LA REHABILITACIÓN DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE HORMIGÓN Y SU

LA REHABILITACIÓN DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE HORMIGÓN Y SU
CONTRIBUCIÓN A LA PRESERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE
Sánchez Rodríguez, Fernando1, Vera González, Juan A.2 Ruiz Cabrera, Fernando3 y
Teodoro Figueroa Estrada3
1Facultad
de Construcciones, Universidad Central de Las Villas, Cuba,
([email protected])
2Grupo Empresarial del Ministerio de la Construcción, Villa Clara, Cuba,
([email protected])
3Empresa de hormigón de Villa Clara, Cuba
([email protected])
Palabras claves: producción de hormigón, impactos ambientales, control de calidad.
RESUMEN
En el trabajo se exponen las experiencias de la rehabilitación de una planta productora de
hormigón y lo que ha significado desde el punto de vista de la preservación del medio
ambiente.
Se analizan las condiciones previas a la rehabilitación, en las que se destacaban las deficientes
condiciones de producción, la baja eficiencia y calidad de los hormigones, así como las
afectaciones al medio.
Luego del diagnóstico y la toma de medidas, se logran resultados muy superiores desde el
punto de vista de la calidad del producto, la reducción de costos y la no ocurrencia de
impactos negativos al medio ambiente. En la actualidad esta es la planta productora de
hormigón con mejores indicadores de eficiencia en Cuba.
INTRODUCCIÓN
La gran mayoría de las actividades productivas que realiza el hombre provocan impactos
negativos al medio ambiente. Dentro de ellas las relacionadas con la construcción son
particularmente ofensivas y en su mayoría con daños irreversibles. Desde el propio
emplazamiento de las obras se produce impacto al medio. La construcción es altamente
consumidora de materiales vírgenes. Algunos patrones de la modernidad han llevado a la
sustitución de materiales tradicionales como la tierra y la piedra por otros como el hormigón y
el acero, que son grandes consumidores de energía y altos emisores de contaminantes1, sobre
todo por la gran cantidad de desperdicios que generan.
En Cuba, país en vías de desarrollo y con muy limitados recursos energéticos, los procesos
que consumen gran cantidad de energía y que también pueden impactar negativamente al
medio, como es la producción de hormigón, son particularmente monitorizados y fiscalizados
por diversos organismos, con el objetivo de mantener los niveles de producción sobre bases
técnicas, económicas y ambientales satisfactorias.
La producción de hormigón en plantas en el país crece cada año y con ella el consumo de
cemento como principal materia prima. Los indicadores actuales de kg / cm2 de resistencia por
kg de cemento se sitúan alrededor de 0.8. Conseguir estos indicadores y tratar de mejorarlos
es una de las prioridades del Ministerio de la Construcción y sus dependencias.
La planta productora de hormigón que se analiza en este trabajo es hoy la que tiene los
mejores indicadores del país con relación al consumo de cemento por kg de resistencia,
lográndose resultados superiores al de 1.0 kg /cm2 de resistencia media por cada kg de
cemento consumido en mas del 50 % de sus producciones Pero también es en extremo
respetuosa con el medio ambiente, pues actualmente cuenta con un Diagnóstico Ambiental
que arroja resultados positivos. Estos resultados se han logrado después de una rehabilitación
total que ha reconvertido su producción y fue realizada entre los años 2000 y 2001. En los
últimos años antes de esa fecha, la situación de la planta era en extremo negativa, tanto por los
deficientes índices de producción como por los impactos negativos al medio.
En este trabajo se expone una síntesis de la rehabilitación, destacando las medidas para
disminuir los índices consumo de la producción, elevar la calidad y minimizar o disminuir los
impactos negativos al medio.
DIAGNÓSTICO DE LA PLANTA ANTES DE LA REHABILITACIÓN
La planta está ubicada en la provincia de Villa Clara, en el centro de la isla y su fecha de
fabricación es de 1952, aunque su puesta en explotación en ese sitio es en 1960. Ocupa un
área de 18 000 m2.
1
Datos del Worldwatch Institute
2
Es del modelo “Blutter” que realiza las dosificaciones por peso, con entrega del hormigón
para camión mezclador y su capacidad de producción era de 400 m3 por jornada de 8 horas.
Antes de la rehabilitación los resultados productivos y medioambientales de la planta eran
muy cuestionados. El análisis de los indicadores de producción y eficiencia mostraban la
tendencia casi generalizada de las caídas en las resistencias, altos consumo de cemento, entre
otros problemas. (tabla 1)
Rbk
Rbm
CEMENTO ARENA PIEDRA GRAVILLA
LOTE
PROY. OBTENIDA
(kg)
(kg)
(kg)
(kg)
(Mpa)
(Mpa)
1-01
305
742
2-01
290
874
3-01
290
4-01
1025
ST
REND.
(kg/cm2/
kg de
cemento)
17.5
20.8
8.8
0.68
986
17.5
19.0
5.0
0.65
883
990
17.5
22..0
6.4
0.75
320
859
969
20.0
22.7
5.6
0..71
5-01
415
691
913
25.0
30.0
3.9
0..72
6-01
380
842
950
25.0
29.5
4.1
0..78
7-01
450
805
9088
30.0
31.9
4.8
0..71
Tabla 1. Indicadores de eficiencia y calidad del hormigón, año 2001
La tabla 1 muestra que de siete lotes confeccionados en el 2001, cinco (1, 2, 3, 4 y 7), no
cumplen con la resistencia establecida por el proyecto.
Solamente uno (el 5), cumple con la desviación típica de 4,0 Mpa establecida para este tipo
de planta, lo que demuestra la poca uniformidad que existía en la producción del hormigón.
Al analizar el rendimiento del cemento se puede ver que solo dos lotes (3 y 6) tienen
rendimientos superiores a 0.75 Kg/cm2 de resistencia por Kg de cemento consumido, que es el
valor aceptado por el Ministerio de la Construcción (Micons), en el país. Todo esto se debía
fundamentalmente, a desviaciones muy grandes, el uso de áridos no adecuados y no usar
aditivos químicos idóneos.
Otro aspecto negativo era la inconformidad manifiesta del cliente con el producto recibido,
tanto por las caídas de resistencias que se generaban, las demoras en servir el hormigón en las
3
obras, así como su falta de laborabilidad en muchos casos. Todo esto era provocado la
inexistencia de un sistema de aseguramiento de la calidad, por el deficiente parque de
equipos, las condiciones físicas de las instalaciones complementarias y un bajo nivel de
atención a los trabajadores.
Deficiente parque de equipos
Desde el punto de vista de la protección e higiene del trabajo se detectaban los siguientes
aspectos:
 Caos en la circulación interna tanto de vehículos como de personas.
 Falta de señalización de lugares peligrosos o de potencial riesgo.
 Deficiente estado técnico del equipamiento.
 Falta de protección en las partes móviles.
Desde el punto de vista ecológico las últimas inspecciones que se realizaron a la planta antes
de su rehabilitación señalaban varias violaciones de la normativa vigente e impactos al medio
como los siguientes:
 Emisiones de polvo a la atmósfera por encima de los patrones permisibles.
 Niveles de ruido por encima del umbral permisible.
 Fugas en instalaciones de agua y permanente desperdicio de ella.
 Los residuales de la planta se evacuaban a lugares no apropiados para su recepción
4
Altos desperdicio de agua y contaminación de los suelos
LA REHABILITACIÓN
El proceso de rehabilitación y reconversión de la planta perseguía los siguientes objetivos:
1. Modernizar el proceso productivo
2. Implantar un sistema de control de la calidad
3. Mejorar los indicadores de producción
4. Disminuir o minimizar los impactos negativos al medio ambiente
1.- Respecto a la modernización del proceso productivo
Se realizaron las siguientes actividades:
En cuanto a la mecanización:
 Montaje de cilindros neumáticos para abrir y cerrar las compuertas de áridos y
cemento de los lugares de almacenamiento tecnológicos al sistema de pesaje
 Reparación de vibradores
 Reparación de válvulas de descarga de los materiales hacia los camiones
hormigonera
En cuanto a la automatización:
 Instalación de pesas en los silos
 Colocación de electro válvulas para abrir y cerrar las compuertas a distancia.
 Colocación de equipos para la automatización de la dosificación. Se instaló el
programa DOSAT-HO4 que permite, desde una consola de mando, enviar la
información a la planta dosificadora.
 Colocación de un equipo para el control del agua de amasado.
5
2.- Implantar un sistema de control de la calidad
El sistema de control y aseguramiento de la calidad se estableció para todo el flujo de
producción. Desde el arribo de la materia prima a la planta hasta la entrega en obra del
producto, existe un seguimiento y evaluación de los parámetros de calidad establecidos, lo
que hasta el momento ha arrojado significativos resultados. (Figura 1)
NEGOCIACIÓN
Y CONTRATACIÓN
Solicitud de elaboración
del producto
Inspección visual y
toma de muestras para
el laboratorio
Recepción de la materia
prima
Se suben los materiales
para el área de
dosificación
Se comprueba la
humedad de la arena y
temperatura del
cemento
Inspección visual del
camión hormigonera
Se toma muestra del
hormigón
Elaboración del
hormigón
Se carga el camión
hormigonera
Se expide la
declaración del
suministrador.
Se comprueba el
asentamiento y
se realiza
ensayo de masa
volumétrica
Facturación y transporte
a obra
Resultado del servicio
Figura 1. Esquema del flujo de producción en que se indican las principales fases del
aseguramiento y control de la calidad
6
3.- Mejorar los indicadores de producción
Para mejorar los índices de producción y la calidad del producto final se tomaron medidas
respecto a las materias primas y otros aspectos, como fueron:
 Elegir áridos que permitieran la confección de un hormigón resistente, durable y con
buenos rendimientos del cemento (se sustituyó la arena natural de la mina “Sergio
Soto” por la arena artificial de la cantera “Mariano Pérez”)
 Se rectificaron,
actualizaron y se corrigen de forma activa las dosificaciones
existentes con un estudio que permitió obtener el mínimo consumo de cemento.
 Se eligió el aditivo idóneo que garantizara mayor calidad del producto en función de
las características de la planta y los materiales que se están utilizando.
 Se eliminó la adición del agua en obras ya que con el aditivo se garantiza mayor
tiempo de laborabilidad en la colocación del hormigón.
 Se implantó un sistema de gestión de la calidad basado en las NC ISO-9000 –2001
 Se automatizó la Planta para disminuir los por cientos de error en el pesaje.
4.-Disminuir o minimizar los impactos negativos al medio ambiente
Desde el punto de vista del medio ambiente, el diagnóstico realizado a la planta en 20032
arroja resultados muy positivos en los aspectos que antes de la reconversión fueron evaluados
como de impacto negativo al medio.
Se acometieron varias tareas destinadas al mejoramiento de la situación Ambiental como
fueron:

Construcción de órganos de tratamiento para los residuales líquidos.

Canalización de estos residuales al colector del alcantarillado.

Ordenamiento de las áreas de almacenes.

Mejoramiento de las condiciones laborales de los trabajadores.

Siembra de árboles y mejoramiento de las áreas verdes.

Montaje de un sistema para humedecer los áridos previos al mezclado de los mismos.

Ordenamiento en el manejo y disposición de los desechos sólidos, gran parte de los
cuales son utilizados en obras de la construcción como material de relleno.

Mejoras en el proceso de llenado con hormigón de los camiones que permiten la no
dispersión de polvo a la atmósfera y el derrame de desechos sólidos a los residuales
líquidos.

2
Embellecimiento y pintura de las áreas y instalaciones de la empresa.
Diagnóstico Ambiental realizado por la empresa GEOCUBA Villa Clara-Sancti Spíritus, DEMA.
7
RESULTADOS OBTENIDOS
Mejoramiento de la Calidad
Desde el punto de vista de la calidad del producto y los índices de consumo de cemento en la
tabla 2 se muestran los resultados del 2005.
CEMENTO AGUA ARENA GRAVILLA Rbk
Rbm
LOTE
(kg)
(kg)
(kg)
(kg)
PROY. OBTENIDA
1-05
2-05
3-05
4-05
5-05
6-05
7-05
8-05
290
310
365
410
335
390
340
290
200
167
210
213
168
160
160
165
901
881
857
835
870
955
874
867
901
983
857
835
980
963
985
1000
15.0
20.0
20.0
25.0
25.0
30.0
25.0
20.0
23.1
30.9
27.7
31.4
33.0
32.8
30.4
28.9
ST
1.1
1.1
2.4
1.7
2.6
2.1
1.3
1.4
REND.
kg/cm2
/kg de
cement
0.80
1.00
0.76
0.77
0.99
0.84
0.89
1.00
Tabla 2. Indicadores de eficiencia y calidad del hormigón, año 2005
En el año 2005 en la totalidad de los lotes se cumple con la resistencia característica
establecida por los proyectos, las desviaciones típicas son inferiores en todos los casos a 4.0
siendo considerada excelente la uniformidad del hormigón producido y además, en el
rendimiento del cemento siempre se obtuvo un índice superior a 0.75 Kg/cm2 por Kg de
cemento, índice establecido por el Micons para medir la eficiencia en cuanto a su uso.
Mejoramiento del medio ambiente
En la tabla 3 se muestran los resultados de las mediciones sobre la calidad del aire en dos
puntos de la planta y a cien metros de ella3.
Según Norma Cubana
Área / Contaminantes
C µg/m3
µg/m3 (para 20 min)
309,1
500
252,3
300
Según Norma Cubana
µg/m3 (para 20 min)
500
Área Premezcladora
SO2 (Dióxido de azufre)
PTS (Partículas Totales
Suspendidas)
Banda transportadora de
áridos hacia la tolva
SO2 (Dióxido de azufre)
PTS (Partículas Totales
3
Cµg/m3
287,6
Datos tomados del Diagnóstico Ambiental realizado por la empresa GEOCUBA Villa Clara-Sancti Spíritus, DEMA.
8
Suspendidas)
211,6
300
Según Norma Cubana
µg/m3 (para 20 min)
500
Cien metros hacia el Oeste
Cµg/m3
SO2 (Dióxido de azufre)
289,4
PTS (Partículas Totales
Suspendidas)
201,5
300
Tabla 3. Calidad del aire según estudios realizados en 2003 Resultados obtenidos
Desde el año 2002 se observa un mejor aprovechamiento de los portadores energéticos que
emplea la planta. Se han reorientado los vertidos de aguas residuales y éstas cumplen con los
parámetros de establecidos por las normas para el vertimiento de aguas residuales a las aguas
terrestres y al alcantarillado, entre otros aspectos que hacen más sustentable la producción.
IMPACTO EONOMICO, SOCIAL Y MEDIO AMBIENTAL
I.-Impacto Económico
A continuación presentamos una tabla resumen que recoge los resultados obtenidos hasta
Mayo / 2005. Ver anexo # 1 Modelo 126 529 que se emite al MICONS Nacional
Ano
St m.p
2
Rendim. kg/ cm x kg de cem
2001
5.5
0.71
2004
2.1
0.81
2005
1.7
0.89
tabla # 4
En la tabla anterior [tabla 4] se aprecia un incremento de un 20 % al comparar el año 2001
con el 2005
El índice de consumo medio de cemento por M3 se mantuvo en el Periodo del 2001 al 2005
aproximadamente en 340 Kg y el ahorro de cemento oscilo entre 60 y 70 Kg. por M3 de
hormigón producido. Al hacer un análisis por dosificaciones en el periodo analizado también
la reducción del consumo de cemento por resistencia esta entre 60 y 70 Kg. como se muestra
a continuación en la [tabla # 5]
9
Rbk
20.0
25.0
30.0
Consumo de cem
Kg. /m3
Año 2001
320
395
450
Consumo de cem
Kg. /m3
Año 2001
290
335
380
diferencia
70
60
70
La producción de m3 de hormigón de la planta en el periodo 2001-2005 fue de100 000 m3
El ahorro de cemento promedio fue de 65 Kg. por M3
100 000 M3 × 65KG…..6 500 000 KG.….6500TON DE CEMENTO EN EL PERIODO
VALOR DEL CEMENTO AHORRADO DE JULIO 2001-JULIO 2006…325 000 USD.
154 000 MN.
II.-Impacto Social
Permitió dar solución a
1. Obras muy distantes priorizadas ejemplo de ellas son
Viviendas afectadas por el huracán Michelle en Corralillo
Grupo Electrógeno de Placetas
Grupo Electrógeno de Remedios
Grupo Electrógeno de Ranchuelo
2. Obras distantes de la Batalla de ideas
Policlínico de Manacas
Policlinico de Remedios
Policlinico de Caibarien
Policlinico de Manicaragua
Policlinico de Rancho Veloz
Escuela Tania la guerrillera Cifuentes
Escuela Ely Pérez Manacas
Escuela José Marti Cascajal
Escuela Javier Calvo Esperanza
3. Obras que requerían para su ejecución hormigones especiales
Aeropuerto de Santa Clara
Tanque elevado de la EIDE
Plaza Ernesto Che Guevara
III.- Impacto Medio Ambiental
Desde el punto de vista ecológico se erradicaron
- Las emisiones de polvo a la atmósfera por encima de los patrones permisibles.
-Los niveles de ruido por encima del umbral permisible.
10
-Las fugas en instalaciones de agua y permanente desperdicio de ella que tanto perjudicaban
a los vecinos de la planta
-Los derrames de residuales de la planta y su evacuación en lugares no apropiados para su
recepción
CONCLUSIONES
La Empresa de Hormigón de Villa Clara tiene actualmente el Cerificado de Calidad por la
norma NC-ISO 9001-2001, con el alcance de Fabricación y Transportación del Hormigón
Fresco y Morteros, lo que indica que la misma cumple con el enfoque del cliente, practica el
liderazgo, tiene una amplia participación del personal, un enfoque de sistema, mantiene una
relación beneficiosa con los proveedores y mejora su desempeño. Como dato adicional se
puede señalar que es la primera planta del país que ostenta dicho certificado, y en el año 2004
estaba ya en el selecto grupo de 181 empresas cubanas con sistema de gestión de calidad
certificada, siendo una de las 19 con tal condición en la provincia de Villa Clara.
Este gran avance experimentado por la planta le permitió
1.-Dar respuesta a diversas obras de la batalla de ideas muy distantes de Santa Clara y que
necesitaron para su ejecución un volumen considerable de hormigón
2.-Aumentar la calidad del hormigón producido y acometer obras que necesitaban
hormigones especiales de elevadas resistencias ampliando el rango de acción de la planta
3.-Ahorrar desde el año 2001 hasta la fecha mas de 6000 ton de cemento lo cual alcanza para
ejecutar 2000 viviendas con diseños y tecnologías similares a las ejecutadas para los
cooperantes internacionalistas de la salud
4.-Eliminar impactos negativos al medio ambiente
5.-Mejor aprovechamiento de los portadores energéticos que emplea la planta
11