La ciencia es como la tierra; sólo se puede poseer un poco ...
141
Transcript of La ciencia es como la tierra; sólo se puede poseer un poco ...
La ciencia es como la tierra; sólo se puede poseer un poco de ella. Jean-Baptiste Poquelin Molière
DEDICATORIA:
A mi cariñosa madre Mariluz y padre Luis que motivan mi vida, y me dan fortaleza para
enfrentarla, y por el sacrificio y amor con que me educaron.
A mí adorada hermada Liurka que siempre ha sido un ejemplo para mí y aún estando tan lejos
sigue cerca de mi corazón.
A mi bella sobrina Catalina que aunque lejos y tan pequeña llena mi corazón de alegría.
A mi Alian por su comprensión y ayuda y acompañarme durante tantos años.
Quiero agradercele a:
A mis padres por regalarme la vida el calor, y sus manos, siempre sujetando las mías en
las circunstancias más difíciles.
A mi hermana Liurka por ayudarme desde tan lejos para que este trabajo se realizara.
A mis tíos Ana, Deisy, Omar, Zoraida, Aideé, Tina, Jorge, Ileana y Ramoncito por estar
siempre preocupados por mí y brindarme sus consejos.
A mis abuelos paternos Luis y Verónica que aunque no están vivos siempre me brindaron
mucho amor y apoyo.
A mis abuelos maternos Clara y Wilfredo por protegerme con su cariño y ternura.
A mis primos Yuliet, Gaby, Deyli, David, Aliana, Omarito y en especial a Yeini y Edel
por contibuir a la realización de este trabajo.
A mi amor Alian por mostrarme la Ingenieria Civil y ayudar a realizar este trabajo.
A mi segunda familia que he adquirido en mí unión con Alian, en especial a mi suegra
Idalmis por su preocupación por mí en todo momento, a Tamara, a Omarito, a Patria, a
Hilda, a Gilberto, a Evelio y a Anabel.
A mis amigos de siempre Idairis, Anet, Dariel, José, Lilian, Manuel que me acompañaron
durante mi vida estudiantil y:
A otros como Danays, Elizabeth, Smith, Gretter, Daniel, Julio, Cepeda y muchos más a
los que conocí en esta carrera.
Y en especial a Lili y Wendy por acopañarme además durante estos 5 años de carrera .A
todos por llenar espacios, por el apoyo incondicional, por la sonrisa.
A mis amigas Aideé y Migdiala.
A los profesores de la Facultad de Construcciones por contribuir a mi formación como
ingeniera en especial a los profesores, Camilo, Rancés, Lesday, Iván e Ibañez por las
consultas ofrecidas para este trabajo.
A mi tutor Dr.Ing. Sergio Betancourt por su ayuda en la primera parte de este trabajo y ya
en la segunda y final al Dr.Ing. Juan José Dopico.
A los compañeros de Holguín en especial al profesor Alkaid por su ayuda incondicional,
a Jorge por hacer que mi estancia allí fuera grata, al compañero Conrado por su ayuda.
A todos muchas gracias
Índice Índice............................................................................................................................................... 9
Resumen ........................................................................................................................................ 13
Summary ....................................................................................................................................... 15
Introducción ................................................................................................................................ - 1 -
Capítulo I. Estado del arte de la producción de áridos ................................................................... 8
1.1Generalidades sobre áridos ........................................................................................................ 8
1.1.1 Conceptos ....................................................................................................................... 8
1.2 Clasificación de los áridos ........................................................................................................ 9
1.3 Propiedades físicas, mecánicas y químicas de los áridos ......................................................... 9
1.3.1 Propiedades físicas y mecánicas de los áridos. ...................................................................... 9
1.3.2 Propiedades químicas de los áridos .............................................................................. 12
1.3.2.3 Requisitos generales para todos los áridos. ............................................................... 13
1.3.3Composición granulométrica. ........................................................................................ 14
1.4. Proceso de producción de los áridos ...................................................................................... 16
1.4.1Extracción ...................................................................................................................... 17
1.4.2 Trituración y molienda ................................................................................................. 20
1.4.3 Clasificación y lavado .................................................................................................. 21
1.5 Tipos de molinos ..................................................................................................................... 23
1.5.1Molino de quijada o mandíbula ..................................................................................... 25
1.5.2 Molino de martillos o de impacto ................................................................................. 26
1.6 La situación de la producción de áridos en Cuba ................................................................... 28
1.6.1 Producción y canteras en Villa Clara ........................................................................... 33
1.7 La problemática de los Talleres de Ecomateriales .................................................................. 35
1.8 Conclusiones parciales ............................................................................................................ 37
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el
Taller de Ecomateriales ................................................................................................................. 38
2.1. Introducción ........................................................................................................................... 38
2.2. Organización del taller de producción de áridos .................................................................... 38
2.3. Propuesta de fijación de los molinos ..................................................................................... 42
2.4. Materia prima. Tamaño de las piedras a la entrada a los molinos ......................................... 53
2.5. Proceso de producción de los áridos a pequeña escala .......................................................... 55
2.5.1 Selección de las rocas a usar como materia prima ....................................................... 56
2.5.2. Transporte de las piedras al taller ................................................................................ 56
2.5.3. Proceso de producción ................................................................................................. 57
2.6. Capacidad de producción ....................................................................................................... 59
2.7. Control de calidad .................................................................................................................. 59
2.8. Conclusiones parciales ........................................................................................................... 60
Capítulo III. Concepción del “Manual para la producción local de áridos” ................................. 61
3.1. Conceptos y características generales de los manuales ......................................................... 61
3.1.1. Ventajas que ofrecen los manuales .............................................................................. 62
3.1.2 Limitaciones al no utilizar manuales ............................................................................ 63
3.1.3. Técnicas de elaboración de los manuales .................................................................... 63
3.1.4 Consideraciones para la elaboración del Manual ......................................................... 64
3.2. Aspectos técnicos a considerar en el manual ......................................................................... 67
3.3. Estructura del documento ...................................................................................................... 68
3.4 Conclusiones Parciales............................................................................................................ 70
Conclusiones ................................................................................................................................. 71
Recomendaciones ......................................................................................................................... 72
Referencias Bibliogáficas ............................................................................................................. 73
Bibliografía ................................................................................................................................... 75
Resumen
Actualmente los áridos son un mineral indispensable para el desarrollo de la sociedad, y
propiamente de la industria de la construcción y de otros sectores industriales. Para su
producción a gran escala son necesarias grandes inversiones iniciales para el montaje de
tecnología compleja y avanzada que siempre no es posible realizar. En nuestro país debido a este
factor y al estado de nuestra economía se ha observado una inestabilidad en la producción de
áridos en la última década, que ha producido un insuficiente suministro en el abastecimiento de
áridos para el sector de la construcción. Todo parece indicar que el tremendo desafío
constructivo del país no podrá enfrentarse sin desatar con audacia la iniciativa local.
En el Centro de Investigación de Estructuras y Materiales de la Facultad de Construcciones en la
Universidad Central Martha Abreu de Las Villas, se desarrollan investigaciones para solucionar
este problema ya que afecta la producción de los Talleres de Ecomateriales para el desarrollo de
los proyectos de este centro, como solución a este problema surge la idea de producir áridos con
una instalación sencilla en estos talleres que disminuya el déficit existente.
El trabajo recoge los principales elementos conceptuales que permite acercarnos a una primera
versión de lo que será el Manual de producción de áridos en condiciones locales. Considerable
importancia amerita contar con un manual que se convierta en una herramienta de trabajo
detallado, claro, ilustrativo, que permita al personal técnico y administrativo de los Talleres de
Ecomateriales el montaje, puesta en marcha y correcta explotación de dicha instalación.
Summary
Nowadays, the aggregates are an essential mineral for the development of society, and
specifically for the construction industry and other industrial sectors. For large scale production
huge investments are necessary for the assembly of complex and advanced technology that is
not always possible in our economical conditions. In our country due to this factor and the state
of our economy instability in the production of aggregates in the last decade has been observed,
which has resulted in an inadequate supply of aggregates for the construction sector. It seems
that the constructive challenge of our country could not be developed without setting off
boldly local initiatives.
In the Research Center for Structures and Materials of Construction Faculty at the Universidad
Central Martha Abreu de Las Villas, the researchers are conducting an investigation to solve
this problem because it affects the production of Ecomaterials Workshops for the development of
projects of this center and as a solution to this problem arises the idea of producing aggregates
with easy installations in these workshops to reduce the deficit.
This work summarizes the main conceptual approach that allows an early version of what will be
the Manual of production of aggregates in local conditions. A considerable importance has to
be given to have a manual that becomes a tool for detailed work, clear, vivid, allowing the
technical and administrative staff of the workshops of Ecomaterials the assembly,
commissioning and operation of the installation in a correct way.
Introducción
Introducción
- 1 -
Introducción Los áridos están presentes en muchos aspectos de la vida cotidiana, constituyendo los cimientos
de la sociedad y del desarrollo tecnológico. La mayoría de las persona desconocen su
importancia y su carácter indispensable para la construcción así como de su influencia en otros
importantes sectores industriales.
Los áridos son la primera materia prima consumida por el hombre después del agua (7 toneladas
por habitante y año, esto es, 19 kilogramos por habitante y día). (1)
Actualmente, la construcción, y dentro de ella la creación de infraestructuras, se ha convertido en
la actividad humana que mejor define el grado de desarrollo de un país. Se puede observar que
el bienestar de nuestra sociedad se apoya en el crecimiento global continuo de las ciudades,
fomentando todas las infraestructuras necesarias para su interconexión y mantenimiento, como
son: los puertos, los aeropuertos, las grandes obras hidráulicas y todas las redes de
comunicación, desde carreteras hasta las más modernas líneas ferroviarias de alta velocidad. Este
desarrollo se fundamenta sobre algo tan normal a nuestra vista, en el recurso geológico-minero
de los áridos. (2)
Si recordamos la historia de la humanidad, a partir del momento en que el hombre se organiza en
comunidades comienza su necesidad de encontrar y transportar piedra, arena y barro a los sitios
donde se establece para crear las estructuras de supervivencia que facilitarán su vida e
impulsarán el desarrollo de la civilización.(2)
En la antigüedad los egipcios utilizaban la arena en relojes para medir el tiempo y construyeron
sus enormes pirámides con piedras que han perdurado hasta nuestros días. Los griegos y
romanos emplearon rocas volcánicas, grava y arena para elaborar una especie de hormigón con
el que construyeron edificaciones que hoy en día están en pie como la Cúpula del Panteón de
Agripa en Roma. Llegaron a diseñar cisternas para almacenar agua con estos materiales. Las
calzadas y acueductos construidas por los romanos fueron con roca triturada que aún continúan
en uso.
El final del siglo XIX supuso una revolución en el arte de la construcción con la aparición del
cemento y del hormigón. En esa misma época, la creación de las redes de ferrocarril, de la
infraestructura de carreteras y de las obras públicas necesarias para franquear obstáculos requirió
Introducción
- 2 -
de la utilización de materiales nuevos y económicos en grandes cantidades. Comienza entonces
el verdadero auge de los áridos como sector productivo dependiente en gran medida de la
actividad constructora. (3)
Los áridos en general, son considerados como materiales baratos, abundantes, situados
necesariamente cerca de los centros de consumo, que tienen una composición y textura muy
diversa y presentan características muy distintas. Esta diversidad comienza con el tipo de
yacimiento y el enclave geológico, y continúan con las técnicas de explotación y procesos de
trituración del todo uno que se extrae de la cantera o gravera. (4)
La litología y las propiedades del árido son importantes factores para su posible uso en
construcción. Así, para morteros y hormigones se suelen preferir áridos naturales o calcáreos y es
importante conocer de estos la absorción de agua del árido, su composición química y
mineralógica y su reactividad con el cemento; para balasto de ferrocarril, cuarcitas u ofitas y,
para capa de rodadura en carreteras rocas poliminerales como basalto, pórfido, ortogneis u ofita
de alta resistencia al desgaste y como especificaciones de estos dos usos priman la resistencia a
la compresión y al desgaste, y la alterabilidad; y para bases y sub-bases de carreteras, la
resistencia a la compresión y la facilidad de compactación.(5)
En cuanto a la industria del hormigón, la producción anual a nivel mundial es cercana a los 5
billones de toneladas (Nehdi, 2001), siendo la consumidora más grande de recursos naturales,
tales como agua y áridos. Los áridos constituyen el componente principal del hormigón,
ocupando 65 a 75% de su volumen. La extracción de estas materias primas ocasiona importantes
impactos negativos sobre el medio ambiente, tales como erosión de suelos y pérdida de áreas
naturales y/o deterioro del paisaje. Según estimaciones, la industria del hormigón consume áridos
naturales a una tasa de aproximadamente 8 billones de toneladas cada año (Mehta, 1999). (7)
Incluyendo al hormigón los áridos se utilizan en la conformación de otros materiales
industriales, en este caso podemos encontrar al cemento que requiere de áridos calizos y
dolomíticos; en la elaboración del acero, plomo, zinc, cobre y antimonio se usan áridos calizos
como fundente; para la fabricación del vidrio se emplean arenas con gran contenido se sílice y
gravas de elevada pureza. Los áridos también están presentes en otras aplicaciones industriales
como por ejemplo en la generación de electricidad permiten la desulfuración de los gases;
corregir la acidez del agua y ayudar a depurarla con filtros de arena es otro de sus usos; en la
agricultura se emplean en la corrección de la acidez de los suelos y para fertilizar estos, así como
Introducción
- 3 -
son un ingrediente para el pienso de aves y ganado; en la industria alimentaria participan en el
proceso de fabricación de vino, cerveza y pan ,al igual que en el azúcar; no dejan de ser
importantes en la industria papelera , química, farmacéutica y cosmética entre otras.
Como se puede apreciar los áridos son un eslabón fundamental para el desarrollo de la sociedad
mundial, debido a esto la civilización demanda cantidades ingentes de este material que a su vez
requiere para su fabricación de la explotación de grandes canteras y graveras, y de tecnología
avanzada y específica que llevan un complejo montaje, lo que hace que esta demanda este por
encima de la producción real.
Nuestro país no está excepto de esta situación como citara Sosa Cardentey, Marta María (6) se ha
observado en la última década una manifiesta inestabilidad en las producciones de áridos. Por
esto estas producciones de áridos en gran medida son destinadas a obras de mucha envergadura
del MICONS, a obras turísticas, al programa de vialidad y obras de la Batalla de Ideas. Todo esto
conlleva a que en la provincia de Villa Clara los Talleres de Ecomateriales que son pequeñas
instalaciones que producen diariamente los materiales necesarios para una vivienda y media y
parte de su cubierta y donde se emplea la producción a pequeña escala y descentralizada exista
un déficit y un insuficiente abastecimiento de áridos, afectando las producciones de los mismo.
Para solucionar este problema en el Centro de Investigación y Desarrollo de Estructuras y
Materiales de la Facultad de Construcciones de la Universidad Central Martha Abreu de Las
Villas, centro que desarrolla un excelente trabajo en la búsqueda y aplicación de tecnologías
constructivas sencillas y económicas y de materiales de construcción alternativos para
disminuir el impacto que ocasionan estos al medio ambiente; surge como alternativa de solución
el montaje de una pequeña instalación para la producción de áridos a pequeña escala con el
empleo de molinos de mandíbulas para obtener áridos gruesos y molinos de martillos para áridos
finos, con la utilización de materias primas procedentes de pequeños depósitos de rocas de
distintas dimensiones que puedan recolectarse en las áreas cercanas a la instalación o en canteras
que en la actualidad se encuentran en desuso.
Considerable importancia recibe constar con un manual que permita al personal técnico y
administrativo de Los Talleres de Ecomateriales el montaje, puesta en marcha y correcta
explotación de dicha instalación.
Introducción
- 4 -
Antecedentes de la investigación:
Tiene como antecedente el trabajo, los estudios realizados por CIDEM en el año 2009, en el que
realiza la evaluación a partir de los costos por concepto de transportación y compra de los
distintos áridos obtenidos de las canteras en explotación y ofrece la caracterización de dos arenas
de roca y grava triturada, para así recomendar su utilización en los talleres. Además cuantifica
los volúmenes de desechos sólidos generados por las distintas empresas del sector de la
construcción en Villa Clara como consecuencia del proceso de fabricación de elementos y/o
productos para la construcción.
Pero esta producción descentralizada de áridos en pequeños talleres es lograda mediante el uso
de fuentes alternativas de materias primas, una de ellas son los pequeños depósitos de rocas que
en forma de fragmentos de distintas dimensiones que puedan recolectarse en las áreas aledañas a
la instalación y otra, en canteras que en la actualidad se encuentran en desuso y el
aprovechamiento de los escombros de algunas producciones de hormigón, siendo esta última el
mayor aporte de la tesis.
Justificación de la investigación:
La presente investigación forma parte de una serie de estudios que lleva a cabo el CIDEM de la
Facultad de Construcciones en la UCLV, para conformar una primera versión de un Manual para
el montaje, puesta en marcha y correcta explotación de una instalación de producción de áridos,
con el uso de molinos producidos en fábrica.
Situación problémica:
Existe necesidad a nivel de país de resolver la escasez de áridos en los talleres de Ecomateriales
a través de la producción de estos a pequeña escala, y del desarrollo de los proyectos de estos
Talleres para el medio ambiente y para el empleo de técnicas más económicas y sencillas.
La producción de áridos por la industria, se encuentra dirigida para determinados fines, lo que
conlleva a que los Talleres de Ecomateriales reciban cantidades limitadas de este producto, por
lo que la producción a nivel local podría satisfacer las demandas de áridos de los talleres, por lo
que se hace necesario la confección de un manual que facilite la producción de estos materiales.
Introducción
- 5 -
Problema:
¿Qué solución permitiría el montaje, puesta en marcha y correcta explotación de una instalación
de producción de áridos en la provincia de Villa Clara, con el uso de molinos producidos por la
industria?
Objetivo General:
Disponer de un manual general que permita al personal técnico y administrativo vinculado a los
talleres de eco-materiales, el montaje, puesta en marcha y correcta explotación de una instalación
portátil de producción de áridos, con el uso de los molinos producidos por la industria.
Objetivos específicos:
Determinar los parámetros técnicos reales de una instalación de producción local de
áridos con el equipamiento producido por el la industria
Presentar una primera versión del “Catálogo para la producción de áridos a pequeña
escala en condiciones locales”.
Hipótesis:
La experiencia en la producción de áridos en condiciones locales permite la obtención de una
propuesta de manual práctico, que permitirá al personal técnico administrativo de los Talleres de
Ecomateriales, el montaje, puesta en marcha y correcta explotación de los molinos de martillos y
de mandíbulas producidos por la industria.
Aportes:
• Aporte práctico:
La obtención de un manual que facilitará, al personal técnico y administrativo de los talleres de
eco-materiales, el montaje, puesta en marcha y correcta explotación de una instalación de
producción de áridos en condiciones locales.
Introducción
- 6 -
Estructura del Trabajo.
• Índice.
• Resumen.
• Introducción.
• Capítulo I: Estado del arte de la producción de áridos.
• Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el
Taller de Ecomateriales.
• Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
• Conclusiones.
• Recomendaciones.
• Referencias Bibliográficas.
• Bibliografía.
• Anexos.
Introducción
- 7 -
Diagrama de la Metodología de la Investigación
8
Capítulo I. Estado del arte de la producción de áridos
En el siguiente capítulo primeramente se darán conceptos importantes sobre los áridos así como
se explicarán sus diferentes clasificaciones, además se abordarán características de los áridos
establecidas por la norma cubana 251-2005 de acuerdo a sus propiedades en este caso
analizaremos las propiedades químicas, físicas y mecánicas así como su composición
granulométrica.
Seguidamente se realizará la descripción del proceso de fabricación que se lleva a cabo para la
obtención de los áridos, describiendo los tipos de molinos más utilizados enfocándonos en los de
mandíbula y los de martillos que son los de nuestro interés. Luego definiremos la situación de la
producción de los áridos en Cuba y especialmente en la provincia de Villa Clara, y a su vez de
los Talleres de Ecomateriales llegando a conclusiones que nos indicarán el camino que debe
tomar nuestra investigación.
1.1Generalidades sobre áridos
1.1.1 Conceptos
Áridos:
Material mineral procedente de rocas que se encuentran desintegradas en estado natural o
precisan de trituración mediante procesos industriales. Las dimensiones son diferentes, varían
desde 0,149 mm hasta un tamaño máximo especificado. (8)
Árido grueso:
Árido que posee principalmente, partículas de un tamaño superior a 4,76 mm.
Nota: El árido grueso puede describirse como grava (sin beneficiar o beneficiada) o como roca
triturada. . (8)
Árido fino (arena):
Árido que posee partículas de un tamaño desde 0,149 mm hasta 4,76 mm.
Nota: El árido fino puede estar descrito como arena natural (cernida o beneficiada) y como arena
de grava triturada y arena de roca triturada. (8)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
9
1.2 Clasificación de los áridos
Los áridos pueden clasificarse en naturales o artificiales. Los primeros se obtienen producto de la
trituración o descomposición de las rocas. La descomposición puede ser producto de la acción de
diversos factores naturales, como el aire, el agua, el viento, etcétera, los cuales con el tiempo van
descomponiendo la roca en granos de pequeños tamaños. Muchas veces los tamaños de estos
granos son los que usualmente se emplean en la confección de morteros y hormigones; como por
ejemplo: arenas de mar, arenas de ríos, gravas, etcétera. Cuando se quiere tener un control
adecuado de la calidad de estos áridos se les hace pasar por un proceso de lavado y clasificación
de tamaños.
El otro proceso para la obtención de áridos naturales consiste en: la trituración de granos, que
tienen los tamaños adecuados para usarlos en hormigón, y en la trituración de yacimientos
rocosos. En este proceso producto de la clasificación, se obtienen áridos de muy diversos
tamaños, a veces con el objetivo de obtener un producto de mejor calidad se lavan. (9)
Los áridos artificiales se preparan con productos diversos en estado pulverulento o pastoso, para
comunicarles fácilmente la forma y se endurece por procesos físico - químicos como por
ejemplo: escoria, ladrillo triturado, pizarra dilatada. (9)
En el transcurso de este capítulo nos referiremos a los naturales por ser los de nuestro interés.
1.3 Propiedades físicas, mecánicas y químicas de los áridos
1.3.1 Propiedades físicas y mecánicas de los áridos.
Propiedades físicas
Estas propiedades incluyen las características relacionadas con el peso y el volumen del material
de construcción, con su permeabilidad a líquidos y gases, calor y rayos radioactivos, etc. (9)
Propiedades mecánicas.
Estas propiedades caracterizan la capacidad de los materiales para resistir esfuerzos de
compresión, tracción, impacto, penetración por otros cuerpos y otras acciones en las que
intervienen fuerzas. A las propiedades señaladas anteriormente hay que incluirle la laborabilidad,
que es la facilidad de los materiales para ser manipulados. (9)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
10
Resistencia a compresión:
La resistencia a compresión de las rocas naturales que se van a utilizar para la fabricación de
áridos debe ser 1,5 a 2 veces mayor que la resistencia a compresión del hormigón fabricado con
ellos. (9)
Elasticidad:
El módulo de elasticidad del hormigón depende en un considerable grado del árido empleado en
su fabricación. La resistencia a flexión depende también de esta propiedad. Por lo general, a
medida que es más alto el módulo de elasticidad del árido, mayor es la resistencia a flexión
manteniendo los otros factores iguales. (9)
Porosidad:
Muchas autoridades en la materia consideran que el tamaño, abundancia y continuidad de los
poros en los áridos constituye su más importante propiedad física.
El tamaño y la naturaleza de los poros afectan la resistencia a los esfuerzos mecánicos de los
áridos; la absorción y la permeabilidad afectan la durabilidad de este desde el punto de vista de
su resistencia a los ataques químicos y su resistencia a las heladas.
El ensayo que mide la cantidad de estos poros es el de la determinación del por ciento de
absorción de los áridos en el agua. (9)
Sobre esto la NC 251-2005 establece que:
La absorción del árido, generalmente, no superará el 3% de la masa seca del mismo.
Adherencia:
Una de las más importantes características del árido para la fabricación del hormigón es su
capacidad de adherirse fuertemente a la pasta de cemento. En investigaciones se ha señalado que
es el factor más importante que afecta la resistencia a la compresión y que tiene una influencia
marcada en la resistencia a la flexión. A medida que la superficie de un árido sea más rugosa se
produce una mejor adherencia de él con la pasta de cemento. (9)
Cambios de volumen debido a los cambios de humedad.
Estabilidad de volumen:
Las partículas de los áridos que cambian de volumen excesivamente con el humedecimiento y
secado producen esfuerzos internos en el hormigón. (9)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
11
Según la NC 251-2005.
El ensayo de estabilidad de volumen se aplica solo a áridos gruesos fundamentalmente en países
sometidos a climas muy fríos donde se evidencien ciclos de congelación y deshielo o medios
agresivos salinos, por lo que se considera un ensayo no obligado para muestro país y su
implementación debe ser fundamentada.
Cuando se prueben a 5 ciclos de ensayo, su pérdida máxima en peso expresada en por ciento no
será mayor que la establecida en la Tabla 1.1.
Tabla 1.1: Estabilidad de Volumen para árido grueso.
Los áridos cuyos resultados de ensayo no alcancen los valores de estabilidad de volumen
definidos en la tabla podrán ser aceptados siempre que se demuestre, que hormigones fabricados
con áridos del mismo origen ensayados, han dado un servicio satisfactorio cuando han estado
expuestos a las mismas condiciones a que va a estar sometido el hormigón en cuestión.
Resistencia mecánica de los áridos gruesos:
La resistencia mecánica de los áridos gruesos se determinará por el Índice de triturabilidad (ver
Tabla 1.2) o por el ensayo de Abrasión Los Ángeles establecidos en las NC 190 y NC 188
respectivamente.
Nota: El ensayo del índice de triturabilidad y el de abrasión Los Ángeles, están establecidos para
la fracción 20-10.
Sulfato de sodio 12Sulfato de magnesio 18
Tipo de reactivo utilizado
Pérdida máxima en masa (%)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
12
Tabla 1.2: Requisitos según el índice de triturabilidad.
La Tabla 2 de la NC 251-2005 establece para diferentes tipos de hormigón los requisitos según la
Abrasión Los Ángeles. Para hormigones sometidos a la erosión elevada y hormigones
arquitectónicos y de obras marítimas la abrasión será 30 %, para hormigones sometidos a
desgaste en pavimentos para tráfico vehicular, y peatonal, hormigones de más de 50Mpa será 40
% y para otros tipos de hormigones menores de 50 Mpa 50%.
1.3.2 Propiedades químicas de los áridos
Estas propiedades son evaluadas por su resistencia a ácidos, álcalis y soluciones salinas las
cuales pueden provocar reacciones químicas en los materiales y causar su deterioro. Es deseable
obviamente que los áridos sean químicamente inertes pero lamentablemente muchos áridos
naturales contienen sustancias nocivas al hormigón. (9)
En el siguiente epígrafe se expondrán dichas propiedades que aparecen en la NC 251:2005.
1.3.2.1 Otras sustancias perjudiciales en los áridos gruesos
Las especificaciones para sustancias perjudiciales en los áridos gruesos se dan en la Tabla 1.3.
Tabla 1.3: Otras sustancias perjudiciales en áridos gruesos
Seco Húmedo Saturado
Pavimentos de hormigón para tráfico pesadoHormigones de más de 40 MpaPavimentos y pisos sometidos al desgaste
Otros hormigones menores de 40 Mpa 20-35 35-50
Tipo de HormigónÍndice de triturabilidad
Menos de 15 Menos de 25
Hormigones arquitectónicos, expuestos a diferentes tipos de erosiones
15-20 25-35
1 Partículas de arcilla Inferior o igual a 0.25 %
Cuando el árido proviene de rocas ígneas Inferior o igual a 20 %
Cuando el árido proviene de rocas sedimentarias
2 Inferior o igual a 10 %
Cantidad de partículas planas y alargada:
Cantidad máxima del peso total de la muestra (%)Indicadores de calidadNo.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
13
1.3.2.2 Otras sustancias perjudiciales en áridos finos
Los requisitos para otras sustancias perjudiciales en la arena se dan en la Tabla 1.4.
Tabla 1.4: Otras sustancias perjudiciales en los áridos finos.
1.3.2.3 Requisitos generales para todos los áridos.
Estos requisitos son válidos para todas las fracciones de los áridos gruesos y áridos finos.
Reacción árido álcali:
El árido que se utilizará en hormigones sujetos a frecuentes humedecimientos, exposiciones
largas en una atmósfera o en contacto con el suelo húmedo no estará compuesto por sustancias o
minerales de forma tal que sean nocivamente reactivos con los álcalis en el cemento, en una
proporción tal que sea causa de expansiones excesivas del hormigón.
Se exceptúan del punto anterior los casos en que tales áridos se usen con un cemento que
contenga menos de 0,6 por ciento de álcalis, calculados como óxido de sodio, o con la adición de
un producto aprobado que evite una expansión dañina debido a la reacción árido álcali.
Impurezas:
El árido no contendrá impurezas cuya naturaleza o cantidad puedan afectar las propiedades
esenciales del hormigón (resistencia, impermeabilidad, durabilidad, y otros) por tanto:
Se consideran prohibidas las partículas de carbón, de madera u otros residuos (coke, ceniza,
escoria, asfalto, y otros).
Se consideran toleradas las pequeñas cantidades de sulfato de calcio (yeso) y de sulfuro de hierro
(pirita) bajo reserva que su contenido total en azufre expresado en anhídrido sulfúrico SO3 no
sobrepasa el 1% del peso total de la muestra de árido seco.
La distribución en el árido de las impurezas toleradas será uniforme y las partículas que la
constituyen tendrán un volumen inferior de 0,05 m³.
1 Partículas de arcilla2 Impurezas orgánicas
1Máximo placa 3
Nota: No se aplica a los áridos de yacimiento
No Indicadores de calidad Cantidad máxima del peso total de la muestra (%)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
14
Contenidos de cloruros:
Para limitar de manera total la afectación de cualquier tipo de cloruros, se utilizarán como
referencia el total de todos los iones cloruro (Cl¯) contenidos en la suma de todos los áridos que
se combinen.
Las cantidades de iones cloruro (Cl¯) para los diferentes tipos de hormigón se establecen en %
en la Tabla 6 de la NC 251:2005. Siendo los siguientes, para hormigón retensazo, hormigón
armado y curado térmicamente 0.01 %, para hormigón armado con cemento Portland puro 0.03
%, para hormigón armado con cemento puzolánico 0.05 % y para hormigón en masa sin limites.
Nota: Cuando se requiera que en el hormigón no aparezca eflorescencia, el contenido de iones
cloruros no debe ser superior a 0.15 %.
1.3.3Composición granulométrica.
El término granulometría se refiere a la distribución de los tamaños de las partículas del árido,
este factor tiene una influencia grande sobre el comportamiento del hormigón en cuanto a la
facilidad de mezclado, transporte, colocación, y compactación sin que se produzca separación de
las partículas de diferentes tamaños que integran el árido.
En los áridos utilizados en el hormigón se pueden distinguir dos tipos de granulometría.
Granulometría continua: es aquella en que aparecen partículas de áridos de diferentes tamaños.
Granulometría discontinua: es aquella en que se omiten ciertos tamaños de las partículas de los
áridos.
A continuación se expone todo lo referente a este tema obtenido de la NC 251-2005.
Granulometría de los áridos gruesos:
Los áridos gruesos deberán cumplir con los rangos granulométricos establecidos en la Tabla 3 de
la NC 251-2005. La tabla de granulometría de los áridos gruesos establece los siguientes límites
de fracción nominales y equivalentes respectivamente expresados en mm, 75-40 76-38, 65-40
63-38, 40-20 38-19, 40-10 38-13, 25-10 25-13, 25-5 25-5, 20-10 19-10, 20-5 19-5, 13-5 13-5,
10-5 10-5, además para cada limite de fracción establece los rangos de % pasado.
Nota: Los límites de las fracciones se expresan en medidas nominales del Sistema Inglés y su
equivalente al hacer la conversión al SI.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
15
Material más fino que el tamiz 200 (75 μm) de los áridos gruesos.
El % permitido de material más fino que el tamiz 200 en los áridos gruesos para cualquier
hormigón es inferior o igual que 1%.
El contenido de material más fino que el tamiz 200 en los áridos gruesos puede ser incrementado
bajos las siguientes condiciones:
- Si el material más fino que el tamiz 200, contenido en el árido grueso está esencialmente libre
de arcilla o esquistos el porciento puede ser incrementado hasta el 1,5 %, (El contenido de arcilla
o esquisto será el resultado del procedimiento de ensayo que se adopte).
- Si la procedencia del árido fino que será utilizado en el hormigón tiene menor contenido de
material más fino que el tamiz 200 que el máximo permisible establecido en la Tabla 5, el
porciento limite (L) del árido grueso podrá ser incrementado atendiendo al valor de cálculo
obtenido por la siguiente expresión
L = 1+ (P / 100 – P) x (T – A) donde:
L: límite del contenido de tamiz 200 especificado en el árido grueso expresado en %.
P: porciento de árido fino con relación al peso total de áridos.
T: límite del contenido de tamiz 200 en áridos fino expresado en %.
A: contenido real de tamiz 200 en el árido fino.
Granulometría de los áridos finos
Los áridos finos cumplirán con los rangos granulométricos establecidos en la Tabla 5 de la NC
251-2005. Que establece como límites nominales de la fracción en mm 5-0.15 y los % pasado
para cada abertura de los tamices normalizados.
Material más fino que el tamiz 200 (75 μm) de los áridos finos.
El rango del Módulo de Finura para los áridos finos será entre 2,2 y 3,58.
Nota: Para el suministro continuo de áridos finos de una fuente dada, el Modulo de Finura
promedio admitirá una desviación (mayor o menor) en el orden de un 0,20 (20%).
Los áridos finos no podrán tener una cantidad mayor de material más fino que el tamiz 200 (75
μm) que lo que se especifica en la Tabla de la NC 251-2005. Que establece que para áridos finos
(arenas no trituradas beneficiadas de yacimiento y arenas de roca triturada) que serán utilizados
en hormigones sometidos a la abrasión se admitirá un 3% y para los demás hormigones un 5%. Y
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
16
en el caso de las arenas de rocas trituradas, si el material mas fino que el tamiz 200 consiste en
polvo de la fractura esencialmente libre de arcilla y esquistos, los límites expresados en la tabla
pueden incrementarse a 5 para hormigones sometidos a la abrasión y a 7 para todos los demás
hormigones.
1.4. Proceso de producción de los áridos
Los humanos tomamos valiosos recursos de la naturaleza con la ayuda de la industria extractiva,
no apreciando su presencia o valor en esta. En este caso encontramos a la piedra que luego de
ser extraída es tritura hasta convertirla en áridos. Estos áridos posteriormente se convierten en
materiales de construcción que pasan a constituir nuestro entorno con el que interactuamos a
diario; los edificios, los caminos, las sendas y los puentes, lo casi cierto es que de seguro nadie
ha pensado lo que son estos materiales, lo que representan, o de donde ellos vienen.
La piedra es extraída de yacimientos naturales que se explotan a cielo abierto o de forma
subterránea llamados canteras.
Otro concepto de cantera se define a continuación: cantera se define como el lugar geográfico de
donde se extraen o explotan agregados pétreos para la industria de la construcción o para toda
obra civil, utilizando diferentes procesos de extracción dependiendo del tipo y origen de los
materiales, donde se puede presentar desde extracción con dragas en lechos de ríos hasta utilizar
explosivos en laderas de montañas y cámaras de explotación. (Canteras universidad nacional de
Colombia)
En Cuba todas las canteras de explotación son a cielo abierto y se presentan en forma de escarpa
casi vertical; a media ladera o en terreno llano. En otros países existen canteras de tipo
subterráneas. (Lecciones de áridos .Sequeira)
Cuando se cuenta con un yacimiento antes de explotarlo es necesario llevar a cabo una serie de
investigaciones y estudios geológicas, realizar ensayos del material para así determinar si las
características, calidad y cuantificación del volumen del material cumplen con las expectativas,
además se deben realizar estudios preliminares en cuanto a la zona de influencia, y sobre
aspectos económicos como son distancia de transportación e inversión requerida para el buen
funcionamiento y producción de la instalación.
Una vez determinada la cala o altura de lo que va a ser el piso de la cantera y su inclinación o
pendiente, procedemos a la eliminación de la capa vegetal o de cualquier otro material inservible
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
17
de la zona en cuestión, extendiendo esta limpieza en el sentido en que ha de avanzar el frente.
(10)
-Descubierta de las capas no explotables (Cubierta vegetal, estériles y rocas alteradas)
Al empezar a explotar una cantera, la primera operación que hay que efectuar es el desbroce, que
consiste en quitar la capa de tierra que cubre la piedra a explotar y la capa superior de la misma
piedra que ha sido alterada o desintegrada por la acción de las aguas, o estropeada por su
contacto o por los productos que contenían las tierras que las cubrían. (11)
Etapas generales de la explotación de una cantera.
1. Extracción.
2. Trituración y molienda.
3. Clasificación y lavado.
Estas etapas corresponden al proceso más general, en ocasiones solamente se requiere por
ejemplo: extracción y clasificación; en otras la extracción, clasificación y lavado; como en otras
se requiere de extracción, trituración y clasificación, etcétera. (9).En la Figura 1.1 se muestra el
esquema de explotación de los áridos.
Figura 1.1: Esquema de explotación de áridos. (27)
1.4.1Extracción
La extracción es una fase fundamental durante la producción de áridos. La concepción y el
diseño de las explotaciones así como la técnica operativa empleada varían cuando se trata de
extraer rocas consolidadas o roca sin consolidar, en vía seca o en vía húmeda:
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
18
Extracción de los materiales
Extracción de materiales sin consolidar (graveras): cuando los materiales no están
consolidados, se emplean equipos de arranque mecánico como palas, excavadoras, cargadores,
dragalinas, y tractores sobre orugas (buldózer), que extraen directamente la roca. Existen dos
vías de realizar esta extracción.
• En vía seca: cuando el yacimiento se encuentra por encima del nivel del agua (capa
freática o nivel del curso de agua), se emplea maquinaria minera y de obras públicas,
como excavadoras, buldózer y palas cargadoras, atacando el frente de material desde
arriba, o bien desde el pie del mismo.
• En vía húmeda: cuando el yacimiento se encuentra por debajo del nivel del agua, desde la
orilla se utilizan dragalinas con cables y cuchara o retroexcavadoras (si la profundidad es
escasa) o, desde el agua, dragas (en profundidades mayores).
Extracción de materiales consolidados (canteras): mediante la voladura con explosivos,
adoptando grandes medidas de seguridad, para la fragmentación controlada del macizo rocoso y
la obtención de un material que se transportará por dumpers o cintas a la planta de tratamiento.
Explotación mixta: es el tipo de explotación donde se combinan lo dos procedimientos
anteriores. (14)
La extracción de la piedra de esta cantera se realiza generalmente por medio de explosivos. La
carga de explosivos se hace distribuyendo en barrenos ejecutados a una separación y con un
diámetro estudiado de acuerdo a las características de la voladura. La perforación de estos
barrenos se realiza empleando diferentes tipos de maquinas, la selección del tipo de maquina
para perforar adecuadamente, será en función de la naturaleza de la roca, de las profundidades a
alcanzar y del rendimiento esperado de la cantera. (9)
Existen diferentes tipos de máquinas perforadoras entre las que se encuentran:
1-Máquinas de percusión.
2-Máquinas rotativas.
3-Máquinas de perforaciones térmicas.
A continuación explicaremos cada una de ellas.
1- A este grupo pertenecen los útiles de perforación manual entre los cuales se encuentran la
barra de acero de 1,5 a 3 m de longitud, con un diámetro de 30 a 40 mm para barrenos verticales;
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
19
y los punteros de acero de 0,5-1m de longitud y con diámetro de 2cm sobre los que se golpea con
una maza, para los barrenos horizontales.
Entre los equipos mecánicos encontrados en este grupo tenemos las sondas de cable que se
pueden llegar a realizar perforaciones superiores a los 20m. Los martillos perforadores ligeros de
mano, que permiten perforar hasta 5m de profundidad y los martillos perforadores pesados sobre
soporte que pueden alcanzar profundidades de 15-20m.
2- Entre estas tenemos los martillos ligeros con motor eléctrico o de gasolina, los martillos de
rotación movidos por aire comprimido con empujadores y los martillos por aire comprimidos
sobre soportes. (9)
De los soportes de los martillos pesados el más utilizado en cuba es el denominado Wagondrill
(Colectivo de autores) que no es otra cosa que un martillo montado en un carro especial algo
fácil de transportar. El martillo corre a lo largo de dos guías y en realidad es más eficaz, rápido y
seguro que el manual sobre todo cuando se barrena en posición horizontal o inclinada. (11)
No es posible dar reglas fijas respecto al sistema de barrenado a seguir; la altura del frente y las
características de la piedra a arrancar, son dos datos que en cierto modo, condicionan el tipo de
perforadoras a emplear y diámetro de los barrenos más aconsejables.
Existen diferentes métodos para la realización de la voladura entre los que se encuentran:
a) Voladura por escalones de pequeña altura (4 a 10m).
b) Voladura en un solo escalón de 10 a 20m de altura por minas horizontales.
c) Voladura mediante minas profundas verticales en frentes de gran altura.
d) Voladuras mediante grandes hornillas.
e) Voladuras de embudos.
Abiertos los barrenos de forma conveniente para desprender el trozo de roca deseado, se produce
a cargarlos con los explosivos (pólvora de mina, dinamita,
etc.), según la dureza de la roca y tamaño del bloque colocados en un papel parafinado llamados
cartuchos. Se introducen los necesarios, poniéndose una mecha o conductor eléctrico para darles
fuego. Con objeto de que el explosivo actué sobre la roca, se obturan los barrenos cargados con
arcillas o arenas, papel, etc. comprimiéndola para formar un taco, mediante un cilindro de
madera provisto de una ranura, según una generatriz, para que se aloje la mecha. La explosión de
los barrenos se logra prendiendo fuego mediante mechas de seguridad (Bickford) que están
formadas por un cordón de algodón o yute en cuyo intermedio lleva pólvora negra, esta
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
20
recubierto por plástico, ardiendo a razón de 1 cm/s debiéndose poner la longitud necesaria del
cordón para que los operarios les den tiempo de alejarse de la detonación. (11)
Gran parte de los productos de la primera voladura por sus dimensiones no pueden ser
procesados por las trituradoras, por lo que requieren de una segunda voladura conocida con el
nombre de retaqueo con lo cual se obtienen piedras de tamaños adecuados a las capacidades de
las trituradoras. Una vez concluida esta etapa se procede a la carga y el trasporte.
La carga del material arrancado desde el suelo hasta el medio de transporte se realiza empleando
algún tipo de pala cargadora mecánica. Para transportar se pueden emplear camiones de volteo,
Dumper o camiones que cuenten con dispositivos que permiten adicionarles cajas móviles
depositadas sobre el piso de la cantera. (9)
1.4.2 Trituración y molienda
Luego de extraídos los materiales son transportados para ser triturados por los molinos.
Las operaciones de fragmentación pueden dividirse en:
1. Machaqueo primario o premachaqueo. Proporciona fundamentalmente piedra de gran tamaño
a partir de los bloques extraídos de las canteras.
2. Machaqueo. En esta etapa se producen fundamentalmente los áridos grueso de mayor tamaño.
3. Fabricación de gravilla.
4. Pulverización. Donde se producen los polvos minerales o fillers. Se llama también machaqueo
primario a las operaciones 1 y 2, machaqueo secundario a la operación 3 y molido a la
producción de arena o fillers.
El premachaqueo se logra usualmente mediante:
• Aparatos de mandíbulas.
• Aparatos giratorios.
El machaqueo y la fabricación de gravilla se logra mediante:
• Aparatos de mandíbulas.
• Aparatos giratorios.
• Aparatos de percusión. (Martillos)
• Aparatos de cilindros.
El molido y la pulverización se logra mediante:
• Aparatos giratorios.
• Aparatos de cilindros.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
21
• Aparatos de martillos.
• Aparatos de bolas.
Machacadoras de mandíbulas
En este tipo de machacadora la piedra se fragmenta bajo la acción de dos mandíbulas una fija y
otra móvil, provista de placas acanaladas de acero al manganeso.
Machacadoras giratorias
En este tipo de machacadora la fragmentación se obtiene por presión entre una cubeta anular fija
en forma troncocónica, llamadas también cono de desgaste, y animada de movimiento excéntrico
en el interior de la cubeta.
Machacadoras de percusión
En estos equipos, la fragmentación se produce por choques. La parte activa consiste en uno o dos
rotores pesados convenientemente equilibrados sobre los que se fijan percutores o martillos fijos
y que giran según los casos entre 200 y 1000 rpm y con diámetro de hasta 1250mm para las
machacadoras primarias
Machacadoras de cilindros y Machacadora de cilindro único dentado
Están constituidos por un cilindro dentado que gira ante una mandíbula fija. La fragmentación se
realiza por presión entre el cilindro revestido de placas dentadas y la mandíbula fija cóncava.
Machacadoras de cilindros dobles
Estos equipos se destinan en principio a la producción de arena. La fragmentación de los
productos se obtiene por aplastamiento entre los cilindros de diámetro comprendido entre 400 y
1000 mm que giran en sentido inverso a velocidades del orden de 100 a 180 rpm.
Machacadoras de barras
Estos equipos se utilizan para la producción de arenas, la fragmentación se obtiene por choques y
rozamientos entre barras de acero que se mueven con los materiales
Machacadoras de bolas
Estos aparatos son similares a los anteriores sustituyéndose las barras por bolas esféricas de
acero duro o de fundición.
1.4.3 Clasificación y lavado
Antes de triturar las rocas estas se pasan por un tratamiento previo, de manera tal que los
materiales que sobrepasen determinadas dimensiones sean retenidas y rechazados.
Los procedimientos de clasificación una vez trituradas las rocas son: (9)
1. Clasificación mecánica.
• Por tromeles cilíndricos.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
22
• Por cribas planas vibratorias.
2. Clasificación por vía hidráulica.
• Lavado.
• Clasificación.
3. Selección de aire. Eliminación del polvo.
• Eliminación del polvo.
• Clasificación
1. Clasificación mecánica.
• Tromeles cilíndricos.
Los tromeles cilíndricos son tamices giratorios constituidos por un cilindro metálico con una
inclinación del 10% aproximadamente respecto a la horizontal. La rotación se obtiene mediante
un eje central o rodillos exteriores. Los tromeles pueden estar constituidos por un solo cilindro o
por varios cilindros concéntricos.
• Cribas planas vibratorias.
En este caso el cribado se obtiene mediante tamices planos sometidos a oscilaciones o
vibraciones bajo cuyo efecto se desplazan los materiales. La clasificación se obtiene por este
desplazamiento sobre uno o varios tamices superpuestos.
2. Clasificación por vía hidráulica.
• Lavado
La clasificación de las arenas por vía hidráulica se asocia en la mayor parte de los casos al lavado
de los finos de los materiales de naturaleza orgánica y arcillosa. El lavado destinado a liberar
estos materiales puede efectuarse antes del machaqueo primario o después. Por otra parte puede
realizarse un lavado previo en cantera, cuando en el emplazamiento de la cantera hay agua
suficiente.
Los aparatos de clasificación hidráulica de las arenas pueden clasificarse en:
• Clasificadores hidráulicos.
Los conos clasificadores son los equipos más sencillos
• Clasificadores hidromecánicos.
En estos aparatos se añade a la acción del agua la de elementos mecánicos móviles
• Clasificadores hidrocentrífugas.
Estos aparatos permiten la fijación de fronteras de corte de 0.05 a 0.15 mm.
3. Selectores de aire. Eliminación del polvo de los áridos.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
23
Para los granos de arena inferior a 10mm es posible el tratamiento con un selector de aire
siempre que el grado de humedad del producto no sobrepase el 3%. Este equipo esta compuesto
de dos cámaras concéntricas.
1.5 Tipos de molinos
En la etapa de trituración o molienda para la fabricación de áridos finos y áridos gruesos, los
molinos son equipos básicos e indispensables. Su función principal es triturar la piedra
procedente de una cantera o de un molino antecedente. Dicha trituración se realiza impartiéndole
al material tensiones superiores a su límite elástico ocasionando su fractura. Los molinos tienen
tres clasificaciones de acuerdo a la forma en que producen la rotura del material:
1) Molinos que fracturan la piedra a través de la compresión.
2) Molinos que producen la fractura por golpes.
3) Molinos que producen la fractura por desgaste.
Los tipos de molinos existentes son los siguientes:
1-Molino de quijada o mandíbulas, simples o de doble acción. (Producen la fractura por
compresión).
2-Molino de cono o giratorios. (Producen la fractura por compresión).
3-Molino de martillos. (Producen la fractura por golpes).
4-Molino de impacto. (Producen la fractura por golpes).
5-Molino de rodillos. (Producen la fractura por compresión).
6-Molino de bolas. (Producen la fractura por desgaste).
Es importante señalar que en su funcionamiento existen trituradoras que combinan los principios
de fractura por compresión y por golpes. Así como existen otros efectos ocasionados a las
piedras por los molinos como el corte o cizallamiento
Existen tipos de trituradoras que combinan ambos principios. Tales son las trituradoras de
rodillos dentados con o sin placa móvil.
También debemos considerar otros efectos que actúan sobre las piedras en algunos tipos de
molinos y que son el corte o cizallamiento.
Como ya se ha observado anteriormente existen diferentes tipos de molinos con diversas
características, todo está en dependencia de las necesidades que se presenten para la molienda,
así como de las ventajas y desventajas que estos ofrezcan .Para una correcta utilización y
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
24
elección de una máquina existen distintos factores que se establecen por Sequeira en su libro
Lecciones de áridos y en el Colectivo de autores, Materiales de construcción como son:
1. Tamaño del material:
a) Que entra: Es decir, el tamaño de los pedazos del material que se van a someter a la
trituración.
b) Que sale: El tamaño más grande que pueden tener los pedazos, partículas, o granos del
material después de molido para que se pueda usar en una función específica.
2. Tipo o clase del material:
a)Duro b)Blando c)Quebradizo
d) Pegajoso e) Abrasivo
Todas estas condiciones afectan el diseño de los molinos y dan soluciones diferentes para
obtener un máximo de eficiencia en cada caso particular.
3. Forma de trituración.
a) En seco. b) Húmeda.
Durante la trituración se produce calor como resultado de la energía propia del proceso y
además, generalmente se produce polvo.
En algunos casos para facilitar la molienda para que no se eleva la temperatura y no se produzca
polvo y si le proceso o el material lo permite, la molienda se realiza con el material mezclado
con agua.
4. Cantidad:
La cantidad o volumen de la trituración o molienda que es necesario obtener en un tiempo dado
es otro factor importantísimo en las variaciones de los tipos y tamaños de molinos.
5. Coeficiente de reducción.
Un efecto importante a considerar en la elección de los aparatos de fragmentación es el
coeficiente de reducción, que viene expresado por la fórmula:
En la que:
D- es la dimensión media más probable de los materiales admisibles a la entrada del aparato.
d- es la dimensión media obtenida a la salida.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
25
En el transcurso de este trabajo solo explicaremos los molimos de martillos y de mandíbula por
ser los de nuestro interés.
1.5.1Molino de quijada o mandíbula
Este tipo de molino tritura el material por medio de la compresión. Existe dos modelos básicos
del tipo, que son los de simple acción y los de doble acción que se diferencian en como aplican el
principio general en que está basada esta máquina.
Los molinos de quijada están compuestos de un elemento vertical fijo y otro móvil formando
entre uno y otro un ángulo que esta fijo en su vértice y se mueve por la parte superior en forma
de vaivén (ver en la figura 1). Por la parte superior penetra el material que por gravedad trata de
ir hacia abajo. En la parte inferior se fija el tamaño de salida que se quiere obtener del material.
La trituración se obtiene por la presión repetida que le imprime al material el elemento o quijada
móvil al apretarlo contra el elemento fijo. Estos molinos se usan mucho en las canteras de
extracción de piedras trituradas para la construcción. Sus partes componentes se pueden apreciar
en la Figura1.2.
Figura1.2: Partes componentes del molino de mandíbulas.
Desventaja:
• Tiene como defecto este molino o trituradora que es posible que salga algún pedazo de
material en forma de laja con un tamaño mucho más grande que el máximo que se quiere
obtener, porque se cuele por la forma de salida que es de forma alargada.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
26
Ventajas:
• Este molino requiere poco mantenimiento.
• Sufre poco desgaste.
• Los hay de distintos tamaños lo que permite elegir el modelo más adecuado que se desea
obtener.(11)
1.5.2 Molino de martillos o de impacto
En estos molinos, la trituración del material se logra por medio de golpes repetidos sobre el
mismo, es decir, por medio de impactos. Estas maquinas están formadas básicamente por un eje
movido por un motor, al cual van insertados perpendicularmente una serie de elementos
salientes llamados martillos que pueden estar fijos o ser móviles.
Cuando el motor hace girar el eje, con el que giran los martillos y al introducirse el material
dentro de la caja que forma el molino, los martillos lo golpean y lanzan contra las paredes de la
caja donde rebotan, y vuelven a ser alcanzados por los martillo y vueltos otra vez a “batear”.
Este proceso se repite hasta que el material es capaz de pasar por las aberturas de la parrilla que
forma el fondo de la caja del molino y sale ya como material triturado. La rotación del eje y los
martillos se hacen a grandes velocidades para aumentar la fuerza del impacto (ver en la Figura
1.3).
Este tipo de molino es de una gran flexibilidad en su diseño, existiendo muchos modelos. Se
hacen de distintos tamaños lo cual permite que se utilicen en la primera etapa de molienda y que
se utilicen en la segunda etapa, de acuerdo con el gran diámetro de entrada y salida del material y
del volumen de producción.
También se hacen modelos para distintos tipos de material como materiales duros y blandos,
para moler virutas metálicas, etc.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
27
Figura 1.3: Partes y componentes que intervienen en la trituración de la piedra en el molino de
martillos.
Ventajas:
• Como maquinaria, en proporción con otros tipos de molinos, son menos pesados.
• Son más fáciles de instalar que los demás molinos.
• Presentan un consumo menor de energía.
Desventajas:
• Como inconveniente tiene que los martillos se gastan y hay que pasarlos periódicamente
para cambiarlos. (11)
En la actualidad se pueden encontrar los más diversos tipos de molinos variando su forma, sus
características, sus usos, ya que esta maquinaria se ha ido desarrollando y a encontrado un gran
avance tecnológico, pero lo que si no ha cambiado son sus principios para el funcionamiento (ver
Figura 1.4) . A modo de conclusión también podemos decir que no se ha encontrado el molino
que ofrezca los mejores resultados para todos los casos y condiciones específicas que se
presentan en los procesos. A continuación se muestran imágenes de estos equipos.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
28
Figura 1.4: Diversos tipos de molinos en la actualidad.
1.6 La situación de la producción de áridos en Cuba
La industria de la construcción puede considerarse como un indicador de la situación económica
de un país, reflejando un gran auge en períodos de bonanza económica y, por el contrario, una
fuerte depresión durante los períodos de crisis. (7)
Antes del triunfo de la revolución en nuestro país existía una economía deformada,
subdesarrollada y dependiente , que constaba de un único sustento que era el renglón de la
azúcar, no se disponía de tecnologías avanzadas en ningún sector industrial y eran pocos los que
presentaban algún desarrollo. De todo esto no estaba ajena la industria de materiales de
construcción que para ese entonces era muy limitada, atrasada, precaria e incapaz de asegurar las
construcciones que el proceso revolucionario demandaría.
Tal es el caso que en 1958 se produjeron en todo el país 2,2 millones de 3m de áridos en unos
160 centros de producción en los cuales laboraban 4200 trabajadores aproximadamente. La
productividad era algo superior a los 500 3m por trabajador al año. Por todo esto, este fue uno
de los sectores que más hubo que desarrollar. (17)
En lo adelante, a esta Industria han estado vinculados de manera directa e inevitable, todos los
programas constructivos para el desarrollo social y económico del país, de manera tal, que se
puede medir el cambio altamente positivo operado en la misma a través de los experimentados
en la Nación en los últimos 50 años; a pesar del Período Especial. En particular han sido base
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
29
para este crecimiento los incrementos en las producciones provenientes de la rama extractiva,
que no son susceptibles de importaciones, como los áridos y materias primas para la cerámica.
(17)
Entre los años 1959-1989 el país se trazó una estrategia y tomo una serie medidas para lograr
sacar a esta industria de la caótica situación en que se encontraba
Durante años se llevo a cabo un amplio programa de prospección geológica, para revelar los
enormes recursos minerales que tenia nuestro país y las reservas que podían utilizarse como
materias primas o directamente como materiales de construcción.
Bajo la dirección permanente de Nuestro Comandante en jefe, se proyectaron e instalaron, a lo
largo y ancho del país, una red con decenas de fábricas productoras de áridos, cemento,
elementos de pared, pisos, estructuras prefabricadas, producción de hormigones premezclados, y
otros materiales de construcción, que asegurarían posteriormente la ejecución de los ambiciosos
programas de desarrollo que la Revolución llevaría a cabo en las próximas décadas. Como
resultado, durante el período 1959-1989 el país invirtió más de 250 millones de pesos en
inversiones para la adquisición y el montaje de más de 180 plantas de diferentes nacionalidades
incluyendo la fabricación en el país de unas 20 que crearon una capacidad instalada de unos 23
millones de metros cúbicos de áridos. (17)
En el año 1989 ya se producían 17,5 millones de m3 de áridos con algo menos de 8000
trabajadores para una productividad promedio de casi 2200 m3 por trabajador al año. ¡8 veces
más producción y 10 veces más productividad que antes del triunfo de la Revolución! Junto a la
instalación de las nuevas fábricas se crea la infraestructura en talleres, laboratorios, centros de
investigaciones y otros, para asegurar en lo adelante, la producción, el mantenimiento, reparación
y adecuado funcionamiento del sistema que se creaba. Los resultados fueron más que evidentes.
Los volúmenes de la producción y la eficiencia del trabajo antes de 1959 quedaron atrás y
difieren sustancialmente de los alcanzados antes de sobrevenir el Período Especial. (17)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
30
Figura 1.5: Producción de piedra y arena en el período de 1959-1992.
(17)
Con el derrumbe del campo socialista y la ruptura de los lazos económicos con los países que
integraban este a inicios de la década de los 90 y la llegada del período especial, comienza en
nuestro país una descapitalización de toda esta industria debido a la ausencia de financiamientos
para la renovación de equipamiento e instalación de nuevas tecnologías y llevar a cabo nuevas
inversiones en dicha industria (ver figura 1.5).
A partir del año 2000, con pocos recursos financieros, se comienza a llevar a cabo un proceso de
reanimación, rehabilitación, modernización y nuevas inversiones con la instalación de nuevas
plantas en este sector.
En estos primeros años, se prestó especial atención a evaluar las nuevas tecnologías que iban
cobrando espacio a nivel mundial en esta rama y en valorar las que en nuestras condiciones se
debían introducir en el momento que las condiciones económico-financieras del país lo
permitieran.(17)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
31
Estas inversiones han estado dirigidas a incrementar niveles de producción y reducir sus costos,
mejorar calidad de los productos, humanizar el trabajo, cuidar los recursos naturales y el medio
ambiente, ofertar nuevos productos o servicios.
Veamos brevemente solo algunas de las principales inversiones realizadas en la producción de
áridos como base de la producción de materiales de construcción y aseguramiento de los
programas constructivos:
• Mantenimiento, modernización y adecuación de las instalaciones a las necesidades
actuales.
• Introducción de nuevos procesos tecnológicos de producción y beneficio de áridos.
• Reposición de máquinas ingenieras en algunas de las principales canteras de cada
provincia.
• La reconversión tecnológica de plantas existentes, para incrementar la producción de
fracciones finas a diferencia de lo requeridos en décadas anteriores.
• Centralización y reordenamiento de la actividad ingeniero geológica, los servicios de
barrenación y otros; que incrementan paulatinamente la eficiencia en la rama.
Instalación de sistema de noria de vació para el lavado de arenas en canteras de Quiebrahachas.
Sistema de Hidrociclonado con tanque sedimentador, que permite aumentar el nivel de
recuperación de finos, mejorar la calidad de las arenas artificiales, reducir notablemente los
consumos específicos de agua y energía por metro cúbico de material producido y permite
simplificar notablemente las instalaciones con lo cual se reducen costos de mantenimientos.
Montaje de Hidrociclón en Arenera Victoria II, C. Habana.
Se introducen las tecnologías de molinos autójenos e hidrocono, en los sistemas de molienda
secundaria y terciaria, en yacimientos cuyas plantas tienen que procesar materiales de alta
resistencia y abrasividad; alcanzándose resultados satisfactorios tanto en la calidad de los
productos (grado de cubicidad), como en los niveles de desgaste de los elementos de estas
máquinas, eejjeemmpplloo Cantera de Coliseo.
Comienzo de la reposición de máquinas ingenieras en las principales canteras del país, con la
introducción de más de 200 equipos modernos, de tecnología avanzada para realizar estas
labores.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
32
Empleo masivo de los sistemas de fragmentación secundaria con martillos hidráulicos de alta
potencia; tanto móviles como estacionarios en las tolvas primarias de las plantas.
Al finalizar el año 2006, la producción de áridos alcanzó un crecimiento de 41,6 % frente al
2005, que aún cuando no satisfaces nuestras expectativas, permitió asegurar la realización de los
importantes programas constructivos que debíamos desarrollar el pasado año. (17)
La producción de áridos es uno de los renglones de máxima demanda, tanto por el mercado
interno como el externo, y con la cual se están presentando dificultades debidas,
fundamentalmente, a la inestabilidad de la calidad. (6) La problemática nacional de la
explotación y uso de los áridos es tema que ocupa una de las primeras líneas de interés y
desarrollo del Ministerio de la Construcción. (15)
Nacionalmente, están en producción 60 canteras a cielo abierto para la obtención de áridos de
diferentes granulometrías, destinados a la producción de morteros y hormigones.
De forma general, se ha observado en la última década una manifiesta inestabilidad en las
producciones de áridos en nuestro país. Con el objeto de hacer una valoración de esta situación
fue realizado por un grupo de expertos en la materia un recorrido por más del 50% de las
canteras y se pudo constatar que esto se ha debido, fundamentalmente, a:
• Bajo grado de conocimiento de las reservas y no se realiza la exploración de explotación
que permita aumentar el grado de conocimiento del yacimiento y orientar los trabajos de
explotación de forma racional.
• Las tecnologías instaladas presentan deterioro.
• Falta de identificación de los puntos o actividades que demanden control en el proceso.
• Deficiente sistematicidad en la aplicación de verificaciones y/o controles durante el
proceso.
• Baja calificación del personal para el desempeño de sus funciones.
• Bajo nivel profesional.
• Carencia de documentos técnicos que rijan el proceso en toda su magnitud.
• Poca exigencia en la toma de medidas para la mitigación del impacto medio ambiental.
• Deficiente atención a la seguridad industrial del proceso.
• Desconocimiento y/o violaciones de algunos de los artículos establecidos en la Ley No.
76 de Minas vigente desde Enero de 1995.(6)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
33
La conclusión parece ser que el tremendo desafío constructivo del país no podrá enfrentarse sin
desatar con audacia la iniciativa local. Con una cifra que supera los 160 000 CUC, destinados a
desarrollar esta industria de producción de materiales durante dos años consecutivos. (16)
De acuerdo con datos del Ministerio de la Construcción, la industria local del país se debió
ampliar en un 65 por ciento la producción de elementos de pared en el 2009. A su vez, la
producción de áridos creció en un 77 por ciento, hasta 173 mil metros cúbicos el pasado año.
(18)
1.6.1 Producción y canteras en Villa Clara
En estos momentos en la provincia de Villa Clara existen 5 concesiones mineras que
corresponden a 4 yacimientos no metálicos, pertenecientes a la Industria de Materiales. Los
cuales son yacimiento El Purio, yacimiento Palenque, Arenera Sergio Soto y yacimiento de
Arcilla Roja.
Yacimiento Mariano Pérez Balí (El Purio):
Este yacimiento se encuentra ubicado en la Finca La Caridad del municipio de Encrucijada, con
una reserva de 7 306 937 en un área de 40,85 ha. El mineral que se extrae es piedra caliza para
la producción de piedra que es llevada al molino, donde se obtienen las siguientes fracciones:
rajoncillo (fracción mayor que 69 mm), macadam(69-39 mm), piedra de hormigón(38-19 mm),
gravilla(19-5 mm), granito de cantera(5-10 mm), polvo de piedra(0-5 mm), arena artificial (5-
0.15 mm)y material de relleno.
La explotación del yacimiento se realiza a cielo abierto por escalones de 12 a 15 m de altura, los
cuales son explotados con carretillas barrenadoras de diámetro de 115mm que son cargadas con
explosivos en cargas de columnas, utilizándose para el mismo tectrón y anfo, y detonadores no
eléctricos.
Todos estos productos son destinados a los diferentes programas de la Batalla de Ideas, así como
al turismo, y a las producciones locales.
Este yacimiento tiene un plan para este año de 270 000 , de ellos 210 000 corresponden a la
piedra y 60 000 a la arena artificial.
Yacimiento Raúl Cepero Bonilla (Palenque):
Está ubicado a 0,5 km del poblado Palenque en el municipio de Camajuaní y a 7 km del poblado
de Remedios. El árido producido en este centro se emplea en la elaboración de hormigones de
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
34
altas resistencias, en la producción de cal y calizas para piedras, así como en la elaboración de
materiales de construcción de alta demanda popular .La materia prima a procesar es caliza y
dolomitas calcáreas. Las fracciones que se obtienen son: granito, gravilla, carbonato de calcio,
cal triturada y base pétrea. La explotación de este yacimiento se realiza de la misma forma que
en El Purio.
Sus producciones por su calidad están destinadas en más de un 50% a la producción de
hormigones de resistencia, entre los principales clientes encontramos la Cayería Norte, la
Constructora Militar, la Entidad de la Vivienda, la Fábrica de Pienso, ASINOC entre otros.
El plan de piedra del año es 60 000 , de carbonato de calcio 17 000 t y de cal viva 2 700 t.
Yacimiento Sergio Soto (Hoyo de Manicaragua):
Se encuentra ubicado en la margen izquierda del rió Arimao, ala norte-noroeste del caserío Hoyo
de Manicaragua perteneciente al municipio de Manicaragua a 10 km del poblado de
Manicaragua, el mismo posee una reserva de 90 000 .
Para el procesamiento de esta arena se utilizan dos plantas de lavado con capacidad de 60
000 anuales, su producción depende de las necesidades y demandas de la provincia. En ella
se obtienen arena lavada y arena natural. El plan de este año es de 60 000 de arena lavada y
13 000 de arena natural.
Estas diferentes producciones en todas estas instalaciones, están limitadas por una estrategia del
país, ya que las capacidades instaladas están por encima de lo que se produce en las mismas,
pues según el plan que se le planifica a este sector para el año así serán los insumos que se
autorizaran, en este caso nos referimos al combustible, a la electricidad y a las materias primas.
A continuación la tabla 11 muestra todos los yacimientos de áridos que existen en la provincia de
Villa Clara los concesionados o no concesionados el tipo de piedra que posee cada uno de ellos,
el municipio donde se ubican y la Empresa a cargo.
Tabla 11: Relación de Yacimientos de Materiales de Construcción en la provincia de Villa Clara.
(Actualizado 17/05/10).
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
35
CONCESIONARIO.
OBSERVACIONE
SEMPRESA. X Y
1 CEP. El Purio Caliza
Encrucijada M. Construí. V. C
MICONS 314900 616200
2 CE. La MozaArcilla
Manicaragua M. Construí. V. C
MICONS 261000 601000
3 CEP. La Serrana Arena
Manicaragua M. Construí. V. C
MICONS 261100 596200
4 CEP. Palenque Caliza
Camajuaní M. Construí. V. C
MICONS 296800 642000
6 CE. Sagua La Chica Arcilla
Camajuaní Mtto. y Const. V. C.
Pod. Pop. 319800 634750
CE Pavón - GEICON Arena
Encrucijada M. Construí. V. C
7 CEEl Santo Arcilla
Camajuaní Mtto. y Const. V. C.
Pod. Pop. 218900 633700
8 FalcónArcilla
Placetas Mtto. y Const. V. C.
Pod. Pop. 282600 627000
9 CEPavón Arena
Encrucijada ECMAI. V. Clara.
MINAZ 312400 628250
12 CEP Guajabana*Caliza
Caibarien ECOING. – 26 MICONS 292900 658100 No tiene estudio.
13 Vega Alta Arcilla Camajuaní 303000 62080015 La Rubia Caliza S. La Grande 329850 59080016 El Granito Caliza S. La Grande 329550 59150017 Piedra Rancho
Veloz CalizaCorralillo 339600 567400
18 Granodiorita Manicaragua Arena
Manicaragua 259000 604300
19 Rebacadero Porfirita Santa Clara 273450 611000
20 Sinaloa Caliza Encrucijada 306400 628550
21 Zulueta Caliza Placetas 285000 644800
22 Peña Blanca Plagiogranito Santa Clara 284000 605300
23 Cerro del Chivo Plagiogranito Santa Clara 280600 608000
24 Minerva Arcilla Santa Clara 293600 65530025 Minerva Arena Santa Clara 296000 62120026 Jumagua Caliza S. La Grande 330800 58940027 Río Sagua La
Chica ArenaEncrucijada 312400 630800
28 Seibabo Porfirita Santa Clara
Le quedan pocos recursos.
Afectado Por poblado
CONCESIONSIN
ORG.COORDENADA
SN/O NOMBRE DEL YACIMIENTO MINERAL MUNICIPIO
*No es un yacimiento, pero se explota, el estudio geológico está en proceso.
En esta tabla se puede apreciar que en esta provincia de Villa Clara existen 28 yacimientos y
solamente se encuentran en explotación 12 de ellos.
1.7 La problemática de los Talleres de Ecomateriales
Desde 1994, ya en pleno período especial, un grupo de investigadores de la Universidad Central
Marta Abreu de Las Villas encaminaron sus propósitos al desarrollo de tecnologías de
construcción de viviendas menos costosas usando materiales del entorno donde se levantaban las
casas.
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
36
Este programa, promovido por el Centro de Investigación y Desarrollo de Estructuras y
Materiales (CIDEM), de la Universidad Central en Santa Clara, Cuba, ha desarrollado materiales
de construcción innovadores y medioambientalmente sostenibles, y promovido su utilización en
el ámbito nacional e internacional. (12)
Dichos materiales llamados Ecomateriales son producidos en pequeñas fábricas alternativas y
descentralizadas que requiere de poca inversión e infraestructura, los llamados Talleres de
Ecomateriales. Estos no son más que productos económica y ecológicamente viables, para su
producción no requieren de una mano de obra de alta calificación, los consumos de energía y de
transportación son bajos, utiliza materias primas locales y de residuos industriales, las
tecnologías utilizadas para la producción son sencillas, económicas y de fácil manipulación. En
estos talleres se producen materiales de construcción para los entrepisos, paredes y cubiertas de
las viviendas como:
-Cementos alternativos a partir de cal y puzolanas, naturales o artificiales.
-Bloques huecos de hormigón para paredes a partir de cementos alternativo y Pórtland.
-Tejas a partir de arena y cemento Pórtland o puzolánico.
-Vigas SIPRET en sus dos variantes a partir de Hormigón de Granito de 30MPa, con la
utilización de aditivos, acero ordinario Φ10mm ó Φ 12mm en carga y Φ 6mm en cercos en la
variante de Hormigón Armado y acero ALE en el caso de hormigón pretensado.
-Tabletas o plaquetas de hormigón armado de aproximadamente 20 Mpa, acero ordinario Φ6mm.
-Sistema estructural reforzado.
-Adoquines y Adocretos.
-Celosías
En Cuba el estado revolucionario promovió desde sus inicios planes de edificación acelerada de
viviendas que se fundamentaron en la industrialización extensiva del proceso a base de plantas
de elementos estructurales prefabricados, producción en gran escala de materiales clásicos de
construcción, sobre todo cemento, y tecnologías a pie de obra, todo lo cual si bien resultó en la
terminación de apreciables, aunque aún insuficientes, cantidades de casas, generaba enormes
gastos tanto por los costos de los materiales como por su transportación.
El CIDEM trabaja en colaboración con las municipalidades y comunidades para asegurar que los
ecomateriales sean utilizados en la construcción de nuevas viviendas o la renovación de
viviendas existentes. (12)
Capítulo 1: Estado del Arte de la producción de áridos
37
Este proyecto ha desarrollado y transferido una serie de materiales de construcción innovadores
y medioambientalmente sostenibles que pueden ser fabricados localmente en talleres de
pequeños y son adecuados para las áreas rurales y urbanas. Se han creado nuevas oportunidades
de trabajo y una estimación de 2.300 casas en la provincia de Villa Clara y más de 5000 a nivel
nacional, han sido construidas o renovadas usando ecomateriales. (13)
Actualmente existen 19 talleres de trabajo de ecomateriales en total operación por todo Cuba, y
otros 15 mundialmente, incluyendo Latinoamérica (Nicaragua, Honduras, Panamá, Guatemala,
Colombia, Ecuador), y África (Namibia, Nigeria, Mozambique). (13)
Demás esta decir la importancia que reciben estas pequeñas fábricas para atenuar la crítica
situación de la vivienda que esta viviendo nuestro país actualmente. La producción diaria de
estos talleres se ha visto afectada por un inestable e insuficiente suministro de áridos, estos
talleres consumen diariamente 3 3m de árido fino y 5 3m de áridos gruesos pequeños volúmenes,
lo que ha llevado a la búsqueda de soluciones para este problema por parte de los investigadores
del CIDEM que estudian la posibilidad del montaje de trituradoras portátiles para producir
áridos.
1.8 Conclusiones parciales
1. Las propiedades químicas, físicas y mecánicas de los áridos tienen una profunda
influencia en la resistencia, elasticidad, durabilidad y demás propiedades del hormigón.
2. La Norma Cubana 251: 2005 establece los requisitos de los áridos que se utilizan en la
producción de hormigón hidráulico.
3. No existe un Molino que presente las mejores características ni dé los mejores resultados,
pero se pude llegar a la asegurar que los molinos de mandíbula tienen un inconveniente
que es que en la trituración se definan partículas de forma alargada y requiera poco
mantenimiento y sufre poco desgaste. El molino de mandíbulas tiene como ventaja que
son menos pesados, de fácil instalación y de menor consumo energético y como
desventaja que los martillos se gastan y hay que repararlos.
4. Se justifica la producción de áridos a pequeña escala para resolver el déficit de áridos en
los Talleres de Ecomateriales, con el empleo de técnicas más económicas y sencillas; y
de esta forma poder desarrollar los proyectos destinados a mejorar el fondo habitacional
del país.
Capítulo II. Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
38
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales 2.1. Introducción
La introducción de nuevos equipos para la trituración de rocas y obtener áridos en condiciones
locales dentro del taller de ecomateriales, genera una revisión de la organización actual de los
talleres. La producción de áridos requerirá de nuevas áreas para la deposición de rocas desde las
fuentes de materias primas, espacio para la ubicación de dos molinos, de martillo en la
producción de arena y de mandíbulas en la producción de piedra, del producto terminado,
entrada y salida de los equipos, así como requerimientos en cuanto a la dirección predominantes
de los vientos dadas las emisiones de polvos que estos generan.
En el siguiente capítulo se ofrecen criterios para la organización del área de producción de
áridos, teniendo en cuenta las diferentes zonas que la componen, tales como, almacén de los
áridos, de las trituradoras, y de las materias primas. Se expresan además, los criterios para la
selección de la materia prima, el tipo de roca a utilizar, el proceso de producción para la
obtención de los áridos triturados, la solución para la fijación de las máquinas y el control de
calidad de los áridos producidos con esta tecnología.
2.2. Organización del taller de producción de áridos
La organización del taller para la producción de áridos, estará en dependencia de la
infraestructura que este requiere, de si está creada ó de si necesita ser creada. Un taller de
ecomateriales está compuesto por diferentes áreas de producción, cada línea de producción tiene
un área específica y determinada, de acuerdo a diferentes aspectos propios entre los que se
encuentran el tipo de tecnología aplicada, las áreas de almacenamiento de las materias primas y
del producto terminado, para así garantizar un adecuado flujo de producción y evitar la
interferencia entre estas líneas.
Para la producción de áridos en condiciones de pequeño taller de ecomateriales se requiere tener
definidas las siguientes áreas:
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
39
Área de producción
Deberá estar techadas y presentar adecuados aleros para garantizar la protección de la lluvia y el
sol, la cubierta puede ser ligera. En esta área se encuentran ubicados las dos trituradoras, la de
mandíbulas y la de martillos ocupando una superficie de 1.75 2m y 0.79 2m respectivamente.
Para una ubicación correcta de las máquinas en esta área, se hace necesario tener en cuenta una
serie de criterios tales como:
1. Disponer de un área techada para la producción local de áridos. Esta área de producción de
áridos se debe ubicar entre 7 m u 8 m máximo de distancia del resto de las áreas de
producción del taller, como por ejemplo del áreas de producción de bloques, tejas TMC, CP-
40, Vigas y losas prefabricadas, ladrillos y del horno vertical continuo.
2. Tener en cuenta la incidencia del viento sobre el área de producción y mayormente sobre las
tecnologías de producción. Teniendo en cuenta estos criterios y conociendo que el molino de
martillos produce una gran cantidad de polvo en el proceso de trituración de la piedra, se
recomienda para su colocación, ubicarlo de forma tal que en su producción este polvo no
afecte al molino de mandíbulas y ubicarlo de forma que el viento favorezca al escape del
polvo.
3. Tener en cuenta la capacidad de producción de los molinos. En dependencia de esta
producción diaria, será el área que se utilizará para almacenar la materia prima y los áridos
producidos.
4. En el área de producción donde estarán las máquinas trituradoras, se deberá disponer del
voltaje y la intensidad de la corriente necesaria para el funcionamiento de los molinos.
5. Para facilitarle al operario de estas trituradoras su trabajo fue necesario concebir una
propuesta para la ubicación de estas en el taller. La trituradora de martillos presenta una
altura de 1.578 m, para la carga y alimentación de este equipo se hace necesario la
construcción de una plataforma de 0.6 m de altura que le facilite al operario realizar estas
actividades, dejando a cada lado del equipo 0.75 m para la circulación del obrero.
La trituradora de mandíbulas también presenta el inconveniente de que el vagón no cabe
debajo de ella para el acopio del árido que va saliendo ya producido y es necesario ubicarlo
en una plataforma de 0.6 m de altura, dejando una abertura debajo para ubicar el vagón y
cargar el material producido.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
40
Área de almacenaje de las materias primas
Para el definir las dimensiones del área de almacenaje de las materias primas, es necesario
conocer la relación de cuantos m3 de materia prima se necesitan para fabricar 1 m3 de áridos,
tanto para la arena como para la piedra, como valor indicativo se podrá 1.3 m3 de piedra por cada
m3 de árido producido, adicionalmente podrá considerarse 0.5 m2 de superficie por cada m3 de
piedra almacenada, considerando siempre los desperdicios de hasta un
10 %.
El área para el almacenaje de la materia prima para la producción de áridos se encontrará al aire
libre y deberá encontrase cerca del área de producción, esto es, cerca de los molinos.
La superficie de almacenamiento de las materias primas, deberá ser resistente, lisa y lo más
limpia posible, un lugar alto por donde no bajen corrientes de agua para evitar contaminaciones.
No se permitirá que el equipo transportador transite por encima de la materia prima en esta zona
de almacenaje.
Área de almacenaje de áridos
El área para el almacenaje de los áridos producidos estará conformadas por 3 dovelas ó
compartidores, ubicadas consecutivamente y separadas por muros de bloques, las mismas
tendrán dimensiones de 1.5 m de longitud, 3 m de ancho y 1 m de alto, para un volumen de 4.5
m3 y un volumen total de 13,5 m3, estas dovelas evitarán la contaminación de los áridos entre sí ó
por agentes externos. Esta área de almacenaje se ubicará a 2 m de separación de los molinos
como máximo, para poder realizar la carga del material producido y depositarlo con los vagones
en las dovelas.
Para el caso del molino de arena se podrá disponer de una dovela adicional, ubicada debajo y al
frente de la tolva de descarga, dado por el desprendimiento del polvo durante el proceso de
producción. Con esta solución, se garantiza recuperar al máximo la producción. Esta dovela
podrá almacenar un volumen de 3,3 m3, incluyendo el desperdicio ya será consumido por la
producción dentro del taller, ascendente a 3 m3 de árido fino.
Resumiendo, las áreas de almacenaje de los áridos producidos deberán cumplir una serie de
características que a continuación se describen:
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
41
1. Las áreas que se definan para el almacenamiento, han de tener una superficie resistente, lisa y
lo más limpia posible para evitar las contaminaciones.
2. No se permite que el equipo cargador transite por encima de los materiales en la zona de
acopio.
3. Los lugares que se escojan para el almacenamiento serán altos, por donde no se produzcan o
bajen corrientes de agua en caso de lluvia.
4. Los productos deben almacenarse sobre un piso que tenga una rasante de 8 a 10 cm de grosor
de la fracción almacenada y este compactada para el almacenamiento de la producción
terminada.
5. Las áreas de almacenaje tendrán la suficiente pendiente como para no permitir el
estancamiento del agua.
6. Los almacenes se situarán de manera que el polvo de la planta y el de los caminos de acceso
dentro del área de la instalación, no contaminen la producción con el paso de los camiones y
otros vehículos.
7. Los diferentes materiales estarán separadas entre sí por los muros divisorios de las dovelas.
8. Los vehículos de carga no tendrán los neumáticos contaminados con otras sustancias, tales
como fango, grasas u otras materias orgánicas.
A continuación en la Figura 2.1 se muestra una vista en planta del área de producción de áridos
en el Taller de Ecomateriales.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
42
Figura 2.1: Vista en planta del área de producción de áridos en el Taller de Ecomateriales.
2.3. Propuesta de fijación de los molinos
Cálculo de la solución de fijación
Molino de martillos
Datos del suelo y del molino.
por ser la condición más crítica del suelo.
Carga que genera el molino 274 kg; no se consideran los esfuerzos horizontales ni momentos
producidos por las vibraciones del molino en el diseño. Para absorber estas vibraciones se
colocara una capa de arena compactada de 10 cm de espesor aproximadamente.
Cimiento de 15 cm de espesor de 25 MPa. (Peralto mínimo de un cimiento). Ver Figura 2.2.
1-Diseño geotécnico de la cimentación.
Dimensionamiento de la base del cimiento según el Estado Límite de estabilidad:
Condiciones de diseño requeridas por el primer Estado Limite.
• Chequeo al vuelco.
• Chequeo al desplazamiento.
• Chequeo de la capacidad de carga.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
43
Chequeo al vuelco
Como en el diseño no se consideran los momentos, el chequeo al vuelco es innecesario.
Chequeo al desplazamiento
Como los esfuerzos horizontales no se consideran el chequeo al desplazamiento es innecesario.
Chequeo de la capacidad de carga
Figura 2.2. Propuesta de solución losa de cimentación.
Como se indicó anteriormente, considerar sólo la acción vertical del molino
Peso del cimiento
N*=N’*+ Qc
N’*=N’*
Qc=24 1.2 1 0.15=45 kn =4588.74 kg
N’*=274 kg 1.2=328.8kg=3.22kn
1.2 para condiciones de trabajo desfavorables y fallo leve.
Lecho de
Arena
d
Losa de
hormigón
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
44
N’*=328.8+4588.74=4917.54 kg
Nota: Para determinar si el suelo resiste usaremos el método más sencillo. El método de Navier.
[ ] ≥[ ]=
la consideraremos como habíamos dicho anteriormente en los datos como la condición
más crítica
por tanto el cimiento cumple con la capacidad de carga con dimensiones de
(1.2 x 1.0 m)
2- Dimensionamiento de la base del cimiento según Estado Límite de Deformación
Absoluto de 8 cm.
Por tanto la condición de linealidad se cumple en este suelo.
El diseño del refuerzo del molino se realizará por el criterio de cuantía mínima.
mmncmA
cmA
mmA
mínL
Lmín
Lmín
10425.2
25.2000225.0
15.010015.0
2
2
φ=→=
==
∗∗=
@= cmn
B 33.031
1==
−
-Como en los cimientos el espaciamiento no puede ser mayor de 30 cm.
@=30 cm
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
45
mmncmA
cmA
hLA
Bmín
Bmín
Bmín
1047.2
7.215.02.10015.0
0015.0
2
2
φ=→=
=∗∗=
∗∗=
@= cmmn
L 404.032.1
1===
−
-Como en los cimientos el espaciamiento no puede ser mayor de 30 cm.
@=30cm
n= 51@
=+L
A continuación en las figuras 2.3 y 2.4 se muestra la solución de cimentación obtenida a través
del cálculo y los cuadros de materiales en las tablas 2.1 y 2.2.
Figura 2.3: Corte del cimiento.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
46
Figura 2.4: Planta del cimiento
Tabla 2.1: Cuadro de materiales para el hormigón de la solución de cimentación del molino de
martillos.
No. Descripción Volumen(m3) UM Cantidad % de desperdicio (1+% desp.) Cant·(1+%desp) Cant Total1 Cemento sacos 1.39 10 1.1 1.53 22 Arena m3 0.081 10 1.1 0.089 13 Piedra m3 0.15 10 1.1 0.17 14 Agua litros 30.6 10 1.1 33.66 34
0.18
Cuadro de materiales para una resistencia de 25 Mpa
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
47
Tabla 2.2: Cuadro de acero del cimiento del molino de martillos.
Molino de mandíbulas
Datos del suelo y del molino
por ser la condición más crítica del suelo.
Molino de arena de 4 apoyos con un peso total de 1250 kg, estos apoyos estarán sobre 4 pedestales de (20 x 20) cm y 60 cm de altura.(ver Figura 2.5) Nota: no se consideran los esfuerzos horizontales ni momentos producidos por las vibraciones del molino en el diseño. Para absorber estas vibraciones se colocara una capa de arena compactada de 10 cm de espesor aproximadamente. Cimiento de 15 cm de espesor.( Peralto mínimo de un cimiento)
1-Diseño geotécnico de la cimentación. Dimensionamiento de la base del cimiento según el Estado Límite de estabilidad: Condiciones de diseño requeridas por el primer Estado Limite.
• Chequeo al vuelco. • Chequeo al desplazamiento. • Chequeo de la capacidad de carga.
-Chequeo al vuelco
Como en el diseño no se consideran los momentos, el chequeo al vuelco es innecesario. -Chequeo al desplazamiento
10 A ‐30 4 0,3 9 no necesario 0,67210 A ‐30 5 1 9 1 2,810 A ‐30 4 1,2 9 1 2,69
P eso (kg)
C imiento Molino de arena
C antidad de
elementos
Longitud real (m)
Longitud comercial
(m)
C antidad a solic itar
E lementoDiámetro (mm) C alidad
del aceroE squema de la barra
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
48
Como los esfuerzos horizontales no se consideran el chequeo al desplazamiento es innecesario. -Chequeo de la capacidad de carga.
Figura 2.5.: Esquema para analizar la cimentación de el Molino de arena.
-Como ya se dijo considerar solo la acción vertical del molino
Peso del cimiento N*=N’*+ Qc
N’*=N’* Qc=20 1.4 1.05 0.10=4.41 kn = 449.7 kg N’*=1250 kg 1.3=1625 kg=15.94 kn
1.3 para condiciones de trabajo desfavorables y fallo leve. N’*=449.6+1625=2074 kg Nota: Para determinar si el suelo resiste usaremos el método más sencillo. El método de Navier. [ ] ≥[ ]=
la consideraremos como habíamos dicho anteriormente en los datos como la condición más crítica
por tanto el cimiento cumple con la capacidad de carga con dimensiones de (1.4 x 1.05 m)
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
49
2- Dimensionamiento de la base del cimiento según Estado Límite de Deformación
Absoluto de 8 cm.
Por tanto la condición de linealidad se cumple en este suelo.
El diseño del cimiento se hará simplificando un solo pedestal trabajando solo en ¼ del área de la
base del cimiento, como se puede apreciar en la Figura 2.6.
Figura 2.6: Cimiento simplificado.
Criterio de punzonamiento
Lc=2d+l=40 cm d=10 cm; bo=1.6 m
bc =2d+b=40 cm
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
50
ζpz ≤ ØRz
0.16 =2.4Mpa
Rz será el menor resultado de: 0.16 =1.5Mpa Rz
0.16 =1.7Mpa
Ζpz= ; Npz= N’ + qpromed*B*D*L ; Apz= bo*d
Npz=18.3 kN Ζpz=114.36 kN/
Apz=0.16
ØRz=0.65*1.7=1.11 Mpa >> 0.114 Mpa
Criterio de cortante
Vul ≤ Ø Vcl y Vub ≤ Ø Vcb
Ø Vcl= Ø 160 *B*L Ø Vcb= Ø 160 *B*L
Ø Vcl= 6424.23 kg > 2074 kg Ø Vcb=8565.65 kg > 074 kg
El cimiento no necesita refuerzo por cortante porque el hormigón solo toma las solicitaciones.
El diseño del refuerzo del molino se realizará por el criterio de cuantía mínima.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
51
n=4Ø10mm n=5Ø10mm
@= cmn
B 35.0305.1
1==
−
-Como en los cimientos el espaciamiento no puede ser mayor de 30 cm.
@=30 cm
n= 51@
=+B
@= cmmn
L 4035.034.1
1===
−
-Como en los cimientos el espaciamiento no puede ser mayor de 30 cm.
@=30cm
n= 61@
=+L
El refuerzo de los pedestales será el menor de:
16bd= 48cm
b=20cm este será el espaciamiento de los cercos de pedestal
48Øcerco=24cm
40cm
n= =+1@h 41
2060
=+ # 5 @ 200mm
A continuación en las figuras 2.7 y 2.8 se muestran la solución de cimentación obtenida a través
del cálculo para el cimiento de mandíbulas y los cuadros de materiales en las tablas 2.3 y 2.4.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
52
Figura 2.7: Corte del cimiento del molino de mandíbulas.
Figura 2.8: Planta del plato del cimiento.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
53
Tabla 2.3: Cuadro de materiales para el hormigón de la cimentación del molino de
mandíbulas.
Tabla 2.4: Cuadro de acero del molino de mandíbulas.
2.4. Materia prima. Tamaño de las piedras a la entrada a los molinos
Los molinos definidos están confeccionados para triturar rocas calizas. El molino de mandíbulas
se emplea en la trituración de minerales en general y particularmente en la trituración de piedras
calizas par la obtención de la fracción 200 mm -100 mm. Estas rocas cubren más del 75 % de la
superficie terrestre, formando una cobertura sedimentaria sobre un zócalo formado por rocas
ígneas y, en menor medida, metamórficas. Sin embargo su volumen total es pequeño cuando se
comparan sobre todo con las rocas ígneas, que no sólo forman la mayor parte de la corteza, sino
la totalidad del manto.
Las rocas sedimentarias se caracterizan por dos rasgos esenciales:
No Actividad Volumen Material U/m³ C antidad U.M. (1+ % desp.) C ant. TotaC emento 7.7 1.69 sacos 1.1 2Arena 0.49 0.11 m³ 1.1 0.15P iedra 0.86 0.19 m³ 1.1 0.2Agua 170 38.25 litros 1.1 43
C emento 7.7 0.74 sacos 1.1 1Arena 0.49 0.042 m³ 1.1 0.05P iedra 0.86 0.082 m³ 1.1 0.09Agua 170 16.32 litros 1.1 18
C emento 7.7 2.43 sacos 1.1 3Arena 0.49 0.15 m³ 1.1 1P iedra 0.86 0.27 m³ 1.1 1Agua 170 54.57 litros 1.1 61
0.317
1
2
Hogn. de los 4
pedestales
antidad Tot3
Hormigonado del P lato del cimiento
0.2205
0.096
12.7 A ‐30 6 0.97 9 1 8.6812.7 A ‐30 5 1.32 9 1 44.7315.9 A ‐30 8 0.8 9 1 9.9315.9 A ‐30 8 0.7 9 1 8.76 A ‐30 16 7.68
Barra comercial(m)
C antidadP eso Total
(kg)
no se calcula
C ant. E lemeto
Longitud real(m)
P lato
P edestal
E lementoDiámetro (mm)
C alidad del acero
E squema barra
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
54
• Presentan una estructura estratificada, con capas producidas por el carácter a la vez
progresivo y discontinuo del proceso de sedimentación. Se llaman estratos a esas capas.
• Contienen generalmente fósiles, cuando no están directamente formadas por fósiles, los
procesos magmáticos destruyen los restos de los seres vivos, lo mismo que los procesos
metamórficos, salvo los más suaves.
• Las rocas sedimentarias suelen ser más o menos permeables, sobre todo las detríticas, lo que
favorece la circulación o depósito de agua subterránea y otros fluidos, como los
hidrocarburos. (19). Estas rocas sedimentarías se clasifican en: rocas de sedimentación
mecánica, de precipitación química, de origen orgánico, y de origen volcánico. (11)
Las rocas calizas pueden ser de origen químico o de origen orgánico. Las rocas calizas de
precipitación química son rocas constituidas por carbonato cálcico, que se han formado por
precipitación de disoluciones bicarbonatadas y por doble descomposición entre carbonatos
amónicos y sulfatos cálcicos. Las calizas de origen orgánico están formadas por caparazones de
animales acuáticos, cementadas por carbonato de calcio.
De manera general las calizas son rocas blandas, de apariencia lechosa, cuando tiene alta
presencia de arcillas presenta un color grisáceo. Tienen una reacción fuerte con los ácidos como
por ejemplo con el HCL y el ácido cítrico. En la escala de Moh poseen dureza 3 que se iguala a
la dureza del alambre de cobre. Ver figura 2.9.
Las calizas son las rocas más abundantes en Cuba y las de mayor importancia desde el punto de
vista de la construcción. Cualquiera que sea su origen: químico u orgánico, constituyen un
excelente material de construcción, encontrándose variedades desde una gran compacidad y
dureza, hasta otras porosas y blandas pudiéndose utilizar en la simple mampostería, como
sillares, como piedra triturada y arena de trituración para hormigones, hasta para decoración por
ser susceptibles de recibir pulimento y constituyen los llamados mármoles comerciales. Además
se emplean en la fabricación del cemento portland y la cal, como fundente en la metalurgia y el
vidrio, y en muchos otros procesos industriales.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
55
Figura 2.9: Roca sedimentaria. Rocas calizas. (19)
El comportamiento de un árido como material de construcción depende en gran medida de sus
propiedades intrínsecas, de su composición petrográfica y del proceso para triturar la piedra que
se lleve a cabo.
2.5. Proceso de producción de los áridos a pequeña escala
Para la obtención de los áridos en estas pequeñas instalaciones, es necesario determinar y
conocer las características del proceso de producción. El proceso de producción comprende las
siguientes actividades: Ver Figura 2.10
Figura 2.10: Proceso de obtención de áridos grueso y fino.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
56
1. Selección de las rocas a usar como materia prima.
2. Transporte de las piedras al taller.
3. Proceso de producción.
2.5.1 Selección de las rocas a usar como materia prima
Como fuentes de adquisición de las rocas a utilizar en la obtención de áridos se pueden definir
las siguientes:
1. Rocas depositadas en los campos de labranza.
2. Canteras en desuso.
3. Residuos de la construcción (Escombros).
Las rocas de forma general, ya sean según las dos fuentes primeras citadas, estarán desprovistas
de incrustaciones de arcilla ó impurezas orgánicas, de peso que no excedan los 50 kg, capaces ser
cargadas manualmente por uno ó dos ayudantes. Se tendrá en cuenta la limpieza, tamaño e
inspección organoléptica de las rocas. De forma general se consideraran los siguientes aspectos:
• Ser homogéneos, compactos y de granulometría uniforme.
• No tener grietas, coqueras, restos orgánicos y otros, lo que se aprecia fácilmente por el
sonido claro al golpearlos con el martillo.
• No deben alterarse por agentes atmosféricos ni tener pérdidas de resistencia a la compresión.
• Poder labrarse fácilmente.
2.5.2. Transporte de las piedras al taller
El transporte de la materia prima se realizará en carretas tiradas por tractores, bueyes ó en
camiones. Para dicha transportación hay que tener en cuenta una serie de requisitos.
Requisitos de transportación:
1. Todo vehículo tendrá que marchar con la carga convenientemente tapada para evitar
escape de polvo durante la transportación.
2. La cama del vehículo o depósito del vehículo para la transportación estará limpia para
evitar la contaminación del producto.
3. La cama del vehículo o depósito para la transportación será preferentemente metálica.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
57
2.5.3. Proceso de producción
a) Clasificación de las piedras de acuerdo con sus dimensiones. Rotura de piedras sobremedida.
Molino de martillos
Para la alimentación de este molino la piedra debe tener tamaño 36 mm como máximo. El
equipo esta diseñado para la producción de arena a partir de piedras que ya fueron trituradas
previamente por el molino de mandíbulas y fueron reducidas a una fracción menor.
Molino de mandíbulas
Para la alimentación del molino de mandíbulas, la piedra debe ser 150 mm como máximo en
tamaño. Hay que tener en cuenta que la materia prima que posea una sobremedida o sea mayor
tamaño que el máximo establecido deberá ser triturada previamente con una mandarria.
b) Carga ó alimentación de la máquina.
Molino de martillos
Para producir arena y polvo, el suministro debe realizarse pala a pala, hasta llenar la tolva de
alimentación sin permitir la entrada de la materia prima al cuerpo de la trituradora, manteniendo
el mecanismo de regulación cerrado. Luego se acciona el equipo con el botón de encendido y se
abre el mecanismo de regulación y se va dejando pasar la piedra poco a poco al interior del
molino para evitar que este se ahogue. El operador se podrá auxiliar del cambio de sonido del
motor.
Molino de mandíbulas.
Antes de abastecer al molino de mandíbulas, se debe fijará la abertura deseada entre la quijada
fija y la quijada móvil, la mínima abertura que poseen es 20 mm. Luego se acciona el molino con
el botón de encendido y se le va suministrando la piedra manualmente, una a una, por la boca de
entrada que presenta una abertura de 480 x 150 mm.
c) La operación de trituración
Molino de martillos
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
58
La materia prima al caer dentro del interior del cuerpo del molino será triturada por 12 martillos
y los contracortes, los cuales estarán triturando la piedra hasta que esta posea la granulometría
que le permita pasar por la criba, después el árido ira saliendo gradualmente por la tolva de
descarga al depósito existente.
Molino mandíbulas
Luego de introducir la materia prima por la boca de entrada, al caer en el interior del molino es
fracturada por la mandíbula fija y la mandíbula móvil que se aproximan y se alejan cíclicamente,
la mandíbula móvil es movida por un árbol excéntrico. Cuando la piedra es triturada va cayendo
al vagón ubicado debajo del molino por la abertura existente entre las dos mandíbulas.
d) Clasificación
El material triturado en ambos molinos, presentará la granulometría establecida por el taller en
cada equipo. En caso que se desee una granulometría menor o mayor se ajustaran en cada caso la
criba ó la salida en el molino de mandíbula, ó se tamizará el árido fuera del equipo.
Para garantizar el trabajo continuo de los molinos en el taller, se deberá garantizar las cantidades
de rocas que se muestran en la tabla 2.5
Tabla 2.5.Necesidades de rocas en el taller. (21)
Áridos Por día Por mes Por añoÁrido fino 3 m3 55 m3 635 m3
Árido grueso 5 m3 80 m3 945 m3
Figura 2.11: Resultados de la trituración de roca caliza en los molinos. (20)
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
59
2.6. Capacidad de producción
La capacidad de producción establecida por el fabricante de los equipos, considera los
parámetros técnicos y régimen de trabajo adecuado, utilizando rocas de naturaleza caliza. Los
valores propuestos se muestran en la tabla 3.2.
Tabla 2.6. Rendimiento Nominal de los molinos
MolinoRendimiento
(m3/h)Mandíbulas 1.5
Martillo 8.0 2.7. Control de calidad
El control de calidad de los áridos producidos en condiciones de pequeño taller, para ser
utilizados en la elaboración de hormigones ó morteros, deberán cumplimentar con las
especificaciones establecidas en la NC 251 del año 2005, la cual establece los siguiente ensayos.
Ensayos a realizar a los áridos
• Granulometría, según la NC-178; 2002. Árido. Análisis Granulométrico.
• Terrones de Arcilla, según la NC-179; 2002. Árido. Determinación del contenido de
partículas de arcillas.
• Determinación de las impurezas Orgánicas. NC 185: 2002 Arena. Determinación de
impurezas orgánicas. Método de ensayo.
• Método de ensayo. Ensayo Tamiz # 200 según NC-182:2002. Áridos. Determinación del
material más fino que el Tamiz 0.0074 mm. (# 200). Método de ensayo.
• Peso específico según NC-186:2002. Arena. Peso específico y absorción de agua. Método
de ensayo.
• NC 177: 2002 Áridos. Determinación de % de huecos. Método de ensayo.
• NC 180: 2002 Áridos. Determinación de partículas ligeras. Método de ensayo.
• NC 181: 2002 Áridos. Determinación del peso volumétrico. Método de ensayo.
• NC 187: 2002 Árido grueso. Peso específico y absorción de agua Método de ensayo.
• NC 188: 2002 Áridos Gruesos. Abrasión. Método de ensayo.
Capítulo II: Criterios y consideraciones para la organización de la producción de áridos en el Taller de Ecomateriales
60
• NC 189: 2002 Áridos Gruesos. Determinación de partículas planas y alargadas. Método
de ensayo.
• NC 190: 2002 Áridos Gruesos. Determinación del Índice de triturabilidad. Método de
ensayo.
Al comienzo de los trabajos y teniendo en cuenta la procedencia de las rocas, se deberá acometer
estos ensayos en un laboratorio certificado, a fin de conocer las características de los áridos y de
los equipos. Estos ensayos se repetirán siempre que cambie la fuente de materias primas.
A nivel del taller de ecomateriales con herramental sencillo se pueden acometer como ensayos
los siguientes:
• Granulometría.
• Partículas planas y alargadas.
• Tamiz 200.
2.8. Conclusiones parciales
1. Se requerirá que la puesta en funcionamiento de los molinos en el taller, sea garantizada por
los fabricantes de los equipos.
2. Se requerirá seminariar a los productores durante la puesta en marcha de los molinos, por
parte de los fabricantes de los equipos y asesores técnicos de los talleres.
3. No se utilizarán rocas de calidad dudosa. En este caso se requerirá de ensayos previos.
4. El control de calidad se realizará a nivel del taller por personal calificado.
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
61
Capítulo III. Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
3.1. Conceptos y características generales de los manuales
En el Diccionario Manual de la Lengua Española de Cervantes (23) manual se define
como un libro donde se compendia lo más substancial de una materia.
Según plantea Vicente González Castro en su Diccionario Cubano de Medios de
Enseñanza y Términos Afines 3000 vocablos (22) manual se define como: Tipo de
material impreso, perteneciente a los medios de uso directo que no es más que el conjunto
de medios de enseñanza de transmisión e información que no necesita de recursos
técnicos para su utilización ejemplo de estos son maquetas, murales, mapas , pancartas
etc., que complementa a los libros de Texto y que ofrece instrucciones, y características
de alguna materia.
Otros Conceptos:
"Un folleto, libro, carpeta, etc., en los que de una manera fácil de manejar (manuable) se
concentran en forma sistemática, una serie de elementos para un fin concreto: orientar y
uniformar la conducta que se presenta entre cada grupo humano en la empresa". A. Reyes
Ponce. (24)
"El manual presenta sistemas y técnicas específicas. Señala el procedimiento a seguir
para lograr el trabajo de todo el personal de oficina o de cualquier otro grupo de trabajo
que desempeña responsabilidades específicas. Un procedimiento por escrito significa
establecer debidamente un método estándar para ejecutar algún trabajo". Graham Kellog.
(24)
"Es un registro escrito de información e instrucciones que conciernen al empleado y
pueden ser utilizados para orientar los esfuerzos de un empleado en una empresa". Terry
G. R. (24)
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
62
"Una expresión formal de todas las informaciones e instrucciones necesarias para operar
en un determinado sector; es una guía que permite encaminar en la dirección adecuada
los esfuerzos del personal operativo". Continolo G. (24)
3.1.1. Ventajas que ofrecen los manuales
Un manual tiene, entre otras, las siguientes ventajas:
-Logra y mantiene un sólido plan de organización.
-Asegura que todos los interesados tengan una adecuada comprensión de sus propios
papeles y relaciones pertinentes.
-Facilita el estudio de los problemas de organización.
-Sistematiza la iniciación, aprobación y publicación de las modificaciones necesarias en
la organización.
-Sirve como una guía eficaz para la preparación, clasificación y compensación del
personal clave.
-Determina la responsabilidad de cada puesto y su relación con los demás.
-La información sobre funciones y puestos suele servir como base para la evaluación de
puestos y como medio de comprobación del progreso de cada quien.
-Sirve como una guía en el adiestramiento de novatos.
-Es una fuente permanente de información sobre el trabajo a ejecutar.
-Ayudan a institucionalizar y hacer efectivo los objetivos, los procedimientos, las
funciones, las normas, etc.
-Evitan discusiones y mal entendidos, de las operaciones.
-Aseguran continuidad y coherencia en los procedimientos y normas a través del tiempo.
-Son instrumentos útiles en la capacitación del personal.
-Incrementan la coordinación en la realización del trabajo. (24)
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
63
3.1.2 Limitaciones al no utilizar manuales
- Existe un costo en su redacción y confección que, indudablemente, debe afrontarse.
- Exigen una permanente actualización, dado que la pérdida de vigencia de su contenido
acarrea su total inutilidad.
- No incorporan los elementos propios de la organización informal, la que evidentemente
existe pero no es reconocida en los manuales.
-Resulta difícil definir el nivel óptimo de síntesis o de detalle a efectos de que sean útiles
y suficientemente flexibles.
-Su utilidad se ve limitada o es nula cuando la organización se compone de un número
reducido de personas y, por lo tanto, la comunicación es muy fluida y el volumen de
tareas reducido. (25)
3.1.3. Técnicas de elaboración de los manuales
Existen tres técnicas para la elaboración de los manuales, las cuales son descritas a
continuación:
- Verificar los puntos o asuntos que serán abordados:
En este punto se especifica en sí los asuntos o puntos de mayor relevancia que debe
contar el manual.
- Detallar cada uno de los asuntos:
En esta parte permite recopilar los datos sobre los asuntos que se va a tratar mediante el
hecho de observar como se realiza el trabajo aclarando la forma en que el servicio es
realizado.
- Elaborar una norma de servicio que deberá ser incluida en el manual:
Esta última técnica deberá explicar el porque, el cómo, quien lo hace, para qué deberá ser
redactado en forma clara y sencilla. (26)
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
64
3.1.4 Consideraciones para la elaboración del Manual
Para la elaboración del manual primeramente se determinaron los aspectos que debía
contener para que el mismo cumpliera con la funcionabilidad que debe tener y presentara
estos aspectos con una secuencia lógica y coherente.
Este manual se concibió para que sea un instrumento detallado, claro, sencillo, formal y
que ayude al usuario en su comprensión. Tiene como propósito y objetivo principal
facilitar, describir, y orientar el montaje, puesta en marcha y correcta explotación de una
instalación portátil para la producción de áridos a pequeña escala en los Talleres de
Ecomateriales con tecnología producida por el Centro de Desarrollo de Maquinaria
Agrícola de la provincia de Holguín.
Es un texto instructivo, que esta confeccionado para explicarle a los usuarios aún siendo
alguien muy inexperto en el tema que pasos debe seguir para el cumplimiento del
objetivo planteado anteriormente. Se le añadieron imágenes ilustrativas, para facilitar su
comprensión.
Como lo que se quiere es tener un manual que permita la utilización de las trituradoras
de mandíbulas y de martillos, se comenzó explicando las características de estas partes,
sistemas que presenta, seguidamente se especifica de forma secuencial la puesta en
marcha de la máquina en el taller, el proceso de producción con ellas, el mantenimiento a
llevar a cabo y una propuesta del control de calidad.
Para la concepción del manual se aplicaron técnicas de investigación como son la
observación directa y la entrevista no estructurada.
El manual esta estructurado en seis capítulos fundamentales que cada uno de ellos cuenta
con epígrafes para llegar a desarrollar, complementar y comprender el tema de cada
capítulo y se define en cada caso para ambos molinos. A continuación se definen los
capítulos.
I. Introducción.
II. Puesta en marcha de los molinos.
III. Taller de trituración para obtención de áridos.
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
65
IV. El proceso de producción de áridos (para cada tipo de molinos).
V. Control de calidad.
VI. Mantenimiento y conservación de las máquinas.
Proceso de elaboración
Recopilación de la información.
La recopilación de información se realizó a través de la búsqueda bibliográfica, de
observaciones, y entrevistas, siempre tratando de obtener la mayor información del tema.
Procesamiento de la información
La información obtenida fue procesada para poder aprovecharla al máximo y así extraer
la información necesaria para el manual según los puntos a tratar en este
Redacción y confección.
Se analizó muy profundamente la redacción que debía utilizarse en el manual, ya que se
tuvo en cuenta, a que personas estaba dirigido, el grado de especialización del manual, el
posible uso ó frecuencia de consulta, etc. Para apoyar a la redacción se incluyeron en el
manual fotografías, esquemas descriptivos y tablas.
Formato y comprensión
El manual fue hecho para que cumpliera con tres características importantes que debe
tener las cuales son:
• Facilidad de lectura y/o consulta.
• Que permita hacer referencias rápidas y precisas.
• Respirar confianza por su apariencia y orden.
Este manual presenta 37 hojas, y esta compuesto por presentación, índice y después se
van desarrollando cada capítulo.
Revisión y aprobación
Este aspecto en la elaboración del manual no se pudo ejecutar. Se recomienda realizar
una revisión objetiva del manual con especialistas en el tema y con obreros para que
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
66
emitan sus criterios y sus propias valoraciones constructivas sobre este, para así llegar a
una mejor y más completa versión del material.
Actualización
Los manuales tienen un gran valor, como herramienta de trabajo, por la información
contenida en ellos, por lo que mantenerlos actualizados permite que cumplan con sus
ventajas y objetivos fundamentales que es proporcionar la información necesaria para el
desarrollo de actividades, procesos y funciones.
Características y conformación del manual
• El manual se hizo ilustrativo, representativo, de forma tal que las imágenes,
esquemas y fotos puedan complementar y facilitar el aprendizaje y el
conocimiento para así llegar al correcto entendimiento de la temática.
• El manual consta de un índice para ayudar a la búsqueda específica de los temas
de interés del usuario, además de brindarle organización.
• Consta además de la bibliografía que fue consultada para su confección y
redacción.
Objetivos del manual
• Instruir al personal técnico-administrativo de los Talleres de Ecomateriales,
acerca de objetivos, funciones, relaciones, procedimientos, normas, etc.
• Explicar e ilustrar la producción de áridos en un Taller de Ecomateriales desde la
selección de las materias primas, proceso de producción hasta el control de
calidad del producto terminado con el empleo de trituradoras de martillos y
mandíbulas, diseñadas y producidas en fábrica.
• Ejecutar correctamente las labores asignadas al personal, y propiciar la
uniformidad en el trabajo.
• Servir como medio de integración, orientación, adiestramiento y capacitación para
auxiliar al personal nuevo que ingrese a los Talleres de Ecomateriales, facilitando
su incorporación a las distintas funciones.
• Permitir conocer el funcionamiento de las trituradoras de piedras por lo que
describe tareas, ubicación, y requisitos para su puesta en marcha.
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
67
• Uniformar y controlar el cumplimiento de las rutinas de trabajo y evitar su
alteración e incumplimiento.
• Aumentar la eficiencia de los empleados de los Talleres de Ecomateriales,
indicando que deben hacer y de que manera hacerlo.
• Construir una base para el análisis posterior del manual y el mejoramiento de los
procedimientos y métodos que recoge este.
3.2. Aspectos técnicos a considerar en el manual
En la concepción de este manual se tuvieron en cuenta una serie de aspectos técnicos
propios de las trituradoras de mandíbulas y de martillos, equipo que quedaron definidos
en el manual y el trabajo de diploma que conlleva a la confección de este manual.
Rendimiento nominal (ver en la tabla 3.1)
Tabla 3.1: Rendimiento de las trituradoras.
Características del motor de las trituradoras(ver en la tabla 3.2)
Tabla 3.2: Características del motor de las trituradoras.
Molino
Características del Motor eléctrico
trifásico 220 v
Potencia
(kw)
Velocidad del eje
(rpm)
Mandíbulas 5.5 875
Martillos 7.5 1750
MolinoRendimiento
(m3/h)Mandíbulas 1.5
Martillo 8.0
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
68
Sistema de tensado
-Molino de martillos
El motor esta fijo, y el tensado se realiza por medio de una polea loca que tensa la correa.
Dicha correa es trapezoidal del tipo B 17 L = 2240 mm.
-Molino de mandíbulas
El motor se encuentra apoyado sobre una base, y el tensado se realiza por medio de dos
tornillos que permiten alejar y acercar el motor tensando de esta forma la correa. Dicha
correa es trapezoidal del tipo B L=2946,4 mm.
Sistema eléctrico para ambos molinos
Está compuesto por la caja de arranque y el motor. Y esta caja a su vez esta compuesta
por:
Breaker: tiene la función de estabilizar el voltaje en caso de que ocurra un aumento o
disminución de este.
Contactor magnético: es un interruptor de relé controlado utilizado para activar el
circuito de control eléctrico de encendido y apagado, utilizando menos energía que otros
circuitos.
Botonera: es donde se ubican los botones para el encendido y apagado del equipo.
3.3. Estructura del documento
Para llegar a la estructura de este manual se realizó primeramente una búsqueda
bibliográfica del tema, teniendo en cuenta el tipo de tecnología a utilizar para así
establecer temas en el manual de obligatorio desarrollo. Seguidamente se confeccionó
una estructura para el manual y con esta se consultó con especialistas de la línea de
materiales que aportaron sus criterios en cuanto a que puntos agregar y cuales desechar
así como hasta que nivel se debían desarrollar. Con estas valoraciones se procedió a
elaborar una nueva estructura del manual que a continuación se define:
VII. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………….4
1.1. La producción local de Ecomateriales………………………………………….4
1.2 La producción local de áridos a pequeña escala………………………………..4
1.3 Descripción de los molinos. Partes componentes………………………………6
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
69
1.3.1 Molino de martillos……………………………………………………………6
1.3.2 Molino de mandíbulas…………………………………………………………9
VIII. LA PUESTA EN MARCHA DE LOS MOLINOS…………………………..12
2.1. Fijación del equipo. Recomendaciones………………………………………...12
2.2. Instalación de las máquinas…………………………………………………….17
a) Instalación eléctrica……………………………………………………………...17
b) Revisión de las partes componentes……………………………………………..18
c) Montaje y ajuste………………………………………………………………….18
2.3. Medidas de protección e higiene del trabajo……………………………………18
2.3.1Medidas de protección e higiene………………………………………………..19
2.4. Capacidad de producción diaria y otros datos de interés para directivos de
Proyecto………………………………………………………………………….20
IX. EL TALLER DE TRITURACIÓN PARA OBTENCIÓN DE ÁRIDOS……….21
3.1 Organización del taller de producción de áridos………………………………....21
3.1.1.Área de producción…………………………………………………………….21
3.1.2. Área de almacenaje de las materias primas…………………………………...22
3.1.3Área de almacenaje de áridos…………………………………………………..23
3.2 Requisitos o condiciones previas (electricidad, accesorios, etc.)………………..24
3.3 Personal recomendado para una producción racional……………………………25
X. EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ÁRIDOS (para cada tipo de molino)...25
4.1 Selección de las rocas a usar como materia prima……………………………….25
4.2 Transporte de las piedras al taller………………………………………………..26
4.3 Proceso de producción…………………………………………………………...26
a) Clasificación de las piedras de acuerdo con sus dimensiones. Rotura de piedras
sobre- medida………………………………………………………………..26
b) Carga (alimentación de la máquina)…………………………………………......27
c) La operación de trituración………………………………………………………29
d) Clasificación.........................................................................................................29
XI. CONTROL DE CALIDAD………………………………………………………..29
5.1Control de la calidad de las materias primas……………………………………29
5.2Control del producto terminado………………………………………………...30
Capítulo III: Concepción del “Manual para la producción local de áridos”
70
XII. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN DE LA MÁQUINA…………..31
6.1Acciones diarias al concluir la jornada………………………………………….31
6.2 Engrase sistemático de componentes…………………………………………..32
6.3 Reparaciones frecuentes………………………………………………………..32
6.4 Mantenimiento periódico……………………………………………………….33
6.5 Mantenimiento técnico………………………………………………………….34
3.4 Conclusiones Parciales
1. El cumplimiento de la estructura propuesta garantizará los trabajos en el taller de
producción de árido.
.
Conclusiones.
71
Conclusiones
1. Se logró elaborar una primera versión de un Manual que brindará al personal técnico y
administrativo de los Talleres de Ecomateriales un instrumento claro explicativo, ilustrativo,
práctico y sencillo que brindará y ofrecerá conocimientos, procedimientos, para la
producción local de áridos con los molino de mandíbulas y martillos producidos por el
Centro de Desarrollo de Maquinaria Agrícola de la provincia de Holguín.
2. Esta primera versión del manual logra:
- determinar los parámetros técnicos reales de la instalación de producción de áridos.
- contar con una herramienta para trabajar con este material de forma sencilla y práctica;
ofreciendo criterios, información y ensayos de forma general, que podrá garantizar al
interesado cierto grado de seguridad.
- abarcar dos grandes etapas importantes en la producción de áridos en condiciones
locales, el montaje y explotación de la maquinaria y el control del producto final
3. La propuesta de manual recoge mediante entrevistas a especialistas y obreros, criterios
prácticos sobre el funcionamiento de los equipos, principales deficiencias, forma de
superarlas, y agrupar a su vez soluciones constructivas diseñadas y aplicadas
directamente en el trabajo de diseño y funcionamiento de los equipos.
71
Recomendaciones
72
Recomendaciones
1. Perfeccionar y humanizar la alimentación de materias primas a la tolva, pues la misma es
manual, pudiéndose incorporar un transportador de bandas además de una tolva
dosificadora que realice esta función.
2. Se recomienda hacer un estudio sobre todo para el molino de arena para incorporar un
sistema de succión que expulse el polvo a un lugar no dañino para el hombre.
3. Generalizar la experiencia del uso de estos equipos a las demás comunidades del país.
4. Realizar una revisión objetiva del manual con especialistas en el tema y con obreros para
que emitan sus criterios y sus propias valoraciones constructivas sobre este, para así
llegar a una mejor y más completa versión del material.
5. Cuando la tecnología producida por el CEDEMA esté instalada en la provincia de Villa
Clara y por consiguiente en los Talleres de Ecomateriales, actualizar este manual, dado
que constituyen una herramienta de trabajo que brindará información, ventajas y aportes
para y sobre la producción local de áridos a pequeña escala. Además la calidad de este
manual se vio limitada por ese factor.
6. Los manuales tienen un gran valor, como herramienta de trabajo, por la información
contenida en ellos, por lo que mantenerlos actualizados permite que cumplan con sus
ventajas y objetivos fundamentales que es proporcionar la información necesaria para el
desarrollo de actividades, procesos y funciones.
Bibliografía
73
ReferenciasBibliográficas
73
Referencias Bibliogáficas 1. . "Los áridos y el desarrollo económico. Aplicaciones." Tomado de :
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2514&refcompra=
2. Panadero, C. (2008). Importancia de los áridos en el mundo actual y su relación con la
geología y la ordenación territorial. Revista Tierra y tecnología. España: 3-14
3. . "¿Qué son los áridos? Los áridos: materiales para la sociedad." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2515&refcompra=
4. . "¿Que son los áridos? Los áridos." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2513&refcompra=
5. ."Áridos." Tomado de:
6. http://www.manual-es.com/Planta-De-Producción-De-Áridos/3/
7. Sosa Cardentey, M. M., M. Rosell Lam, et al. "Estado del arte en las producciones de
áridos en Cuba y propuesta de Método para implementar sistemas de Calidad en estos
procesos ", from www.fentmuntanya.com/historia/historia.html.
8. Martínez, P. (2003). Rol de la industria de la construcción en el desarrollo sustentable.
Revista AMBIENTE Y DESARROLLO de CIPMA. Valparaíso, Chile. XIX: 19- 25
9. (2005). NC 251-2005. Áridos para hormigones hidráulicos-requisitos.
10. Colectivo de Autores (1985). Materiales de Construcción. La Habana, ISPJAE. 11. Sequeira Lecciones de áridos.
12. Aguado Crespo, F. (1982). Materiales de Construcción. Ciudad de La Habana, Taller de Ediciones ISPJAE.
13. García Sosa, J. “Ecomateriales se abren paso para la construcción de viviendas." Tomado
de: http://alocubano.nireblog.com/post/2009/08/12/ecomateriales-se-abren-paso-para-la-
construccion-de-viviendas-en-cuba.
14. . "Ecomateriales en los proyectos de vivienda social." Tomado
de:http://www.worldhabitatawards.org/gpt/isv/visitdetail.cfm?lang=01&theSvID=4841F9
9A-15C5-F4C0-99C201B8050DB32B
15. . "Proceso de producción de los áridos." Tomado de:
ReferenciasBibliográficas
74
http://www.geoscopio.com/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=757.
16. Sosa Cardentey, M. M. "Calidad, Normalización y certificación de los áridos en
Cuba."Tomado de:
http://www.minas.upm.es/catedraanefa/Consultas/SOSAMarta_IVIBERMAC.pdf.
17. . "Industria local de materiales de la construcción una solución para la vivienda." Tomado
de: http://www.juventudrebelde.cu/cuba/2009-03-01/industria-local-de-materiales-de-la-
construccion-una-solucion-para-la-vivienda/.
18. Industria de Materiales. Curso de especialización de explotación de yacimiento para
materiales de construcción.
19. . "Viviendas en Cuba al paso de huracanes." Tomado de:
http://www.bohemia.cu/2009/07/14/encuba/cuba-viviendas-huracanes-2.html.
20. "Rocas sedimentarias." Tomado de:
http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_sedimentaria
21. Abreu Ricardo, Y. (2010). Manual técnico de explotación Molino de arena. Holguín.
22. Calero Fernández, L. A. (2008-2009). Taller de Ecomateriales. Departamento de
Ingeniería Civil. Facultad de Construcciones. Santa Clara, Universidad Central Martha
Abreu de Las Villas.
23. González Castro, V. (1990). Diccionario cubano de medios de enseñanza y términos
afines 3000 vocablos, Editorial Pueblo y Educación
24. Francés, F. Á. (1976). Cervantes diccionario manual de la lengua española, Editorial
Pueblo y Educación.
25. "Manuales administrativo." Tomado de:
http://www.elprisma.com/apuntes/administracion_de_empresas/manualesadministrativos/
default3.asp
26. "El proceso organizativo y la organización-Monografías.com." Tomado de:
http://www.monografías.com/trabajos4/costo/costo.shtml.
27. . "Diseño de un manual de procedimientos administrativos de entradas y salidas de
materiales importados ", Tomado de: http://www.monografías.com/trabajos14/verific-
servicios/verific-servicios.shtml.
28. Carrazana González, H. (2008-2009). Evaluación de alternativas para la producción de
áridos a pequeña escala. Departamento de Ingeniería Civil. Facultad de Construcciones.
ReferenciasBibliográficas
75
Santa Clara, Universidad Central Marta Abreu de Las Villas.
Bibliografía
Bibliografía
75
Bibliografía
1. Abreu Ricardo, Y. (2010). Manual técnico de explotación Molino de arena. Holguín.
2. Aguado Crespo, F. (1982). Materiales de Construcción. Ciudad de La Habana, Taller de Ediciones ISPJAE.
3. Calero Fernández, L. A. (2008-2009). Taller de Ecomateriales. Departamento de
Ingeniería Civil. Facultad de Construcciones. Santa Clara, Universidad Central Martha
Abreu de Las Villas.
4. Carrazana González, H. (2008-2009). Evaluación de alternativas para la producción de
áridos a pequeña escala. Departamento de Ingeniería Civil. Facultad de Construcciones.
Santa Clara, Universidad Central Marta Abreu de Las Villas.
5. Colectivo de Autores (1985). Materiales de Construcción. La Habana, ISPJAE.
6. Construcción, C. T. p. e. D. d. l. M. d. (2008). Catálogo de Áridos para Hormigón de la
Región Central.
7. Espinet Vázquez, S., Notario de la Torre, Roberto (1989). Organización de Obras. Ciudad
de La Habana, Editorial IPSJAE.
8. Fernández Rodríguez, F. (1986). Elementos básicos para la construcción. La Habana,
Editorial ISPJAE.
9. Francés, F. Á. (1976). Cervantes diccionario manual de la lengua española, Editorial
Pueblo y Educación
10. García Sosa, J. " Ecomateriales se abren paso para la construcción de viviendas." from
http://alocubano.nireblog.com/post/2009/08/12/ecomateriales-se-abren-paso-para-la-
construccion-de-viviendas-en-cuba.
11. González Castro, V. (1990). Diccionario cubano de medios de enseñanza y términos
afines 3000 vocablos, Editorial Pueblo y Educación
12. Industria de Materiales. Curso de especialización de explotación de yacimiento para
materiales de construcción.
13. Martínez, P. (2003). Rol de la industria de la construcción en el desarrollo sustentable.
Revista AMBIENTE Y DESARROLLO de CIPMA. Valparaíso, Chile. XIX: 19- 25
14. Martirena Hernández, J., S. Betancourt Rodríguez, et al. (2000). Manual de Calidad.CP-
Bibliografía
76
15. 40. Santa Clara, Editorial UCLV/EcoSur.
16. Meléndez, M., O. Espinosa, et al. (2004). Un techo que cubre al mundo: La Teja de
MicroConcreto (TMC). Jinotepe, Carazo, Nicaragua.
17. Panadero, C. (2008). Importancia de los áridos en el mundo actual y su relación con la
geología y la ordenación territorial. Revista Tierra y tecnología. España: 3-14
18. Paz Morales, S. (1987). Geología para Ingenieros. La Habana, Editorial Osvaldo
Sánchez.
19. Sequeira Lecciones de áridos.
20. Sosa Cardentey, M. M. "Calidad, Normalización y certificación de los áridos en Cuba."
Tomado de: www.minas.upm.es/catedra-
anefa/Consultas/SOSAMarta_IVIBERMAC.pdf.
21. Sosa Cardentey, M. M., M. Rosell Lam, et al. "Estado del arte en las producciones de
áridos en Cuba y propuesta de Método para implementar sistemas de Calidad en estos
procesos ", Tomado de: www.fentmuntanya.com/historia/historia.html.
22. Torres González, C. (2010). Manual técnico de explotación Molino de mandíbulas para
piedras. Holguín.
23. ."Áridos." Tomado de:
http://www.manual-es.com/Planta-De-Producción-De-Áridos/3/
24. . "Catálogos para molinos." Tomado de: http://pdf.directindustry.es/pdf/tab/Molino-
mandibulas.html#sePDF
25. . "Diseño de un manual de procedimientos administrativos de entradas y salidas de
materiales importados ", Tomado de: http://www.monografías.com/trabajos14/verific-
servicios/verific-servicios.shtml.
26. . "Ecomateriales en los proyectos de vivienda social." Tomado
de:http://www.worldhabitatawards.org/gpt/isv/visitdetail.cfm?lang=01&theSvID=4841F9
9A-15C5-F4C0-99C201B8050DB32B
27. . "El manual de operaciones: la herramienta más necesaria y la menos valorada",
Tomado de:http://www.infofranquicias.com/cd-2029/El-manual-de-operaciones-la-
herramienta-mas-necesaria-y-la-menos-valorada.aspx.
28. . "El proceso organizativo y la organización-Monografías.com." Tomado de:
Bibliografía
77
http://www.monografías.com/trabajos4/costo/costo.shtml.
29. . "Industria local de materiales de la construcción una solución para la vivienda."Tomado
de: http://www.juventudrebelde.cu/cuba/2009-03-01/industria-local-de-materiales-de-la-
construccion-una-solucion-para-la-vivienda/.
30. . "La problemática del sector de los áridos." Tomado de:
http://es.minutemachine.com/noticia/la-problematica-del-sector-de-los-aridos_3043.html
31. . "Los áridos y el desarrollo económico. Aplicaciones." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2514&refcompra=
32. . "Manuales administrativo."Tomado de:
http://www.elprisma.com/apuntes/administracion_de_empresas/manualesadministrativos/
default3.asp.
33. . "Manuales de Identidad Corporativa", Tomado de:
http://www.udem.edu.mx/institucion/imagen/.
34. . "Metodología aplicada para elaborar un Manual de Organización de una Escuela",
Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos57/manual-organizacion-
escuela/manual-organizacion-escuela2.shtml.
35. . "Proceso de producción de los áridos." Tomado de:
http://www.geoscopio.com/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=757.
36. . "¿Qué son los áridos? Calidad de los áridos." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2518&refcompra=
37. . "¿Que son los áridos? Los áridos." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2513&refcompra=
38. . "¿Qué son los áridos? Los áridos y el medio ambiente." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2519&refcompra=
39. . "¿Que son los áridos? Reservas." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2516&refcompra=
40. . "Rocas sedimentarias." Tomado de:
http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_sedimentaria
41. . "Trituradora de cono." Tomado de:
http://www.zenithcrusher.com/es/Trituradora-pdf/Trituradora%20de%20cono.pdf.
42. . "Trituradora de impacto."Tomado de:
Bibliografía
78
http://www.zenithcrusher.com/es/Trituradora-pdf/Trituradora%20de%20Impacto.pdf
43. . "Trituradora de mandíbulas (Trituradora de quijadas)." Tomado de:
http://www.zenithcrusher.com/es/Trituradora-pdf/Trituradora%20de%20jaw.pdf.
44. . "Trituradora de martillos", Tomado de :
http://www.zenithcrusher.com/es/Trituradorapdf/La%20trituradora%20de%20martillo.pd
f.
45. . "Viviendas en Cuba al paso de huracanes." Tomado de:
http://www.bohemia.cu/2009/07/14/encuba/cuba-viviendas-huracanes-2.html.
46. . "Zaranda vibratoria." Tomado de:
http://www.zenithcrusher.com/es/Trituradora-pdf/Zaranda%20vibratoria.pdf.
47. . "¿Cómo hacer un manual, cuáles son los pasos para elaborarlo?" Tomado de:
http://tuspreguntas.misrespuestas.com/preg.php?idPregunta=9364
48. . "Contactor magnético." Tomado de:
http://translate.google.com.cu/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://www.ehow.
com/about_5818670_parts-magnetic-contactor.html
49. . "El proceso organizativo y la organización-Monografías .com." Tomado de:
http://www.monografías.com/trabajos4/costo/costo.shtml
50. . "¿Qué son los áridos? Los áridos: materiales para la sociedad." Tomado de:
http://www.aridos.org/escaparate/verpagina.cgi?idpagina=2515&refcompra=
51. (1984). NC 54-078-1984 Áridos. Transporte y Almacenamiento.
52. (2002). NC-53-039:02.Norma para el Diseño Estructural de Cimentaciones Superficiales.
.
53. (2002). NC-178:2002. Árido. Análisis Granulométrico. .
54. (2002). NC-179: 2002. Árido. Determinación del contenido de partículas de arcillas.
55. (2002). NC-182:2002. Áridos. Determinación del material más fino que el Tamiz 0.0074
mm. (# 200). Método de ensayo.
56. (2002). NC-186:2002. Arena. Peso específico y absorción de agua. Método de ensayo.
57. (2002). NC 177: 2002 Áridos. Determinación de % de huecos. Método de ensayo.
58. (2002). NC 181: 2002 Áridos. Determinación del peso volumétrico. Método de ensayo.
59. (2002). NC 187: 2002 Árido grueso. Peso específico y absorción de agua Método de
ensayo.
Bibliografía
79
60. (2002). NC 189: 2002 Áridos Gruesos. Determinación de partículas planas y alargadas.
Método de ensayo.
61. (2002). NC 190: 2002 Áridos Gruesos. Determinación del Índice de triturabilidad.
Método de ensayo.
62. (2003). NC XX: 2003.Norma para el Diseño Geotécnico de Cimentaciones Superficiales.
63. (2005). NC 251-2005. Áridos para hormigones hidráulicos-requisitos.
64. SKF Catálogo General. Roma, Artística Nazionale Torino.
Anexos
Anexos
Anexos
1
Índice
I. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………4
1.1. La producción local de Ecomateriales………………………………………….4
1.2 La producción local de áridos a pequeña escala………………………………..4
1.3 Descripción de los molinos. Partes componentes………………………………6
1.3.1 Molino de martillos……………………………………………………………6
1.3.2 Molino de mandíbulas…………………………………………………………9
II. LA PUESTA EN MARCHA DE LOS MOLINOS……………………………….12
2.1. Fijación del equipo. Recomendaciones………………………………………...12
2.2. Instalación de las máquinas…………………………………………………….17
d) Instalación eléctrica……………………………………………………………...17
e) Revisión de las partes componentes……………………………………………..18
f) Montaje y ajuste………………………………………………………………….18
2.3. Medidas de protección e higiene del trabajo……………………………………18
2.3.1Medidas de protección e higiene………………………………………………..19
2.4. Capacidad de producción diaria y otros datos de interés para directivos de
Proyecto………………………………………………………………………….20
III. EL TALLER DE TRITURACIÓN PARA OBTENCIÓN DE ÁRIDOS……….21
3.1 Organización del taller de producción de áridos………………………………....21
3.1.1.Área de producción……………………………………………………………..21
3.1.2. Área de almacenaje de las materias primas…………………………………....22
3.1.3Área de almacenaje de áridos…………………………………………………...23
3.2 Requisitos o condiciones previas (electricidad, accesorios, etc.)………………...24
3.3 Personal recomendado para una producción racional……………………………25
IV. EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ÁRIDOS (para cada tipo de molino)…25
4.1 Selección de las rocas a usar como materia prima……………………………….25
4.2 Transporte de las piedras al taller………………………………………………...26
4.3 Proceso de producción……………………………………………………………26
Anexos
2
e) Clasificación de las piedras de acuerdo con sus dimensiones. Rotura de piedras sobre-
medida…………………………………………………………………………….26
f) Carga (alimentación de la máquina)…………………………………………...….27
g) La operación de trituración………………………………………………………..29
h) Clasificación............................................................................................................29
V. CONTROL DE CALIDAD………………………………………………………..29
5.1Control de la calidad de las materias primas………………………………………29
5.2Control del producto terminado……………………………………………….......30
VI. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN DE LA MÁQUINA………………...31
6.1Acciones diarias al concluir la jornada…………………………………………….31
6.2 Engrase sistemático de componentes……………………………………………..32
6.3 Reparaciones frecuentes…………………………………………………………..32
6.4 Mantenimiento periódico………………………………………………………….33
6.5 Mantenimiento técnico…………………………………………………………….34
Anexos
3
I. INTRODUCCIÓN
1.1. La producción local de materiales de construcción
Uno de los problemas más acuciantes que enfrenta la humanidad en el presente milenio, es
encontrar una solución al creciente deterioro de las condiciones medioambientales a escala
global, si se tiene en cuenta que a pesar del desarrollo acelerado de la tecnología, la ciencia y la
industria, en la pasada centuria no ocurrió un cambio considerable en la conciencia ecológica de
la humanidad para afrontar dichos cambios.
La situación global de crisis en el sector financiero, energético, ecológico, económico, ha
repercutido en mayor o menor grado en todos los sectores de la vida económica del país,
generando profundos cambios en la producción y empleo de los materiales, las técnicas de
construcción, y las tipologías arquitectónicas y constructivas. La política constructiva en el
campo de la vivienda, ha priorizado utilizar en la construcción, materiales elaborados a partir del
empleo de fuentes locales, descentralizadas y territorializadas, identificando los destinos
prioritarios, con una reducción de la dependencia externa, y creando e incluyendo la
participación de la población tanto en la nueva construcción como en la rehabilitación,
planteándose un nuevo enfoque en la construcción de viviendas, como un proceso
ambientalmente sustentable, participativo y descentralizado. Con la producción local de
materiales de construcción se pueden obtener varias ventajas
Ventajas de la producción local de ecomateriales
• Bajo costo de la tecnología y materias primas empleadas.
• Técnicas de producción sencillas y económicas en comparación con las producciones a gran
escala.
• Constituye una posibilidad de producción a pequeña escala y descentralizadas.
• Generación de empleos en los que pueden trabajar hombres, mujeres e incluso discapacitados,
y no se requiere alta calificación.
• Reducción de los costos de transportación.
• Los materiales producidos poseen alta durabilidad y resistencia.
• Bajo consumo energético en la producción de estos materiales.
1.2. La producción local de áridos a pequeña escala
Anexos
4
En la actualidad, la sociedad demanda cantidades elevadas de áridos, dado los usos diversos que
este material presenta en la industria de la construcción. Para su producción son necesarias
grandes instalaciones industriales denominadas canteras que requieren grandes inversiones
iniciales para su puesta en explotación.
Nuestro país ha mostrado en los últimos años, inestabilidad en las producciones de áridos. Estas
producciones son destinadas a obras priorizadas y de gran envergadura. Dada esta situación, el
suministro de áridos en los Talleres de Ecomateriales se ha visto afectado, siendo inestable e
insuficiente, lo que ha propiciado la búsqueda de alternativas por parte de investigadores del
CIDEM para solucionar este problema.
Como alternativa, se ha definido la obtención de áridos en condiciones locales, a partir del uso de
molinos de mandíbulas para áridos gruesos y de martillos para áridos finos, tal como se muestran
en la Figura 1.1
Figura 1.1: Vista del área de producción de áridos perteneciente a un Taller de
Ecomateriales. (Rafael Freires. Holguín)
Producir áridos en condiciones locales traería consigo varios beneficios, tales como:
• Producción a pequeña escala, descentralizada y territorializada.
Anexos
5
• Uso de equipamiento sencillo, de fácil operación y mantenimiento y de bajo consumo
energético.
• Reducción de los costos de transportación desde las canteras a los talleres.
• Generación de nuevos empleos para la localidad.
• Uso de materias primas locales, que se pueden encontrar en áreas aledañas a la instalación, no
aptas para la gran industria.
• Obtención de áridos reciclados a partir de la reutilización de desechos de la construcción,
como consecuencia de nuevas obras, reparaciones, mantenimientos, desastres naturales.
Los principales inconvenientes están asociados a ligeros incrementos de partículas planas y
alargadas como consecuencia de la trituración de las rocas, la necesidad de capacitación del
personal para el uso de los distintos tipos de rocas aptas como áridos, y su posterior
caracterización, etc.
La necesidad de conocer como producir áridos en estas condiciones, requiere contar con un
manual de procedimientos, que permita al personal técnico y administrativo de los talleres de
ecomateriales el montaje, explotación, mantenimiento y conservación de los molinos, así como
la organización del proceso de producción y el control de calidad de las producciones obtenidas.
1.3. Descripción de los molinos
1.3.1. Molino de martillos
El molino de martillos, utilizado para la obtención de arena, está estructurado por conjuntos o
partes y a la vez por subconjuntos, y otros componentes, los cuales se aprecian en las Figuras 1.2
y 1.3.
Cuerpo: El cuerpo de esta trituradora es abatible con bisagras y tornillos para fijarlas. Este
mecanismo facilita el acceso al interior del cuerpo permitiendo el cambio de los contracortes, y
la revisión de todos los componentes que intervienen en la trituración de la piedra en el caso que
sea necesario.
Estación de botones: Permite encender y apagar la trituradora.
Tolva de carga: Es el lugar por donde se descarga el árido que ya ha sido triturado y es capaz
de pasar por la criba.
Anexos
6
Figura1.2: Partes y componentes del molino de martillos para la producción
de áridos fino a pequeña escala.
Figura1.3: Partes y componentes que intervienen en la trituración de la piedra.
Anexos
7
Sistema de tensado: El motor esta fijo y el tensado se realiza por medio de una polea loca que
tensa la correa. Correa trapezoidal, tipo B 17 L =2240 mm.
Guardera protectora: Cubre las partes móviles de la trituradora que están expuestas como las
poleas y correas para la protección y seguridad de los operarios y ayudantes de los molinos.
Motor eléctrico: Motor trifásico de 220 V, Potencia=7.5 kw y una velocidad en el eje excéntrico
de 1750 rpm.
Chumacera: Este equipo posee rodamientos con chumaceras del tipo SKF SY 55 FM.
Tolva de carga: Es el componente por donde se le suministra la materia prima a triturar por el
equipo.
Mecanismo de regulación para la entrada de la materia prima: Manipulado por el operario
del equipo para permitir la entrada de forma gradual de la materia prima al interior del molino.
Órgano de trabajo: Constituido por un eje movido por el motor, al cual están insertados
perpendicularmente los llamados martillos en este caso son 12 martillos que están móviles.
Cuando el motor hace girar el eje, con el giran los martillos y al introducirse el material dentro
del cuerpo del molino, los martillos lo golpean y lanzan contra la paredes de la caja.
Contracortes: Se ubican en el interior del cuerpo, atornillados a las paredes de este.
Criba: Tamiz por donde pasa el árido cuando posee la granulometría deseada, la materia prima
será triturada por los 12 martillos y los contracortes hasta que pase por la criba., tal como se
muestra en la Figura 1.4.
Figura 1.4: Criba con abertura de 6-8 mm.
Anexos
8
Funcionamiento del molino de martillos
Su arrancada comienza desde el momento que el operario acciona la estación de botones, y luego
comienza a suministrarle la materia prima a través de la tolva de alimentación de forma gradual
auxiliándose del mecanismo de regulación. El tamaño de los mismos debe ser el recomendado (≤
36 mm) permitiéndole al equipo una mejor trituración. La materia prima utilizada será triturada
en el cuerpo del molino por los 12 martillos trituradores y los contra cortes, los mismos estarán
accionando sobre la piedra hasta que su tamaño pueda pasar por la criba. El diseño del molino
está concebido para que cuando se cumpla el tiempo de vida útil de los contracortes, los mismos
se puedan cambiar logrando así una fácil y rápida intercambiabilidad .El tamaño del grano de
arena esta dado por el tamaño de la abertura que presente la criba, seguidamente la arena ira
cayendo gradualmente a un depósito lista para su uso.
1.3.2. Molino de mandíbulas
El molino de mandíbula, utilizado para la obtención de árido grueso, está estructurado por
conjuntos o partes y a la vez por subconjuntos, y otros componentes, los cuales se aprecian en las
Figura 1.5.
Figura 1.5: Partes y componentes del molino de mandíbulas para la producción de árido
grueso a pequeña escala.
Anexos
9
Motor eléctrico: Motor eléctrico de 220 v trifásico, Potencia=5.5 kw, velocidad del eje
excéntrico de 875 rpm.
Tensor (ver en la Figura 1.6): Diámetro medio: 32 mm.
Diámetro del alambre 8 mm.
Paso 12,25 mm (de espira a espira)
Número de espiras 8.
Número de espiras de apoyo 2.
Número de espiras amoladas 1,5.
Figura 1.6: Diagrama de fuerza del muelle tensor.
Árbol excéntrico: A través de este árbol excéntrico se le imprime un movimiento oscilatorio a la
mandíbula móvil en uno de sus extremos.
Volantes: Se encuentran acoplados en ambos extremos del árbol excéntrico, y uno de ellos
cumple la función de polea para el sistema de transmisión.
Quijada móvil: Estructura robusta de planchas de 30 mm de espesor, presenta un suplemento
fundido de acero al manganeso con nervios horizontales, y 300 rpm. Esta quijada posee un
rodamiento a ambos lados de rodillos cónicos SKF 30219, con sello de goma 95x120x12, Tipo 4
ISO 6194, que establecen el movimiento rotativo entre el árbol excéntrico y la quijada móvil.
Anexos
10
Quijada fija: Estructura robusta de placas de 30 mm de espesor, posee un suplemento fundido
de acero al manganeso con nervios horizontales.
Placa pivotante: Cumple la función de fusible, en el caso de que exista algún esfuerzo que
sobrepase los límites la placa se deforma.
Caja: Conformada por planchas metálicas de acero 20 soldadas, con refuerzo en la parte frontal
y trasera para soportar los impactos de la piedra, posee una ranura para colocarle el árbol
excéntrico.
Mecanismo de regulación vertical: Esta constituido por una palanca que se encuentra fija a una
barra roscada dispuesta en el fondo del equipo que mueve una cuña y a su vez la cuña mueve un
soporte empujador donde está pivoteando la placa pivotante.
Chumacera: Cuerpo donde se aloja el rodamiento que hace girar el árbol. Esta se fija a la caja y
cubre un rodamiento de rodillo a rótula SKF 22215 E, con sello de goma 75x95x10 Tipo 4 ISO
6194.
Copilla de engrase en la quijada móvil: Mediante esta copilla se lleva a cabo el mantenimiento
del rodamiento entre la quijada móvil y el árbol excéntrico como se muestra en la Figura 1.7,
con grasa del tipo LISAN-M.
Figura1.7: Copilla para el engrase del rodamiento.
Anexos
11
Copilla de engrase en la chumacera: Permite el mantenimiento del rodamiento con grasa del
tipo LISAN-M.
Sistema de tensado: El motor se encuentra apoyado sobre una base, y el tensado se realiza por
medio de dos tornillos que permiten alejar y acercar el motor tensando de esta forma la correa.
Dicha correa es trapezoidal del tipo B L=2946,4 mm.
Guardera protectora: La guardera cubre las partes móviles de la trituradora que están
expuestas como las poleas y correas para la protección y seguridad de los operarios de los
molinos.
Funcionamiento del Molino de mandíbulas
Esencialmente se trata de fracturar la piedra entre dos superficies que se aproximan y alejan
cíclicamente, estas superficies se denominan quijadas ó muelas, una es fija, la otra es movida a
través de un árbol excéntrico que le imprime un movimiento oscilatorio en uno de sus extremos,
en el otro extremo se articula con una placa que es pivotante, a la cual se mantiene unida por la
tensión de un resorte, la placa pivotante es además un fusible que en caso de exceso de sobre
carga se deforma y libera las tensiones en la quijadas, protegiendo las demás partes del equipo, el
punto donde la placa es pivotante se puede desplazar aproximando ó alejando el extremo de la
quijada móvil a la fija, lo que permite regular a voluntad el tamaño máximo de la piedra a la
salida. Para suavizar los picos en el esfuerzo torsional del motor eléctrico se acoplan volantes en
los extremos del árbol excéntrico, uno de los cuales se toma como polea para transmisión de
potencia.
II. PUESTA EN MARCHA DE LOS MOLINOS
2.1. Fijación del Equipo. Recomendaciones
Aunque los molinos se caracterizan por transmitir cargas y vibraciones al suelo pequeñas,
requieren de un diseño para su cimentación, donde quedan anclados los pernos de fijación, tal
como se muestran en la Figura 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 y 2.6 donde se muestran las soluciones para
ambos molinos.
Molino de martillos
Losa de hormigón de 1.2mx1mx0.15m
Anexos
12
Figura 2.1: Corte del cimiento.
Figura 2.2: Planta del cimiento
Anexos
13
Cuadro de materiales para la fabricación de la cimentación requerida por el molino de martillos
ver en la Tabla 2.1 y 2.2.
Tabla 2.1: Cuadro de acero del cimiento del molino de martillos
Tabla 2.2: Cuadro de materiales para el hormigón de resistencia 25 Mpa del cimiento de
martillos.
Molino de mandíbulas
Figura 2.3. Esquema para analizar la cimentación del Molino de arena.
10 A ‐30 4 0,3 9 no necesario 0,67210 A ‐30 5 1 9 1 2,810 A ‐30 4 1,2 9 1 2,69
P eso (kg)
C imiento Molino de arena
C antidad de
elementos
Longitud real (m)
Longitud comercial
(m)
C antidad a solic itar
E lementoDiámetro (mm) C alidad
del aceroE squema de la barra
No. Descripción Volumen(m3) UM Cantidad % de desperdicio (1+% desp.) Cant·(1+%desp) Cant Total1 Cemento sacos 1.39 10 1.1 1.53 22 Arena m3 0.081 10 1.1 0.089 13 Piedra m3 0.15 10 1.1 0.17 14 Agua litros 30.6 10 1.1 33.66 34
0.18
Cuadro de materiales para una resistencia de 25 Mpa
Anexos
14
Figura 2.4: Cimiento simplificado.
Figura 2.5: Corte del cimiento del molino de mandíbulas.
Anexos
15
Figura 2.6: Planta del plato del cimiento.
Los materiales necesarios para la fabricación de la cimentación requerida por el molino de
mandíbulas se muestran en la Tabla 2.3 y 2.4.
Tabla 2.3: Cuadro de materiales para el hormigón de la cimentación del molino de mandíbulas
No Actividad Volumen Material U/m³ C antidad U.M. (1+ % desp.) C ant. TotaC emento 7.7 1.69 sacos 1.1 2Arena 0.49 0.11 m³ 1.1 0.15P iedra 0.86 0.19 m³ 1.1 0.2Agua 170 38.25 litros 1.1 43
C emento 7.7 0.74 sacos 1.1 1Arena 0.49 0.042 m³ 1.1 0.05P iedra 0.86 0.082 m³ 1.1 0.09Agua 170 16.32 litros 1.1 18
C emento 7.7 2.43 sacos 1.1 3Arena 0.49 0.15 m³ 1.1 1P iedra 0.86 0.27 m³ 1.1 1Agua 170 54.57 litros 1.1 61
0.317
1
2
Hogn. de los 4
pedestales
antidad Tot3
Hormigonado del P lato del cimiento
0.2205
0.096
Anexos
16
Tabla 2.4: Cuadro de acero del molino de mandíbulas.
Se utilizará hormigón de resistencia 25 MPa, el cual se podrá obtener a partir de utilizar como
proporción de la mezcla de hormigón (1: 2. 3), una parte de cemento, por dos partes de arena y
tres partes de piedra.
2.2 Instalación de las máquinas
En los contratos con los fabricantes se exige la entrega con los equipos de los dispositivos de
mando y protección (breaker, botonera y contactor magnético) ver en la figura 2., es
responsabilidad del electricista la correcta instalación eléctrica y aterramiento así como la
ubicación. Los fabricantes, personal técnico de la empresa y el especialista técnico del proyecto
ponen en funcionamiento los molinos.
Antes de la puesta en marcha de la tecnología en el taller, se realizarán pruebas de carga, donde
participa el fabricante y el especialista del proyecto para comprobar su funcionamiento, realizar
ajustes, corregir errores, etc. Esta actividad tributa al fabricante, especialista civil y al
especialista mecánico.
a) Instalación eléctrica: Garantizar que desde la fuente al molino se cumpla con las normas de
seguridad y protección requeridas, con la correcta disposición del contactor magnético, breaker y
la botonera (ver en la figura 2.7).
12.7 A ‐30 6 0.97 9 1 8.6812.7 A ‐30 5 1.32 9 1 44.7315.9 A ‐30 8 0.8 9 1 9.9315.9 A ‐30 8 0.7 9 1 8.76 A ‐30 16 7.68
Barra comercial(m)
C antidadP eso Total
(kg)
no se calcula
C ant. E lemeto
Longitud real(m)
P lato
P edestal
E lementoDiámetro (mm)
C alidad del acero
E squema barra
Anexos
17
Figura 2.7: Sistema eléctrico de las trituradoras de mandíbulas y de martillos.
b) Revisión de las partes componentes: Se realizará antes de comenzar a trabajar con el mismo,
con el objetivo de corregir cualquier problema que se pudiera presentar debido a la
transportación y al posterior montaje.
Se recomienda revisar:
• Uniones atornilladas
• Linealidad y tensado de la correa y la polea.
• Posición de los martillos.
• Posición de las mandíbulas.
• Posición de la criba.
• Conexión y estado de la estación de botones.
• Estado de las Guarderas.
c) Montaje y ajuste: Para el montaje de estos equipos se requiere de un equipo de izaje (grúa),
debido a su peso, este equipo cuenta con 4 puntos de izaje. Después que la trituradora esté
ubicada en el lugar donde permanecerá, solucionar el anclaje entre esta y el suelo mediante
tornillos y tuercas.
Seguidamente se realizará una prueba en vacío (sin carga) a las trituradoras, comprobándose si el
equipo esta apto para su uso.
2.3 Medidas de protección e higiene del trabajo para ambos equipos
Las normas de protección e higiene del trabajo son de obligatorio cumplimiento para operar
cualquier equipo, máquina ó implemento, en la NC 19.03.01: 80, se establecen los requisitos
generales de seguridad para los procesos productivos. Estas medidas están normadas por el
equipo de proyecto, por el fabricante y por parte de la empresa. Estas medidas están dirigidas
tanto al personal que labora, como a los medios y equipos que utiliza. Con el conocimiento y
cumplimiento de las normas de P.H.T se evitan accidentes.
Anexos
18
2.3.1. Medidas de protección e higiene
1. Ambos molinos deben quedar fijados con pernos para garantizar su anclaje al suelo.
2. Se recomienda que la materia prima a utilizar deberá estar rociada con agua para
aminorar la generación del polvo provocado por la acción de los martillos, dañina para el
hombre y el medio ambiente.
3. Uso obligatorio de los medios de protección (orejera para protegerse del ruido, filtro
naso-bucal para protegerse del polvo, uso de lentes protectores para los ojos, calzado
cerrado, overol, casco de protección).
4. No accionar el equipo sin la guardera de protección.
5. Instalación eléctrica asegurando el aislamiento, el correcto recubrimiento de los
empalmes y la impermeabilidad adecuada.
6. Instalación de los equipos bajo techo con libre circulación del aire.
7. Inspección técnica obligatoria de los equipos que comprenda:
a). Inspección técnica diaria. Molino de mandíbulas
-Conexión correcta a la corriente.
-Tensado de las correas.
-No derrame de grasa.
-Adecuado ajuste de las uniones atornilladas.
-Placa pivotante visiblemente en buen estado.
-Inspección visual del tensado del resorte.
-Revisar que no hayan quedado piedras entre las mandíbulas.
-Motor eléctrico sin ruidos anormales.
b) Inspección técnica diaria. Molino de martillos
-Conexión correcta a la corriente.
-Adecuado ajuste de las uniones atornilladas.
-Revisión del tensado de la correa.
-Chequear el buen estado técnico de los martillos y de los contracortes.
-Posición y limpieza de la criba.
- Motor eléctrico sin ruidos anormales.
Anexos
19
2.4. Capacidad de producción diaria y otros datos de interés para directivos de proyecto
A continuación en las Tablas 2.5 y 2.6 se muestran las características generales de los molinos
de martillos y de mandíbulas.
Tabla 2.5: Características generales del molino de martillo para áridos.
Tabla 2.6: Características generales del molino de mandíbulas para áridos.
Características UM ValorPeso kg 274
Largo mm 790Ancho mm 995Altura mm 1578
Capacidad de producción m3/h 1.5Máximo tamaño de alimentación mm ≤35
Potencia del motor kw 7,5Velocidad del eje excéntrico rpm 1750
Dimensión de boca para entrada la piedra
mm 60×220
Materias primas Rocas calizas
Características UM ValorPeso kg 1250
Largo mm 1700Ancho mm 1030Altura mm 1400
Capacidad de producción m3/h 8Máximo tamaño de alimentación mm ≤150
Potencia del motor kw 5,5Velocidad del eje excéntrico rpm 875
Dimensión de boca para entrada la piedra
mm 480×150
Materias primas Rocas calizas
Anexos
20
III. EL TALLER DE TRITURACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE ÁRIDOS
La introducción de nuevos equipos para la trituración de rocas y obtener áridos en condiciones
locales dentro del taller de ecomateriales, genera una revisión de la organización actual de los
talleres. La producción de áridos requerirá de nuevas áreas para la deposición de rocas desde las
fuentes de materias primas, espacio para la ubicación de dos molinos, de martillo en la
producción de arena y de mandíbulas en la producción de piedra, del producto terminado,
entrada y salida de los equipos, así como requerimientos en cuanto a la dirección predominantes
de los vientos dadas las emisiones de polvos que estos generan.
A continuación se ofrecen criterios para la organización del área de producción de áridos,
teniendo en cuenta las diferentes zonas que la componen, tales como, almacén de los áridos, de
las trituradoras, y de las materias primas. Se expresan además, los criterios para la selección de la
materia prima, el tipo de roca a utilizar, el proceso de producción para la obtención de los áridos
triturados, la solución para la fijación de las máquinas y el control de calidad de los áridos
producidos con esta tecnología.
3.1. Organización del taller de producción de áridos
La organización del taller para la producción de áridos, estará en dependencia de la
infraestructura que este requiere, de si está creada ó de si necesita ser creada. Un taller de
ecomateriales está compuesto por diferentes áreas de producción, cada línea de producción tiene
un área específica y determinada, de acuerdo a diferentes aspectos propios entre los que se
encuentran el tipo de tecnología aplicada, las áreas de almacenamiento de las materias primas y
del producto terminado, para así garantizar un adecuado flujo de producción y evitar la
interferencia entre estas líneas.
Para la producción de áridos en condiciones de pequeño taller de ecomateriales se requiere tener
definidas las siguientes áreas:
3.1.1.Área de producción
Deberá estar techada y presentar adecuados aleros para garantizar la protección de la lluvia y el
sol, la cubierta puede ser ligera. En esta área se encuentran ubicados las dos trituradoras, la de
mandíbulas y la de martillos ocupando una superficie de 1.75 2m y 0.79 2m respectivamente.
Criterios generales para la ubicación de la maquinaria en el taller
Anexos
21
Para una ubicación correcta de las máquinas en esta área, se hace necesario tener en cuenta una
serie de criterios tales como:
6. Disponer de un área techada para la producción local de áridos. Esta área de producción de
áridos se debe ubicar entre 7 m u 8 m máximo de distancia del resto de las áreas de
producción del taller, como por ejemplo del áreas de producción de bloques, tejas TMC, CP-
40, Vigas y losas prefabricadas, ladrillos y del horno vertical continuo.
7. Tener en cuenta la incidencia del viento sobre el área de producción y mayormente sobre las
tecnologías de producción. Teniendo en cuenta estos criterios y conociendo que el molino de
martillos produce una gran cantidad de polvo en el proceso de trituración de la piedra, se
recomienda para su colocación, ubicarlo de forma tal que en su producción este polvo no
afecte al molino de mandíbulas y ubicarlo de forma que el viento favorezca al escape del
polvo.
8. Tener en cuenta la capacidad de producción de los molinos. En dependencia de esta
producción diaria, será el área que se utilizará para almacenar la materia prima y los áridos
producidos.
9. En el área de producción donde estarán las máquinas trituradoras, se deberá disponer del
voltaje y la intensidad de la corriente necesaria para el funcionamiento de los molinos.
10. Para facilitarle al operario de estas trituradoras su trabajo fue necesario concebir una
propuesta para la ubicación de estas en el taller. La trituradora de martillos presenta una
altura de 1.578 m, para la carga y alimentación de este equipo se hace necesario la
construcción de una plataforma de 0.6 m de altura que le facilite al operario realizar estas
actividades, dejando a cada lado del equipo 0.75 m para la circulación del obrero.
La trituradora de mandíbulas también presenta el inconveniente de que el vagón no cabe debajo
de ella para el acopio del árido que va saliendo ya producido y es necesario ubicarla en una
plataforma de 0.6 m de altura, dejando una abertura debajo para ubicar el vagón y cargar el
material producido.
3.1.2. Área de almacenaje de las materias primas
Para el definir las dimensiones del área de almacenaje de las materias primas, es necesario
conocer la relación de cuantos m3 de materia prima se necesitan para fabricar 1 m3 de áridos,
tanto para la arena como para la piedra, como valor indicativo se podrá 1.3 m3 de piedra por cada
Anexos
22
m3 de árido producido, adicionalmente podrá considerarse 0.5 m2 de superficie por cada m3 de
piedra almacenada, considerando siempre los desperdicios de hasta un 10 %.
El área para el almacenaje de la materia prima para la producción de áridos se encontrará al aire
libre y deberá encontrase cerca del área de producción, esto es, cerca de los molinos.
La superficie de almacenamiento de las materias primas, deberá ser resistente, lisa y lo más
limpia posible, un lugar alto por donde no bajen corrientes de agua para evitar contaminaciones.
No se permitirá que el equipo transportador transite por encima de la materia prima en esta zona
de almacenaje.
3.1.3Área de almacenaje de áridos
El área para el almacenaje de los áridos producidos estará conformada por 3 dovelas ó
compartidores, ubicadas consecutivamente y separadas por muros de bloques, las mismas
tendrán dimensiones de 1.5 m de longitud, 3 m de ancho y 1 m de alto, para un volumen de 4.5
m3 y un volumen total de 13,5 m3, estas dovelas evitarán la contaminación de los áridos entre sí ó
por agentes externos. Esta área de almacenaje se ubicará a 2 m de separación de los molinos
como máximo, para poder realizar la carga del material producido y depositarlo con los vagones
en las dovelas.
Para el caso del molino de arena se podrá disponer de una dovela adicional, ubicada debajo y al
frente de la tolva de descarga, dado por el desprendimiento del polvo durante el proceso de
producción. Con esta solución, se garantiza recuperar al máximo la producción. Esta dovela
podrá almacenar un volumen de 3,3 m3, incluyendo el desperdicio que será consumido por la
producción dentro del taller, ascendente a 3 m3 de árido fino.
Resumiendo, las áreas de almacenaje de los áridos producidos deberán cumplir una serie de
características que a continuación se describen:
9. Las áreas que se definan para el almacenamiento, han de tener una superficie resistente, lisa y
lo más limpia posible para evitar las contaminaciones.
10. No se permite que el equipo cargador transite por encima de los materiales en la zona de
acopio.
11. Los lugares que se escojan para el almacenamiento serán altos, por donde no se produzcan o
bajen corrientes de agua en caso de lluvia.
Anexos
23
12. Los productos deben almacenarse sobre un piso que tenga una rasante de 8 a 10 cm de grosor
de la fracción almacenada y esté compactada para el almacenamiento de la producción
terminada.
13. Las áreas de almacenaje tendrán la suficiente pendiente como para no permitir el
estancamiento del agua.
14. Los almacenes se situarán de manera que el polvo de la planta y el de los caminos de acceso
dentro del área de la instalación, no contaminen la producción con el paso de los camiones y
otros vehículos.
15. Los diferentes materiales estarán separadas entre sí por los muros divisorios de las dovelas.
16. Los vehículos de carga no tendrán los neumáticos contaminados con otras sustancias, tales
como fango, grasas u otras materias orgánicas.
A continuación en la figura 3.1 se muestra una propuesta de cómo quedaría el área para la
producción de áridos.
Figura 3.1: Vista en Planta de la propuesta de organización del área de producción de áridos.
3.2 Requisitos o condiciones previas (electricidad, accesorios, etc.)
Condiciones previas:
• Área o infraestructura disponible.
Anexos
24
• Disponer de la tecnología (Molinos).
• Disponer en el área de trabajo de la electricidad, o sea que se disponga del voltaje necesario.
Herramientas y útiles:
• Útiles de trabajo necesarios en el Taller de Ecomateriales para la producción de áridos,
vagones, palas, mandarrias, cubos.
• Dentro de este punto vale destacar la atención al hombre en cuanto a medios de protección,
entre los que tenemos orejera para protegerse de ruido, filtro naso-bucales para protegerse del
polvo, para protegerse los ojos lentes , calzado cerrado , overol, casco de protección y
guantes).
Herramientas y accesorios para el molino de martillos:
• Llaves españolas: 8, 18, 24, 27
• Destornillador de paleta.
• Engrasador para copillas.
Herramientas y accesorios para el molino de mandíbulas:
• Llaves españolas:13,18,24,30,36
• Engrasador para copillas.
• Polipasto 0.5tn.
• Placa pivotante (3 repuestos).
3.3 Personal recomendado para una producción racional
Personal
Se requiere de obreros calificados preferentemente, así como técnicos , ayudantes de
construcción , en caso de que se contrate fuerza de trabajo no calificada se le debe dar
capacitación en la tecnología específica en que va a trabajar.
Se requieren para el trabajo con los molinos de mandíbula y de martillos:
-2 operarios -4 ayudantes
Para garantizar un flujo continuo de producción.
IV. EL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE ÁRIDOS
Para la obtención de los áridos en estas pequeñas instalaciones, es necesario determinar y
conocer las características del proceso de producción. El proceso de producción comprende las
siguientes actividades:
Proceso de producción con el molino de martillos
Anexos
25
4.1 Selección de las rocas a usar como materia prima
Como fuentes de adquisición de las rocas a utilizar en la obtención de áridos se pueden definir
las siguientes:
1. Rocas depositadas en los campos de labranza.
2. Canteras en desuso.
3. Residuos de la construcción (Escombros).
Las rocas utilizadas por ambos molinos serán las calizas. De manera general las calizas son rocas
blandas, de apariencia lechosa, cuando tiene alta presencia de arcillas presenta un color grisáceo.
Tienen una reacción fuerte con los ácidos como por ejemplo con el HCL y el ácido cítrico. En la
escala de Moh poseen dureza 3 que se iguala a la dureza del alambre de cobre.
Las rocas de forma general, ya sean según las dos fuentes primeras citadas, estarán desprovistas
de incrustaciones de arcilla ó impurezas orgánicas, de peso que no excedan los 50 kg, capaces ser
cargadas manualmente por uno ó dos ayudantes. Se tendrá en cuenta la limpieza, tamaño e
inspección organoléptica de las rocas. De forma general se consideraran los siguientes aspectos:
• Ser homogéneos, compactos y de granulometría uniforme.
• No tener grietas, coqueras, restos orgánicos y otros, lo que se aprecia fácilmente por el
sonido claro al golpearlos con el martillo.
• No deben alterarse por agentes atmosféricos ni tener pérdidas de resistencia a la compresión.
• Poder labrarse fácilmente.
4.2. Transporte de las piedras al taller
El transporte de la materia prima se realizará en carretas tiradas por tractores, bueyes ó en
camiones como se puede apreciar en la Figura 4.1. Para dicha transportación hay que tener en
cuenta una serie de requisitos.
Requisitos de transportación:
4. Todo vehículo tendrá que marchar con la carga convenientemente tapada para evitar
escape de polvo durante la transportación.
5. La cama del vehículo o depósito del vehículo para la transportación estará limpia para
evitar la contaminación del producto.
6. La cama del vehículo o depósito para la transportación será preferentemente metálica.
Anexos
26
Figura 4.1: Transportación de la materia prima al Taller de Ecomateriales.
4.3. Proceso de producción
a) Clasificación de las piedras de acuerdo con sus dimensiones. Rotura de piedras sobre-
medida.
Molino de martillos
Para la alimentación de este molino la piedra debe tener tamaño 36 mm como máximo. El
equipo está diseñado para la producción de arena a partir de piedras que ya fueron trituradas
previamente por el molino de mandíbulas y fueron reducidas a una fracción menor.
Molino de mandíbulas
Para la alimentación del molino de mandíbulas, la piedra debe ser 150 mm como máximo en
tamaño. Hay que tener en cuenta que la materia prima que posea una sobremedida o posea
mayor tamaño que el máximo establecido deberá ser triturada previamente con una mandarria.
Anexos
27
Figura 4.2: Rotura de las piedras sobremedidas para la alimentación del molino de mandíbulas.
b) Carga (alimentación de la máquina)
Molino de martillos
Para producir arena y polvo, el suministro debe realizarse pala a pala, hasta llenar la tolva de
alimentación sin permitir la entrada de la materia prima al cuerpo de la trituradora, manteniendo
el mecanismo de regulación cerrado. Luego se acciona el equipo con el botón de encendido y se
abre el mecanismo de regulación y se va dejando pasar la piedra poco a poco al interior del
molino para evitar que este se ahogue. El operador se podrá auxiliar del cambio de sonido del
motor.
Figura 4.3: Alimentación del molino de martillos.
Anexos
28
Molino de mandíbulas
Antes de abastecer al molino de mandíbulas, se debe fijar la abertura deseada entre la quijada fija
y la quijada móvil, la mínima abertura que poseen es 20 mm. Luego se acciona el molino con el
botón de encendido y se le va suministrando la piedra manualmente, una a una (ver en la figura
4.4), por la boca de entrada que presenta una abertura de 480 x 150 mm.
Figura 4.4: Carga y alimentación del molino de mandíbulas.
c) La operación de trituración
Molino de martillos
La materia prima al caer dentro del interior del cuerpo del molino será triturada por 12 martillos
y los contracortes, los cuales estarán triturando la piedra hasta que esta posea la granulometría
que le permita pasar por la criba, después el árido ira saliendo gradualmente por la tolva de
descarga al depósito existente.
Molino mandíbulas
Luego de introducir la materia prima por la boca de entrada, al caer en el interior del molino es
fracturada por la mandíbula fija y la mandíbula móvil que se aproximan y se alejan cíclicamente,
la mandíbula móvil es movida por un árbol excéntrico. Cuando la piedra es triturada va cayendo
al vagón ubicado debajo del molino por la abertura existente entre las dos mandíbulas.
d) Clasificación
Anexos
29
El material triturado en ambos molinos, presentará la granulometría establecida por el taller en
cada equipo. En caso que se desee una granulometría menor o mayor se ajustarán en cada caso la
criba ó la abertura en el molino de mandíbulas, ó se tamizará el árido fuera del equipo.
El material triturado presentará la granulometría establecida en la criba. En caso que se desee una
granulometría menor o mayor se deberá cambiar el tamiz ubicado en el interior del cuerpo del
molino por el deseado, o por el contrario tamizar la piedra fuera del equipo.
V. CONTROL DE CALIDAD
5.1. El control de calidad de las materias primas
El control de calidad de las materias primas comprenderá las siguientes acciones:
1. Examen visual táctil de las rocas, por personal capacitado del taller, para realizar la
selección correcta de la materia prima, que comprenda:
• Determinación tipo de roca.
• Presencia de incrustaciones de arcilla ó materias orgánicas.
• No tener grietas, coqueras, restos orgánicos y otros, lo que se aprecia fácilmente por el
sonido claro al golpearlos con el martillo.
• No alterarse por agentes atmosféricos ni tener pérdidas de resistencia a la compresión.
• Poder labrarse fácilmente.
En caso de no cumplirse con uno de los aspectos anteriores, se desechará la materia prima.
5.2. Control del producto terminado
El control de calidad de los áridos producidos en condiciones del pequeño taller, para ser
utilizados en la elaboración de hormigones ó morteros, deberán cumplimentar con las
especificaciones establecidas en la NC 251 del año 2005, la cual establece los siguiente ensayos.
Ensayos a realizar a los áridos
• Granulometría, según la NC-178; 2002. Árido. Análisis Granulométrico.
• Terrones de Arcilla, según la NC-179; 2002. Árido. Determinación del contenido de
partículas de arcillas.
• Determinación de las impurezas Orgánicas. NC 185: 2002 Arena. Determinación de
impurezas orgánicas. Método de ensayo.
• Método de ensayo. Ensayo Tamiz # 200 según NC-182:2002. Áridos. Determinación del
material más fino que el Tamiz 0.0074 mm. (# 200). Método de ensayo.
Anexos
30
• Peso específico según NC-186:2002. Arena. Peso específico y absorción de agua. Método
de ensayo.
• NC 177: 2002 Áridos. Determinación de % de huecos. Método de ensayo.
• NC 180: 2002 Áridos. Determinación de partículas ligeras. Método de ensayo.
• NC 181: 2002 Áridos. Determinación del peso volumétrico. Método de ensayo.
• NC 187: 2002 Árido grueso. Peso específico y absorción de agua. Método de ensayo.
• NC 188: 2002 Áridos Gruesos. Abrasión. Método de ensayo.
• NC 189: 2002 Áridos Gruesos. Determinación de partículas planas y alargadas. Método
de ensayo.
• NC 190: 2002 Áridos Gruesos. Determinación del Índice de triturabilidad. Método de
ensayo.
Al comienzo de los trabajos y teniendo en cuenta la procedencia de las rocas, se deberán
acometer estos ensayos en un laboratorio certificado, a fin de conocer las características de los
áridos y de los equipos. Estos ensayos se repetirán siempre que la fuente de materias primas sea
dudosa o cambie su origen.
A nivel del taller de ecomateriales con herramental sencillo se pueden acometer como ensayos
los siguientes:
• Granulometría.
• Partículas planas y alargadas.
• Tamiz 200.
VI. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN DE LAS MÁQUINAS
El primer mantenimiento que se le debe realizar a las máquinas una vez recibidas y antes de
comenzar a trabajar con las mismas, y con el objetivo de corregir cualquier problema que se
pudiera presentar en su transportación y posterior montaje. Recomendamos revisar:
• Uniones atornilladas.
• Linealidad y tensado de la correa y la polea.
• Posición de los martillos.
• Posición de las mandíbulas.
• Posición de la criba.
• Conexión y estado de la estación de botones.
Anexos
31
• Estado de las Guarderas
6.1Acciones diarias al concluir la jornada
Molino de martillos
Se debe verificar:
1-L a conexión a la corriente sea la correcta.
2-Adecuado ajuste de las uniones atornilladas.
3-Revisión del tensado de la correa.
4-Chequear el buen estado técnico de los martillos y de los contracortes.
5-Posición y limpieza de la criba.
6- Asegurarse que el motor eléctrico no presenta ruidos anormales.
7- Que el funcionamiento de los rodamientos sea correcto, o sea que no haya ruido extraño,
sobrecalentamiento u otra anomalía.
8-Eliminar el polvo depositado en el equipo y sobre las cubiertas protectoras del sistema.
Molino de mandíbulas
Se debe verificar:
1-L a conexión a la corriente sea la correcta.
2-Revisar el tensado de las correas.
3-Chequear el estado de los sellos, verificando que no haya derrame de grasa.
4-Adecuado ajuste de las uniones atornilladas.
5-Que la placa pivotante esté visiblemente en buen estado.
6- Realizar inspección visual del tensado del resorte.
7-Revisar que no hayan quedado piedras entre las mandíbulas.
8- Asegurarse que el motor eléctrico no presenta ruidos anormales.
9- Que el funcionamiento de los rodamientos sea correcto, o sea que no haya ruido extraño,
sobrecalentamiento u otra anomalía.
10- Eliminar el polvo depositado en el equipo y sobre las cubiertas protectoras del sistema
eléctrico.
6.2Engrase sistemático de componentes
Molino de martillos
Anexos
32
1- El engrase en este equipo se le realiza a los rodamientos que en este caso son dos, este engrase
se realiza a través de la copilla que presenta la chumacera. Se debe realizar con grasa del tipo
LISAN-M, cada 48 horas de trabajo y el recambio total cada 2160 horas de trabajo.
Molino de mandíbulas
1- El engrase de este equipo se recomienda que sea con grasa del tipo LISAN-M, a través de las
copillas de engrase ubicadas en la quijada móvil y en la chumacera, y este se debe realizar cada
48 horas de trabajo y el recambio total cada 2160 horas de trabajo.
6.3. Reparaciones frecuentes
La empresa productora no se responsabiliza de las roturas que puedan originarse debido a una
incorrecta manipulación de los equipos o por violación de las instrucciones de explotación que
aparecen en la descripción técnica. En caso que ocurra la rotura del equipo o de algunas de sus
partes componentes dentro del período de garantía establecido por la Empresa productora esta se
encargará de restituir o reparar los componentes afectados siempre que se cumpla con lo
establecido anteriormente.
En estas trituradoras debido a su utilización, su mecanismo de funcionamiento y al desgaste
diario que sufren algunos componentes más que otros requieren de reparaciones de forma más
frecuentes. A continuación se detallan los componentes más vulnerables para cada equipo.
Molino de martillos
-Contracortes. (Sufrideras).
-Martillos de acero al manganeso.
-Rodamientos con chumaceras del tipo SKF SY 55 FM.
Molino de mandíbulas
-Las mandíbulas sufren desgaste.
-Placa pivotante (ver en la figura 6.1)
Anexos
33
Figura6.1: Placa pivotante del molino de mandíbulas.
-Muelle tensor.
-Sistema de regulación de la mandíbula (ver en la figura 6.2).
Figura 6.2: Sistema de regulación para la abertura entre las mandíbulas del molino de quijada.
Las reparaciones simples o complejas se tratan de realizar dentro del taller o por parte de la
unidad, reparaciones que incluyan cambios de piezas si el equipo está en garantía y la rotura no
fue por mala manipulación, la fábrica garantiza la sustitución de la pieza o del molino. Si se
encuentra fuera de la garantía el equipo o la pieza no la dispone la fábrica para un cambio
inmediato entonces el grupo de proyecto asume los gastos o la compra si existiese en el mercado.
6.4. Mantenimiento periódico
Anexos
34
Molino de martillos
Este mantenimiento recomendamos realizarlos en un período de ciclo no muy largo para
garantizar la vida útil del equipo.
-Limpiar y engrasar los rodamientos y demás elementos.
-Examinar el estado físico de los martillos.
-Revisar los demás elementos y sustituirlos según los requieran.
-Revisar la botonera y las conexiones eléctricas.
-Revisión de las uniones atornilladas.
-Revisión de la linealidad y tensado de la transmisión polea –correa.
-Limpiar el interior del cuerpo de posibles incrustaciones en sus paredes.
-Revisar el motor eléctrico y su funcionamiento.
Molino de mandíbulas
-Limpiar las superficies de las ranuras de las poleas y las correas con agua y paño semanalmente.
-Limpiar con cepillo la guardera y las aspas del sistema de enfriamiento del motor eléctrico con
frecuencia semanal.
-Raspar con espátula y pintar las áreas de corrosión que hayan destruido la capa de pintura
trimestralmente.
-Raspar con espátula y pintar todo el equipo anualmente.
6.5Mantenimiento técnico
Molino de mandíbulas
1. Efectuar el engrase con grasa LISAN-M cada 48 horas de trabajo y el recambio total
cada 2160 horas de trabajo.
2. El cambio de rodamientos se prevé cada 8230 horas de trabajo aunque se debe atender
diariamente que el funcionamiento sea correcto, en caso de ruido extraño,
sobrecalentamiento u otra anomalía, sustituir los rodamientos.
3. Reapretar las uniones atornilladas cada 30 horas de trabajo ó cuando se detecte algún
aflojamiento, prestar especial atención al apriete de los tornillos que fijan los suplementos
de las quijadas.
4. Revisar diariamente que la placa pivotante esté correctamente, que no presente
deformaciones visibles, en tal caso debe sustituirse.
Anexos
35
5. Revisar cada 900 horas de trabajo la tensión entre la quijada móvil y la placa pivotante
con el dispositivo dispuesto (ver figura 6.3). Si se logra separarlas comprobar si la
longitud de pretensado del resorte es correcta (80mm), de ser mayor reajustar el
pretensado, caso contrario comprobar el coeficiente elástico del resorte. En un laboratorio
especializado.
6. Comprobar el coeficiente elástico del resorte cada 5000 horas de trabajo en un laboratorio
especializado. Si ha perdido un 14% ó más de su valor inicial (115N/mm) se debe
sustituir.
7. Eliminar diariamente el polvo depositado sobre las cubiertas protectoras del sistema
eléctrico, limpiar con alcohol los contactos eléctricos cada 8000 horas de trabajo.
8. Medir el consumo de potencia cada 800 horas de trabajo, en caso de exceder los 3.2 kw
comprobar las partes móviles para detectar si hay tranque, en caso positivo desarmar y
solucionar desperfecto, en caso negativo comprobar estado técnico del motor eléctrico,
enrollados, rodamientos y conexiones.
9. Revisar el estado técnico de las correas cada 800 horas de trabajo. Si la tensión permite
una flecha de 10mm ó más, reajustar el tensado a menos de 5mm. Todas las correas
deben tener la misma tensión, en caso de no ser así se sustituye la correa más estirada.
10. Los sellos deben sustituirse a las 10000 horas de trabajo, aunque si se detecta fuga de
grasa en las inspecciones diarias deben sustituirse de inmediato.
11. Los suplementos de las quijadas, así como los laterales deben ser revisados cada 10000
horas de trabajo para comprobar que no presenten grietas, partiduras u otro defecto que
puedan ocasionar desprendimientos durante el funcionamiento y ocasionar averías
graves.
Anexos
36
Figura 6.3: Esquema para la comprobación de la tensión entre la quijada móvil y la placa
pivotante, la fuerza aplicada al extremo del dispositivo no mayor de 90 kg.
