¿Cuánto cemento, arena y agua se introducen dentro en una hormigonera de 400 litros?

Por qué no coincide la capacidad del tambor con el volumen de mezcla final

Un aspecto fuente de confusiones habituales: la capacidad nominal del tambor (400 litros de ejemplo) no se corresponde de manera directa a los 400 litros de hormigón mezclado y listo para su uso. El volumen de los materiales secos (cemento, arena, piedra) desciende al entrar en contacto con el agua, dado que los materiales más finos ocupan los huecos de los más gruesos, un hecho que recibe el nombre científico de reducción de volumen por acomodamiento de partículas. En el ámbito práctico, el rendimiento útil de mezcla terminada de una hormigonera es menor a su capacidad nominal del tambor, puesto que dicha cifra responde a la capacidad total del recipiente, no al volumen de hormigón fresco que resulta de una tanda tras haber mezclado todos los materiales.

Tabla a modo de referencia para el uso por capacidad del tambor

Esta tabla no deja de ser orientativa respecto del volumen de obra habitual por año que podríamos asociar a cada capacidad del tambor, ya que el rendimiento de la mezcla en cada tanda va a depender de la dosificación concreta que se aplique y deberá corroborarse mediante las indicaciones del fabricante del equipo y el cálculo de obra correspondiente a cada determinado proyecto.

Las formas de determinar la cantidad de bolsas de cemento necesarias.

Para saber el supuesto de cemento por metro cúbico es necesario un volumen total de hormigón que requiere la obra (en metros cúbicos), y de a partir de ahí sí, con respecto a la dosificación de cemento por metro cúbico según el tipo de mezcla diaria; y el peso de la bolsa de cemento que se tenga disponible (normalmente el del mercado argentino de 50 kg).
De forma general con esos 3 datos ya se puede saber cuántas bolsas se tienen para el volumen total, y a partir de allí la cantidad de cemento que debería cargar cada tanda según la capacidad del tambor y cuántas tandas se podría prever para completar aquella mita de obra. Este cálculo de la dosificación exacta (kilos de cemento por cada metro cúbico de hormigón), sin embargo, depende de la tipología de la estructura a proyectar y de la resistencia que haya que garantizar, por que la cifra concreta debe ser confirmada con el cálculo estructural del proyecto antes de aplicarla al la obra, y no pueden utilizarse los valores genéricos de dosificación para un tipo de construcción, ya que, por un lado, la aplicación de una dosificación insuficiente comprometería la resistencia final de la pieza y por otro, la aplicación de una dosificación excesiva aportaría un gasto innecesario de material.

Diferencias en el rendimiento del hormigón para estructura y el del hormigón para contrapiso

No toda mezcla que sale de la hormigonera tiene el mismo destino, ni exige la misma dosificación. El hormigón de un elemento estructural (columna, viga, losa que integra el sistema resistente del edificio) exige una dosificación de cemento más exigente que la del contrapiso sin ninguna función estructural, cuyo principal objetivo es servir de base nivelada para un posterior piso. Confundir estas dos dosificaciones, usando la mezcla del “de siempre” sin tener en cuenta a dónde lleva cada mezcla, puede traducirse bien en un gasto innecesario de cemento en los contrapisos que no lo precisan, bien en un déficit de resistencia en los elementos estructurales que sí lo requieren. Es, pues, recomendable, si se planifica el consumo de cemento en toda la obra, hacer los cálculos separando el destino de cada volumen de hormigón y no hacer un solo ajuste para toda la obra.

Cómo planificar las tandas por el volumen total a ejecutar

Una vez determinado el volumen total de hormigón que es preciso ejecutar en una jornada de trabajo y conocida la producción aproximada por tanda, podés calcular cuántas tandas necesita esa jornada de trabajo para adaptarla al flujo de trabajo de la cuadrilla (quién carga el tambor, quién transporta la mezcla ya lista, en qué orden se hormigonan los distintos sectores previstos, etc.), y de esta forma conseguir que no haya tiempos muertos entre tanda y tanda y poder anticipar si el rendimiento de la hormigonera va a ser igual al ritmo de colocación que necesita el resto de la cuadrilla o si por el contrario es necesario reforzar uno de los dos frentes de trabajo para que no queden desbalanceados entre ellos.

Orden de la carga de los materiales dentro del tambor

Más allá de las proporciones, el orden en que se añaden los materiales dentro del tambor también influye en la calidad y la homogeneidad de la mezcla final. Es habitual cargar una parte de agua juntamente con una parte del agregado grueso (piedra), poniendo en marcha el tambor unos segundos para conseguir que el agua humedezca el material, y luego, una vez pasado ese tiempo de humedecimiento, se carga el cemento y la arena, agregando el resto del agua poco a poco mientras va girando el tambor. Cargar desde el principio todo el cemento a la vez, sin agua o agregado que lo acompañe, favorece que se pegue a las paredes del tambor en vez de integrarse con la mezcla, así como también reduce el rendimiento real de cemento disponible para la mezcla y la calidad de la mezcla del hormigón que se obtenga.

Tiempo de mezclado aconsejado

Un aspecto más que incide en el rendimiento y calidad de cada tanda es el tiempo que se deja girando el tambor tras la carga de todos los materiales. Un tiempo de mezclado corto dejará zonas de la mezcla con proporciones desequilibradas de cemento, arena y piedra, en tanto que un tiempo excesivo no necesariamente comporta una mejor calidad y solo hace alargar el ciclo de producción de cada tanda sin ningún sentido. El tiempo de mezclado recomendado es variable, siendo el adecuado en función del tamaño de la hormigonera y de la propia mezcla, por eso es recomendable seguir la indicación del fabricante de los equipos como referencia general pero, a la vez, ajustar en obra en función de la apariencia visual de la mezcla, la que ha de ser de color uniforme, sin vetas secas de cemento ni zonas más húmedas que otras dentro del tambor.

Ambiente de trabajo y escenarios de uso

En obras con una gran demanda de hormigón, conocer el rendimiento real por tanda, además de resultar útil para evitar tandas incompletas que puedan causar un desperdicio de tiempo entre carga y carga, facilita la coordinación entre la persona que opera la máquina hormigonera y la que coloca el hormigón en su destino final. En obras puntuales o reparaciones menores, el cálculo es menos relevante por el menor volumen que se tiene que tener en cuenta, pero es útil para no comprar ni de más ni de menos material antes de la tarea, evitando tener material sobrante o necesidad de hacer una compra de urgencia al calcular mal la cantidad de material a comprar.

Mantenimiento preventivo.

Revisión previa al uso: – Estado del tambor, para comprobar que no quede mezcla endurecida de tandas anteriores que reduzcan la capacidad real de la nueva tanda que se va a preparar. – Funcionamiento correcto del sistema de volteo, para saber que no presente ninguna resistencia anormal cuando se vuelca la mezcla ya terminada.

Inspección periódica: – Limpieza a fondo del tambor y de las palas internas tras cada jornada de uso intensivo, para evitar que la mezcla formada por los residuos de las tandas anteriores no modifique el rendimiento real de cada tanda y por lo tanto comprometa la uniformidad en las siguientes cargas.

Mantenimiento a largo plazo: – Sustitución de palas internas cuando el desgaste comprometa la uniformidad de la mezcla, lo que también afecta el rendimiento real por tanda y puede dar lugar a una mezcla desigual aunque la dosificación cargada haya sido la correcta.

Estudio de inversión

Conocer el rendimiento real de la hormigonera por tanda no es solamente un dato técnico: afecta la planificación de la compra de materiales (cemento, arena, piedra) y los tiempos de la cuadrilla en obra. Una mala estimación del rendimiento suele ser sinónimo de compras de material erróneas o de tiempos muertos debido a tandas mal dimensionadas, algo que se soluciona simplemente ajustando el cálculo a la capacidad real del equipo utilizado y a la dosificación específica del proyecto en ejecución.

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Preguntas frecuentes

¿400 litros de capacidad del tambor son 400 litros de hormigón listo?

No exactamente: la capacidad nominal dice qué volumen tiene el tambor pero el volumen final de la mezcla terminada normalmente es de menor tamaño, pues los materiales secos disminuyen su volumen al unirse al agua en el proceso de mezclado.

¿La dosificación 1:2:3 sirve para obtener cualquier tipo de hormigón?

Es una referencia general para uso común en obra, pero la dosificación exacta se debe determinar en función del tipo de estructura y resistencia que se requiere, ajustándose al cálculo estructural del proyecto y no aplicando siempre la misma proporción independientemente de la incorporación final que tendrá esa mezcla específica.

¿De qué forma puedo determinar la cantidad de bolsas de cemento que voy a necesitar para toda la obra?

Se obtiene a partir de calcular el volumen total de hormigón que hay que preparar (en metros cúbicos) y el cimentaje de cemento por metro cúbico correspondiente a la mezcla que se elija, dato que debe ser validado con el cálculo estructural del proyecto antes de ir a la tienda a comprar los materiales.

¿Y si cargo el tambor por encima de sus metas de carga?

La mezcla puede llegar a derramarse en el proceso de mezclado, además de que el motor del equipo trabaja con un mayor esfuerzo del que se preveía entre los límites y que a la larga puede acelerar el desgaste del motor. Respetar la carga de la mezcladora también ayuda a obtener una mezcla más uniforme en cada tanda.

¿El orden en que cargo los materiales influye en el rendimiento de la tanda?

De manera directa: al cargar el cemento sin agua o sin el agregado grueso, favoreces que se adhiera a las paredes del tambor, en lugar de integrarse en la mezcla, disminuyendo la utilización real del material y la calidad final del hormigón que obtendrás en esa tanda determinada.

Antes de calcular tu próxima tanda

Conocer el rendimiento real de tu hormigonera, más allá de la capacidad nominal del tambor, es lo que permite programar la compra de materiales, así como los tiempos de trabajo de la obra.

Ten presente que debes, siempre, ajustar la dosificación específica al cálculo estructural de tu proyecto y no a alguna proporción genérica que puede no corresponder a la exigencia estructural real de cada uno de los elementos que vas a construir.

En Insumos y Máquinas trabajamos con hormigoneras de la marca Fema, entre otras, en capacidades de 120, 200, 400 y 600 litros. Si tenés dudas sobre la posible asistencia de un modelo concreto en tu volumen de obra, o para determinar cuál es el orden de carga y el tiempo de mezclado más apropiado para el tipo de hormigón que necesitás, podemos aportarte la correspondiente ficha técnica para que, así, puedas definir tu próxima compra, con anterioridad a esta.