6.1 Generalidades
La selección de los equipos de hormigón proyectado depende de numerosos factores, como la especificación del proyecto, el tipo de aplicación, la velocidad de colocación, los tiempos disponibles para la proyección, el tipo de proceso (húmedo o seco), el acceso al sitio, el tamaño del frente de trabajo, la disponibilidad y calidad de los materiales, y el sistema de suministro de hormigón, incluyendo la distancia de transporte.
Para la proyección por vía húmeda, el equipo básico incluye una bomba de hormigón, compresor, boquilla y línea de descarga. Para la vía seca, se requiere una cámara de presión, compresor, boquilla y línea de descarga. La tecnología ha avanzado e incluye proyección por control remoto, bombas dosificadoras de acelerante integradas, compresores a bordo, instalaciones de hidrolavado, entre otros.
La configuración seleccionada debe ser capaz de descargar la mezcla en el tubo de suministro bajo control de calidad, y entregar en la boquilla un flujo continuo y uniforme a velocidad adecuada.
Como referencia, el volumen de colocación manual está entre 3 y 10 m³/hora. Para mezcla seca, la capacidad de los equipos es de 1 a 5 m³/hora, y para mezcla húmeda entre 3 y 25 m³/hora. Siempre se deben consultar las especificaciones del fabricante.
6.2 Equipo para mezcla seca
6.2.1 Generalidades
Los equipos para mezcla seca se dividen en máquinas de cámara simple o doble y máquinas de alimentación continua, conocidas como máquinas rotatorias.
6.2.2 Máquinas de cámara simple o doble
Las máquinas de una sola cámara funcionan de manera intermitente: el material se coloca en la cámara, se cierra y presuriza con aire, introduciendo el material en el tubo de descarga. Al vaciarse, se despresuriza, se rellena y repite el ciclo. Las máquinas de doble cámara permiten una operación más continua, usando la cámara superior como compuerta de aire durante la alimentación.
6.2.3 Máquinas rotatorias
Existen dos tipos principales: la máquina de rotor o «revolver», que utiliza discos de sellado y alimenta el material por gravedad a cavidades del rotor, descargándolo con presión de aire; y la máquina de plato rotatorio, que usa un segmento de sellado y cavidades en forma de U, descargando el material alineado bajo el segmento sellado con inyección de aire.
Algunas máquinas rotatorias pueden manejar tanto mezcla húmeda como seca sin necesidad de conversión especial.
6.3 Equipo para mezcla húmeda
Los equipos para mezcla húmeda pueden ser de desplazamiento positivo (la mayoría del mercado) o máquinas neumáticas. Los de desplazamiento positivo pueden ser de pistones hidráulicos o mecánicos, bombas peristálticas (de rodillos) o bombas de tornillo sin fin (rotor/estator). Estas últimas se usan principalmente para estuco o yeso con agregados finos, pero pueden admitir hasta 8 mm con la configuración adecuada.
Todas incorporan aire comprimido en la boquilla para aplicar el hormigón neumáticamente. Es fundamental que permitan el transporte de la mezcla con bajas pulsaciones. Existen sistemas controlados por PLC que minimizan las pulsaciones y compensan interrupciones, además de sistemas de dosificación de acelerante integrados.
Las máquinas de alimentación neumática usan tecnología de mezcla seca para transportar hormigón proyectado vía húmeda.
6.4 Equipos auxiliares
6.4.1 Equipos de control remoto
Los equipos de proyección con mando a distancia mejoran la seguridad y productividad, ya que mantienen al operador alejado de zonas sin soporte, reducen la exposición al rebote y polvo, permiten acceso a zonas difíciles, son menos exigentes físicamente y aumentan la productividad.
El equipo suele consistir en un brazo giratorio telescópico con la boquilla montada y la bomba en un vehículo móvil, controlado remotamente por el operador.
6.5 Equipos y sistemas de dosificación de acelerantes
Se pueden usar varios tipos de bombas para dosificar el acelerante, siendo las más comunes las bombas «mono» (de tornillo) y las peristálticas. Es importante que la bomba entregue un volumen regular y preciso, ya que puede requerirse hasta un 10% del contenido de cemento por m³ de hormigón.
6.5.1 Equipos dosificadores para shotcrete por vía húmeda
Para la vía húmeda, es esencial un sistema de dosificación preciso, libre de pulsaciones e integrado al ciclo de bombeo. Una bomba independiente no puede responder a la demanda exacta y genera desperdicio. El sistema debe ser uniforme y ajustable, regulando la dosificación mediante PLC y realimentación de un medidor de flujo, controlando automáticamente la proporción de acelerante y cemento.
6.5.2 Precisión de dosificación
La precisión en la dosificación del acelerante es clave para cumplir los requerimientos del proyecto y controlar costos. Una baja dosis puede retrasar la reacción, mientras que una dosis excesiva afecta la resistencia final y aumenta los costos. Por ejemplo, un error del 10% en la dosificación puede significar un gasto adicional considerable en grandes volúmenes de hormigón proyectado.
6.6 Sistemas de manejo y trazabilidad de datos
Los sistemas de manejo de datos permiten registrar y transferir parámetros operacionales de la máquina a un PC mediante USB. Esto facilita el análisis, control de calidad, comparación de rendimientos y optimización de la seguridad.
La información registrada puede incluir: fecha, hora, número de máquina, contenido de cemento, porcentaje y tipo de acelerante, tiempo operativo, volumen de hormigón y acelerante, temperatura, turno, presión y nivel de aceite, alarmas de emergencia, funcionamiento en seco, entre otros. También se registran automáticamente fallas e incidentes.
6.7 Boquillas
El diseño de la boquilla es fundamental, ya que afecta la compactación, el rebote y la consistencia de la mezcla. En la mayoría de los casos, la mezcla del acelerante se produce en la boquilla, por lo que su mantenimiento y reemplazo son relevantes. En el proceso seco, el anillo de agua y su montaje en la boquilla aseguran la humectación completa de la mezcla.
6.8 Mangueras para traslado de material (culebrones)
Las líneas de entrega están disponibles en varios materiales y diámetros, y deben adecuarse al proceso y a las propiedades de los materiales, longitud, presión de trabajo y cantidad de hormigón requerido. El diámetro interno debe ser al menos 4 veces el tamaño del árido más grande.
Si se usan fibras de acero, la longitud de la fibra no debe superar el 70% del diámetro interno de la manguera. Para fibras sintéticas, este requisito puede relajarse, pero deben hacerse pruebas para evitar bloqueos. La última sección antes de la boquilla debe ser flexible, resistente a la abrasión y a dobleces, y no plegable. La presión de la manguera debe cumplir las recomendaciones del fabricante y todas las conexiones deben estar correctamente aseguradas y protegidas contra reventones.
