Glosario
Términos especializados sobre el tema de los elementos prefabricado de hormigón
La producción industrial de edificios de elementos prefabricados de hormigón tiene como objetivo racionalizar los materiales de construcción y, por lo tanto, optimizar los procesos de construcción. El proceso completo de construcción se redefine en su totalidad en la producción industrial y se diseña de forma eficiente.
En esta página encontrará los términos más importantes con explicaciones sobre lo que se entiende exactamente bajo este concepto.
Fases de planificación y ejecución de elementos prefabricados de hormigón
Pasos de planificación para implementar la producción industrial de un edificio de elementos prefabricados de hormigón
Las fases de planificación y ejecución son pasos importantes para construir de forma eficiente y rentable edificios de elementos prefabricados de hormigón. Aquí es importante tener en cuenta que el objetivo son los costes finales totales y el éxito de la producción. Una producción de elementos prefabricados de hormigón no es ningún producto confeccionado y las máquinas no producen con éxito elementos prefabricados de hormigón por sí solas.
Estos son cada uno de los pasos:
- Estudio de viabilidad (establecimiento de las bases, diseño, costes de inversión y cálculo de rentabilidad)
- Arquitectura, estática, física de edificios, tecnología doméstica, montaje del edificio de elementos prefabricados de hormigón (planificación y ejecución)
- Sistema de construcción
- Estructura de la oficina técnica
- Convocatoria y ejecución Producción
- Montaje y producción
- Coordinación y producción
- Puesta en marcha de la producción
Estudio de viabilidad
En un estudio de viabilidad se definen todos los parámetros para la posterior ejecución de la planta de producción de hormigón. Mediante el establecimiento de las bases se determinan todos los requisitos para ejecutar con éxito una planta, por ejemplo qué sistema de construcción se va a utilizar, qué productos se van a producir, estimación de cantidades, presupuesto disponible, calendario de ejecución, condiciones climáticas, etc.
Con estos datos básicos se crea el concepto óptimo para planificar e implementar la planta de producción correcta. Con el desarrollo de un diseño personalizado, el cálculo de los costes de inversión y el calendario, etc. no se deja lugar a sorpresas al final del proyecto. Un estudio de viabilidad resulta apropiado como documento para bancos y supervisores.Planificación de un edificio de elementos prefabricados de hormigón
La planificación de un edificio de elementos prefabricados de hormigón no se diferencia en exceso de la planificación de un edificio convencional. La diferencia más importante es que el proceso de planificación debe estar completamente desarrollado antes de iniciar la producción. De ahí que la aplicación de BIM (Building Information Modeling) sea ideal para la producción de edificios de elementos prefabricados de hormigón.
Desarrollo del sistema de construcción
Si aún no hay ningún sistema de construcción, es importante reflexionar sobre qué edificios y mercados se desea atender.
Junto con arquitectos, especialistas en cálculos estáticos y un asesor experimentado en plantas de producción de hormigón, se desarrolla el sistema de construcción óptimo, incluidas las uniones de los elementos prefabricados de hormigón. Solo con un sistema de construcción bien planificado se puede producir de forma eficiente y construir los edificios. Una parte importante del sistema de construcción son las uniones de los elementos prefabricados, ya que deben acomodarse a la construcción industrial en el plano técnico de la producción y la ejecución.
Estructura de la oficina técnica
La oficina técnica de una planta de producción de hormigón es el lugar de planificación central. Aquí se generan todos los datos para la producción y el montaje de los elementos prefabricados de hormigón. De ahí que la estructura temprana sea muy importante como, por ejemplo, la creación de la estructura del personal, el programa CAD con interfaces adecuadas para CAM, la formación de los empleados, etc.
Planificación maestra
El plan maestro es un paso de planificación esencial para un desarrollo eficiente en el recinto de la fábrica. Este abarca todas las naves de producción, incluida la planta mezcladora, así como la disposición del patio de almacenamiento y todos los caminos en el terreno. En el plan maestro también se tiene en cuenta el futuro desarrollo de la producción, la cual se puede implementar por pasos. Un plan maestro también informa sobre la idoneidad de un terreno para la producción de elementos prefabricados de hormigón.
Diseño
Con el desarrollo de un diseño personalizado independiente del fabricante para la planta de producción de hormigón, se da el primer paso para levantar una fábrica que cumpla los requisitos del cliente. Los requisitos impuestos a la fábrica se elaboran conjuntamente con el cliente en el estudio de viabilidad. En un diseño se tienen en cuenta todas las máquinas que se necesitan para producir elementos prefabricados de hormigón. El diseño planificado y personalizado garantiza la producción que se ha definido en el estudio de viabilidad. Se definen todas las maneras de trabajar y todos los procesos de trabajo así como el personal empleado.
Solo con un diseño bien estudiado se puede conseguir una producción eficiente.
Convocatoria y adjudicación del contrato
Una convocatoria para cada una de las máquinas permite encontrar el mejor proveedor al mejor precio. Un asesor experimentado en plantas de producción de hormigón conoce el sector y puede convocar con exactitud cada una de las máquinas. Compara todos los proveedores y encuentra junto con el cliente el socio contractual ideal.
Coordinación y montaje de la planta de producción de hormigón
Muchas empresas distintas trabajan juntas para construir una planta de producción de hormigón, ya sean proveedores de máquinas o para construir naves industriales. Debe haber una instancia (asesor experimentado) que tenga una visión general sobre todas las empresas ejecutantes. Con una buena coordinación se puede poner en funcionamiento puntualmente la planta de producción de hormigón.
Puesta en marcha, funcionamiento de prueba y entrega
La puesta en marcha es el impulso final para llevar a cabo la producción de elementos prefabricados de hormigón. Un funcionamiento de prueba es importante para detectar todas las deficiencias aparecidas y subsanarlas. La entrega se produce cuando todas las deficiencias han sido subsanadas. Un asesor experimentado tiene una visión completa del objetivo fijado como la capacidad de producción, etc.
Rentabilidad
Productividad
Por productividad de una planta de elementos prefabricados se entiende la cantidad de elementos prefabricados de hormigón que pueden fabricarse en un periodo de tiempo determinado. Los elementos prefabricados de hormigón planos se indican normalmente en metros cuadrados, en cambio las losas aligeradas, los elementos especiales, las escaleras, así como los apoyos y las uniones se indican en metros cúbicos.
Con un estudio de viabilidad se pueden comparar los valores objetivo definidos con la productividad efectiva.
Planificación de personal
La planificación de personal de una planta de producción de hormigón define cuántos trabajadores hay durante un periodo determinado, por ejemplo en un turno, en la producción.
En el estudio de viabilidad se definen el número de trabajadores y su distribución. En caso de un grado de automatización elevado, se necesita menos personal que en uno bajo. Si los costes de personal son elevados en un país, el objetivo del explotator de una planta de elementos prefabricados es mantener lo más bajo posible la planificación de personal.
Cálculo de rentabilidad
En el cálculo de rentabilidad se determina si la inversión prevista en una planta de elementos prefabricados o en la ampliación de una existente aportará beneficios. Además, también se determina a partir de qué volumen de ventas se alcanza la zona de beneficios. Aquí pueden darse diversos escenarios con distintas productividades y números de trabajadores.
El cálculo de rentabilidad es parte del estudio de viabilidad que elaboramos para nuestros clientes al comenzar un proyecto. Obtener más información
Productividad
Por productividad de una producción de elementos prefabricados de hormigón se entiende la relación existente entre volumen producido respecto a los medios de producción empleados. Aquí se puede calcular la productividad correspondiente para los distintos medios de trabajo como, por ejemplo, trabajadores, capital o máquinas.
Horas/hombre
Las horas/hombre indican cuántos trabajadores se necesitan de media para fabricar un metro cuadrado de elemento prefabricado de hormigón por hora. Desde la década de los 80, este valor ha descendido continuamente en Europa gracias a la automatización. Obtener más información
Administración
La administración de una planta de producción de hormigón adquiere un significado especial. Dado que todas y cada una de las etapas de producción se desarrollan dentro de una empresa, la administración puede gestionar la eficiencia y la productividad de la planta. Para ello, por ejemplo, se debe comprobar estrictamente de forma periódica el número de trabajadores que hay en la producción, ya que los trabajadores no se van a quejar si fueran demasiados. La administración también adquiere un papel importante en la introducción de la automatización en la planta de producción. La administración debe guiar al personal cómo deben implementarse las nuevas máquinas automatizadas para que aporten beneficios. Estas tareas se suelen infravalorar, pero pueden ser decisivas para el éxito de su empresa.
Costes
Los costes son un apartado que hay que abordar desde el principio. La información sobre el volumen de los costes ayudan a decidir cuánto se invertirá y cuánto hay que reflexionar sobre la eficiencia. Entre los distintos tipos de costes que se deben tener en cuenta se hallan, entre otros costes de fabricación, costes generales, costes materiales, costes fijos y costes variables. Con nuestro cálculo de rentabilidad le ayudamos a determinar estos costes y a estimar la inversión para el proyecto planificado. El precio de venta también debería ser tomado en cuenta para estos cálculos.
Tratamiento superficial de los elementos de hormigón prefabricado
Hormigón en color
Los elementos prefabricados de hormigón no solo pueden ser de hormigón gris, sino también de hormigón en color. Para ello se agregan pigmentos al hormigón en la planta mezcladora. Este método de producción se presta cuando se tienen que producir grandes cantidades de elementos prefabricados en el mismo color. En caso contrario, es preferible darles una capa de pintura a los elementos prefabricados de hormigón.
Hormigón lavado
Durante la producción de hormigón lavado la superficie de hormigón se trata con retardadores de fraguado. Una vez transcurrido el tiempo de fraguado del hormigón, se lava la pasta de cemento y se libera la granulación de roca. La estructura superficial y el color del hormigón lavado se ve influido decisivamente por el tipo de áridos como, por ejemplo, el tamaño de grano y el color de la grava empleada.
Superficie acidificada
Al acidificar el hormigón, se aplica un ácido sobre la superficie del elemento prefabricado de hormigón, con lo cual se alimina la capa superior. También en este caso asoman los áridos de la misma forma que durante la producción de hormigón lavado. En cualquier caso la superficie tiene una granulación más fina con el tratamiento con ácido, ya que se elimina menos pasta de cemento. Las superficies acidificadas se asemejan en su aspecto a la piedra natural.
Superficie rectificada
Las superficies de los elementos prefabricados de hormigón se rectifican con rectificadoras especiales. Durante este proceso se elimina la capa superior del elemento prefabricado de hormigón, de modo que la grava queda visible.
Superficie pulid
La superficie se pule para reforzar el efecto brillante y la intensidad del color de la superficie de hormigón. La superficie pulida queda entonces muy lisa, lo que dificulta que la suciedad y el polvo se depositen.
Arenado
Otro tipo de tratamiento para la superficie de hormigón prefabricado es el arenado. Aquí se pulveriza arena a alta presión sobre el elemento prefabricado de hormigón. Este método solo retira un poco la capa superior del elemento prefabricado de hormigón y produce un efecto aclarador.
Hormigón fotográfico
El objetivo es hacer visible el motivo de una foto sobre la superficie de hormigón. Para ello se aplica con fuerza un retardador de contacto sobre la superficie de hormigón y se lava a continuación. En las zonas donde se ha aplicado mucho retardador de contacto, se lava más el hormigón y se muestra más oscuro que en las zonas donde se ha aplicado menos retardador de contacto. Así pues, el motivo de la fotografía se vuelve visible por el contraste de claro a oscuro. Con este modo de fabricación, la mayoría de motivos se ven mejor desde gran distancia.
Matriz estructural
Con ayuda de matrices estructurales, se puede aplicar prácticamente cualquier diseño a la superficie de los elementos prefabricados de hormigón. La matriz se introduce en el encofrado antes del hormigonado y luego se llena con hormigón encima. Al desencofrar el elemento prefabricado de hormigón también se retira la matriz estructural. Este método también se puede aplicar, por ejemplo, en el hormigón en color.
Características de los distintos elementos prefabricados de hormigón
Elementos prefabricados de hormigón en general
Los elementos prefabricados de hormigón como material de construcción se se dividen en elementos de pared y elementos de suelo. Los elementos prefabricados de hormigón se producen en una fábrica, es decir, en un entorno protegido. Los distintos procesos pueden ser controlados desde un punto centralizado. De esta forma la calidad de las paredes y los suelos se puede incrementar considerablemente sin demasiado esfuerzo adicional. Asimismo, el consumo de hormigón, armadura y piezas pequeñas se reduce al mínimo.
Junto a las paredes y suelos prefabricados de hormigón, también se producen apoyos, uniones, escaleras, vallas, etc como elementos prefabricados de hormigón. Obtener más información
Pared maciza
Una pared maciza es una pared de hormigón armado monolítica Las paredes macizas se unen en la obra. Para el montaje, las paredes deben estar apuntaladas con apoyos oblicuos.
Datos técnicos (estándar en Europa):
- Altura del elemento: hasta 3500 mm
- Espesor de pared: 100 hasta 300 mm
- Longitud del elemento: hasta 8000 mm
- Peso: 240 hasta 750 kg/m²
Aplicación en viviendas y edificios industriales
Ventajas:- Proceso de construcción rápido, ya que no se necesita hormigón preparado en sitio en la obra
- Uso de espesores de pared reducidos
- Mayor ganancia de superficie útil en el edificio
Desventajas:
- Peso elevado durante el transporte y el montaje
- Se necesitan uniones sofisticadas
- Requiere transporte vertical
Paredes sandwich
La pared sandwich se compone de dos encofrados murales macizos armados con aislamiento térmico, por ejemplo de poliestireno. Los encofrados murales se aseguran con conectores propios. Para el montaje, las paredes deben estar apuntaladas con apoyos oblicuos.
Datos técnicos (estándar en Europa):
- Altura del elemento: hasta 3500 mm
- Grosor de la capa base: 140-250 mm
- Aislamiento térmico: 40-240 mm
- Placa: al menos 70 mm
- Longitud del elemento: hasta 8000 mm
- Peso: Panel de fachada y pared portante: 500-750 kg/m²
Aplicación en viviendas, edificios comerciales y como paneles de fachada
Ventajas:
- Proceso de construcción rápido, ya que no se necesita hormigón preparado en sitio en la obra
- Uso de espesores de pared reducidos
- Mayor ganancia de superficie útil en el edificio
- Muy buena transmitancia térmica de la pared
Desventajas:
- Peso elevado durante el transporte y el montaje
- Se necesitan uniones sofisticadas
- Requiere transporte vertica
Pared doble
Se compone de 2 paneles de hormigón armado y base de hormigón en sitio. Las vigas en celosía, el sistema mural entramado unen los dos encofrados de hormigón prefabricado y forman un espacio hueco. Estas ya contienen la armadura estática necesaria. En la obra se refuerza el espacio hueco y se completa con hormigón preparado en sitio. Cuando está terminada (en la obra), se obtiene hormigón armado monolítico. Para el montaje, las paredes deben estar apuntaladas con apoyos oblicuos.
Datos técnicos (estándar en Europa):
- Altura del elemento: aprox. 3500 mm
- Espesor del encofrado mural: al menos 50 mm,
- Base de hormigón preparado en sitio: al menos 70 mm
- Espesor total: 180 hasta 400 mm (grosores estándar: 180, 200, 240, 250 y 300 mm)
- Peso de montaje: 250-750 kg/m²
La aplicación para paredes interiores portantes y no portantes, así como para paredes interiores de sótano y paredes exteriores portantes
Ventajas:
- Se trata de un modo de construcción sismoresistente, ya que las uniones se ejecutan en la obra.
- Los elementos son más ligeros que los elementos macizos, de ahí que puedan utilizarse grúas más ligeras.
- Los dos lados exteriores de la pared se ejecutan con un encofrado liso
Desventajas:
- Trabajo extra en la obra
- Hormigón transportado en la obra
- El proceso de fraguado del hormigón debe contemplarse en el cálculo de tiempo
Prelosa
Se compone de una losa de hormigón armado fina. Las vigas en celosía tienen la función de armadura combinada o transversal. En la obra se introduce la armadura requerida y se completa con hormigón preparado en sitio. Antes de hormigonar, las prelosas deben estar suficientemente sustentadas con columnas de montaje.
Datos técnicos (estándar en Europa):
- Anchura del elemento: hasta 3000 mm
- Espesor del suelo: 50 hasta 70 mm más el hormigón preparado en sitio
- Longitud del elemento: hasta 10 000 mm
- Peso del transporte: 125-175 kg/m²
Aplicación de las prelosas en viviendas así como en edificios industriales y comerciales
Ventajas
- Los planos de los edificios se pueden diseñar con libertad, aunque podrían existir restricciones en relación a la producción y el transporte
- Se trata de un modo de construcción sismoresistente, ya que las uniones se ejecutan en la obra
- Los elementos son más ligeros que los elementos macizos, de ahí que puedan utilizarse grúas más ligeras
- El lado inferior del suelo tiene una superficie lisa y pocas uniones
- De esta forma se pueden reducir los costes de las obras interiores, sobre todo en la construcción de casas
- Todas las piezas premontadas para la tecnología doméstica se integran de fábrica
Suelo macizo
Un suelo macizo es un suelo de hormigón armado monolítico sin pretensar. Una forma especial del suelo macizo es el suelo DX. Se trata de una losa aligerada armada no pretensada
Datos técnicos (estándar en Europa):
- Anchura del elemento: hasta 3000 mm
- Grosor: 100 hasta 300 mm
- Longitud del elemento: hasta 7000 mm
- Peso: 240 hasta 750 kg/m²
Aplicación como suelo en la construcción de viviendas
Ventajas
- Proceso de construcción rápido
- No son necesarios soportes intermedios
- Todas las piezas premontadas para la tecnología doméstica se integran de fábrica
- Gracias a la superficie lisa no es necesario un solado fundido
Desventajas
- El elevado peso repercute sobre el transporte y el montaje
- Se necesitan uniones avanzadas
Losa aligerada
La losa aligerada es un suelo macizo pretensado con cavidades. Mediante el pretensado de la armadura, se pueden ejecutar mayores envergaduras.
Datos técnicos (estándar en Europa):
- Anchura del elemento: 500 mm y 1200 mm, 2400 mm (hormigón pretensado)
- Espesor del suelo: 160 hasta 500 mm (forma especial, grosor = 1000 mm)
- Longitud del elemento: hasta 20 000 mm
- Peso: 230 hasta 630 kg/m²
Aplicación como suelo en edificios comerciales o industriales, también puede utilizarse en la construcción de viviendas
Ventajas:
- Poca armadura
- Se pueden realizar mayores envergaduras
- Tiempo de construcción menor (sin necesidad de hormigón preparado en sitio)
- Alta capacidad de soporte
- Consumo optimizado de hormigón y armadura
- Peso de transporte reducido
Desventajas:
- El pretensado provoca un ligerao abombamiento
- Con el tiempo, en el lado inferior del suelo se forma grietas en el enlucido o en el emplastecido
- Tendencia a la vibración
- Los planos de planta son necesarios para construir de forma eficiente
Fabricación estacionaria de elementos de hormigón prefabricado
Fabricación estacionaria general
En la fabricación estacionaria las mesas de producción están montadas de manera fija en el suelo y los trabajadores se mueven de una estación de trabajo a la siguiente. Los elementos de construcción complicados, costosos y macizos se producen eficientemente de forma estacionaria.
Fabricación en línea
Las paredes y los suelos de hormigón prefabricado se producen sobre líenas con una longitud desde 50 hasta 100 metros y una anchura de 2,80 metros. El hormigón se densifica con los agitadores instalados debajo de las líneas, con un carro agitador situado debajo de las líneas o bien con un brazo agitador fijado en el distribuidor de hormigón.
Producción con mesa basculante
Las paredes y los suelos de hormigón prefabricado se producen sobre mesas basculantes. También se pueden producir elementos especiales. Durante el poceso de producción de los elementos las mesas se encuentran en posición horizontal. Una vez fraguado el hormigón (las paredes de hormigón prefabricado), se vuelcan las mesas. La grúa eleva las paredes de las mesas y las transporta al patio de almacenamiento.
Este método de fabricación supone una gran demanda de espacio (superficie de producción respecto a la superficie de la nave).
Encofrado en serie
Las paredes interiores con superficies de acabado liso o cercas de hormigón prefabricado se producen preferiblemente con encofrados en serie. Las paredes con ventanas o puertas o las paredes con una elevada proporción de armadura no son adecuadas para este método de fabricación.
Las desventajas de este método de producción:
- Condiciones de trabajo duras, ya que todos los trabajos deben ejecutarse en vertical, así como la elevada generación de calor
- No se pueden automatizar procesos
- La capacidad de producción disminuye mucho cuando se modifican las medidas del producto, etc. Los trabajos de reconstrucción del encofrado son muy farragosos.
La ventaja de este método de fabricación es que se obtienen dos superficies de pared perfectamente lisas, ya que se dispone de dos encofrados de acero.
Encofrados estacionarios
Con los encofrados de acero estacionarios se pueden crear escaleras, apoyos y uniones. Para realizar apoyos y uniones el encofrado de acero se compone de dos piezas móviles. Con este proceso se puede ajustar el grosor de los apoyos y las uniones. Se puede producir un elemento por día.
Producción en línea de elementos pretensados (losas huecas)
«Pretensar con unión directa» significa que la armadura (cables) se tensa antes de agregar el hormigón. A continuación se vierte el hormigón y se deja que fragüe. De esta forma se materializa la unión entre los cables y el hormigón y la tensión de los cables puede retirarse. Así se pueden producir mayores envergaduras con grosores de suelo reducidos.
Instalaciones de circulación continua para la producción de elementos de hormigón prefabricado
Instalación de circulación continua general
Con el paso del tiempo y debido al aumento de los costes salariales y a mayores requisitos de calidad, se desarrolló la planta de circulación En ella solamente se desplazan las mesas de producción (paletas) y los trabajadores se encuentran en las respectivas estaciones fijas. Este método de fabricación es equiparable a la producción de automóviles y puede alcanzar gracias a ello un alto grado de automatización. Para paredes y suelos de hormigón prefabricado, este es el modo de producción más eficiente. La seguridad en el trabajo se incrementa considerablemente con este tipo de producción.
Las paletas de acero pueden utilizarse como superficies de encofrado con un tamaño a definir (en el estudio de viabilidad), en función de los productos terminados. Estas paletas se transportan dirección longitudinal con ruedas de fricción sobre caballetes rodantes y se colocan en dirección transversal con ayuda de un carro elevador transversal entre las líneas de poleas. De esta forma las paletas se desplazan de una estación a otra. Según los requisitos del productor, las instalaciones pueden personalizarse.
Instalación de circulación continua sencilla
Se caracteriza por su sencillo diseño, sus ventajas económicas y las limitaciones en relación a otros productos.
Una circulación fija (principio de una línea) para productos sencillos con una gran producción Este método de producción es el habitual para fabricar prelosas.
Plataforma deslizante central
Con la plataforma deslizante central se pueden transportar las paletas sin linitaciones a distintas estaciones de la instalación de circulación continua y también recogerlas de nuevo De esta forma, la fabricación resulta tan flexible como es posible y no depende de los ciclos de cada uno de los elementos o productos. Además de paredes y suelos de hormigón prefabricado, también se pueden producir elementos especiales como, por ejemplo, apoyos, uniones y elementos de fachada (en función de la longitud de la paleta y la altura de la plataforma).
Instalación de circulación de paletas
Una instalación de circulación continua de paletas con una o varias líneas combina las ventajas de una instalación de circulación continua rígida con las ventajas de una plataforma deslizante central.
Este sistema permite una estructuración clara de las áreas de trabajo y de transporte. Las áreas de trabajo se dividen en trabajos manuales y áreas automáticas, en las cuales las máquina ejecutan trabajos automáticos.
La instalación de circulación de paletas ofrece una elevada capacidad de producción y una alta rentabilidad. La instalación se puede planificar muy reducida y acelerada en comparación con otro tipo de producción con la misma capacidad.
Según los requisitos, una instalación de circulación de paletas puede tener un grado de automatización alto o bajo. En el estudio de viabilidad se desarrolla el boceto del diseño personalizado.
Oficina técnica
En la oficina técnica de una planta de producción de hormigón se elabora toda la documentación para producir elementos de hormigón prefabricado. Esto se lleva a cabo con un programa CAD especial que ha sido diseñado a los requerimientos del sector de los elementos prefabricados de hormigón. Estos datos se reenvían a la producción según el plazo de entrega. La planificación de los elementos prefabricados de hormigón (medidas, piezas premontadas, armadura, etc.) debe adaptarse a los parámetros existentes de la planta.
Programa CAD
Para poder trabajar con máquina automáticas en la instalación de producción, es necesario generar los datos necesarios para ello en un sistema CAD apropiado (CAD = Computer Aided Design = diseño asistido por ordenador). Los datos obtenidos de esta forma se reenvían a un ordenador piloto en la producción. Este ordenador vuelve a filtrar los datos y los asigna a las máquinas automatizadas correspondientes.
Esto tiene la ventaja de que se evita la aparición de errores causados por la repetición de entradas manuales o a causa de la interpretación humana errónea. Otra ventaja consiste en que, gracias al uso de máquinas automáticas, las horas/hombre por m² se pueden reducir dramáticamente.
Automatización
Una planta de producción de hormigón puede tener un grados de automatización elevado o bajo en función de los requerimientos. En este caso algunos pasos de trabajo de la producción de elementos prefabricados de hormigón es ejecutado por robots, proceso equiparable al de la fabricación de automóviles. Esto ha sido desarrollado en países con costes salariales elevados.
Sistema CAM
Un sistema con máquinas que se controlan a través de un ordenador piloto se denomina sistema CAM (CAM = Computer Aided Manufacturing = fabricación asistida por ordenador).
Ordenador piloto
Los registros de datos generados por la oficina técnica se transmiten por la red o mediante un soporte de datos a un servidor de archivos de producción. El ordenador piloto de la instalación de circulación de paletas recoge los datos de producción en este servidor de archivos y procede a la planificación de la producción de forma automática o manual.
Técnica de control
La instalación de circulación de paletas es equiparable con una máquina que se extiende sobre la superficie total de la nave de producción. Para controlar todos los movimientos de la paleta, se necesita un sistema de control de circulación. Se encarga de transportar las paletas en el orden determinado en el área automática. El sistema de control de circulación es un componente esencial para la funcionalidad y la disponibilidad de la instalación de producción.
Sistema de planificación de producción y control PPS
El sistema PPS sirve para planificar, controlar y supervisar la producción Se divide en la planificación de producción, en la que se planifican previamente los procesos de producción y en el control de la producción en la que se autorizan, controlan y supervisan los encargos de fabricación planificados.
Sistema ERP (Enterprise Resource Planning)
El sistema ERP sirve para planificar y controlar los recursos humanos y financieros de la producción y puede integrar al mismo tiempo sistemas PPS.
Seguridad laboral
Una planta de producción de hormigón presenta una elevada seguridad laboral para los trabajadores. El área automática está asegurada con cercos de protección o barreras de luz. Dado que se produce en un entorno ajeno a la meteorología como una nave de producción, los trabajadores tienen unas condiciones de trabajo excelentes.
Naves de producción
En las naves de producción están las máquinas y el equipamiento que se necesita para la producción de elementos prefabricados de hormigón. El tamaño y el equipamiento de las naves industriales depende de distintos factores que deben ser definidos con precisión en la fase de planificación (estudio de viabilidad). Solo con un objetivo de planificación predefinido se puede garantizar que la capacidad de producción requerida y la suma de inversión calculada se cumplirán.
Grúas dentro de las naves industriales
Con las grúas dentro de las naves industriales se puede manipular cualquier material en la nave de producción. Tras el fraguado, los elementos prefabricados de hormigón se levantan con la grúa de su encofrado y se transportan al soporte de transporte. Los suelos prefabricados de hormigón se almacenan en pilas.
Paletas
Las paletas son construcciones de acero sobre las cuales se fabrican los elementos prefabricados de hormigón y se transportan a través de la instalación de producción. Las medidas de las paletas se definen en la fase de planificación con el cliente junto con un diseño. Esto tiene lugar en la fase del estudio de viabilidad.
Transporte de paletas
Los caballetes de poleas sirven para transportar las paletas en dirección longitudinal y apuntalarlos. Los carros elevadores transversales sirven para mover los pales en dirección transversal hacia la dirección de transporte. Los carros elevadores transversales funcionan de forma completamente automática.
Limpieza y engrase de las paletas
La paleta se limpia bien manual mente o bien automáticamente con una escoba de los restos superficiales de los elementos producidos anteriormente. Una vez limpiada la paleta de suciedad, deberá ser engrasada para que los elementos prefabricados de hormigón producidos encima se puedan, en la medida de lo posible, desencofrar sin restos. Este proceso también se puede ejecutar manual o automáticamente.
Proyección plotter o láser
Con ayuda de los datos CAD de la oficina técnica de la planta de elementos prefabricados se dibuja o proyecta la forma geométrica así como las escotaduras y piezas premontadas mediante un plotter o láser sobre la paleta. Estas marcas sirven para fijar los encofrados y las piezas premontadas conforme a lo previsto.
Encofrar y encofrado
El sistema de encofrado se compone de imanes y encofrados de acero. Estos se pueden colocar bien manualmente o con ayuda de un robot de encofrado sobre la paleta. El sistema de encofrado es necesario para establecer la geometría de las piezas de hormigón creadas sobre la paleta.
Robots de encofrado
El robot de encofrado coloca los encofrados conforme a los datos CAD de la oficina técnica, activa los imanes y establece así las geometrías de los elementos a producir.
Piezas de montaje
Para obtener un grado de prefabricación elevado, se sobreponen en lo posible muchos pasos de trabajo en la planta. Esto significa que piezas premontadas como ventanas, puertas, tubos vacíos para el suministro de agua y corriente así como escotaduras para tomas de corriente y otras conexiones, etc. se integran en la planta.
Los datos para las piezas premontadas provienen de diseñadores técnicos como arquitectos o técnicos de mantenimiento de edificios. Con ayuda de un programa CAD, estos datos se incorporan en los planos de las paredes y los suelos y se envían a la planta de elementos prefabricados. Los elementos prefabricados de hormigón se producen conforme a estos datos.
Armar y armadura
Por armadura se entienden las barras de acero que se introducen en el hormigón para incrementar la resistencia a la tracción del elemento prefabricado de hormigón, ya que el hormigón por sí mismo solo ofrece una resistencia reducida a las fuerzas de tracción. Mediante la combinación de la resistencia a la compresión del hormigón y la resistencia a la tracción de la armadura (hormigón armado) se consigue una protección óptima contra cargas elevadas.
Los elementos prefabricados de hormigón están bien protegidos contra la corrosión cuando la armadura está suficientemente cubierta. El cubierto del hormigón mínimo en Alemania lo establece la legislación.
Robots de armadura
El robot de armadura utiliza los datos CAD calculados por un especialista en cálculos estáticos en relación a la cantidad, el tipo (mallas, cestas o vigas enrejadas) y la posición de la armadura y la incorpora automáticamente sobre las paletas conforme a los datos.
Equipo de soldadura de malla
Un equipo de soldadura de malla produce mallas de acero para la armadura de un elemento prefabricado de hormigón de acuerdo con los datos CAD.
Un equipo de alineación y corte produce las barras longitudinales y transversales que se necesitan para fabricar una malla de armadura. Las barras alineadas y cortadas se colocan sobre una mesa de incoporación delante de la máquina soldadora. La máquina soldadora suelda automáticamente las barras formando una malla de acero. La grúa transporta la malla terminada hasta el amortiguador de malla y luego hasta la paleta.
Voltear y pared doble
Para producir una pared doble, se deben producir primero dos encofrados de hormigón separados. Para unir los dos encofrados de hormigón, se juntan con un dispositivo volteador.
Estación de aislamiento
En esta estación se incorpora en parte el aislamiento térmico preconfeccionado en los elementos prefabricados de hormigón. El aislamiento es importante para cumplir las exigencias actuales de aislamiento térmico de edificios.
Compactar hormigón
El hormigón producido por la planta mezcladora es conducido hacia el distribuidor de hormigón mediante la cuba aérea. El distribuidor de hormigón reparte el hormigón de manera uniforme sobre la paleta preparada.
A continuación, se debe compactar el hormigón para que se forme una superficie homogénea y el hormigón se distribuya con uniformidad en el encofrado.
Para compactar el hormigón, se distinguen en principio dos opciones. La primera opción es la técnica de agitación, en la cual se agita toda la paleta completa. La segunda opción es un equipo de compactación dotado de agitadores de alta frecuencia.
Planta mezcladora
La planta mezcladora sirve para fabricar hormigón en la planta de producción de hormigón y para suministrarla con él. Aquí se mezcla la receta definida de cemento, agua y aditivos. Según los requerimientos, se pueden producir distintos hormigones y alimentar la planta de producción con ellos. El suministro de la planta de elementos prefabricados con hormigón se asegura mediante cubas aéreas, cubas de hormigón o bombas de hormigón.
Operador de estante
El operador de estante es un equipo automatizado que almacena las paletas en la cámara de dureza. Se regula a través del sistema de control y abre solo el compartimento necesario respectivo para extraer o introducir una paleta. Las paletas se almacenan como si fueran «cajones» en los compartimentos previstos.
Cámara de dureza
La cámara de dureza sirve para controlar el fraguado de los elementos prefabricados de hormigón y se compone de un número determinado de plantas y compartimentos. La capacidad de la cámara de dureza se define en el estudio de viabilidad. El armazón de la cámara de dureza se compone de paneles aislantes.
La paleta se almacena en la cámara de dureza a temperatura y humedad constantes unas cuantas horas para garantizar un proceso de fraguado controlado de la humedad.
Estación de alisado con alisador de aletas
En la estación de alisado con alisador de aletas se repasa la superficie de los elementos prefabricados de hormigón para obtener una superficie lo más lisa e uniforme posible.
En este caso los alisadores de aleta se mueven de forma circular, ya se a de forma automática o manual, sobre la superficie del elemento prefabricado de hormigón para eliminar irregularidades.
Mesa basculante
La estación basculante sirve para llevar una paleta con una pared prefabricada de hormigón desde una posición horizontal a una posición prácticamente vertical (85°). En ella la paleta se desplaza mediante caballetes rodantes y accionamientos por rueda de fricción a la estación, se ancla y la estación bascula desde los 0 hasta los 85 grados. Después de retirar la pared prefabricada de hormigón, la paleta regresa de nuevo a la posición inicial y se libera.
La estación basculante está equipada con una viga de soporte hidráulica desplazable que evita que los elementos de pared resbalen y se caigan.
Grúa elevadora y apilación de prelosas
La grúa elevadora levanta las prelosas fraguadas fijando los ganchos en las vigas enrejadas. Aquí se engancha la prelosa en muchas posiciones distintas, con lo cual la carga se reduce en cada uno de los puntos de enganche. A continuación, apila las prelosas con la armadura hacia arriba sobre un soporte o bastidor en el patio de almacenamiento.
Robot de desencofrado
El robot de desencofrado puede ser un robot de encofrafo al mismo tiempo. Para ello se ha instalado un segundo eje Y con dispositivo de agarre propio en el eje X del robot. La posición de los encofrados se determina mediante un escáner láser y los encofrados son recogidos entonces por el robot y son colocados sobre la cinta transportador de enforado.
Tratamiento posterior
En esta estación se pueden llevar a cabo los trabajos necesarios que surgen después del hormigonado. Estos trabajos pueden ser, entre otros, el tratamiento posterior de las superficies, el montaje de ventanas y puertas así como aplicar capas de pintura en los paneles de fachada.
Control de calidad
Los procesos completos de una planta de producción de hormigón están sometidos a un constante control de calidad interno. Además, centros de prueba independientes lleva a cabo inspecciones externas. Muchas plantas de elementos prefabricados disponen, además, de un marcado CE en sus productos para poder demostrar la calidad de los elementos prefabricados.
Carro de salida
El carro de salida sirve para llevar las unidades de transporte terminadas de elementos prefabricados de hormigón como prelosas o paredes dobles desde la nave a la zona exterior. El carro puede desplazarse en dirección longitudinal y transversal.
Las pilas de paredes y prelosas se almacenan en la nave de la planta después del fraguado sobre bastidores de soporte y el carro de salida las recoge. El carro transporta los elementos a la zona exterior. Allí vuelve a haber lugares de depositación donde coloca los elementos. Una apiladora o grúa recoge la pila y la almacena en el patio de almacenamiento.
Bastidor de transporte
Las pares prefabricadas de hormigón se colocan en el bastidor de transporte, de forma que quedan protegidas de los daños. Los bastidores de transporte se transportan entonces desde la planta de elementos prefabricados hasta el patio de almacenamiento y luego se envían al cliente. Las paredes prefabricadas solo deben transportarse en posición vertical.
Patio de almacenamiento
Los elementos prefabricados de hormigón se almacenan temporalmente en el patio de almacenamiento hasta que llega el momento de transportarlos al lugar de entrega correspondiente.
La mayoría de plantas intentan producir según el principio just in time para minimizar la demanda de superficie de almacenamiento.
El patio de almacenamiento se encuentra normalmente directamente junto a la planta de elementos prefabricados y los elementos se pueden mover con ayuda de distintas opciones de transporte como, por ejemplo, la grúa del patio de almacenamiento, un rodamiento interno o carretilla elevadora.
Las unidades de transporte de los elementos prefabricados de hormigón deben almacenarse ordenados conforme al momento y al lugar de entrega para garantizar una manipulación eficiente.
Existen distintas posibilidades de almacenar de forma eficiente los elementos en el patio de almacenamiento. Un terreno se puede aprovechar óptimamente con una planificación detallada.
Logística del patio de almacenamiento
La logística del patio de almacenamiento se ocupa de la disposición y del transporte de los elementos prefabricados de hormigón en el patio de almacenamiento. Existen distintos sistemas que ordenan los elementos en el patio de almacenamiento, donde la elección de un sistema adecuado depende de varios factores como, por ejemplo, la duración de permanencia media en el patio de almacenamiento. Los más importante aquí es que los elementos prefabricados de hormigón necesarios puedan ser encontrados de forma rápida y segura.
Grúa del patio de almacenamiento
Con ayuda de las grúas del patio de almacenamiento se pueden levantar los elementos prefabricados de hormigón y transportarlos de un lugar a otro. La ventaja de esta solución es que no es necesario que haya ninguna vía de transporte entre los elementos almacenados. De ahí que los elementos prefabricados se puedan mover desde prácticamente cualquier posición.
Cargador interior
El cargador interior es un remolque que no tiene un eje pasante entre las ruedas. Con este diseño, el cargador interior puede cargar bastidores de transporte especiales para elementos prefabricados de hormigón de forma eficiente y llevarlos al lugar de la obra.