UNIVERSIDAD DE MAGALLANES - umag.cl · 1.3 - Normas chilenas de Hormigón: En 1914, la Nacional...
89
UNIVERSIDAD DE MAGALLANES FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN Trabajo de Titulación Ingeniero Constructor AUTOMATIZACIÓN DE LA CÁMARA DE CURADO Alumno: Manuel Barría Cárcamo Profesor Guía: Raúl Gallardo Moreno Ingeniero Mecánico Punta Arenas, Marzo 2010
-
Upload
hoangquynh -
Category
Documents
-
view
212 -
download
0
Transcript of UNIVERSIDAD DE MAGALLANES - umag.cl · 1.3 - Normas chilenas de Hormigón: En 1914, la Nacional...
UNIVERSIDAD DE MAGALLANES
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN
Trabajo de Titulación
Ingeniero Constructor
AUTOMATIZACIÓN DE LA CÁMARA DE CURADO
Alumno: Manuel Barría Cárcamo
Profesor Guía: Raúl Gallardo Moreno
Ingeniero Mecánico
Punta Arenas, Marzo 2010
2
AGRADECIMIENTOS
Al Dios de la vida, que me permitió lograr un objetivo más, del largo
camino por recorrer.
A mis padres por haber confiado en mí, en conjunto con mis
hermanos, que hicieron lo posible para obtener lo necesario en el concepto
material de un alumno universitario.
A mi abuela, gracias por tus consejos y apoyos varios, como también
a mis otros familiares.
A todos los amigos que creyeron en mí, en especial a mi amigo David
y su familia que en momentos pase hacer uno más de ellos.
A la familia Pérez, por su comprensión y apoyo.
Y por último, al amor de mi vida, Daniela, quien fue mi apoyo más
grande, por su incansable energía para darme ánimo en los momentos que
más lo necesitaba. Como también a su familia, en especial a sus padres, que
me han tomado como un hijo más.
3
INDICE DE CONTENIDO
TEMA Pág.
RESUMEN DEL TRABAJO…………………………………………………… 5
ABSTRACT OF WORK………………………………………………………… 7
INTRODUCCION ………………………………………………………….. 8
OBJETIVO GENERAL …………………………………………………….. 9
CAPITULO I: SITUACION ACTUAL Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Situación Actual……………….………………….………………………… 11
1.2 Planteamiento del problema ……………………………………………… 12
1.3 Normas Chilenas de Hormigón ….………………………………………. 13
1.4 Investigación Bibliográfica ……………………………………………... .. 17
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
2.1 Curado del Hormigón……..….………………….………………………… 23
2.2 Cámara de Curado ………………………………………………………… 27
2.3 Control Automático ………………….……………………………………. 30
2.4 Controladores Lógicos Programables……………..……………………. 33
CAPITULO III: ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Y OPERATIVAS DE LA CÁMARA DE CURADO
3.1 Descripción de los sistemas de Humedad y Temperatura:
- Sistema de Control de Temperatura……………………………………. 42
- Sistema de Humedad ……………..……………………………………. 48
3.2 Análisis Térmico ……………………..……………………………………. 51
4
CAPITULO IV: AUTOMATIZACIÓN DE LA CÁMARA DE CURADO
4.1 Obtención de la humedad de la cámara …………………………….…… 61
4.2 Descripción y funcionamiento del sistema de Automatización...………. 62
4.3 Descripción del sistema de Base de Datos.……………………………… 68
CAPITULO V: ANALISIS DE LOS RESULTADOS
5.1 Experiencia Termográfica …..……………………………………………… 73
5.2 Resultado del sistema de Adquisición de Datos…………………………. 74
5.3 Análisis de Datos…………………………………………………………….. 75
CONCLUSION…………...………..…………………………………………….. 78
ANEXOS
A.1 Plano de Planta del Laboratorio Austro – Umag. …….……….......... 82
A.2 Diagrama de Instrumentos ...…………………………………………… 83
A.3 Especificaciones Técnicas……………………………………………… 84
BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………. 88
5
RESUMEN
El presente trabajo tiene relación con la operación, control y
mejoramiento de la Cámara de Curado del Laboratorio Austro-Umag, para
que dicha cámara se mantenga dentro de los límites de humedad y
temperatura especificados en la Norma Chilena NCh 1017 of 75.
En una primera etapa, se describe la situación actual de la cámara y el
planteamiento del problema. Luego, se exponen las normas Chilenas que
tienen relación al curado del hormigón y se desarrolla una investigación
bibliográfica.
En el segundo capítulo se desarrolla el marco teórico, aplicado los
temas relacionados con la automatización de la cámara.
En el tercer capítulo se describen los componentes que permiten
suministrar la energía y humedad a la cámara. Se realiza un análisis del
comportamiento térmico actual, con mediciones de temperatura, utilizando un
equipo termográfico y se definen las condiciones actuales de operación de la
cámara.
En el cuarto capítulo se desarrolla la automatización del control de
humedad y temperatura, la adquisición y almacenamiento de estos datos en
el tiempo.
Se realiza una experiencia práctica sobre el funcionamiento de la
automatización del sistema de inyección de agua pulverizada, probando el
control de humedad que se obtiene de relaciones basadas en la medición de
temperatura de bulbo seco y húmedo, respaldado con una base de valores
de temperatura y de humedad, a través del sistema de adquisición de datos.
6
Finalmente, en el quinto capítulo, se hace un análisis de resultados
obtenidos de las experiencias realizadas en la Cámara de Curado.
7
ABSTRACT
The present work has relation with the operation, control and
improvement of the Chamber of Treated of the Laboratory Austro-Umag, in
order that the above mentioned chamber is kept inside the limits of humidity
and temperature specified in the Chilean Norm “NCh 1017 of 75”.
The first stage, is described the current situation of the chamber and
the exposition of the problem. Then, is exposed the Chilean norms, that has
relation with the cured of the concrete and it is developed a bibliographical
investigation about this.
In the second chapter it is develops the theoretical framework, applied
the topics related to the automation of the chamber.
In the third chapter, the components are described that allows to
provide energy and humidity to the chamber. There is realized an analysis of
the current thermal behaviour, with measurements of temperature, using an
equipment graphical thermos and there are defined the current conditions of
operation of the chamber. In the fourth chapter it’s developed the automation
of the control to humidity and temperature, the acquisition and storage of
those data in the time.
A practical experience is realized about the functioning of the
automation to the system of injection to pulverized water, proving the control
of humidity that is obtained about relations based in the measurement of
temperature of bulb dry and humid, backup with a base of values measured
of temperature and of humidity, across the system of acquisition of
information.
Finally, in the fifth chapter, there is an analysis of results obtained of
the experiences realized in the Chamber of Treated.
8
INTRODUCCIÓN
Para certificar la calidad de los hormigones utilizados en el área de la
construcción, principalmente en obras de carácter público, se exige realizar
muestreos del producto para su análisis posterior.
Las muestras deben someterse a un proceso de maduración, durante
un tiempo determinado, bajo condiciones controladas de temperatura y
humedad, llamado Curado del Hormigón, que normalmente se hace en un
recinto de ambiente controlado, llamado “Cámara de Curado”.
Después del curado, las muestras se someten a pruebas de esfuerzo
para determinar sus resistencias máximas a la ruptura, que determinan la
calidad del hormigón.
El objetivo de este trabajo es diseñar sistemas de control automático
de temperatura y humedad para la cámara de curado del Laboratorio de la
Universidad de Magallanes, AUSTRO-UMAG, que mantengan estas
variables en el interior del recinto, dentro de los parámetros establecidos en
la Norma Chilena NCh 1017 of 75, además de obtener registros en función
del tiempo, a través de un sistema de adquisición de datos, de las variables
señaladas, que respalden el cumplimiento de la norma durante todo el
proceso de curado de cada muestra.
Además, se hace un análisis termográfico de la distribución de
temperatura e infiltraciones de aire, para determinar la calidad de aislación
térmica y plantear soluciones que mejoren la eficiencia energética y el
comportamiento térmico de la cámara.
9
OBJETIVO GENERAL
Automatizar la cámara de curado perteneciente al Laboratorio “Austro-
UMAG” de la Ciudad de Punta Arenas.
Objetivos específicos:
Analizar el sistema actual: control de temperatura y suministro de
humedad.
Crear una herramienta que adquiera datos de las variables
(temperatura y humedad en función del tiempo) para registro y análisis
posterior.
Plantear soluciones para la mejora de las deficiencias de carácter
constructivo de la cámara de curado.
10
CAPÍTULO I:
“SITUACIÓN ACTUAL Y PLANTEAMENTO DEL PROBLEMA”
11
Este capítulo tiene como objeto dar a conocer la situación actual de la
cámara de curado y el planteamiento del problema.
Se realiza una descripción del desarrollo y evolución de las normas a
través del tiempo, aplicados a los procesos de ensayos para hormigones,
entregando además un extracto de la normativa NCh 1017, que hace
referencia al tema, respaldado con una investigación bibliográfica, que
avalan el estudio de la “AUTOMATIZACIÓN DE LA CAMARA DE
CURADO”.
1.1- Situación Actual:
La Cámara de Curado perteneciente Laboratorio Austro-Umag., tiene
los siguientes aspectos constructivos (Ver Figura 1.1):
- Área de 12,5 m² y 2,23 m de altura.
- Muros de albañilería en todo su contorno, estucados por ambos lados,
con excepción de una pared, conformada de planchas de internit.
- En la parte exterior tiene terminación de pintura epóxica.
- El piso está conformado por radier de hormigón.
- El cielo está constituido por dos láminas de plástico horizontales, con
una separación de 10 cm, para almacenar un volumen de aire que
cumpla la función de aislación térmica.
- Puerta de aluminio con vidrio simple en su mitad superior.
Con respecto a la variable Humedad, funciona mediante un sistema de
riego a través de cañerías instaladas al interior de ésta, que se activaba en
forma manual, que el operador controlaba mediante su experiencia y
guiándose por un instrumento de medición de humedad llamado higrómetro.
12
Fig. 1.1: Cámara de Curado del Laboratorio AUSTRO-UMAG (1).
Con respecto a la temperatura al interior de la cámara, se observaba
mediante un termómetro digital, sin que existiera un sistema que suministrara
energía calórica para controlar la temperatura.
1.2 - Planteamiento del problema:
Como no existía un sistema para regular la temperatura y registro de
mediciones, no era posible asegurar que se cumplía con lo estipulado en la
norma. También, tomando en cuenta las deficiencias térmicas y las
infiltraciones de aire desde el exterior, se preveía que la distribución de
temperatura y humedad al interior de la cámara no eran las adecuadas, de
tal modo que la cámara estaba fuera de norma durante largos períodos. 1 En el anexo A.1 se adjunta Plano de planta del laboratorio Austro-Umag.
13
Con respecto a la humedad, ya que ésta se proporciona a través de
un simple método de rociar agua a las muestras y no suministrando
directamente humedad al recinto, debe idearse un sistema que pulverice el
agua, controlando la humedad relativa de todo el recinto.
Todo lo anterior sirve para plantear la idea de generar en un sistema
de Automatización de la cámara relacionado con la humedad y la
temperatura, de acuerdo con los objetivos específicos planteados, con el fin
cumplir con la normativa relacionada con el proceso de curado del hormigón.
1.3 - Normas chilenas de Hormigón:
En 1914, la Nacional Association of Cement Users (ahora American
Concrete Institute), fijó las bases de los procedimientos de ensayo a
compresión y flexión, de muestras de hormigón.
“La primera versión de la Norma es ASTM C-31 sobre confección y
curado de probetas en terreno, que fue publicada en 1920” 2. Esto surge
debido a múltiples factores que afectaban negativamente la resistencia
potencial de las probetas.
En el año 1975 en Chile, El Instituto Nacional de Normalización crea
la norma NCh 1017 llamada “Hormigón. Confección y curado en obra de
probetas para ensayos de compresión y tracción”. No obstante,
internacionalmente la norma más conocida es la ASTM C31, llamada
“Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimen in the
Field”, que traducido: “Práctica estándar para fabricar y curar muestras de
prueba de Hormigón en Terreno”.
2 Holmgren G. Arturo, Cavieres C. Guillermo, Cepeda C. Rafael, “Experiencia de la Red Técnica del
Grupo Polpaico para Optimizar las obras de sus Clientes: La importancia de un correcto curado de las
probetas de hormigón”, Santiago de Chile, 2006.
14
Estos documentos tienen por objeto asegurar el rango de temperatura
de las probetas y de evitar la pérdida de humedad del hormigón y así
alcanzar una máxima resistencia en un tiempo determinado.
De La Norma Chilena NCh 1017 of75 se extrae lo siguiente:
“7 Curado:
7.1 Curado Inicial
Evitar la evaporación y mantener la temperatura de las probetas entre 289 K
y 300K (16ºC y 27ºC), desde el momento mismo del moldeado mediante el
siguiente procedimiento:
a) cubrir la superficie del hormigón con láminas de material impermeable
(metal, plástico, asbesto-cemento);
b) inmediatamente proteger el conjunto de probeta y molde por todos sus
lados con arena, aserrín, arpilleras húmedas, dentro de un envase
adecuado, hasta el momento del desmolde.
7.2 Desmolde de las probetas
Desmoldar las probetas cúbicas y cilíndricas después de 20 horas y
las prismáticas después de 44 horas de moldeadas, siempre que las
condiciones de endurecimiento permitan un desmolde sin causar daños a la
probeta.
7.3 Curado de las probetas desmoldadas
Colocar las probetas a temperatura entre 290 K y 296 K (17ºC a 23 º
C) y en la condición de humedad que se indica:
a) Probetas cúbicas y cilíndricas:
15
Sumergidas en agua tranquila y saturada de cal, enterradas en arenas
húmedas o colocadas en una cámara con una humedad relativa igual o
superior a 90%.
b) Probetas prismáticas:
Sumergidas en agua tranquila y saturada con cal.
7.4 Traslado al laboratorio
7.4.1 Proteger las probetas de golpes o raspaduras que puedan alterar sus
aristas y superficies y mantenerlas saturadas de humedad hasta su
recepción en el laboratorio.
7.4.2 Trasladar las probetas en los plazos siguientes:
a) En sus moldes
Las probetas cúbicas y cilíndricas inmediatamente de recibidas, hasta el
momento del ensayo, en las condiciones de humedad y temperatura
prescritas en 7.3.
b) Desmoldadas:
En un plazo igual o superior a cinco días.
Nota: Para el traslado se recomienda embalar las probetas, rodeadas de
arena o aserrín húmedo, dentro de una caja de madera.
7.5 Curado en el laboratorio
Almacenar las probetas inmediatamente de recibidas, hasta el momento del
ensayo, en las condiciones de humedad y temperatura prescritas en 7.3.
7.6 Protección al ensayar
16
Retirar las probetas de su curado inmediatamente antes de ensayar,
protegiéndolas con arpilleras mojadas, hasta el momento en que deban ser
colocadas en la máquina de ensayo.
8 Refrentado
8.1 Probetas Cilíndricas
Refrentar las caras planas de las probetas cilíndricas según la norma Nch
1172.
8.2 Probetas Cúbicas y prismáticas
Refrentar las superficies que entrarán en contacto con las piezas de
aplicación de carga de las máquinas de ensayo, cuando no cumplen con las
tolerancia de planiedad y ángulo, especificados en 4.1.5 y 4.1.6 de la norma
NCh 1172.
9 Registro
De cada serie de probetas se llevará un registro en que se indicará lo
siguiente:
9.1 Identificación de la obra.
9.2 Muestreo
9.3 Antecedentes del hormigón”
(Extracto de la Norma NCh 1075 of 75)
17
La norma mencionada anteriormente, entrega los rangos que deben
cumplir las variables para lograr un adecuado curado del hormigón:
Temperatura : 20 ± 3° C
Humedad Relativa : Mayor al 90%
Por otro lado, existe la norma NCh 1018 of 77 ”Hormigón. Preparación
de mezclas de prueba en laboratorio”3; que establece los procedimientos
para preparar mezclas de prueba de hormigón en laboratorio, con el objeto
de verificar la calidad de los materiales que conforman el hormigón,
investigar procedimientos de elaboración y ensayos, investigar propiedades y
características del hormigón. En cierta manera, apoya a la norma 1017 en la
preparación de las muestras.
La mayoría de las especificaciones de otros países indica una
humedad de, al menos, 95%, a una temperatura media superior, (ASTM C31
indica 23° C ± 3). Esta diferencia implica que el aire del ambiente, siguiendo
a NCh 1017, contiene menos del 80% de agua que se tiene siguiendo
normas internacionales, como la ASTM C 511.
1.4 - Investigación Bibliográfica:
El catastro bibliográfico consultado, tiene la finalidad de dar a conocer
las fuentes de información que avalan el tema en estudio. A continuación, se
mencionan algunas fuentes consultadas:
3 Artículos extraídos de Normas Chilenas: NCh1018 of77
18
Sergio Martínez Trejo, Ingeniero Civil de la Universidad de Chile,
funcionario del Laboratorio de Vialidad del MOP, realizó un estudio para
facilitar la aplicación del sistema de curado en este Laboratorio. En primera
instancia, realizó un catastro de cámaras de curado en las diferentes
Instituciones del Área de Vialidad y Construcción con el fin de recopilar
antecedentes y conocer el estado actual del sistema. Luego elaboró un
estudio teórico de los procesos de humidificación, la construcción de ellos y
la medición de su comportamiento, para posteriormente, diseñar y construir
un sistema de control. Y por último, proyectó dos tipos de cámaras, una con
carácter fijo para su instalación en laboratorios y otra móvil para ser instalada
en obra. Gracias a ese estudio concluyó que: “para lograr la condición
exigida por especificaciones normativas para el curado de probetas de
hormigón, son elementos imprescindibles la aislación térmica y la barrera de
vapor de la envolvente de la cámara” y también propone que “los sistemas
de humidificación y acondicionamiento térmico deben manejarse en forma
independiente”. Además, señala que “el catastro realizado muestra que la
realidad nacional es en general deficiente en materia de cámaras de
curado”4.
La Red Técnica del Grupo Polpaico realizó un estudio sobre la
importancia que debe tener un buen curado inicial, a través de diferentes
formas de curado, que implican alcanzar mayores resistencias del hormigón
en los 28 días del proceso(Fig. 1.1).
4 Martínez Trejo, Sergio; Estudio: “Control Ambiental en Cámaras de Curado para Hormigones”,
Laboratorio Nacional de Vialidad del MOP, Santiago, Chile.
19
Fig. 1.1: “Resistencia máxima a través de formas de curado inicial, Grupo
Polpaico” 5 .
En la Figura 1.1, se identifica la resistencia máxima alcanzada por tipo
de curado, a través las condiciones extremas de agua, en el primer tiempo
de vida del hormigón de la que se concluye que es mejor la humedad relativa
máxima al interior del recinto en estudio.
Las condiciones mencionadas, deben mantenerse en el lugar físico
apto para ello. O sea, una cámara de curado debe estar construida
adecuadamente para otorgar una buena aislación, para no sufrir cambios
fuertes debido a agentes externos que puedan arriesgar las resistencias
finales de las muestras a ensayar.
Pablo Wuckerling Ampuero, Ingeniero Constructor de la
Universidad de Magallanes, en su trabajo de titulo “Aislantes térmicos
usados en Magallanes”6, realizó un estudio exhaustivo de los aislantes
5 Holmgren G. Arturo, Cavieres C. Guillermo, Cepeda C. Rafael, “Experiencia de la Red Técnica del
Grupo Polpaico para Optimizar las obras de sus Clientes: La importancia de un correcto curado de las probetas de hormigón”, Santiago de Chile, 2006. 6 Wackerling Ampuero, Pablo; Trabajo de Titulo:”Aislante térmicos usados en Magallanes”, Universidad
de Magallanes, Punta Arenas, 2009.
20
térmicos utilizados en la construcción de viviendas de la Región de
Magallanes, tomando en cuenta aspectos tales como: propiedades, ventajas
y todo lo relacionado con métodos constructivos. Además, efectuó un análisis
comparativo desde un punto de vista técnico, referido a la capacidad de los
aislantes de frenar las transferencias de calor en muros y cielos de una
vivienda, con su respectiva comparación económica.
Cabe señalar que en este trabajo de título, lo anterior incide en las
posibles soluciones de carácter térmico que se pueden generar con
materiales disponibles a nivel regional, lo que se respalda con estudios
económicos de cada sistema constructivo que se pueden utilizar en la
cámara de curado. Se considera la importancia de los aislantes térmicos en
el recinto de estudio, ya que implica buena hermeticidad que, a largo plazo,
genera una economía de carácter energético para el mantenimiento de las
variables de temperatura y humedad.
Esta característica térmica es utilizada por profesionales del Área de la
Construcción en proyectos de edificación. Los señores, Hernán de
Solminihac y Guillermo Thenoux, en su libro: “PROCESOS Y TECNICAS
DE CONSTRUCCION”, desarrollan un manual orientado a la formación de
los alumnos y profesionales que se inician en la actividad de la construcción.
Este compendio contiene, en algunos de sus capítulos, temas
relacionados con las condiciones térmicas al interior de las viviendas y
analiza la teoría del comportamiento del calor a través de los materiales
aislantes. Esto se usó para avalar el análisis térmico de la cámara de
curado.
El siguiente trabajo habla sobre los sistemas de control, explicando en
forma teórica su funcionamiento.
21
Patricio Abarca, en su texto “Sistema de control automático”,
describe equipos de control y entrega definiciones o conceptos que explican
el funcionamiento de los autómatas programables, para cualquier proceso
que utilice automatización, incluido lo que se plantea en este trabajo.
Por otro lado, a modo de complementar y rescatar más información
con respecto a los equipos de control, en el trabajo titulado “AUTOMATAS
PROGRAMABLES” desarrollado por la Universidad Nacional de Tucumán,
Argentina, 2010, se describen los equipos llamados PLC y se detalla su
funcionamiento.
El trabajo anterior, tiene relación directa con el desarrollo de esta tesis,
en lo que se refiere al manejo y funcionamiento de los equipos de control.
Siguiendo en la misma línea, los equipos de control se complementan
con elementos o herramientas que son capaces obtener valores de variables
de interés desde los ambientes o recientos en estudios. Se respalda el tema
con el trabajo desarrollado por el Sr. Pedro Garrido, “Sensores de
Temperatura”, para la obtención de esta variable.
En el Trabajo: ”Determinación de Humedad en la Atmosfera”,
autor: Carolina Meruane y René Garreaud – DGF – U. de Chile, Abril 2006,
se muestra la forma de obtener la humedad de un recinto, lo que se usó, con
cierta elaboración y apoyo técnico, para diseñar el equipamiento utilizado
para medir esta variable en la cámara de curado.
22
CAPÍTULO II:
“MARCO TEÓRICO”
23
El presente capítulo tiene como objetivo dar a conocer todos los
conceptos y herramientas técnicas, estudios y trabajos de investigación
realizados por otras personas, Empresas e Instituciones que hacen
referencia al tema en estudio, de manera que se pueda generar análisis y/o
extracción de información, con el fin de familiarizarse con la temática, la cual
lleva por nombre “AUTOMATIZACION DE LA CAMARA DE CURADO”.
2.1 – Curado del Hormigón:
Cuando se realizan labores de hormigonado en obra, el Laboratorista
extrae muestras de hormigón en probetas que se trasladan al Laboratorio. En
tal recinto, las muestras se desmoldan, luego se registran y se almacenan
para su proceso de curado.
El “curado del hormigón”, se define como el proceso de protección
del hormigón que hace posible el endurecimiento de la mezcla en
condiciones óptimas.
“En la mezcla del hormigón, los diferentes componentes del cemento
reaccionan con el agua a diferentes velocidades. Mientras mayor es el
tiempo en que el hormigón se mantenga húmedo, mayor es la resistencia
que se puede obtener.”7.
Luego de este proceso de curado, se extraen las probetas para
calcular su peso y posteriormente realizar el refrentado, con lo cual termina el
acondicionamiento de la muestra. Posteriormente, se realiza un ensayo para
diagnosticar la resistencia máxima obtenida del hormigón. Para efectos de
7 Extracto obtenido de la pagina web: http://www.allstudies.com/construccion/curado-del-hormigon.html,
© COPYRIGHT 1999 – 2007.
24
esta Investigación, sólo se dará énfasis al proceso de curado del hormigón
en la cámara.
El tiempo de curado en la cámara depende de las especificaciones y
de la norma que regula cada obra.
En nuestro país, las condiciones de humedad y temperatura que
deben existir en la cámara están dadas por las Normas NCh 1017 of 75 que
fija los siguientes valores:
Temperatura : 20 ± 3°C,
Humedad Relativa : Mayor al 90%.
La temperatura afecta el endurecimiento del hormigón. Cabe señalar
que las temperaturas mayores aceleran el endurecimiento del mismo en las
primeros días de éste”. La Fig. 2.1 muestra que a una edad más avanzada,
los hormigones que se curan a bajas temperaturas, alrededor de 10ºC,
tienen mejor comportamiento, pero ésta condición se pierde si se baja aún
más la temperatura. En resumen, debido a que se desea obtener resultados
de alto endurecimiento en el corto plazo, es más conveniente usar una
temperatura de alrededor de 20ºC.
25
Fig. 2.1; Efecto de las Temperaturas en las resistencias a compresión del
hormigón a distintas edades, (Curso de Laboratorista Vial)8.
El efecto de la variable humedad sobre el desarrollo de la resistencia a
la compresión se muestra en el gráfico de la Fig. 2.2, concluyendo que “el
hormigón se debe mantener húmedo el máximo de tiempo posible,
especialmente durante los tres primeros días”9.
8 Fuente extraída del Documento;”Curso Laboratorista Vail”; Volumen III; Hormigón, Pág.79,MOP-
Chile, 1997.
9 Ídem anterior, pág. 7.
26
Fig. 2.2: “Incremento continuo de la resistencia del hormigón, en función de
la humedad presente para la hidratación del cemento”, (Curso Laboratorista
Vial)10.
Según el autor Sergio Martínez Trejo11; “no curar adecuadamente en
las primeras horas de vida del hormigón, deriva en una disminución, no
despreciable, de las resistencias que alcanzan las probetas a los 28 días de
10
Ídem anterior, pág.7.
11 Martínez Trejo, Sergio; Estudio: “Control Ambiental en Cámaras de Curado para Hormigones”,
Laboratorio Nacional de Vialidad del MOP, Santiago, Chile.
27
edad”. En las etapas iniciales del hormigón, es indispensable un buen
tratamiento, manteniendo las condiciones óptimas del curado, ya que esto
implica un buen o mal resultado al cabo de los 28 días de resistencias
máximas obtenidas.
2.2 - Cámaras de Curado:
Son pequeños espacios con ambiente controlado, en donde los
factores climáticos son manejados entre límites prefijados. Para el caso de
los hormigones, las variables a controlar son temperatura y humedad relativa
del aire. Los rangos límites en que se pueden mover estas variables los
entregan normas basadas en el estudio del comportamiento del fraguado del
hormigón”12.
En estos recintos se trabaja con las condiciones favorables para
obtener buenas resistencias. En ellas se almacenan las muestras de
hormigón para los ensayos, como por ejemplo: cubos para compresión,
cilíndricos para compresión y tracción por hendimiento, vigas para la tracción
por flexión y compresión. Estos ensayos se establecen en la norma Nch
1017 of 75.
La cámara de curado debe tener la función de mantener las variables
de humedad y temperatura en su interior de acuerdo a normas, pero en
algunos casos no es así, ya que la humedad se pierde por filtraciones y la
temperatura no es uniforme por no tener materiales aislantes adecuados en
su conformación constructiva, produciéndose transferencia de calor, hacia y
desde el exterior. El paso del calor a través de dos ambientes va desde el
recinto a mayor temperatura hacia el de menor. Estas transferencias
modifican la temperatura en el interior de la cámara y dificultan la uniformidad
de la misma en todo el recinto.
12
Martínez Trejo, Sergio; Estudio: “Control Ambiental en Cámaras de Curado para Hormigones”,
Laboratorio Nacional de Vialidad del MOP, pág. 1, Santiago, Chile.
28
En los materiales, la facilidad de transmitir el calor a través de ellos, se
denomina conducción o conductividad térmica, “El calor interno de cuerpos
sólidos puestos en contacto se transmite por un intercambio de energía
cinética entre las moléculas contiguas, en que las moléculas con energía
más elevada la traspasan a las moléculas de menor energía”13.
Se presenta una tabla con la conductividad térmica de algunos
materiales:
Tabla 1, Tabla de conductividad térmica (k),14.
La teoría que rige la conducción de calor fue propuesta por el físico y
matemático francés J.B. Fourier, que fue el primero en plantear una teoría
matemática de transferencia del calor:
13
Pág. 510; libro; Procesos y Técnicas de construcción; Hernán de Solminihac T. / Guillermo Thenoux
Z.
14 Ídem anterior, pag.513 y 516.
29
La ecuación de transferencia de calor por conducción aplicada a la fig 2.4.
es:
q = A x (T2 – T1 ) / ( e / k), 2.1
q = Calor que fluye a través del elemento (W/ m²),
A = Área del elemento (m²),
T2, T1 = Temperatura de cada superficie del elemento (° K),
.e = Espesor del Elemento (m)
.k = Conductividad térmica del elemento (W / m² °K),
Fig. 2.4: Esquema de transferencia de calor por conducción (Fuente propia).
Se considera que un material es aislante térmico, si su coeficiente de
conductividad térmica está por debajo de los 0,06W/m°K. En general,
depende de la densidad del material. Los aislantes más utilizados son los
siguientes: fibra de vidrio, lana mineral, polietileno expandido, Poliuretano.
30
Las cámaras de curado deben ser recintos con buena barrera térmica,
para que sea eficiente, con bajo consumo energético. Pero no basta con
tener una buena conformación constructiva, sino que deben existir sistemas
generadores de humedad y calor, que sean controlados por equipos
automáticos. Debido a que en la región las temperaturas ambientales son
bajas, típicamente es necesario suministrar calor para el control de la
temperatura.
2.3 – Control Automático:
Para conseguir lo anterior, existen tecnologías disponibles en el
mercado, que detectan la temperatura o humedad y las procesan. Estos son
los llamados equipos de control automático, definidos como “el
mantenimiento de un valor deseado para una cantidad o condición física,
midiendo su valor actual, comparándolo con el valor referencia, y utilizando la
diferencia para proceder a reducirla mediante una acción correctiva. En
consecuencia, el control automático exige un lazo cerrado de acción y
reacción que funcione sin intervención humana”15.
El concepto de lazo cerrado se utiliza mucho en el área de los
equipos de control, éste consiste en un conjunto de acciones que se ejecutan
en cadena hasta llegar al final, logrando un resultado, el cual se somete a
una etapa llamada retroalimentación, que vuelve al principio para comparar
con el valor deseado y generar otro ciclo, sin la intervención de algo externo
que lo controle, formando así un sistema cerrado o llamado lazo cerrado.
Existen diferentes equipos de control, dependiendo del objetivo que se
quiera lograr. Para este caso, se necesita utilizar instrumentos que perciban
15
Extracto del Trabajo:”Sistemas de Control Automático”, autor: Patricio Abarca, 2008. Asociación de
la Industria Eléctrica, Electrónica Chile.AIR © 2009.
31
la temperatura y la humedad, como a su vez, controlen los sistemas que
generan estas variables y que se realice una base de datos para análisis
posteriores.
Una de las herramientas para percibir temperatura, son los sensores
de temperatura. Los más comunes son termocuplas y termo-resistencias.
En este caso se usará el último, que es más utilizado en el campo industrial,
debido a su precisión a temperaturas medias y bajas.
El autor del trabajo: “Sensores de Temperatura”, el Sr. Pedro Garrido,
afirma que “para los metales preciosos, la dependencia de la resistencia
eléctrica con la temperatura es prácticamente lineal, dentro de rangos más
bien amplios”. Por este motivo, este instrumento se basa en las resistencias
del platino, con el cual se otiene una precisión de centésima de grado.
Uno de los más conocidos, es la llamada PT – 100, que tiene un valor
100 Ohm a 0 ° C, que trasforma las variaciones de temperatura en valores de
resistencia según la siguiente ecuación:
R (T°C)=100+0,0385T (°C) (Ohm) Ecuación 2.2
Para medir la humedad del ambiente se utiliza un instrumento llamado
higrómetro. Existen variados principios de medición. Los más comunes son
del tipo de absorción, basados en elementos orgánicos (cabello humano,
algodón, seda, papel, etc.). Otros son del tipo eléctrico, desarrollado en base
a resistencias, condensadores y otros componentes electrónicos.
Se necesita un higrómetro de este último tipo, que tenga salida
eléctrica compatible con entradas del computador para obtener una base de
datos y con el controlador de humedad.
Por otro lado, se puede medir la humedad relativa a través de la
temperatura bulbo seco, que corresponde a la temperatura del ambiente,
32
que se logra medir fácilmente con un termómetro común de mercurio y, la
temperatura bulbo húmedo que, en el trabajo desarrollado por Carolina
Meruane y René Garreaud; “Determinación de Humedad en la Atmosfera”,
explica que para la obtención de esta temperatura “Se rodea el bulbo del
termómetro con una tela humedecida. El aire circulante en la atmosfera
choca con el algodón humedecido y evapora parte del agua. Al evaporarse el
agua se absorbe calor latente que se logra quitándole calor al bulbo del
termómetro. Entonces la temperatura del termómetro desciende
continuamente hasta que el aire de los alrededores se satura, es decir, no
admite más agua. Así la temperatura permanece en un valor fijo que se
denomina temperatura del bulbo húmedo.”16.
Los autores Meruane, Garreaud; señalan que la humedad relativa
es “la proporción de vapor de agua real en el aire comparada con la cantidad
de vapor de agua necesaria para la saturación a la temperatura
correspondiente, e indica qué tan cerca está el aire de la saturación. Se mide
en porcentaje entre 0 y 100, donde el 0% significa aire seco y 100% aire
saturado”.
Obtenidas las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo, se puede
aplicar la ecuación psicométrica para calcular la humedad relativa:
Th = Ts +35 log (Hr) 2.3
Th = Temperatura bulbo húmedo (°C),
Ts = Temperatura bulbo seco (°C),
Hr = Humedad relativa (%).
16
Extracto del Trabajo:”Determinación de Humedad en la Atmosfera”, autor: Carolina Meruane y René
Garreaud – DGF – U. de Chile, Abril 2006.
33
Para obtener resultados con suficiente precisión, las temperaturas
tienen que ser tomadas no más allá que 20 cm de distancia entre bulbos.
Los valores entregados por esta ecuación se pueden comparar con
los entregados en la tabla psicométrica. Las diferencias son insignificantes:
La temperatura se puede obtener con instrumentos de medición
basados en PT-100, en vez de termómetros de mercurio. De esta manera, se
obtienen lecturas automáticas, conforme a las señales eléctricas que
generan estos sensores. Estos valores se pueden ingresar a controladores
que tengan capacidad de cálculo y obtención de resultados que manejen los
dispositivos de control, lo que se puede realizar con PLC.
2.4 – Controladores lógicos Programables (PLC):
Están conformados por microprocesadores, utilizados para programar
una serie de acciones y determinados procesos, en tiempo real.
El PLC es un dispositivo electrónico que puede controlar un proceso o
una máquina y que tienen la capacidad de ser programados según la
demanda de la aplicación.
Originalmente se desarrollaron para a Industria Automotriz, para
eliminar el gran costo que representaba remplazar los sistemas de control
basados en lógica de relés, que encarecía la mantención de los equipos y
maquinarias a través de sistemas complejos en función de recableados de
comunicación. (Cobo, R. 2008).
34
FIG. 2.5: El primer modelo de PLC construido, llamado “084”;( William Triana)
A través del tiempo sufrieron modificaciones. En los años 70 se
comenzaron a construir más grandes y poderosos, con comunicación entre
los PLC. El primer protocolo de comunicación fue MODBUS de MODICOM,
que permite intercambiar datos entre las máquinas controladas, igualmente
podían enviar y recibir voltajes variables, lo que les permitía entrar al mundo
analógico. Luego, en los años 80, se intentó estandarizar las
comunicaciones, con el protocolo de Automatización de la General Motors
(MAP). Se redujo el tamaño y se hicieron programables mediante la
programación simbólica desde computadores (PC). (Navarro, D. 2001).
En la actualidad, hay gran variedad de PLC, conforme a sus
capacidades y funcionamiento, resaltando una de las características más
importantes, la de poseer puertas de comunicación de datos, las que son
empleadas para cargar o descargar el programa, como también para poder
conectar otros dispositivos.
Los PLC se pueden clasificar según sus características:
35
- PLC Nano: (ver fig. 2.6). Generalmente es un PLC de tipo compacto
(integra la fuente de alimentación, la CPU y las entradas y salidas) que
puede manejar un conjunto reducido de puertos de entradas y salidas,
generalmente un número inferior a 100.
Fig. 2.6: PLC tipo Nano, modelo: Ge Fanuc, (Fuente: CONTROL
ELECTRIC)17.
- PLC Compacto: (ver fig.2.7). Incorporan la fuente de alimentación,
CPU y los módulos de entrada y salida en un solo modulo principal y
permiten manejar los puertos desde un número alrededor de 500
entradas y salidas, su tamaño es superior a los PLC tipo Nano y
soportan una gran variedad de módulos especiales, tales como:
Entradas y salida análogas
Módulos contadores rápidos
Módulos de comunicaciones
Interfaces de operador
Expansiones de entrada y salida
17
Fotografía obtenida de la página WEB: www.controlelectric.traideindia.com
36
FIG. 2.7: PLC tipo Compacto, modelo nx7, (Fuente Samsung Rockwell)18.
- PLC Modular: (ver fig. 2.8). Se componen de un conjunto de
elementos que conforman el controlador final, como son: el Rack, la
fuente de alimentación, CPU, los módulos de entrada y salida. Estos
tipos de PLC existen desde los denominados Micro PLC, que soportan
gran cantidad de entradas y salidas, hasta los PLC de grandes
prestaciones que permiten manejar miles de puertos.
(Prieto P.)19.
FIG. 2.8: PLC tipo modular, modelo: nx70, (Fuente Samsung
Rockwell)20.
18
Fuente extraída de la página web; controlandlogic.cl
19 Extracto del trabajo: “PRINCIPIOS BASICOS DE LOS PLC”; Clasificación de los PLC; Autora:
Paloma Prieto; Instituto de Tecnologías Educativas, Madrid, España.
37
Los PLC están constituidos por un conjunto de tarjetas o circuitos
impresos, sobre los cuales están ubicados componentes electrónicos (ver
figura 2.9). Tienen la estructura interna básica de hardware de un controlador
programable propiamente constituido.
FIG. 2.9: Estructura interna simplificada de un plc, (Navarro 2001)21
En el trabajo “Controladores Programables”, desarrollado por
Navarro G., se definen las partes principales que conforman la estructura
interna de un PLC, como se muestra a continuación:
- Relés de entrada: Están conectados al mundo externo. Físicamente
existen y reciben señal de los switches, sensores, etc. Típicamente no
son relés pero sí son transistores que funcionan como relés estáticos.
- Relés internos: Estos no reciben señal desde el mundo exterior ni
existen físicamente. Ellos son relés simulados y permiten al PLC
eliminar los relés externos. También hay relés especiales que el plc
usa para realizar una tarea única.
- Contadores: Estos no existen físicamente. Son contadores simulados
mediante software y pueden ser programados para contar pulsos.
20
Fuente extraída de la página web; controlandlogic.cl
21 Figura extraída del trabajo: “Controlador Lógico Programable”; Curso tutorial; autor; Danilo Navarro
G.; Universidad de Oriente, Puerto La Cruz, Venezuela ,2001.
38
Típicamente estos contadores cuentan en forma ascendente y
descendente.
- Temporizadores: Estos no existen físicamente. Son de variados tipos
y de varias resoluciones de temporización. Los tipos más comunes
son los temporizadores a la conexión o la desconexión. Otros menos
comunes son los temporizadores con retención.
- Relés de Salida: Estos se conectan al mundo exterior al PLC,
Físicamente existen y funcionan enviado señales de encendido y
apagado a solenoides, luces, etc. Basados en hardware, pueden estar
construidos con transistores o relés electromecánicos, según el
modelo que se escoja.
- Almacenamiento de Datos: Típicamente hay registros del PLC que
están asignados al simple almacenamiento de datos. Usualmente se
usan para almacenamiento temporal para manipulación matemática o
de datos. También son usados para almacenar datos cuando se corta
el suministro de energía al PLC. Cuando retorna la energía, los
registros tienen los mismos datos anteriores al corte de la energía.
En la figura 2.10 se muestra un diagrama de la estructura interna del
funcionamiento de un PLC, compuesto de cinco bloques.
El primer bloque interactúa con las entradas, recibe las señales
generadas desde los sensores, que en este caso es el sensor con la PT –
100. También funciona como transductor, porque convierte las señales
eléctricas, a señales binarias, para que el microprocesador o CPU (Unidad
Central Proceso), pueda comprenderlas.
39
Fig. 2.10: Estructura interna del funcionamiento de un PLC22.
.
El bloque de CPU, es el área de control o de cálculo, que se relaciona
con las entradas y salida del PLC. Es la zona donde se desarrollan las
instrucciones de estructura de programación.
La programación de un controlador programable se realiza a través de
un software de edición para preparar los programas a instalar en el
controlador, en donde se emplean distintos tipos de lenguaje, siendo el más
popular el de escalera o Ladder. Una vez realizado el programa, éste se
carga en el controlador, de modo que quede corriendo, haciendo el control
del proceso o máquina. Para tal efecto, no requiere estar conectado a un PC,
éste se necesita solo para cargar el programa.
El bloque de salida interpreta las señales enviadas desde la CPU, y
las transforma para generar órdenes, que recibirán los actuadores.
22
Figura extraída del trabajo:”AUTOMATAS PROGRAMABLES”, pág.3 descargado de la central de
apuntes en la (Web): www.herrera.unt.edu.ar/wiipc;Universidad Nacional de Tucumán, Argentina,
2010.
40
Los actuadotes en esta aplicación son los sistemas generadores de
temperatura y humedad.
Desde las interfaces, con algún protocolo de comunicaciones desde el
PLC se envían valores a un computador, donde se crea la base de datos de
estas señales.
Para generar una base de datos, primero se debe desarrollar un
Sistema de Adquisición de datos (medición, transmisión y
almacenamiento), que es un conjunto de instrumentos y equipos que
permiten recolectar la información para crear la base de datos, a través de
sensores, en este caso de temperatura, como la PT – 100 y sin dejar de lado,
los transductores, que permiten que los equipos se comuniquen entre sí.
Existe software para realizar el monitoreo y control de procesos. Estos
reciben las señales, se visualizan por pantalla y luego guardan las lecturas
en una base de datos creada por el mismo programa con carpetas del día,
de la semana y del mes. Tal es el caso programa “Lookout”, que almacena
los datos en formato Excel.
El objetivo principal de esta exposición, es conocer e identificar el
funcionamiento de los equipos de control automático, no así llegar a
manejarse en el tema, porque existen especialistas en el área de la
automatización. En definitiva, lo que se pretende es el “Análisis y control
de las variables de temperatura y humedad de la cámara de curado”, es
decir, tomar datos de las variables a través del tiempo y realizar las acciones
de control que permitan que éstas se mantengan dentro de los rangos
especificados en la norma en el interior de la cámara, mejorando la etapa de
Curado del Hormigón.
41
CAPITULO III:
“ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Y
OPERATIVAS DE LA CÁMARA DE CURADO”
42
En este capítulo se analizan las condiciones constructivas y operativas
de la cámara de curado ubicada en el Laboratorio Austro-Umag de modo de
responder a los objetivos generales de la investigación, es decir, dar a
conocer el funcionamiento actual realizado de la cámara de curado y
describir el sistema de control de temperatura y humedad instalado en dicha
cámara.
3-1.- Descripción de los sistemas de temperatura y humedad
Sistema de control de temperatura
La temperatura al interior de la cámara de curado es medida a través
de una resistencia eléctrica (PT100) que varía con la temperatura. La
resistencia se mide con un transductor que hace circular corriente por esta
resistencia. El transductor convierte las señales en temperatura y la muestra
automáticamente en una pantalla (Display), como se muestra en la Fig. 3.3.
43
Fig. 3. 2: PT 100, sensor de temperatura, que funciona en base
una resistencia Eléctrica (23).
Adicionalmente, en el transductor o controlador de temperatura se
pone la temperatura deseada en la cámara (set point), presionando un par
de botones para subir o bajar. El set point se fija típicamente en 20°C. La
temperatura real de la cámara se compara dentro del transductor y de
acuerdo con el error, manda a conectar o desconectar las resistencias de
calefacción (fig. 3.4).
23
Fotografía obtenida de la página; www.corporaciongiva.com; Empresa: Corporación Giva S.A.C.
Lima, Perú.
44
Fig. 3. 3: Tablero eléctrico; 1: Equipo PLC (24); 2: indicador de temperatura
del interior de la cámara. 3: indicador de temperatura de piscina de curado.
La temperatura se genera mediante un sistema que proporciona calor
al recinto a través de un depósito de agua abierto a la atmosfera, que se
calienta con resistencias eléctricas como se muestra en la Fig. 3.4, hasta
alcanzar la temperatura adecuada (20±3°C, según norma).
24
Ver mas información en el capitulo II, equipos de control, ver capitulo IV, sistema de automatización.
Anexo A.3.3.
45
Fig. 3.3: Canal de agua a la atmosfera, para generar temperatura; a =
resistencia eléctrica, b = electrodos.
El nivel del agua dentro del recipiente calefactor se mantiene
llenándolo a través de una cañería que tiene una válvula eléctrica activada
desde un controlador programable (PLC (25)), que recibe señales desde
electrodos ubicados en el interior del recipiente (Fig. 3.3, b), los cuales
indican al PLC si el canal está falto de agua.
25
PLC = Controlador Lógico Programable, dispositivo que contiene un microprocesador, el cual es
utilizado en programar un sin números de secuencias para realizar un proceso en particular (ver
capitulo II).
46
Fig. 3.4: Esquema de llenado de depósito de agua.; A= electrodo que indica
al Plc que cierre la inyección de agua.; B= Electrodo que indica al plc que
active la inyección.; C= Suministro de agua.
La Fig. 3.4, representa el sistema de llenado del canal de agua. Este
sistema funciona de la siguiente manera:
Cuando el nivel de agua se encuentra como en la figura 3.4, el
sistema está apagado, con la válvula cerrada, sin inyección de agua. Los
electrodos A y B están en contacto con el agua. El nivel de agua empieza a
bajar debido a la evaporación que se produce por efecto de calentar el agua.
Cuando el nivel del agua queda por debajo del electrodo B, éste se
desconecta del agua, el PLC detecta esta condición y da orden de apertura a
la válvula, iniciándose el llenado del estanque. Cuando el electrodo A se
pone en contacto con el agua, el PLC desconecta la válvula y se inicia un
nuevo ciclo de vaciado por evaporación.
Toda el agua del canal que se pierde es en forma de evaporación por
motivos del funcionamiento de las resistencias eléctricas que permiten el
47
calentamiento del agua, para lograr la temperatura adecuada al interior del
recinto en estudio.
Con respecto al depósito para generar temperatura, está ubicado al
interior del recinto, conforme a una buena distribución del flujo de calor, como
se muestra en la Fig. 3.5.
Fig. 3.5: Distribución del canal de calefacción, al interior de la cámara de
curado (dimensiones en cm).
48
Además, el recipiente de agua abierto aporta vapor de agua al
ambiente, lo que contribuye a aumentar la humedad relativa requerida, que
según norma, debe ser mayor a 90%.
Cuando la temperatura exterior es elevada, el aporte de humedad de
este sistema probablemente no es suficiente para alcanzar el valor
especificado (90%), razón por la cual se ha implementado un sistema que
aporta la humedad adicional, a través de una herramienta de pulverización
del agua, que se muestra en la figura 3.6.
Sistema de Humedad
El sistema de humedad instalado al interior de la cámara de curado,
está conformado por un aspersor que pulveriza el agua fría para aumentar la
humedad, como se muestra en la Fig. 3.6. Además se complementa con dos
válvulas; una válvula actúa por aire que permite el paso de agua y otra
válvula de corte eléctrico (Fig. 3.7) que entrega aire tanto a la válvula
neumática como al aspersor que nebuliza el agua del control de humedad
inyectada cuando la humedad ha disminuido por debajo del 90%.
Fig. 3.6, Sistema de Pulverización; 1 = Aspersor, 2 = válvula neumática de
paso de agua, 3 = manguera para el aire a presión.
49
Para que exista pulverización se requiere un compresor de aire (Fig.
3.7, a), que se conecte directamente al aspersor mediante unas mangueras y
la válvula de corte eléctrico que controla el paso de aire (Fig. 3.7, b), hacia el
aspersor.
Fig. 3.7, Sistema de Humidificación; a = Compresor de aire (26),
b =Válvula eléctrica de corte de aire.
Actualmente todo lo anteriormente descrito, con respecto al sistema
de humidificación es generado de forma semiautomática, sin realimentación
del porcentaje de humedad. El operario tiene que activar el sistema mediante
su criterio y experiencia, al chequear en forma visual el interior de la cámara
de curado y con el respaldo de un instrumento para medir la humedad
llamado higrómetro (Fig.3.8), instalado al interior de la Cámara de Curado.
26
Marca Gladiador, modelo CE 324, ver especificaciones técnicas en anexo A.3.
50
Fig. 3.8: Instrumento para medir la humedad relativa llamado higrómetro.
El sistema es controlado mediante un equipo de los llamados
autómatas programables (Fig. 3.3, 1), que la válvula eléctrica que permite el
sumistro de agua y aire al aspersor, para producir la pulverización del agua.
Todo esto es generado por rangos de tiempo de encendido y apagado en un
periodo total de 5 s. que son controlados por los que desee el operario
mediante el ingreso de valores al PLC.
Como puede observarse, el sistema de calefacción cumple una doble
función, la de controlar la temperatura de la cámara y la de inyectar agua en
forma de vapor. Por la experiencia obtenida durante el tiempo que ha estado
en funcionamiento el sistema, la humedad aportada por la evaporación es
suficiente para que ésta se mantenga dentro de lo establecido en la norma
durante la mayor parte del tiempo. Sin embargo, en los meses de verano,
cuando la temperatura ambiente es alta y no se necesita calefacción,
probablemente el agua inyectada por evaporación no sea suficiente para que
la humedad sea la adecuada, siendo necesario activar el sistema de
51
inyección de agua pulverizada. Lo anterior sólo podrá verificarse cuando se
tenga un sistema de medición y almacenamiento de datos de humedad y
temperatura definitivo.
3.2 - Análisis térmico
Dadas las características constructivas y el funcionamiento de la
cámara de curado, antes mencionado, se realizó un estudio para conocer a
grandes rasgos cuál era su comportamiento térmico. Realizado mediante una
cámara termográfica, como muestra la Fig. 3.9, que mide la temperatura
superficial y entrega el rango de la misma en relación al lugar que se está
enfocando.
Fig. 3.9: Cámara Termográfica IR FlexCam, Marca: Fluke Ti50 FT-20(27).
Partiendo por el análisis del cielo raso de la cámara, se evidencia un
promedio de temperatura de 68,9° F (20,5º C), como se muestra más
adelante en la Fig. 3.10. En dicha figura se identifica la distribución de la
temperatura en forma superficial mediante colores. De esta manera, el color
27
Mayor información vea Anexo A.3.3
52
más celeste demostrado en la fotografía, corresponde a la temperatura más
baja de la pared, es decir, de 19° C aproximadamente. Por el contrario, el
color verde indica la temperatura más representativa y constante de 69,8° F
(21° C).
Fig. 3.10: foto termografía del cielo interior de la cámara de curado.
Con respecto a la temperatura superficial exterior del cielo,
determinada en la Fig. 3.11, que es de 21,6° C, se aprecia una mancha más
roja que pertenece al lugar del enfoque donde se logra contener más pareja
la temperatura y es la zona más representativa de aquella superficie.
53
Fig. 3.11: foto termografía del cielo exterior de la cámara de curado.
Obtenido los datos anteriores y utilizando la ecuación de transferencia
de calor por conducción, a modo de demostrar que el actual cielo de la
cámara de curado cumple con eficiencia su labor de aislar.
54
Fig. 3.12: Esquema constructivo del cielo de la cámara de curado, con
temperatura superficiales.
Ecuación de transferencia de calor por conducción (28):
Ecuación 3.1
Datos del análisis de cielo de la cámara de curado:
- S=10,48( m²)
- Temperatura: T 1 = 294.4278 (K); T 2= 294.7611(K)
- Espesor del material :Plásticos; doble por lado; e = 0,004 (m), Aire;
e= 0,08 (m)
- Conductividad térmica del material (w/K m²)); aire = 0,01(w/K m²));
plástico = 0,03 (w/K m²))
Q = 10,48 x {294.7611 - 294.4278} / {0,004/ 0,03 + 0,08/0,01 + 0,004/
0,03}
Q = 0,4225 (W/m²)
28
Información extraída de Tesis: “Aislantes Térmicos Usados en Magallanes”: autor: Pablo Wackerling
Ampuero; Universidad de Magallanes; Punta Arenas, Enero de 2009.
55
Se concluye que en la parte de cielo que conforma la cámara de
curado, existe un cierto equilibrio, y no hay pérdidas térmicas o
transferencias de importancias.
En la parte superior de la cámara debido a que la temperatura
superficial interior del cielo raso estaba comprendida a un promedio 21,3 ° C
y en el exterior unos 21,6 ° C, representada visualmente en la Fig. 3.12. Por
ende, la transferencia de calor se genera de afuera hacia dentro.
La foto termográfica del interior de la cámara (Fig. 3.13), muestra un
color continuo en toda su extensión, evidenciando una temperatura promedio
68º F (19º C), el cambio de color a la derecha se debe al aire caliente que
genera el canal y que no se distribuye uniformemente al interior de ella, pero
que no producirá gradientes elevados de temperatura.
56
Fig. 3.13: foto termográfica al interior de la cámara de curado.
También se interpreta de la Fig. 3.13, que existe perdida de calor a
través del piso de recinto, con una temperatura mas baja de 16,6º C, por
problema de aislación o materiales que no aportan buena resistencia en la
transferencia de calor.
En la Fig. 3.14, se aprecia el enfoque de la piscina que muestra un
rango de temperatura más o menos parejo, con un intervalo de a 18,1º C a
19,4 º C, lo que se interpreta que el ambiente se encuentra dentro de norma.
57
Fig. 3.14: foto termográfica de piscina para muestras de ensayo CBR (29).
Y por último, en la Fig. 3.15, que enfoca el lado de acceso al recinto y
se interpreta en el cuadro de diagrama termo gráfico un color anaranjado y
casi rojo en algunas partes más concentradas, se deduce que son las zonas
de mayor concentración de calor, debido que en la parte inferior de la pared
enfocada se encuentra el recipiente generador de temperatura,
29
Los ensayos CBR se utilizan para conocer la capacidad de soporte que tienen los suelos.
58
anteriormente mencionado. La temperatura más alta del diagrama térmico es
20,6° C en la zona de concentración de color rojo.
Fig. 3.15: foto termográfica desde el interior de la cámara.
Dada la mala distribución de colores que se aprecia en el cuadro
térmico, se describe una variación térmica muy fuerte en toda el área de
enfoque que implica malos resultados con respecto a la circulación del flujo
de aire a todas las muestras de la zona testeada y lo que se busca es una
buena distribución de calor en el recinto.
Se aprecia en el lado superior derecho del cuadro térmico un color
azul o celeste, que indica la zona de menor temperatura, que es de 14° C,
59
por consiguiente existe un área que se encuentra bajo la norma (20 ± 3° C).
El motivo es la puerta de aluminio (conductividad térmica del aluminio 210
(W/m x°K)30), que se transforma en un puente térmico que transfiere una
gran cantidad de flujo de calor, hacia el exterior de la cámara. Estos son
temas para generar soluciones, que se abordada, en las conclusiones de
este trabajo.
A modo de resumen, este capítulo describió el funcionamiento y los
elementos que conforman los sistemas generadores de humedad y
temperatura. Como también la ejecución de un análisis termográfico, para
verificar el comportamiento térmico de la conformación constructiva de la
cámara de curado.
En el capítulo próximo se aborda la automatización de la cámara de
curado, describiendo el funcionamiento y los equipos e instrumentos que lo
conforman.
30
Información extraída, Libro: “Procesos y Técnicas de Construcción”; Página 513; autor: Hernán de
Solminihac, Guillermo Thenoux; Quinta edición Mayo 2008.
60
CAPITULO IV:
“AUTOMATIZACION DE LA CAMARA DE CURADO”
61
En este capítulo se aborda lo relacionado con la implementación de
los sistemas de control automáticos de humedad y temperatura de la cámara,
que liberan al operador de realizar esta operación en forma manual.
Cabe resaltar que el sistema de automatización y adquisición de datos
está conformado por equipos eléctricos con microprocesadores, cuyos
parámetros de control pueden ser ajustados por personal especializado, pero
los ajustes de ingreso de valores (set point) son accesibles a personal de
operación. Así, para ponerlos en servicio se tuvo la ayuda de alumnos
memoristas y académicos de Ingeniería Eléctrica. Los elementos de
adquisición de datos permiten la obtención y almacenamiento de variables
en forma continua, para un análisis inmediato o posterior del
comportamiento de la cámara de curado en cuanto a la humedad y
temperatura en función del tiempo.
4.1. OBTENCIÓN DE LA HUMEDAD DE LA CÁMARA.
Existen varias formas de medir la humedad del ambiente en un recinto
dado. La forma más sencilla es la utilización de higrómetros, que dan una
indicación visual de la humedad. Para el caso en estudio (humedad de la
cámara), se necesita, además de conocer el valor de la humedad en cada
instante dentro de la cámara, tener la posibilidad de controlarla dentro de los
parámetros establecidos por la norma respectiva. Por este motivo, el equipo
o aparato de medición de humedad debe tener alguna forma de
comunicación con el sistema de control de humedad, consistente en la
inyección de agua nebulizada en el interior de la cámara.
Los transductores de humedad con salida de señal eléctrica (0-10VDC
o 4-20 mA) para humedades relativas elevadas (sobre 90%) no están
disponibles comercialmente.
62
Una forma de obtener la humedad relativa, más económica es
midiendo la temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo y aplicar algunas de
las ecuaciones que relacionan la humedad relativa con estas temperaturas.
Una ecuación que entrega resultados satisfactorios es la siguiente:
Ts = Th – 35log (Hr) Ecuación 4.1
Donde Hr es la humedad relativa, Ts es la temperatura de bulbo seco
y Th es la temperatura de bulbo húmedo. Esta última, Th, se puede obtener
midiendo la temperatura en el interior de un recipiente con agua y medir la
temperatura ambiente, a una distancia no mayor de 20 cm de separación
para obtener la temperatura bulbo seco (Ts).
Para diseñar un sistema de control de la humedad de la cámara, es
necesario que los termómetros de medición de Ts y Th tengan comunicación
con el equipo de control. Una forma es utilizar transductores de temperatura
con salida 4-20 milis Amper (mA) que se hacen llegar al controlador, el que
debe tener capacidad de realizar las operaciones matemáticas para calcular
la humedad y elementos de control para operar los inyectores de agua
nebulizada.
4.2 DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE
AUTOMATIZACION
Para tomar la temperatura al interior de cámara se puede utilizar una
PT 100 (Fig. 4.1), que es una resistencia eléctrica que varía con la
temperatura.
63
Fig. 4.1: PT 100, resistencia eléctrica31.
La variación de la resistencia se detecta con instrumentos
(transductor, Fig. 4.2) que entregan una salida de 4-20 mA en función de la
temperatura, además de mostrar la temperatura en el display, (círculo rojo).
Fig. 4.2: Tablero eléctrico con transductores y Plc.
31
Es un sensor de temperatura, que transforma los cambios de temperatura en señales eléctricas. Ver
en Capitulo II, equipos de control.
64
El instrumento dispone de ajustes que permiten determinar el rango de
temperatura deseado. De esta manera, se consigue una respuesta como la
que se muestra en la fig. 4.3.
Fig. 4.3: Rango de Trabajo del Transductor.
Los dos instrumentos que miden Ts y Th envían sus salidas de 4-20
miliAmper (mA), en forma simultánea, al PLC (control de humedad) y al
sistema de adquisición de datos al computador, donde se almacenan los
datos de temperatura en función del tiempo.
Para controlar la humedad se usó un PLC Mitsubishi Ald2 14 MR - D
(Fig. 4.4) que tiene bloques matemáticos sencillos y elementos control.
65
Fig. 4.4: PLC modelo ALD2-14MR-D (32).
Las señales que entran al PLC, correspondientes a la temperatura de
bulbo seco y bulbo húmedo, se desarrollan al interior, generando como
resultado final, una acción que termina en ejecutar o activar el sistema de
control de la humedad.
En la fig. 4.5 se observa una imagen del software ALFA V2 Mitsubishi,
que permite crear los programas y cargarlos después al PLC.
32
Ver anexos sobre Especificaciones Técnicas A.3.3.
66
Fig. 4.5: Software Alfa V2, estructura de programación.
Se pueden visualizar dos programas aparte; el primero (círculos rojo y
amarillo) corresponden al control sobre el llenado del canal de agua para
generar temperatura (explicado en capítulo 3).
El segundo (círculo azul) corresponde a las entradas de lectura de
humedad, desde las cuales continúan los bloques matemáticos y de control
de la humedad. La programación del PLC está orientada a objetos.
El bloque matemático se desarrolla en base a la ecuación de la
humedad relativa, que es de carácter logarítmica. Debido a que este PLC
solamente trabaja con operaciones matemáticas simples, de multiplicación,
67
división, suma y resta, debe realizarse previamente un tratamiento
matemático de la ecuación 4.1.
Cuando se grafica la humedad en función de las temperaturas
utilizando la ec. 4.1, se observa que dentro del rango de trabajo, sigue
aproximadamente una recta, como se aprecia en la fig. 4.6. cuya ecuación se
puede encontrar aplicando el método de los mínimos cuadrados, obteniendo
como resultado la recta de puntos negros, con un error máximo de 0,12 %
dentro del rango de trabajo, lo que es satisfactorio para este caso.
Fig. 4.6: Grafico temperatura vs humedad.
La ec. Linealizada de la humedad queda como:
100)(35
206% hsr TTH Ecuación 4.2
68
Esta ecuación se introduce en el bloque F09 del PLC (fig. 4.5). La
salida del bloque es la humedad relativa de la cámara. En el bloque F06 se
almacena el valor deseado de la humedad, típicamente sobre 90%, que se
puede modificar con los botones + - del PLC.
Estos valores se comparan en el bloque F13, obteniendo el error de
humedad, que opera el bloque B25, correspondiente a un variador de tiempo
cuya salida es la conexión o desconexión del sistema de inyección de agua
nebulizada en un periodo de tiempo ingresado mediante al PLC.
El valor de la humedad de la cámara y el set point (valor deseado) se
indican en el display del PLC. Físicamente, los botones para subir o bajar el
set point de humedad están disponibles al lado derecho de la pantalla del
PLC (fig. 4.4).
4.3 DESCRIPCION DEL SISTEMA DE BASE DE DATOS
Como se explicaba, primero se debe desarrollar un Sistema de
Adquisición de datos, que está conformado por la medición de las variables a
controlar, a través de sensores, en este caso la temperatura, como la PT –
100. Luego la transmisión, tiene que ver con los transductores que permiten
que los equipos se comuniquen entre sí y por último, el sistema de
almacenamiento, a través del PC, que es generado por software especialista
en base de datos.
Las señales generadas por los controladores de temperatura, también
convierten los valores análogos a norma Modbus (33), con comunicación RS-
33
La Norma Modbus es un protocolo de comunicaciones que permite interrogar o escribir sobre un
instrumento específico, de los que estén conectado en paralelo al cable RS – 485.
69
485. Los dos controladores transmiten sus valores al PC, pero como éste no
tiene entrada RS-485, se usa un convertidor de esta norma a USB (Fig. 4.7),
que si tiene como entrada el PC.
Fig. 4.7: Convertidor de RS- 485 a USB.
Las señales digitales provenientes de los dos controladores, son
obtenidas por el software “LOOKOUT”, el cual realiza el monitoreo del
proceso, en forma instantánea, como se visualiza en la Fig. 4.8.
70
Fig. 4.8: Visualización del Software” Lookout” de Adquisición de Datos.
El Programa de aplicación para este caso, usado “Lookout” fue
elaborado de tal forma que las temperaturas se visualicen en la pantalla de
manera instantánea. A su vez, el programa envía las señales
inmediatamente una planilla Excel, generando el respaldo de la información,
elaborando una carpeta del día, de la semana y del mes.
El almacenamiento de datos se tomó por tres días logrando una
cantidad impresionante de valores para analizar. El siguiente cuadro se
visualiza la información complementaria de las señales almacenadas:
71
Fig. 4.9: Información de cada Lectura Almacenada.
Las lecturas guardadas por el programa se identifican por medio de la
información que complementa a cada una de ellas, como se aprecia en la
Fig. 4.9, dando la posibilidad de visualizar, las condiciones a las que
estuvieron expuestas las muestras al interior de cámara, y verificar si
cumplieran con la norma chilena Nch 1017 of 75 del Curado del hormigón.
En resumen, se puede decir que se describió el sistema que genera la
automatización de la cámara de curado, comprendiendo desde su
conformación con equipos e instrumento y funcionamiento del mismo
(Diagrama de instrumento Anexo A.2). Con la ayuda de alumnos memorista y
académicos de ingeniería eléctrica, se logró elaborar y ejecutar el sistema de
adquisición de datos.
Con respecto al capítulo siguiente, se dará cuenta del resultado
obtenidos de la experiencia realizada a través de los sistemas de control de
humedad y temperatura que generaron la información de la base de dato.
Como también el análisis del comportamiento térmico de la cámara de
curado.
72
CAPÍTULO V:
“ANALISIS DE LOS RESULTADOS”
73
En este capítulo, se analizan los resultados obtenidos de las dos
experiencias realizadas, en primer lugar correspondiente al estudio térmico,
realizado mediante una cámara termográfica, que muestra la distribución de
la temperatura superficial del lugar de enfoque. En segundo lugar, trata sobre
los resultados obtenidos a través del sistema de adquisición de datos,
concerniente al tema de las lecturas de bulbo seco (Ts) y bulbo húmedo
(Th).
5.1 EXPERIENCIA TERMOGRAFICA
Este análisis comprende a grandes rasgos, la conducta térmica
que se genera el interior de la Cámara de Curado, con respecto a
distribución de la temperatura superficiales de las paredes y piso.
Los resultados obtenidos, fueron los siguientes:
La puerta de acceso marcó una temperatura de 14º C, que implica
estar bajo norma. La puerta es un elemento conformado mayormente
de aluminio y con vidrio simple. Por el hecho de ser metal, es un
puente térmico y por ende disipa mayor cantidad de energía calórica
que otros materiales, con una conductividad térmica 210 (W/m²K). Es
la zona más crítica en relación a pérdidas térmicas.
El piso conformado de hormigón (conductividad 1,63 W/m²K), mostró
temperaturas menores a las exigidas en la norma de curado, a través
del diagrama térmico, marcando 16,6º C y puede ser que no exista
una especie de aislante bajo el radier.
El cielo está conformado por dos láminas plásticas a ambos lados
separados por 10 cm y el aire al interior se transforma como una
buena barrera térmica. En este sector no hay pérdidas térmicas de
74
consideración, pero sí existen ganancias del exterior. La temperatura
interior es 21,3º C y exterior 21,6º C.
La investigación térmica fue realizado mediante condiciones de
temperatura favorables al exterior de 22 º C. aprox. De manera que los
resultados obtenidos por las fotografías térmicas, tiene un aporte del exterior.
Esta experiencia solamente fue para obtener una idea de cómo
interactúa la cámara con respecto a nivel térmico. Para conocer un análisis
más exhaustivo, se deberá realizar a través del tiempo y obtener resultados
de cómo se comporta en los periodos de invierno, que es donde existen
temperaturas mas bajas y generaría las perdidas térmicas hacia el exterior.
5.2 RESULTADOS DEL SISTEMA DE ADQUISICION DE DATOS
Las temperaturas obtenidas de la cámara de curado mediante los
sistemas de automatización explicados anteriormente (Cap. IV, 4.3), se
almacenan en archivos de tipo Excel.
El sistema de adquisición de datos, está programado para almacenar
lecturas, por minutos, como máximo 24hr en forma continua, después se
abre otra carpeta y vuelve por otras 24 hr.
A continuación se analizan los datos almacenados, de los respectivos
días que funcionó el sistema de adquisición de datos. Cabe mencionar que
cada lectura viene con la información de la siguiente manera; mes, día, año;
hora, Th, Ts.
La humedad fue obtenida mediante la fórmula 4.1 y que se generó
después de obtener los datos. Se tomaron algunas lecturas del universo al
azar, para análisis.
75
5.2.1 Análisis de Datos:
Las lecturas visualizadas en la Figura 5.2.1, corresponde al segundo
día de adquisición de datos, en un rango de tiempo para análisis, desde
16:40 hr hasta 17:00 hr.
Fig. 5.2.1: Muestras extraídas de la Base de Datos
Los datos obtenidos se analizan mediante su compartimiento a través
del tiempo para ver si cumplen con lo estipulado en la Norma de curado del
Hormigón.
Para este caso el tiempo de análisis es de 20 minutos y las variables a
trabajar son la humedad relativa y la temperatura. A continuación se
visualizan los gráficos obtenidos:
76
97,00
97,50
98,00
98,50
99,00
99,50
0 5 10 15 20 25T min
W %
Fig. 5.2.2: Grafico Tiempo vs. Humedad
20,55
20,6
20,65
20,7
20,75
20,8
20,85
20,9
20,95
21
21,05
0 5 10 15 20 25
T min
Te
mp
.(C
º)
Fig. 5.2.3: Grafico Tiempo vs. Temperatura.
77
La Fig. 5.2.2, describe todo el desarrollo en forma continua del
comportamiento de la humedad, demostrando que se mantiene a través del
tiempo sobre el mínimo requerido que es 90 % según norma.
En la Fig. 5.2.3, se visualiza el comportamiento ascendente de la
temperatura a través del tiempo, enmarcado en los límites establecidos por
las normas que son 20º ± 3 C. También cabe señalar que comparando los
dos gráficos se cumple la ley que al aumentar la temperatura disminuye la
humedad.
Los datos analizados, no inciden mucho en los resultados finales de
una muestra, ya que son apenas 20 min, y solamente tiene el objeto de dar a
conocer la forma de generar los gráficos.
78
CONCLUSIONES
79
Los estudios realizados sobre la cámara de curado en esta tesis, han
permitido realizar una serie de mejoras que quedaron en servicio, como es el
control de temperatura con suministro de humedad que, sin ser de diseño
completo del alumno memorista, éste tuvo participación, junto con
profesionales de otras especialidades. También está el diseño y prueba del
sistema de suministro de humedad por medio de inyección de agua
nebulizada.
También se analizaron algunas deficiencias de la cámara en el
desarrollo de la tesis, planteando las soluciones, especialmente en los
aspectos constructivos y de adquisición de datos de temperatura y humedad.
Los estudios del comportamiento térmico, mediante una cámara
termográfica, evidenciaron algunas falencias focalizadas a nivel constructivo
de la cámara, en particular, la mala aislación térmica del piso y utilización de
material inadecuado en la puerta de aluminio, que tiene una alta
conductividad térmica, que se propone que sea de PVC o madera tratada
con vidrio termo-panel. Se recomienda, además, la instalación de una pre-
cámara para el acceso al recinto, que impida variaciones bruscas de
temperatura y fuga del aire humedecido.
Existen modificaciones necesarias para el funcionamiento adecuado
de la cámara, como es ampliar y generar una buena distribución de las
muestras, de manera tal que tengan contacto directo con las variables de
temperatura y humedad. Otra modificación a realizar es construir un buen
sistema de evacuación de los excesos de agua.
Se propone mejorar la aislación térmica del piso con sobre-radier
estructural encima de aislapol de alta densidad.
80
El mejoramiento de la aislación térmica de paredes puede traer una
importante reducción de gastos en consumo de energía eléctrica que
actualmente se usa para controlar la temperatura de la cámara.
La implementación del sistema de medición, control y registro de la
humedad, propuesto y probado en este trabajo, pero que no quedó instalado
en forma definitiva, por la falta de equipos, los cuales son: 2 PT-100, 2
controladores de temperatura y transductor RS-485 a USB, los que
permitirán operar la cámara dentro de los límites establecidos en la norma, y
con respecto a los software para los sistema de adquisición de datos, existe
la posibilidad de llegar a un acuerdo con el Departamento de Ingeniería
Eléctrica, que tienen equipos de gran nivel, ya que esta actividad no afecta
las prestaciones de este equipo en el que hacer de ese Departamento. Sólo
es necesario hacer algunas inversiones.
Durante el desarrollo del trabajo se observó que el sistema de control
combinado de temperatura y humedad efectuado con el canal de agua
abierto a la atmosfera tiene buen comportamiento durante la mayor parte del
tiempo, cuando las temperaturas exteriores son bajas, pero en los meses de
verano, cuando no se necesita inyectar calor a la cámara, es notorio la baja
de humedad, siendo imprescindible implementar a la brevedad el sistema de
inyección de agua nebulizada diseñado.
81
ANEXOS
82
A.1
“PLANO DEL LABORATORIO AUSTRO-UMAG.”
83
A.2
“DIAGRAMA DE INSTRUMENTOS”
84
A.3
“ESPECIFICACIONES TECNICAS”
85
A.3.1 Compresor de Aire
- Marca: Gladiador
- Modelo: CE 324
- Datos técnicos:
Voltaje- Frecuencia 220 V - 50 Hz
Potencia de motor 1500W - 2HP
Caudal 167L/min. - 5.9CFM
Velocidad 2850/min.
Capacidad de Tanque 24L – 6.34 Gal.
Presión Máxima 8bar – 115PSI
Peso 25.5kg – 56.2lb
- Fabricado en china
86
A.3.2 Cámara Termográfica
- Marca: Fluke
- Modelo: IR Flexcam Ti50FT
- Datos técnicos:
1.- Óptica:
1.1 Infrarrojo
1.2 Visualización
2.- Medida de la temperatura:
*mayor información en la página www.fluke.es*
87
A.3.3 PLC MITSUBISHI
- Modelo: AL2-14MR-D
- Datos Técnicos:
E/S Integradas 14
Entradas digitales 8
Entradas analógicas 8
Salidas integradas 6
Cons. Máx. de 7,5
potencia W
Peso kg 0,3
Dimensión (An x Al x La)mm 124,6 x 90 x 52
Alimentación Volt 12
consumo de 4
potencia típico W
todas las E/S 1
ON/OFF W
*más información en el sitio web: www.mitsubishi-automation.es*
88
BIBLIOGRAFÍAS
Normas Chilenas: “NCh1017 of75” y NCh1018 of77. (1)
Holmgren G. Arturo, Cavieres C. Guillermo, Cepeda C. Rafael, “Experiencia de la Red Técnica del Grupo Polpaico para Optimizar las obras de sus Clientes: La importancia de un correcto curado de las probetas de hormigón”, Santiago de Chile, 2006. (2)
Mansilla S., Raúl; Trabajo de título: “Especificaciones para la construcción de una cámara de curado para probetas de hormigón en el Laboratorio”, Universidad de Magallanes, Punta Arenas, 1998. (3)
Martínez Trejo, Sergio; Estudio: “Control Ambiental en Cámaras de Curado para Hormigones”, Laboratorio Nacional de Vialidad del MOP, Santiago, Chile. (4)
Walkerling M., Pablo; Trabajo de Titulo: “Aislantes Térmicos usados en Magallanes”, Universidad de Magallanes, Punta Arenas, 2009.(5)
Abarca, Pablo; Documento:”Sistemas de Control Automático”, El ABC de la automatización. 2008. Asociación de la Industria Eléctrica, Electrónica Chile.AIR © 2009. (6)
Meruane, Carolina y Garreaud, René; Documento: “Determinación de Humedad en la atmosfera”, Universidad de Chile, 2006.(7)
U.N.T.; Documento: “Autómatas Programables”, Universidad Nacional de Tucumán, Argentina, 2010. Disponible en internet en: www.herrera.unt.edu.ar. (8)
Mitsubishi. 2006; Catalogo de Producto, EBG 168-ES; “ALPHA Minicontroladores”, Disponible en internet en: www.mitsubishi-automation.es. (9)
Garrido, Pedro; Documento: “SENSORES DE TEMPERATURA”; El ABC de la automatización. Asociación de la Industria Eléctrica, electrónica Chile AIR © 2009. (10)
Cobo, Raúl; Documento: “PLC”; El ABC de la automatización. Asociación de la Industria Eléctrica, electrónica Chile AIR © 2009. (11)
Loiola Z., Iban; Curso en línea;”AUTOMATAS PROGRAMABLES”-“LA AUTOMATIZACION”, Universidad del País Vasco, 2001.disponible en internet en: www.sc.ehu.es. (12)
89
Barluenga B., Gonzalo; Estudio; “TECNICA DEL HORMIGON Y SUS APLICACIONES”, Curso 2007-2008. EUT. Universidad de Alcalá.(13)
Alvarez P. Manel; Trabajo: “CONTROL, VERTIDO Y CURADO DEL HORMIGON PESADO”, 2008. Universidad Politécnica de Cataluña. (14)
De Solminihac T., Hernan y Thenoux Z., Guillermo; “PROCESO Y TECNICA de CONSTRUCCION”, Quinta edición, 2008. Ediciones Universidad Católica de Chile.(15)
