Los áridos son un componente fundamental del hormigón. La arena, la grava, la piedra triturada y otros materiales granulares forman la estructura de la mezcla y contribuyen a determinar su resistencia, estabilidad, trabajabilidad y durabilidad.
Sin embargo, la calidad del hormigón no depende únicamente del tipo de cemento utilizado. El origen de los áridos, su distribución granulométrica, el contenido de humedad, la limpieza del material y la precisión de la dosificación también influyen en el resultado final.
Por esta razón, en las plantas de hormigón, la gestión y el almacenamiento de los áridos deben organizarse de manera que las diferentes granulometrías permanezcan separadas y puedan alimentar de forma continua las posteriores fases de pesaje y mezclado.
¿Qué son los áridos?
El término áridos se refiere a materiales granulares de origen mineral utilizados en la construcción y en la producción de hormigón. En algunos países también se denominan agregados.
Cuando se busca el significado de “árido”, se hace referencia a un material como la arena, la grava o la piedra triturada que, una vez incorporado a la mezcla, queda unido por la pasta formada por cemento y agua.
Los áridos más utilizados son:
- arena;
- grava;
- piedra triturada;
- gravilla;
- áridos triturados;
- áridos reciclados;
- áridos ligeros.
Los materiales áridos pueden proceder directamente de depósitos naturales, de una cantera de áridos o de la trituración y selección de rocas.
También pueden obtenerse mediante la recuperación y el tratamiento de materiales procedentes de actividades de construcción y demolición.
La expresión “sustancias inertes” se utiliza en ocasiones de forma genérica, pero en la producción de hormigón es más correcto hablar de áridos o agregados para hormigón.
¿Cuáles son los áridos para hormigón?
Los áridos para hormigón se clasifican principalmente en función del tamaño de sus partículas.
Los áridos finos están formados principalmente por arena y materiales de pequeña granulometría. Su función es ocupar parte de los espacios existentes entre los áridos de mayor tamaño y contribuir a la trabajabilidad de la mezcla.
Los áridos gruesos incluyen grava, piedra triturada y materiales fragmentados de mayores dimensiones. Estos componentes forman el esqueleto resistente del hormigón y contribuyen a la estabilidad del producto una vez endurecido.
Según su procedencia, los áridos pueden ser:
- naturales, cuando proceden de depósitos aluviales o del tratamiento de rocas;
- triturados, cuando se producen mediante trituradoras y posteriormente se clasifican;
- reciclados, cuando proceden de la recuperación controlada de materiales de construcción;
- ligeros, cuando se utilizan para obtener hormigones con una menor densidad.
La elección del material árido depende del tipo de hormigón que se desea producir, de las prestaciones requeridas y del uso final de la obra.
¿Para qué sirven los áridos en el hormigón?
En el hormigón, la pasta formada por cemento y agua envuelve y une los áridos, transformando los diferentes componentes en una masa compacta.
Por tanto, los áridos no son simples materiales de relleno, sino que desempeñan varias funciones fundamentales.
Forman la estructura de la mezcla
Los áridos constituyen la mayor parte del volumen del hormigón. La combinación de arena, grava y piedra triturada crea una estructura granular que queda consolidada por la pasta de cemento.
Una distribución equilibrada de los diferentes tamaños permite reducir los espacios vacíos entre las partículas y obtener una mezcla más compacta.
Contribuyen a la resistencia
Las características de los áridos influyen en las prestaciones mecánicas del hormigón.
La resistencia de la roca, la forma de las partículas, la textura superficial y la adherencia con la pasta de cemento pueden influir en el comportamiento del material cuando está sometido a cargas.
Para obtener un hormigón de calidad no es suficiente aumentar la cantidad de cemento. La calidad de los áridos también debe ser adecuada a las prestaciones requeridas.
Limitan la retracción del hormigón
Durante el fraguado, el endurecimiento y el secado, la pasta de cemento puede experimentar variaciones dimensionales.
Los áridos ayudan a limitar estas deformaciones y a mantener más estable el volumen total del hormigón.
Una composición desequilibrada puede, por el contrario, favorecer la retracción, la aparición de fisuras y la irregularidad de las prestaciones finales.
Influyen en la trabajabilidad
La forma y la granulometría de los áridos influyen en la facilidad con la que el hormigón puede mezclarse, transportarse, bombearse y ponerse en obra.
Los áridos redondeados suelen favorecer el desplazamiento de la mezcla, mientras que la piedra triturada y los agregados fragmentados, caracterizados por superficies más irregulares, pueden requerir un ajuste diferente de las cantidades de agua, cemento y aditivos.
Reducen la cantidad necesaria de pasta de cemento
Una combinación correcta de áridos finos y gruesos permite ocupar mejor los espacios existentes en el interior de la mezcla.
De este modo, es posible limitar la cantidad de pasta de cemento necesaria para unir los componentes, manteniendo las prestaciones previstas en la formulación del hormigón.
¿Por qué es importante la granulometría de los áridos?
La granulometría describe la distribución de los tamaños de las partículas que forman un árido.
En una mezcla correctamente diseñada, las partículas más pequeñas ocupan parte de los espacios dejados por las partículas de mayor tamaño. El resultado es una estructura más compacta, regular y estable.
Una granulometría inadecuada puede provocar:
- una presencia excesiva de huecos;
- una mayor necesidad de pasta de cemento;
- dificultades durante el mezclado;
- segregación de los componentes;
- variaciones en la trabajabilidad;
- prestaciones no uniformes del hormigón.
Para mantener la composición prevista, las diferentes granulometrías deben permanecer separadas durante el suministro, el almacenamiento y la dosificación de los áridos.
¿Cómo se realiza el tratamiento de los áridos?
El tratamiento de los áridos comprende las operaciones mediante las cuales el material extraído o recuperado se transforma en agregados utilizables en el sector de la construcción.
El proceso puede incluir:
- extracción en cantera;
- recepción y alimentación del material;
- trituración;
- cribado;
- lavado;
- eliminación de impurezas;
- clasificación granulométrica;
- almacenamiento de las diferentes granulometrías;
- carga y distribución.
En las plantas de tratamiento de áridos, las trituradoras y las cribas reducen y clasifican el material, mientras que las tolvas primarias permiten recibir arena, grava, piedra triturada y otros agregados al inicio de la línea de producción.
Posteriormente, el material se desplaza entre las diferentes fases mediante cintas transportadoras para áridos, dimensionadas en función de la granulometría, el caudal y las características del producto.
¿Por qué es importante el almacenamiento de áridos?
El almacenamiento de áridos cumple una doble función: garantizar una reserva suficiente para alimentar la producción y mantener separadas las diferentes tipologías de agregados.
Una gestión incorrecta puede provocar contaminaciones, mezcla entre diferentes granulometrías, variaciones de humedad y diferencias en la cantidad efectiva de material incorporada a la mezcla.
Un sistema de almacenamiento correctamente diseñado permite:
- mantener separados la arena, la grava y la piedra triturada;
- reducir la contaminación con tierra u otros materiales extraños;
- controlar mejor el contenido de humedad;
- limitar la segregación de las partículas;
- crear una reserva proporcionada al consumo;
- alimentar regularmente los sistemas de dosificación;
- reducir los movimientos innecesarios de material;
- garantizar la continuidad de la producción de hormigón.
La humedad debe controlarse especialmente en la arena y en los áridos finos.
Una variación del contenido de agua presente en el material puede modificar la cantidad total de agua introducida en la mezcla y hacer necesaria una corrección de la formulación.
Tolvas para agregados y áridos
La arena, la grava y la piedra triturada suelen almacenarse en tolvas o compartimentos separados para mantener diferenciadas las distintas granulometrías hasta el momento de la dosificación.
Las tolvas para agregados y áridos pueden utilizarse durante las fases de recepción, acumulación, pesaje y extracción del material.
Las tolvas en línea permiten organizar varios compartimentos contiguos y alimentar de manera controlada las cintas transportadoras, los sistemas de pesaje y las mezcladoras.
La capacidad, la geometría de las paredes, la inclinación del fondo y el tamaño de las bocas de descarga deben definirse en función de la granulometría, la humedad, la densidad y la abrasividad del material.
¿Cuál es el papel de los silos?
En las plantas de producción de hormigón, los silos se utilizan principalmente para almacenar cemento, cal, filler, cenizas volantes y otros materiales finos o en polvo.
Estos materiales deben protegerse de la humedad y almacenarse por separado para garantizar continuidad y precisión durante la dosificación.
En función de las características del producto y del proceso productivo, los silos verticales también pueden configurarse para determinados materiales granulares o minerales compatibles con este sistema de almacenamiento.
Cuando se requieren grandes capacidades, modularidad y facilidad de transporte, pueden utilizarse silos verticales de paneles, diseñados según las características del material, la capacidad necesaria y las condiciones operativas.
Por tanto, la elección entre silo, tolva o sistema multicompartimento no debe depender únicamente del volumen que se desea almacenar, sino también del comportamiento del material durante la carga, el almacenamiento y la descarga.
La gestión de los áridos en las plantas de hormigón
En una planta de hormigón, los áridos suelen almacenarse en tolvas separadas, extraerse y trasladarse al sistema de pesaje mediante cintas transportadoras.
El cemento y los demás materiales en polvo se almacenan, en cambio, en silos específicos y se envían al sistema de dosificación mediante dispositivos de extracción y transporte.
Durante el ciclo productivo se dosifican cantidades determinadas de:
- áridos finos;
- áridos gruesos;
- cemento;
- agua;
- aditivos;
- posibles componentes complementarios.
Las tolvas, las cintas transportadoras y los silos deben trabajar de manera coordinada.
La regularidad del flujo y la precisión de la dosificación contribuyen a mantener constante la composición del hormigón y a reducir los desperdicios de material.
Cómo elegir un sistema de almacenamiento para la gestión de los áridos
La configuración de una planta de áridos debe partir del análisis de las características del material y de las condiciones operativas.
Entre los principales aspectos que deben evaluarse se encuentran:
- tipo y procedencia del árido;
- granulometría mínima y máxima;
- densidad aparente;
- contenido de humedad;
- abrasividad;
- tendencia a la segregación;
- capacidad de almacenamiento necesaria;
- caudal requerido;
- modalidad de carga;
- precisión de la dosificación;
- número de materiales que deben mantenerse separados;
- espacio disponible.
Un material fino y húmedo puede comportarse de forma muy diferente a una piedra triturada seca y de gran tamaño.
La estructura de almacenamiento y el sistema de extracción deben definirse, por tanto, en función del comportamiento real del producto.
Soluciones Poggi para el almacenamiento y la manipulación de áridos
Poggi diseña y fabrica productos y soluciones para el almacenamiento y la manipulación de materiales a granel destinados a los sectores de la construcción, la minería y el hormigón.
La gama incluye tolvas primarias, tolvas en línea, cintas transportadoras y silos configurables según las características de los agregados y las necesidades de la línea de producción.
Las tolvas permiten recibir, separar, acumular y dosificar arena, grava, piedra triturada y otros materiales áridos.
Las cintas transportadoras conectan las fases de carga, tratamiento, almacenamiento y mezclado.
Los silos permiten almacenar cemento, polvos, minerales y materiales granulares compatibles en condiciones controladas.
Descubre las soluciones para la construcción y la industria minera desarrolladas por Poggi para la gestión de materiales a granel.
Conclusiones
Los áridos son esenciales en la producción de hormigón porque constituyen su estructura granular y contribuyen a determinar su trabajabilidad, resistencia, estabilidad y durabilidad.
Para obtener prestaciones constantes no basta con seleccionar agregados de buena calidad. También es necesario mantenerlos separados, controlar su humedad, protegerlos de posibles contaminaciones y dosificarlos con precisión.
Las tolvas, las cintas transportadoras y los silos desempeñan funciones diferentes pero complementarias.
Una solución diseñada según las características reales de los materiales permite mejorar la continuidad de la producción, reducir los desperdicios y hacer más eficiente todo el proceso de gestión de los áridos para hormigón.
