PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE UN PROCESO DE FABRICACIÓN DE PRODUCTOS DE HORMIGÓN.

Procedimiento para el control de calidad de un proceso de fabricación de productos de hormigón,

teniendo lugar el control de calidad sobre la base de mediciones, que se llevan a cabo en los productos de hormigón en una etapa intermedia del proceso tras la conformación y la compactación en la fase de hormigón fresco, caracterizado porque el procedimiento presenta las etapas siguientes: - determinar los valores de medición en un producto de hormigón de prueba de hormigón fresco (3) de la etapa intermedia del proceso, comprendiendo los valores de medición una medida para la densidad aparente y la permeabilidad a los gases del producto de prueba de hormigón fresco (3), y - determinar un valor estimado para una medida de la calidad del producto de hormigón consistente, que resulta en el posterior desarrollo del proceso a partir del producto de prueba de hormigón fresco (3), sobre la base de un modelo de predicción predeterminado, que relaciona los valores de medición de los productos de hormigón fresco de la etapa intermedia del proceso con la medida de la calidad de los productos de hormigón consistente correspondientes, siendo la medida de la calidad la resistencia a las heladas o un valor de la resistencia del producto de hormigón consistente

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para el control de calidad de un proceso de fabricación de productos de hormigón.

Los productos de hormigón son suministrados como productos acabados al lugar en el que se utilizan tal como, por ejemplo, en una obra. Un ejemplo de productos de hormigón son los adoquines. Para la fabricación de productos de hormigón, se mezcla en primer lugar el hormigón según una fórmula predeterminada. A continuación, se introduce el hormigón en una máquina, en la cual es comprimido en el molde de los productos de hormigón deseados y es al mismo tiempo compactado. En el caso de los adoquines, se utiliza una denominada máquina de conformación de piedras, para comprimir los adoquines. Las piezas en bruto que se forman mediante el proceso de compactación son todavía blandas y se pueden procesar. Tras el proceso de compactación las piezas en bruto son dispuestas, durante aproximadamente uno a dos días, en una cámara de secado y a continuación son almacenadas durante otro intervalo de tiempo. En la cámara de secado y durante el almacenamiento posterior, el hormigón se endurece, y las piezas en bruto se convierten de esta manera en productos de hormigón acabados.

El proceso de fabricación de los productos de hormigón puede subdividirse, de manera aproximada, en dos fases. La primera fase hasta el endurecimiento del hormigón, es decir la fase en la cual las piezas en bruto son todavía blandas y se pueden procesar, se designa en general como fase de hormigón fresco. Correspondientemente, las piezas en bruto que son todavía blandas y se pueden procesar se designan como productos de hormigón fresco. Los productos de hormigón fresco son, de acuerdo con esto, las formas previas, acabadas de comprimir y compactadas, de los productos de hormigón. A continuación de la fase de hormigón fresco viene la fase de hormigón consistente, en la cual el hormigón está endurecido. Correspondientemente, los productos de hormigón acabados se denominan asimismo productos de hormigón consistente. De acuerdo con esto, para la fabricación de un producto de hormigón determinado se fabrica en primer lugar, a partir del hormigón mezclado de forma adecuada, un producto de hormigón fresco correspondiente, el cual mediante endurecimiento se convierte en un producto de hormigón fresco, el cual representa el producto de hormigón deseado.

Los productos de hormigón se utilizan con regularidad en ámbitos, en los cuales no solo están sometidos a cargas mecánicas grandes sino que están sometidos también a influencias exteriores, tales como agua, nieve, luz, calor o heladas. Como materiales de construcción deben presentar además una larga duración de vida y cumplir además determinadas normas de calidad. Por ello, tiene una gran importancia poder determinar de forma fiable la calidad de los productos de hormigón fabricados de la manera explicada más arriba. De este modo, se mide con frecuencia un valor de la resistencia, la densidad aparente, la resistencia frente a las heladas u otra medida de calidad de los productos de hormigón, con el fin de evaluar la calidad del proceso de fabricación y de los productos de hormigón fabricados con estos y, sobre la base de esta evaluación, llevar a cabo en su caso correcciones en los parámetros del proceso.

Al mismo tiempo, aparece la dificultad de que el endurecimiento del producto de hormigón fresco para dar el producto de hormigón consistente tiene lugar a lo largo de un intervalo de tiempo relativamente largo. De este modo, el hormigón obtiene su resistencia gracias a cristalizan los componentes del clinker del cemento que forma una parte de la mezcla del hormigón. Mediante la cristalización se forman pequeñas agujas de cristal, las cuales se engarzan fuertemente unas con otras. Sin embargo, dado que el crecimiento del cristal continúa durante un intervalo de tiempo de algunos meses, la resistencia final se alcanza mucho después de la conformación y la compactación o de la fabricación del producto de hormigón fresco. En la DIN 1164/EN 1338, está definida la resistencia normalizada como medida de calidad separada para los productos de hormigón consistente como la resistencia que se alcanza, bajo condiciones normales de temperatura y humedad, después de 28 días. De forma similar, se alcanzan también valores representativos de otras medidas de calidad como, por ejemplo, la densidad aparente o la resistencia a las heladas, después de un cierto intervalo de tiempo. Por ello se verifican, para el control de calidad, los productos de hormigón individuales acabados usualmente después de 28 días. Solo entonces se determina si los productos de hormigón satisfacen o no las exigencias deseadas.

Las propiedades características de los productos de hormigón acabados, como, por ejemplo, su resistencia, se determinan de forma determinante mediante las sustancias utilizadas y sus cantidades relativas en la mezcla de hormigón inicial así como mediante la compactación durante la fabricación de la pieza en bruto o del producto de hormigón fresco. De esta manera, pueden aparecer, durante la compactación, diferencias de compactación las cuales conducen a calidades diferentes. Es válido lo mismo para variaciones en las materias primas predeterminadas por la fórmula elegida. De este modo, puede oscilar, en particular la relación agua/cemente, designada también como valor W/Z, el cual es determinado por agua añadida directamente y el agua contenida en las restantes materias primas, en el marco de una fórmula determinada. Por ello, la consistencia de hormigón fresco debe determinarse antes de la fabricación y debe mantenerse con la mayor exactitud posible. En el caso del agua se utilizan con regularidad aparados de dosificación de agua en los mezcladores, con el fin de limitar la variación del contenido en agua.

Dado que no se pueden excluir por completo variaciones durante el proceso de fabricación existe, a causa de las circunstancias indicadas anteriormente, el problema de que la calidad del proceso de fabricación puede ser evaluada solo transcurrido un mes después de la mezcla y la compactación. Los errores de producción se puede determinar por ello solo después de mucho tiempo después, instante en el cual se puede intervenir de forma controladora en el proceso de fabricación. Las variaciones de producción se establecen en parte demasiado tarde y se producen pérdidas para la empresa fabricante. En el caso de ensayos y variaciones de la fórmula los resultados se pueden establecer únicamente después de algunos días.

Por estos motivos, se ha llevado a cabo en el estado de la técnica, de manera aislada, la toma de muestras al azar sobre el lado del hormigón fresco, retirando productos de hormigón fresco individuales del proceso de fabricación y sometiéndolos a dictamen. De este modo, se midió de manera individual manualmente la masa o la altura de productos de hormigón fresco o se estudió la estructura y se evaluó el valor de medición individual correspondiente sobre la base de los valores empíricos. En la mayoría de los casos, se decidió para el producto de hormigón fresco de forma subjetiva, por parte un operario de la máquina, si un producto podría ser bueno o no. Esta evaluación subjetiva conduce con frecuencia a costes de material elevados, dado que el operario de la máquina tiende a corregir la mezcla de tal manera que no se corra ningún riesgo de que se produzca una producción errónea.

La patente US n 5.766.538 da a conocer un procedimiento, según el preámbulo de la reivindicación 1, para la evaluación de la calidad de los productos de hormigón consistente, sobre la base de la determinación de la densidad de los productos de hormigón fresco correspondientes y del control de calidad del proceso de fabricación, así como un dispositivo correspondiente, según el preámbulo de la reivindicación 15, para la fabricación de productos de hormigón consistente. La evaluación de la calidad tiene lugar mediante la comparación de la densidad determinada en los productos de hormigón fresco con un valor teórico predeterminado para la densidad de los productos de hormigón fresco, que debe corresponder a un grosor y capacidad de resistencia predeterminados de los productos de hormigón consistente.

En el documento DD 267 797 A1, se dan a conocer un procedimiento y un dispositivo para la determinación del espacio poroso de componentes de hormigón fresco. Los valores determinados se utilizan, en el marco de una vigilancia y control de la producción como medida de la calidad, como la resistencia a las heladas, de los componentes de hormigón endurecidos.

Por... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el control de calidad de un proceso de fabricación de productos de hormigón, teniendo lugar el control de calidad sobre la base de mediciones, que se llevan a cabo en los productos de hormigón en una etapa intermedia del proceso tras la conformación y la compactación en la fase de hormigón fresco, caracterizado porque el procedimiento presenta las etapas siguientes:

- determinar los valores de medición en un producto de hormigón de prueba de hormigón fresco (3) de la etapa intermedia del proceso, comprendiendo los valores de medición una medida para la densidad aparente y la permeabilidad a los gases del producto de prueba de hormigón fresco (3), y

- determinar un valor estimado para una medida de la calidad del producto de hormigón consistente, que resulta en el posterior desarrollo del proceso a partir del producto de prueba de hormigón fresco (3), sobre la base de un modelo de predicción predeterminado, que relaciona los valores de medición de los productos de hormigón fresco de la etapa intermedia del proceso con la medida de la calidad de los productos de hormigón consistente correspondientes, siendo la medida de la calidad la resistencia a las heladas o un valor de la resistencia del producto de hormigón consistente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que como medida para la densidad aparente del producto de prueba de hormigón fresco (3) se determina una dimensión geométrica y la masa del producto de prueba de hormigón fresco (3).

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la dimensión geométrica se determina con la ayuda de un procedimiento de medición óptico.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la dimensión geométrica se mide con la ayuda de un láser.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, en el que el producto de hormigón tiene forma de paralelepípedo y la dimensión geométrica es la altura del producto de prueba de hormigón fresco (3).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la permeabilidad a los gases es la permeabilidad frente al aire.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la permeabilidad a los gases se mide gracias a que se establece una diferencia de presión a lo largo de la superficie exterior del producto de prueba de hormigón fresco (3) y se determina una medida para el paso de gas a través del producto de prueba de hormigón fresco (3) causado por la diferencia de presión.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que la diferencia de presión se genera gracias a que en la zona de la superficie del producto de prueba de hormigón fresco (3) se aplica una depresión.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la depresión se genera y se mantiene con la ayuda de una bomba de vacío con capacidad de bombeo determinada y como medida para el paso de gas se mide la depresión alcanzada por la bomba de vacío.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la depresión se genera con la ayuda de una bomba de vacío y como medida para el paso de gas se mide la velocidad del aumento de la presión tras la desactivación de la bomba de vacío.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, en el que la depresión se utiliza para elevar el producto de prueba de hormigón fresco (3) y transportarlo.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el modelo de predicción se determina de forma empírica, gracias a que se determinan los valores de medición para un juego de productos de calibración de hormigón fresco de la etapa intermedia del proceso, para cada uno de los productos de hormigón fresco, que resultan de los productos de calibración de hormigón fresco, se determina el valor para la medida de la calidad y se obtiene una relación entre los valores para la medida de calidad y los valores de medición.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el modelo de predicción se determina de forma empírica, gracias a que se preparan dos juegos de productos de calibración de hormigón fresco de la etapa intermedia del proceso, existiendo para cada producto de calibración de hormigón fresco de un juego un producto de calibración de hormigón fresco en el otro juego, el cual está fabricado exactamente de la misma manera, y gracias a que se determinan los valores de medición para un juego de productos de calibración de hormigón fresco de la

etapa intermedia del producto y para cada uno de los productos de hormigón fresco, que resultan de los productos de calibración de hormigón fresco del otro juego, se determina el valor para la medida de calidad y se obtiene una relación entre los valores para la medida de calidad y los valores de medición.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el proceso de fabricación de productos de hormigón es controlado sobre la base de la diferencia entre el valor, determinado sobre la base del modelo de predicción para el producto de prueba de hormigón fresco (3), para la medida de la calidad del producto de hormigón consistente correspondiente y un valor teórico para la medida de la calidad.

15. Dispositivo para el control de calidad de un proceso de fabricación de productos de hormigón, que está adaptado para llevar a cabo mediciones en los productos de hormigón en una etapa intermedia del proceso tras la conformación y compactación en la fase de hormigón fresco, presentando el dispositivo un dispositivo (9, 14) para la determinación de una medida para la densidad aparente de un producto de prueba de hormigón fresco (3) de la etapa intermedia del proceso, caracterizado porque el dispositivo (1) presenta para ello:

- un dispositivo (6, 8, 10, 11, 13, 15) para la determinación de la permeabilidad a los gases del producto de prueba de hormigón fresco (3), y

- un dispositivo de evaluación (16), el cual está acoplado y adaptado al dispositivo (9, 14) para la determinación de una medida para la densidad aparente y al dispositivo (6, 8, 10, 11, 13, 15) para la determinación de la permeabilidad a los gases, para captar estos valores suministrados por el mismo para un producto de prueba de hormigón fresco (3) de la etapa intermedia del proceso y determinar, sobre la base de un modelo de predicción predeterminado, que relaciona los valores de medición de los productos de hormigón fresco de la etapa intermedia del proceso con una medida de calidad de los productos de hormigón consistente correspondientes, un valor estimado para la medida de la calidad del producto de hormigón consistente, que resulta en el posterior desarrollo del proceso a partir del producto de prueba de hormigón fresco (3) medido, siendo la medida de calidad la resistencia a las heladas o el valor de la resistencia del producto de hormigón consistente.

16. Dispositivo según la reivindicación 15, en el que el dispositivo (9, 14) para la determinación de una medida para la densidad aparente del producto de prueba de hormigón fresco (3) presenta un dispositivo (14) para la determinación de una dimensión geométrica del producto de prueba de hormigón fresco (3) y un dispositivo (9) para la determinación de la masa del producto de prueba de hormigón fresco (3).

17. Dispositivo según la reivindicación 16, en el que el dispositivo (14) para la determinación de una dimensión geométrica es un dispositivo de medición óptico, con el cual se puede medir la dimensión geométrica mediante un procedimiento de medición óptico adecuado.

18. Dispositivo según la reivindicación 17, en el que el dispositivo (14) para la determinación de una dimensión geométrica presenta un láser, con cuya ayuda se puede determinar la dimensión geométrica.

19. Dispositivo según una de las reivindicaciones 16 a 18, en el que el dispositivo (14) para la determinación de una dimensión geométrica está adaptado para determinar la altura de un producto de hormigón en forma de paralelepípedo.

20. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 19, en el que el dispositivo (6, 8, 10, 11, 13, 15) para la determinación de la permeabilidad a los gases está adaptado para determinar la permeabilidad frente al aire,

21. Dispositivo según una de las reivindicaciones 15 a 20, en el que el dispositivo (6, 8, 10, 11, 13, 15) para la determinación de la permeabilidad a los gases presenta una cámara, la cual presenta una abertura (8, 13), cuyos bordes pueden entrar en contacto de manera estanca en una zona de la superficie exterior del producto de prueba de hormigón fresco (3), para cerrar la abertura (8, 13), y en el que el dispositivo (6, 8, 10, 11, 13, 15) para la determinación de la permeabilidad a los gases contiene además un dispositivo de generación de presión, con el cual se puede generar en la cámara una sobrepresión o una depresión, y un dispositivo (15) para la determinación de una medida para el paso de gas a través del producto de prueba de hormigón fresco (3) causado por la diferencia de presión.

22. Dispositivo según la reivindicación 21, en el que el dispositivo de generación de presión está adaptado para generar una depresión en la cámara cerrada mediante el producto de prueba de hormigón fresco (3).

23. Dispositivo según la reivindicación 22, en el que el dispositivo de generación de presión comprende una bomba de vacío y en el que el dispositivo (6, 8, 10, 11, 13, 15) para la determinación de la permeabilidad a los gases presenta un dispositivo de medición de la presión (15) para la determinación de la presión en la cámara.

24. Dispositivo según la reivindicación 23, que contiene además un dispositivo de medición del tiempo, con el cual se puede medir la velocidad del aumento de la presión tras la desactivación de la bomba de vacío.

25. Dispositivo según una de las reivindicaciones 22 a 24, que presenta además un dispositivo de transporte (2) para la elevación y el transporte del producto de prueba de hormigón fresco (3), formando la cámara una parte del dispositivo de transporte (2) y pudiendo ser elevado y transportado el producto de prueba de hormigón fresco (3), cuando se genera una depresión en la cámara.

26. Dispositivo según la reivindicación 15, en el que el dispositivo de evaluación (16) presenta una memoria, en la cual pueden ser almacenados los valores de medición para un juego de productos de calibración de hormigón fresco de una etapa intermedia del proceso, y que presenta además un dispositivo de introducción para la introducción de valores para la medida de la calidad para cada uno de los productos de hormigón consistente, que resultan de los productos de calibración de hormigón fresco, o para productos de hormigón consistente, los cuales resultan de un segundo juego de productos de calibración de hormigón fresco, el cual se fabricó de la misma manera que el primer juego, estando adaptada la unidad de evaluación para almacenar los valores introducidos para la medida de la calidad en una memoria y obtener una relación entre los valores para la medida de la calidad y los valores de medición.