Procesamiento de hormigón: la digitalización crea innovación

Procesamiento de hormigón: la digitalización crea innovación

El hormigón está ampliamente considerado como el material de construcción más utilizado en todo el mundo, lo que no es de extrañar, ya que se trata de un material robusto y versátil. Sin embargo, el hormigón también es muy exigente de procesar y en todo el mundo se trabaja a gran velocidad para seguir perfeccionando el material. La disciplina tradicionalmente puramente mecánica se está convirtiendo en un área altamente tecnificada caracterizada por tecnologías digitales, innovaciones sostenibles y soluciones de automatización inteligentes. La industria se enfrenta al desafío de combinar habilidades tradicionales con tecnología de vanguardia y al mismo tiempo satisfacer las crecientes demandas de sostenibilidad, eficiencia y calidad. Empresas como Husqvarna Construction, Tyrolit y Hilti impulsan el desarrollo con innovaciones, mientras que distribuidores como Kuhn proporcionan las máquinas y proveedores de servicios especializados, como el servicio de perforación y aserrado de hormigón de Dima, utilizan las soluciones en las obras.
La creciente variedad de tipos modernos de hormigón, desde hormigón de alto rendimiento hasta mezclas recicladas, aumenta las exigencias a las herramientas y máquinas. Tyrolit responde a esto, por ejemplo, con herramientas especialmente duraderas que garantizan una alta calidad de corte incluso en materiales extremadamente duros. Otro ámbito problemático es la salud de los empleados: el polvo y el ruido se encuentran entre las mayores cargas del día a día en el trabajo. En los últimos años, fabricantes como Husqvarna Construction e Hilti han desarrollado sistemáticamente sistemas que reducen el polvo mediante corte húmedo o extracción integrada y al mismo tiempo reducen la contaminación acústica.
Además de estos aspectos técnicos, la presión económica también sigue siendo elevada. Los proyectos de construcción deben ejecutarse en el menor tiempo posible; Los tiempos de inactividad debidos al desgaste de las herramientas o a cortes imprecisos resultan costosos para muchas empresas. Los métodos de procesamiento rápidos, precisos y con poco polvo son a menudo un criterio de selección decisivo para los clientes. La ergonomía también desempeña un papel cada vez más importante: los dispositivos deben ser más ligeros, más fáciles de manejar y tener menos vibraciones.

Superar los enfoques tradicionales

Según los expertos de la industria, la aplicación de conceptos innovadores, como la producción digital de hormigón y la automatización de procesos, tiene el potencial de cambiar enormemente las tecnologías estándar para la producción de hormigón y aportar importantes ganancias de eficiencia, así como beneficios económicos y ecológicos a la construcción de hormigón. El modelado de información de construcción (BIM) se ha consolidado como una tecnología clave importante. A través de la visualización tridimensional y la simulación de procesos de procesamiento de concreto, los planificadores y ejecutores pueden identificar desafíos potenciales y desarrollar soluciones en las primeras fases del proyecto. La integración de BIM con las modernas máquinas procesadoras de hormigón permite derivar parámetros de procesamiento directamente de los modelos digitales y transferirlos a las máquinas.
Por ejemplo, se observa un cambio visible en los motores. Si bien los dispositivos que funcionan con gasolina han sido dominantes durante mucho tiempo, fabricantes como Hilti y Husqvarna Construction dependen cada vez más de baterías y sistemas eléctricos. Las ventajas son obvias: menos emisiones, menos ruido y uso flexible incluso en espacios cerrados. Este desarrollo va de la mano de una mayor digitalización de los dispositivos. Tyrolit, por ejemplo, equipa sus sistemas con sensores que controlan el desgaste o la calidad del corte en tiempo real y ayudan así a reducir los fallos.
Las plataformas basadas en la nube también pueden utilizarse para mejorar enormemente la supervisión y el control de proyectos de procesamiento concretos. Estas soluciones permiten el control, la producción y la supervisión en tiempo real y, en general, una mayor transparencia. Entre otras cosas, existen diversas opciones para el seguimiento remoto de las obras de construcción, la optimización de los procesos de trabajo y el mantenimiento preventivo de las máquinas.

La IA como rayo de esperanza

Un campo en el que se está impulsando el desarrollo es la inteligencia artificial (IA). Su utilización en el procesamiento del hormigón se encuentra todavía en sus primeras fases, pero ya muestra enfoques prometedores. Los sistemas de IA pueden reconocer patrones en grandes cantidades de datos que no son obvios para los expertos humanos. El mantenimiento predictivo permite el mantenimiento predictivo, mediante el cual algoritmos inteligentes analizan continuamente datos de la máquina, como vibraciones, temperaturas y consumo de energía, para predecir las necesidades de mantenimiento antes de que ocurran costosas fallas. Esto no sólo reduce el tiempo de inactividad, sino que también optimiza los costes de mantenimiento.
Los sistemas de visión por computadora, a su vez, pueden analizar superficies de concreto en tiempo real y detectar irregularidades o defectos de calidad que el ojo humano pasaría desapercibidos. Esto permite realizar correcciones inmediatamente y garantizar así un procesamiento uniforme. También ayudan los algoritmos de aprendizaje automático que pueden aprender de los datos históricos del proyecto y proporcionar recomendaciones para parámetros de procesamiento óptimos. El objetivo es lograr procesos de trabajo más eficientes y reducir el desperdicio de material.
La automatización del procesamiento del hormigón también está avanzando enormemente. Los sistemas robóticos modernos ya están asumiendo tareas que antes eran realizadas exclusivamente por trabajadores cualificados. El desarrollo se ve acelerado, entre otras cosas, por la escasez de trabajadores cualificados en el sector de la construcción. Las máquinas de procesamiento de hormigón autónomas ahora pueden realizar determinadas tareas de procesamiento de forma independiente. El control GPS y la tecnología láser permiten resultados de trabajo precisos y una calidad constante, especialmente para tareas repetitivas. Al mismo tiempo, pueden trabajar las 24 horas del día y no se ven afectados por la fatiga física.

robots autónomos

Los robots colaborativos trabajan mano a mano con operadores humanos. Estos sistemas asumen las tareas difíciles, monótonas o que ponen en peligro la salud, mientras que los humanos asumen las actividades creativas y de resolución de problemas. Ventaja: La carga de trabajo de los empleados disminuye y al mismo tiempo aumenta la productividad.
Por ejemplo, Husqvarna Construction quiere revolucionar el procesamiento del hormigón con el “Autogrinder”. Según el fabricante, la lijadora de suelos autónoma fue diseñada para ofrecer a las empresas de construcción una “libertad sin precedentes”. Esto permitiría a los clientes no sólo transformar cada piso, sino también “toda su empresa” y así aumentar la productividad y la rentabilidad.
"Estamos muy orgullosos de presentar un dispositivo que realmente transformará la forma en que se planifica y realiza el trabajo de pulido y pulido de pisos. Husqvarna Autogrinder es una innovación revolucionaria en el mercado del procesamiento de concreto", explica Stijn Verherstraeten, vicepresidente senior de categoría y operaciones de Husqvarna Construction. Autogrinder 8 D se basa en la “PG 8 DR”, una rectificadora de suelos planetaria con tecnología Dual Drive. El “sistema de navegación único” y las configuraciones de seguridad de Husqvarna están diseñados para permitir que la máquina navegue de forma autónoma durante el esmerilado y el pulido, lo que permite a los operadores concentrarse en otras tareas de labranza.
"Nuestras pruebas de campo y los comentarios de los operadores confirman que el Autogrinder representa un avance importante. Está claro que ahora hemos iniciado una nueva era en el pulido de suelos", enfatiza Joakim Leff-Hallstein, vicepresidente de gestión de productos de preparación de superficies en Husqvarna Construction.

Unir más dióxido de carbono

Además, el cambio climático y las normativas medioambientales más estrictas obligan a la industria del hormigón a reconsiderar su situación. El objetivo es producir el material de construcción de la forma más neutra posible desde el punto de vista climático; En este sentido trabajan organizaciones como el Instituto Fraunhofer de Física de la Construcción (IBP). Según los investigadores, el “pirocarbón”, por ejemplo, es una clave importante para hacer que el hormigón sea más respetuoso con el clima. Durante la producción se procesan residuos vegetales u otras sustancias orgánicas, como el metano, en una atmósfera pobre en oxígeno. Hasta el 40 por ciento del carbono contenido en las plantas se almacena como sólido en forma de pirocarbón. Gracias a la integración, se fija en el hormigón más dióxido de carbono del que se emite durante la producción. Los investigadores también han desarrollado un proceso para granular el pirocarbón. Los áridos producidos (de menos de dos milímetros, nota del editor) reemplazan la arena del hormigón, lo que hace que el material de construcción no sólo sea más respetuoso con el clima, sino también mucho más ligero. Esto, a su vez, podría ahorrar costes de transporte adicionales.
En la búsqueda del hormigón del futuro también merece la pena mirar al pasado: según Fraunhofer, el hormigón romano utilizado en la antigüedad cumple todos los criterios de los materiales de construcción modernos y sostenibles. No contienen cemento, se componen de recursos disponibles localmente, como cenizas volcánicas, son duraderos y resistentes a muchas influencias externas. Lamentablemente, según los investigadores, las recetas en las que se basaban se perdieron. En el proyecto Roman Inspired Cement Innovation by Multi-Analytical Enhanced Research (RICIMER), los expertos están investigando posibles recetas para descifrar las formulaciones originales, incluidos los aditivos, y transferirlas a materiales de construcción modernos.
Los aglutinantes activados alcalinamente, los llamados geopolímeros, son otro campo de investigación en crecimiento. Con propiedades como resistencia a la corrosión, alta resistencia y excelente resistencia a la temperatura, ofrecen una amplia gama de usos posibles, especialmente en la construcción. En Fraunhofer IBP, por ejemplo, se desarrolló un proceso para producir un material de construcción completo y, sobre todo, respetuoso con el clima a partir de la materia prima renovable Typha (totora), el llamado “Typhaboard”. Este versátil material aislante y de construcción de paredes se compone de hojas de espadaña y un aglutinante mineral que se prensan para formar paneles multifuncionales. Typhaboard combina muchas propiedades que lo convierten en un material de construcción productivo. Es estable, ofrece un buen aislamiento acústico, excelentes propiedades de humedad, es resistente al moho, tiene un alto efecto aislante y también ofrece un alto nivel de protección contra incendios.