SLIPER: el reómetro de Putzmeister o la ciencia detrás del edificio más alto del mundo

SLIPER: el reómetro de Putzmeister o la ciencia detrás del edificio más alto del mundo

El bombeo de hormigón ha superado enormes desafíos técnicos durante los últimos años, como por ejemplo el récord mundial de bombeo en altura durante la construcción del edificio más alto del mundo, el Burj Khalifa de Dubai.

A pesar del gran número de estudios de investigación  y desarrollo sobre el diseño de la mezcla de hormigón, como el concreto de alto rendimiento o el hormigón luminiscente; los métodos de ensayo han quedado rezagados en términos de ingenuidad técnica.

Como hemos cubierto en otras entradas, la consistencia y el escurrimiento se han medido durante muchos años con pruebas relativamente simples que se pueden hacer en el frente de trabajo con poco equipo, como la mesa de sacudidas o el cono de Abrams.

Medir la viscosidad del hormigón es de gran importancia antes de lanzarlo a 600 metros de altura, como durante la construcción del rascacielos Burj Khalifa. Hasta ahora, la manera de sobreponerse a estas dificultades de medición hubiera sido literalmente el construir 600 metros de tubería en el desierto para conseguir datos de viscosidad.

La viscosidad del hormigón, o la facilidad con la que puede ser bombeado, determinará a su vez la presión requerida para salvar la distancia de bombeo. En Putzmeister, el ingeniero Dr. Knut Kasten ha ideado una solución eficiente para estos tipos de pruebas: el reómetro SLIPER, que ayuda a medir la forma en la que fluye el hormigón bajo diferentes circunstancias. El principio básico es que cuando se optimiza el factor de fricción y se establece la viscosidad del hormigón, se puede calcular la presión de bombeo con facilidad, y elegir el equipo adecuado para ello.

 

Burj- the tallest building yet

Hablamos con él para que nos cuente las circunstancias que dieron pie a este diseño, y cómo se está utilizando el SLIPER en el ámbito de la ingeniería del hormigón.

“El SLIPER está concebido para ser utilizado tanto en laboratorio y como en el frente de trabajo, pero su gran ventaja es que actúa como un pequeño laboratorio por sí mismo: o sea necesita una cantidad mucho más reducida de hormigón para realizar los ensayos. De esta manera, con un SLIPER puedes comparar y optimizar la mezcla de hormigón en tan solo unas horas. Antiguamente, hubieras necesitado una bomba para comprobar físicamente la calidad de tu mezcla, y luego volver al mezclado para hacer cualquier cambio pertinente”.

Un reómetro como el SLIPER es de particular utilidad en grandes proyectos que requieren enormes cantidades de hormigón. No es de extrañar que el concepto inicial del SLIPER naciera durante la construcción del Burj.

Desafíos tecnológicos y el desarrollo de la innovación

“En 2005, cuando comenzaron a construir los cimientos, querían comprobar  la bombeabilidad del hormigón antes de comenzar el edificio. Así que construyeron una tubería horizontal de 600 metros, que plantaron en medio del desierto. Tenían cinco tipos de recetas de concreto diferentes, y querían evaluar cada uno de ellos.

La envergadura del proyecto era enorme, ya que para cada test necesitaban 5m³, con la consiguiente partida de gente ayudando etc.… con el SLIPER, puedes hacer esto en unos minutos sólo con un cubo de hormigón”

Trabajar en el desierto posaba sus propios desafíos, dice Kastán: nadie había bombeado hormigón a tal altura en condiciones de calor tan extremo, y la mezcla necesitaba un suministro constante de hielo para enfriarla dada la aridez del clima.

“Estábamos constantemente pendientes de la bomba durante la construcción. Con presiones de más de 200 bar en una tubería de unos 600-700 ms, teníamos que hacer mediciones muy a menudo para asegurarnos de que las bombas no tenían problemas”.

SLIPER Putzmeister Burj Khalifa

Como se puede esperar de un edificio de tal envergadura, la construcción era una operación de 24 horas, con miles de trabajadores en la obra cada día. Debido a las altas temperaturas que se registran en Dubai, durante el día se hacían los trabajos de refuerzo para el hormigón, y por la noche, con la temperatura más baja, se hacía el bombeo.

“Bombeábamos por la noche, cuando la temperatura baja, pero aún así teníamos que utilizar hielo en la mezcla. Como recogían agregados al lado de la obra como arena y gravas expuestas al sol durante el día, estaban muy calientes, y había que bajarla por debajo de los 30° C. ¡Así que la planta de mezclado tuvo que utilizar un montón de hielo, en lugar de agua, para hacer esa mezcla!”

Las lecciones aprendidas durante este proyecto de construcción se recogen en el Sliding Pipe Rheometer [SLIPER] en 2010, que Putzmeister ofrece a sus clientes como un servicio extra. El reómetro se está comercializando en el mercado desde este año junto con el especialista de equipos de ensayo alemán Schleibinger.

Aunque hay otros reómetros en el mercado, el SLIPER se diferencia por el hecho de que puede similar el flujo de hormigón en una tubería al mover la tubería en relación con un pistón, y por su capacidad de procesar hormigón de alta viscosidad.

Comparados con el SLIPER, los otros reómetros están diseñados con cuchillas giratorias en un contenedor, y el par es lo insuficientemente duro para aguantar hormigón muy viscoso.

Kasten estima que mientras esos reómetros más simples son de gran utilidad en el mercado, SLIPER será un líder del segmento de mercado, dada su facilidad para determinar la bombeabilidad del hormigón, especialmente en enormes proyectos que requieran varios tipos de hormigón así como para compañías que investiguen aplicaciones específicas.

Hace no mucho tiempo, no hubiera sorprendido ver cubos de hormigón alzados en el aire durante la construcción de un rascacielos. Hoy en día, la tecnología de bombeado de última generación omite muchos de esos problemas. Poder determinar la bombeabilidad del hormigón a través de tecnología súper precisa ayudará a simplificar y optimizar el proceso aún más.

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