes y túneles, la construcción de carreteras municipales, la construcción de cimientos, instalaciones de defensa nacional, la construcción de ferrocarriles de alta velocidad, etc.

El correcto funcionamiento de las hormigoneras es uno de los mayores problemas de seguridad en las zonas de construcción. Actualmente, hay más de 250 000 trabajadores cuyas tareas están relacionadas con el procesamiento del hormigón. Más del 10 % de esos trabajadores, 28 000, sufrieron lesiones o enfermedades laborales, y 42 fallecieron en tan solo un año. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

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