¿Cómo elegir una aguja vibradora, una mezcladora, o una fratasadora para hormigón?

El hormigón es una mezcla que se obtiene al combinar cemento, gravilla, agua, arena y aditivos (aceleradores, moderadores, plastificadores, etc.). Esta mezcla, que se prepara al aire libre, acumula inevitablemente un porcentaje considerable de aire mientras se remueve y mezcla. El aire atrapado en su interior impide al hormigón aglomerarse correctamente con los agregados (áridos y aditivos) al formar bolsas y burbujas, lo que afecta a su integridad estructural.

Unas vibraciones apropiadas constituyen el medio más eficaz para evacuar las bolsas de aire no deseadas del hormigón, cuando todavía está líquido.

Estas vibraciones pueden ser de tres tipos:

• Vibraciones externas del encofrado o del molde, muy utilizadas para la construcción con hormigón;

• vibraciones de superficie (regla vibradora, hélice o mezcladora);

• vibraciones internas mediante agujas vibradoras.

Es una herramienta que tiene una varilla alargada de acero con un mecanismo de vibración, llamada aguja vibradora, que se introduce en el hormigón recién vertido, mejorando sus cualidades mecánicas. Los hormigones de encofrado deben presentar, tras desmoldar, un aspecto liso y regular. El aire atrapado en la mezcla puede impedir ese objetivo. Se trata de un elemento indeseado al que hay que expulsar del hormigón a la hora del vertido. Para obtener un resultado impecable se utiliza un vibrador de hormigón con aguja. 

Todas las construcciones encofradas deben ser homogéneas y, por tanto, deben ser vibradas. Los hormigones armados de los dinteles y conexiones, piezas maestras de apoyo, deben ser muy resistentes y por tanto en su caso esta tarea resulta especialmente necesaria. Un ejemplo: una presa que será sometida a presiones extraordinarias. Obviamente, para este tipo de construcciones se realizan cálculos específicos sobre la mezcla, la resistencia y la armadura de ferralla a utilizar.

Hay varias razones para vibrar el hormigón:

• Las burbujas de aire suben a la superficies, reduciéndose así las cámaras de aire, un fenómeno que los expertos denominan compactación;

• también se reduce la retracción, para evitar las grietas que generalmente aparecen tras el secado;

• llenado de todas las bolsas de aire, de todos los huecos: la porosidad queda reducida a la mínima expresión para garantizar la impermeabilidad y la integridad estructural del hormigón.

Condiciones para vibrar adecuadamente el hormigón

Hay que evitar la vibración excesiva, para evitar la aglomeración de los agregados en un solo punto, que es justo lo que no se busca. La duración de la vibración oscila entre 5 segundos y 1 minuto, según el hormigón esté fresco o seco (endurecido). Hay que detener la vibración cuando:

• La mezcla deja de asentarse;  

• ya no suben burbujas a la superficie;  

• la aguja deja de hacer el mismo ruido (irregular al principio, uniforme después);  

• la superficie brilla.

La aguja vibradora debe ser totalmente estanca. Tiene forma cilíndrica con el extremo semiesférico o cónico, para proporcionar una mejor inmersión en el hormigón. En el interior del cilindro hay un contrapeso excéntrico que, al girar a gran velocidad, produce vibraciones, un poco como el tambor de la lavadora cuando la ropa no está bien colocada en su interior.

Vibraciones y volumen de hormigón que se quiere vibrar

La cadencia oscila generalmente entre 3000 y 20.000 vibraciones por minuto (v/mn).

Los diámetros de las agujas más habituales van de los 25 mm a los 100 mm, en ocasiones todavía más para proyectos de gran magnitud. Podemos utilizar la siguiente referencia:

• Los diámetros de 25 a 60 mm son para proyectos que utilizan hasta 10 m3 de hormigón (áridos con granulometría fina): vibración de alta frecuencia hasta 20.000 v/mn;

• los diámetros superiores a 60 mm y hasta 200 mm son para cantidades de más de 10 m3 (áridos con granulometría gruesa): vibraciones de baja frecuencia hasta 10.000 v/mn.

Diámetro de acción de la aguja vibradora

Si tienes en cuenta el diámetro de acción de tu aguja obtendrás el patrón de vibrado de tu mezcla. Debes vibrar la totalidad del hormigón. He aquí los parámetros clave:

• Espaciado entre los puntos de inserción de la aguja: de 8 a 9 veces el diámetro de la aguja;

• diámetro de la aguja: 0,7 mm multiplicado por el grosor de la capa a tratar, sin olvidar que se debe poder introducir entre los hierros del forjado.

Aguja vibrante eléctrica o con

Estos modelos portátiles son autónomos, ligeros y compactos. Debido a la proximidad de la humedad, procura optar por un modelo con aislamiento doble (protección IP 66). En algunos modelos las vibraciones son generadas por un motor eléctrico (cabezal vibrador). El conjunto integra un pequeño convertidor y sus características principales son las siguientes:

• Voltaje 220 V (voltios), 800 W (vatios) a 3 kW (kilovatios);

• de 2 a 6 metros de longitud entre motor y aguja;

• aguja de entre 25 y 65 mm;

• vibraciones de 10.000 a 140.000 v/mn;

• rendimiento hasta 8 m3/h (metros cúbicos por hora);

• diámetro de acción de la aguja determinado por la fórmula: 10 x diámetro de la aguja (aunque en realidad es menos, ya que los círculos correspondientes a las ondas han de superponerse para cubrir íntegramente la zona que se vibra).

Aguja vibradora neumática

Al decir neumática es necesaria la presencia de un compresor. Las principales características de esta aguja son las siguientes:

• Es la aguja vibradora más utilizada en las grandes obras de construcción;

• tiene un funcionamiento básico: el aire comprimido pone en marcha un mecanismo excéntrico que genera las vibraciones;

• el ajuste se lleva a cabo regulando el suministro de aire;

• mecánica sencilla, sin riesgos eléctricos;

• gran productividad, ya que garantiza una frecuencia de entre 8.000 y 20.000 v/mn.

Aguja vibradora mecánica con motor térmico

Un grupo de motor térmico, gasolina o diésel, transmite la rotación mediante un tubo flexible hasta la aguja vibradora.

Se trata de un material autónomo utilizable en zonas sin energía eléctrica. El tubo flexible semirrígido debe ser utilizado con cuidado, ya que en caso contrario puede provocar numerosos problemas.

Cuando es necesario dar un acabado a una capa de hormigón, una losa para un aparcamiento o un suelo industrial, resulta acertado utilizar una regla vibradora. Según la granulometría de la mezcla, esta máquina puede compactar hasta 12 centímetros de grosor.

Regla vibradora eléctrica

Un pequeño motor eléctrico de entre 0,7 y 0,9 kW se sitúa sobre una hoja de aluminio de 1,5 a 3 metros de largo y cuyo borde está doblado hacia arriba. El conjunto está coronado por una lanza o mango que permite dirigirlo. Esta regla produce vibraciones del orden 1.100 v/mn. Se trata de una máquina ligera y ergonómica (25 kg), cuyas hojas son desmontables.

Regla vibradora térmica

Similar al modelo eléctrico, de diseño sencillo y alimentado por un motor térmico de 1 kw. La regla vibradora térmica está concebida para usos de larga duración (hasta 6 horas consecutivas). Es posible añadirle hojas de 1,2 a 4,9 m, y su potencia puede llegar hasta 9.500 v/mn.

Las empuñaduras ergonómicas están recubiertas de goma para disminuir la transmisión de vibraciones al operario y para propiciar un mejor agarre. Los manillares son excéntricos gracias a unas ingeniosas extensiones que permiten, al desplegarlas, guiar la máquina situándose el usuario fuera de la zona que se va a trabajar.

Para alisar o pulir grandes superficies existe una máquina cuyo funcionamiento recuerda inevitablemente a la rotación de las palas de un helicóptero. Se trata de la fratasadora. Esta puede ser eléctrica o térmica y se utiliza principalmente para alisar superficies amplias como hangares, supermercados y aparcamientos. También es conocida como llana mecánica.

Según la forma y la calidad de las palas desmontables, se utiliza para alisar y favorecer la penetración del árido en profundidad o para garantizar un acabado liso.

La utilización de la fratasadora debe realizarse en el momento oportuno: ni muy pronto ni demasiado tarde. Los expertos afirman que el momento idóneo es cuando todavía es posible dejar la marca de la huella en el hormigón, pero sin hundirnos en él.

Principales características de una fratasadora

Es una máquina compacta equipada con un motor térmico o eléctrico que acciona un rotor simple o doble, que hace girar unas palas inclinables gracias a una bomba hidráulica. Las palas están protegidas por unas barras de seguridad. Una barra rematada por un manillar reúne los controles que permiten dirigir la herramienta a voluntad. Su dominio exige un mínimo de aprendizaje y de práctica.

Puedes elegir el diámetro de acción dependiendo de la superficie de tu proyecto. Para un profesional, poseer varias máquinas permite tratar superficies de distinta superficie sin verse obligado a sustituir los elementos giratorios en cada ocasión.

Los tipos de palas existentes son:

• Palas de desbaste;

• palas de acabado.

Sea cual sea tu proyecto, la tecnología disponible en el mercado te ayudará a conseguir un resultado de primera calidad.

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