ES1075008U - Reómetro de hormigón fresco. - Google Patents
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Abstract
1. Reómetro de hormigón fresco caracterizado por comprender:- una cubeta (1) contenedora de hormigón, cubierta por una tapa (2) superior con una abertura (3),- un eje (4) que atraviesa la tapa (2) superior a través de la abertura- una paleta (5) dispuesta en el interior de la cubeta (1), fijada al eje (4) por un portapaletas (6),- un motorreductor (1) de accionamiento de la paleta, dispuesto exteriormente sobre la tapa (2) superior de la cubeta (1),- un sensor (6) vinculado al eje (4),- un dispositivo de seguridad (9) por enclavamiento dispuesto en la superficie superior de la cubeta (1),- una guía de alineación (10) tapa-cubeta,- medios de nivelación de la cubeta dispuestos en la base de la cubeta, y- medios de control y accionamiento del equipo.2. Reómetro de hormigón fresco según reivindicación 1 caracterizado porque los medios de nivelación de la cubeta son tres tornillos regulables (11) y un sensor de nivel (12).3. Reómetro de hormigón fresco según reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque los medios de control y accionamiento del equipo son un cuadro de control (13) que comprende un autómata programable externo que comprende una llave de encendido y apagado, una llave de control automático o manual, un regulador de la velocidad de giro del eje, botones de arranque y paro, una seta de parada de emergencia, y una pantalla capaz de grafiar en diversos formatos los parámetros que mide o regula el autómata.4. Reómetro de hormigón fresco según reivindicación 2 caracterizado porque el cuadro de control está dispuesto junto al reómetro, al que se une mediante una manguera de cables flexible.
Description
Reómetro de hormigón fresco.
La presente invención se engloba dentro del
campo de la industria del hormigón, y más en concreto, en reómetros
de hormigón fresco.
Los avances que se están produciendo en la
industria del hormigón preparado, desde los puntos de vista del
diseño, las resistencias, la durabilidad y la colocación, tienen
como consecuencia la obtención de hormigones que ofrecen cada vez
mejores prestaciones.
Es usual el empleo de mezclas para preparar
hormigones de altas resistencias iniciales a corta edad, así como
las destinadas a la fabricación de hormigones de elevadas
resistencias a la edad de 28 días prescrita por la Instrucción EHE.
Este tipo de mezclas exigen dotaciones elevadas de cemento y bajas
relaciones agua/cemento (A/C), por lo que, adicionalmente, favorecen
el cumplimiento de los requisitos de durabilidad frente al amplio
abanico de exposiciones establecido para catalogar la agresividad
ambiental.
Un aspecto, no obstante, debe ser especialmente
estudiado al diseñar estos hormigones. Su trabajabilidad en estado
fresco resulta esencial para asegurar la facilidad de colocación en
las piezas y elementos construidos, aspecto esencial para garantizar
las prestaciones descritas puesto que garantiza un hormigón
homogéneo (sin segregaciones) y compacto (sin coqueras, merced al
vibrado). En general debe alcanzarse un compromiso en el diseño de
las mezclas que concilie los distintos objetivos buscados.
En el trabajo cotidiano con el hormigón fresco
es necesario añadir otra condición, requerida por la capacidad
tecnológica, que exige el mantenimiento en el tiempo de esa
trabajabilidad.
En la normativa española la valoración de la
trabajabilidad, salvo para los hormigones autocompactantes, se
realiza a través de la medida de la consistencia según el ensayo del
Cono de Abrams. Las instrucciones españolas que precedieron a la
EHE-08 establecían la medida de la consistencia (a
través del cono de Abrams), adicionalmente, como un método indirecto
de contrastar la cantidad de agua que un hormigón incluía, parámetro
vital a la hora de desarrollar su resistencia. No debe olvidarse, no
obstante, que la tecnología actual cuenta, afortunadamente, con la
posibilidad de emplear aditivos capaces de modificar la
consistencia. En efecto, los aditivos actuales permiten desarrollar
hormigones con elevados contenidos de cemento y bajas relaciones
A/C, presentando éstos trabajabilidad suficiente para ser
colocados.
La medida de la consistencia mediante el cono de
Abrams resulta claramente insuficiente, aunque dada su simplicidad
sea la única contemplada por la EHE para la medida de las
características reológicas del hormigón fresco. Esta cuestión se
puede explicar con sencillez relativa, y coinciden en esta
apreciación todos los investigadores en el campo del hormigón.
Numerosos modelos teóricos y ensayos se han desarrollado con el
objetivo de determinar con precisión la trabajabilidad. Entre los
modelos, destaca por su sencillez el de Bingham, que caracteriza las
características reológicas del hormigón fresco mediante dos
parámetros: el esfuerzo de cizalla umbral \tau_{0}, yield stress
en terminología inglesa, a veces traducido como tensión límite o
umbral de fluencia) y la viscosidad plástica (\mu, plastic
viscosity en terminología inglesa). Cuando se realiza el ensayo del
cono de Abrams se mide lo que desciende la superficie superior del
cono, pero tan importante es esa medida como la velocidad a la que
lo hace. Pues bien, el descenso del cono está relacionado con
\tau_{0} y la velocidad con \mu, parámetro este último que el
ensayo normativo del cono no es capaz de captar. Entre los ensayos
desarrollados para captar ambas propiedades destacan el "slump
flow" o los asociados a aparatos específicos, conocidos como
reómetros, que haciendo girar el hormigón fresco determinan sus
propiedades dinámicas.
La pérdida de trabajabilidad del hormigón fresco
con el paso del tiempo desde su fabricación también se acota a
través del ensayo del Cono de Abrams, y plantea los mismos o aún
mayores problemas que los referidos al sumarse la nueva variable
"tiempo". Además, la imprecisión del Cono es más acusada para
hormigones con consistencias elevadas.
Desde el punto de vista práctico, es muy
frecuente, en las obras, observar cómo hormigones de igual
consistencia (entendida por igualdad en la medida del asentamiento)
presentan diferente trabajabilidad, o, en otras palabras, dos
hormigones que tiene el mismo comportamiento en reposo son
diferentes en cuanto se les somete a movimiento.
Caracterizar el hormigón fresco desde un punto
de vista reológico es, por lo tanto, necesario para dar respuesta a
las condiciones de trabajabilidad del mismo. Por ello se plantea la
necesidad de diseñar un equipo de ensayo que proporcione información
sobre las características reológicas del hormigón fresco.
Existen numerosos estudios sobre el
comportamiento reológico del hormigón fresco, que toman como base el
modelo por Bingham y describen un comportamiento newtoniano del
mismo cuando el hormigón es sometido a movimiento.
La investigación de la mayor parte de estos
estudios, se realizan a escala de laboratorio, e intentan determinar
esencialmente dos parámetros reológicos:
- -
- La viscosidad plástica del hormigón
- -
- La tensión umbral de fluencia
La invención se refiere a un reómetro portátil o
equipo portátil de control de la reología del hormigón fresco que
comprende:
- -
- una cubeta contenedora de hormigón, cubierta por una tapa superior con una abertura,
- -
- un eje que atraviesa la tapa superior a través de la abertura
- -
- una paleta dispuesta en el interior de la cubeta, fijada al eje por un portapaletas que consigue que eje y paleta giren solidariamente,
- -
- un motorreductor de accionamiento de la paleta, dispuesto exteriormente sobre la tapa superior de la cubeta, que hace girar el eje a velocidades variables,
- -
- un sensor vinculado al eje capaz de medir el par torsor que se desarrolla en el eje al mover las paletas el hormigón de la cubeta,
- -
- un dispositivo de seguridad por enclavamiento dispuesto en la superficie superior de la cubeta para impedir el giro del eje y la paleta si la tapa de la cubeta no está colocada,
- -
- una guía de alineación tapa-cubeta, que asegura el perfecto encaje entre ambos elementos,
- -
- Medios de nivelación de la cubeta dispuestos en la base de la cubeta, y
- -
- Medios de control y accionamiento del equipo.
Todos los equipos de medida de parámetros
reológicos del hormigón similares intentan adquirir los valores de
tensión de corte relacionadas con valores de gradientes de velocidad
de giro, este equipo presenta como diferencia la geometría del
recipiente contenedor del hormigón fresco sometido a ensayo y de las
palas de mezclado especialmente diseñadas para unos hormigones de
tamaño máximo de árido 22 mm.
El adquisidor de datos viene equipado con
entradas de corriente en el estándar 0/4 \div 20 mA, además
dispone de un puerto USB para almacenamiento de los datos y de un
convertidor analógico digital interno que proporciona una elevada
precisión de las lecturas.
De esta manera el equipo permite:
- -
- la adquisición del par (momento torsor) para cualquier velocidad de giro, dentro de los límites del motor
- -
- el registro gráfico del par - velocidad de giro de la pala, para determinación de la viscosidad plástica y la tensión de corte umbral,
- -
- el control del ensayo mediante una secuencia de velocidades y tiempos preprogramados, o bien a través de un regulador de velocidad manual.
- -
- adquisición de datos mediante un software actualizable, abierto y reprogramable
- -
- la comparación de los resultados con los disponibles según la normativa española.
El cuadro de control lleva el variador de
frecuencia en su interior. El equipo ha de permitir cubrir el mayor
espectro posible de tipología de mezclas.
El reómetro de la invención, al igual que otros
métodos de ensayo como los utilizados para medir el asiento (cono de
Abrams), o los específicos en hormigones autocompactantes (caja en
L, anillo J, embudo en V, etc...), permite:
- -
- Obtener datos reológicos, que serían complementarios a los convencionales utilizados en la normativa española.
- -
- Aportar información válida en determinados tipos de hormigón, como por ejemplo los de altas prestaciones con consistencias blanda, fluida y líquida.
\global\parskip0.990000\baselineskip
- -
- Actuar en la fase de formulación del hormigón preparado a emplear en obra, permitiendo la elección de los componentes más convenientes entre aditivos, tipo de cemento, relación agua/cemento (A/C).
- -
- Resolver de forma metódica y rápida las incidencias que se pudieran presentar en aspectos de las mezclas de hormigón, como el bombeo, la colocación, segregación, etc...
La principal novedad de la invención radica en
la consecución de un equipo (reómetro) para la medida de parámetros
reológicos del hormigón fresco, para su uso en obra, y que en la
actualidad no son contemplados por las normativas española ni de
otros países. El elemento novedoso es el diseño(geometría)
del propio equipo.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se pasa a describir de manera muy
breve una figura que ayuda a comprender mejor la invención y que se
relaciona expresamente con una realización de dicha invención que se
presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La Figura 1 muestra un esquema del reómetro de
la invención.
En la figura anteriormente citada se identifican
una serie de referencias que corresponden a los elementos indicados
a continuación, sin que ello suponga carácter limitativo alguno:
- 1.-
- Cubeta
- 2.-
- Tapa superior
- 3.-
- Abertura tapa superior
- 4.-
- Eje
- 5.-
- Paleta
- 6.-
- Portapaletas
- 7.-
- Motoreductor
- 8.-
- Sensor de par torsor
- 9.-
- Dispositivo de seguridad
- 10.-
- Guía de alineación
- 11.-
- tornillos regulables
- 12.-
- sensor de nivel
- 13.-
- cuadro de control
\vskip1.000000\baselineskip
Tal y como puede verse en la figura 1, el equipo
comprende:
- -
- una cubeta 1 contenedora de hormigón, cubierta por una tapa 2 superior con una abertura 3,
- -
- un eje 4 que atraviesa la tapa 2 superior a través de la abertura
- -
- una paleta 5 dispuesta en el interior de la cubeta 1, fijada al eje 4 por un portapaletas 6 que consigue que eje 4 y paleta 5 giren solidariamente,
- -
- un motorreductor 1 de accionamiento de la paleta, dispuesto exteriormente sobre la tapa 2 superior de la cubeta 1, que hace girar el eje a velocidades variables,
- -
- un sensor 6 vinculado al eje 4 capaz de medir el par torsor que se desarrolla en el eje al mover las paletas 5 el hormigón de la cubeta 1,
- -
- un dispositivo de seguridad 9 por enclavamiento dispuesto en la superficie superior de la cubeta 1 para impedir el giro del eje 4 y la paleta 5 si la tapa de la cubeta no está colocada,
\global\parskip1.000000\baselineskip
- -
- Una guía de alineación 10 tapa-cubeta, que asegura el perfecto encaje entre ambos elementos,
- -
- Medios de nivelación de la cubeta dispuestos en la base de la cubeta, formados por tres tornillos regulables 11 y un sensor de nivel 12, destinados a garantizar que el eje gira verticalmente,
- -
- Medios de control y accionamiento del equipo, formados por un cuadro de control 13 con un autómata programable externo que comprende una llave de encendido y apagado, una llave de control automático o manual, un regulador de la velocidad de giro del eje (para el funcionamiento manual), botones de arranque y paro, una seta de parada de emergencia, y una pantalla capaz de grafiar en diversos formatos los parámetros que mide o regula el autómata. El cuadro de control se puede ubicar libremente junto al reómetro, al que se une mediante una manguera de cables flexible y de longitud suficiente.
Claims (4)
1. Reómetro de hormigón fresco
caracterizado por comprender:
- -
- una cubeta (1) contenedora de hormigón, cubierta por una tapa (2) superior con una abertura (3),
- -
- un eje (4) que atraviesa la tapa (2) superior a través de la abertura
- -
- una paleta (5) dispuesta en el interior de la cubeta (1), fijada al eje (4) por un portapaletas (6),
- -
- un motorreductor (1) de accionamiento de la paleta, dispuesto exteriormente sobre la tapa (2) superior de la cubeta (1),
- -
- un sensor (6) vinculado al eje (4),
- -
- un dispositivo de seguridad (9) por enclavamiento dispuesto en la superficie superior de la cubeta (1),
- -
- una guía de alineación (10) tapa-cubeta,
- -
- medios de nivelación de la cubeta dispuestos en la base de la cubeta, y
- -
- medios de control y accionamiento del equipo.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Reómetro de hormigón fresco según
reivindicación 1 caracterizado por que los medios de
nivelación de la cubeta son tres tornillos regulables (11) y un
sensor de nivel (12).
3. Reómetro de hormigón fresco según
reivindicaciones 1 y 2 caracterizado por que los medios de
control y accionamiento del equipo son un cuadro de control (13) que
comprende un autómata programable externo que comprende una llave de
encendido y apagado, una llave de control automático o manual, un
regulador de la velocidad de giro del eje, botones de arranque y
paro, una seta de parada de emergencia, y una pantalla capaz de
grafiar en diversos formatos los parámetros que mide o regula el
autómata.
4. Reómetro de hormigón fresco según
reivindicación 2 caracterizado por que el cuadro de control
está dispuesto junto al reómetro, al que se une mediante una
manguera de cables flexible.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES201130692U ES1075008Y (es) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Reometro de hormigon fresco. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201130692U ES1075008Y (es) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Reometro de hormigon fresco. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1075008U true ES1075008U (es) | 2011-07-13 |
| ES1075008Y ES1075008Y (es) | 2011-10-10 |
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|---|---|---|---|
| ES201130692U Expired - Fee Related ES1075008Y (es) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | Reometro de hormigon fresco. |
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2011
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| Publication number | Publication date |
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