Manipulación de morteros especiales

Hoy en día existe una amplísima variedad de morteros especiales, tantos como tipos de aditivos y necesidades se quieran cubrir. Entre ellos se encuentran los morteros monocapa de color, morteros cola, morteros expansivos, morteros autonivelantes, morteros para altas temperaturas y muchas otras formulaciones específicas.

El principal reto surge a la hora de manipular los diferentes aditivos que intervienen en estas mezclas, ya que sus características físicas y químicas pueden variar considerablemente entre unos y otros.

Por ejemplo, el comportamiento de una fibra como la lana de roca no tiene nada que ver con el de un pigmento como el óxido de hierro a la hora de almacenarlo, extraerlo del lugar de almacenamiento y transportarlo hasta el proceso de producción.

Sin embargo, es habitual que se pretenda fabricar una gran variedad de estos morteros en una misma planta, utilizando la misma maquinaria y sin diferenciar adecuadamente las necesidades específicas de cada producto.

Esta situación genera la necesidad de desarrollar nuevos procesos, equipos e instalaciones capaces de manipular correctamente cada uno de estos componentes.

Actualmente, en gran parte de las mezclas especiales que incorporan productos de comportamiento complejo, la dosificación continúa realizándose manualmente. Esto implica riesgos para los operarios encargados de la manipulación del producto y dificulta garantizar una calidad constante y una adecuada homogeneidad del mortero a lo largo del tiempo.

Por ello, resulta imprescindible desarrollar nuevos componentes para la maquinaria de transporte, dosificación y mezclado que permitan automatizar estas operaciones y eliminar la intervención manual.

La mayoría de los aditivos pueden dosificarse mediante sistemas de tornillo sinfín. Sin embargo, los dosificadores y agitadores comerciales convencionales no suelen permitir una extracción y mezcla adecuadas para este tipo de materiales.

El diseño de las palas del agitador, así como el tipo y geometría de la espiral del tornillo, son factores determinantes para conseguir una extracción uniforme y continua del producto. Este aspecto resulta fundamental, ya que en procesos de dosificación continua cualquier interrupción en la alimentación compromete la calidad de la mezcla final.

Los principales problemas asociados a este tipo de aditivos, que a su vez generan dificultades durante el procesado, son los siguientes:

• Alta cohesividad.
• Higroscopicidad.
• Delicuescencia.
• Descomposición química por humedad o temperatura.
• Desfibrilado por rozamiento.
• Entrelazado de fibras.
• Rotura de grano.
• Formación de bóvedas en tolvas y silos.
• Formación de chimeneas o canalizaciones internas en tolvas y silos.

El uso de estos materiales añade importantes retos técnicos para los fabricantes de maquinaria y equipos convencionales, ya que obliga a dosificar y mezclar componentes con densidades muy diferentes.

Este es el caso de los morteros aligerados, en los que se trabaja con componentes principales de densidades comprendidas entre 100 y 150 kg/m³ junto con aditivos cuya densidad puede alcanzar los 1.500 kg/m³. A esta diferencia de densidad se suma una elevada desproporción en las cantidades empleadas de cada componente.

En determinadas formulaciones se llega a dosificar tan solo 1 kg de aditivo por cada 10.000 kg de componente principal.

Se trata de una mezcla especialmente compleja que requiere un desarrollo específico tanto de los parámetros del proceso como de determinados componentes de la instalación, tales como el diseño de las palas de mezclado, la velocidad de rotación de la máquina o el tiempo de mezcla, entre otros.

Desarrollo de equipos experimentales

En este contexto surge en SOTECMA la necesidad de desarrollar un proceso de dosificación, transporte y aplicación de la mezcla capaz de proporcionar las condiciones óptimas para que el producto alcance todo su potencial durante su vida útil.

El estudio de la formulación constituye una parte fundamental del proyecto. No obstante, la fase experimental resulta igualmente imprescindible, ya que será necesario desarrollar nuevos procesos y componentes específicamente adaptados a este tipo de aplicaciones.

Para ello, SOTECMA diseñará y fabricará equipos de carácter exclusivamente experimental, concebidos para ofrecer las condiciones de trabajo necesarias para la investigación y validación de nuevas soluciones.

Esta maquinaria de ensayo consistirá en un prototipo demostrador apto para la experimentación con aditivos de comportamiento complejo, específicamente diseñado para dar respuesta a la incertidumbre asociada a las numerosas variables que intervienen en la fabricación de mezclas especiales con aditivos.