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Plantas de producción de hormigón. Transporte de hormigón.
Encofrados y armaduras. Puesta en obra y acabado.
Prefabricados.
Contenidos
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Producción de hormigón
Principales tipos de hormigón
Según las armaduras: (EHE - INSTRUCCIÓN DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL)- Hormigón en masa (HM): sin armaduras. Ej. Presas.- Hormigón armado (HA): con armaduras pasivas. Ej. Edificación.- Hormigón pretensado (HP): con armaduras activas. Ej. Estructuras.
Según la consistencia: (asentamiento en el Cono de Abrams UNE 83313:90)- Seca: 0-2 cm- Plástica: 3-5 cm- Blanda: 6-9 cm- Fluida: 10-15 cm
La docilidad del hormigón permite que, con los métodos previstos de puesta en obra, el hormigón rodee las armaduras y rellene completamente los encofrados sin que se produzcan coqueras. En el caso de hormigones para edificación, se recomienda en general que el asiento no sea inferior a 6 cm.
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Por resistencia (Kg/cm2 )
Por tamaño máximo de árido en función de los tipos de elementos a hormigonar.
Por dosificación ( Kg cemento/m3 hormigón )
Producción de hormigón
Análisis de la producción de hormigón
Comprar de hormigón preparado
Fabricar el hormigón en instalaciones propias
Siempre que necesitemos hormigón tendremos que decidir teniendo en cuenta costes, seguridad, calidad y medio ambiente, entre:
¿Qué tipo de planta de hormigón necesitamos?
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50556065707580859095
100
0 100 200 300 400 500
Co
ste
€
Producción Diaria m3
Comparativa Precio Hormigón
Planta PropiaMercado
Producción de hormigón
Análisis de costes
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FACTOR HUMANO + FACTOR TECNICO• Medidas de Protección Personal• Medidas Colectivas de Palas Cargadoras y Camiones• Medidas Específicas de una Central de Hormigonado
Producción de hormigón
CONTROL DE LA CALIDAD DE: MATERIAS PRIMAS Y CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO: cemento,
agua, áridos y aditivos. INSTALACIONES Y EQUIPOS HORMIGÓN COMO PRODUCTO FINAL
MINIMIZAR IMPACTOS AMBIENTALES: Emisiones atmosféricas: polvo, ruido y vibraciones. Vertidos: contaminación de aguas y suelos.
Seguridad
Calidad y Medio Ambiente
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Móviles
Fijas
Transportables
Producción de hormigón
Tipología de plantas de hormigón
Según Movilidad Según la Automatización
- Manuales (Móviles)
- Automáticas (Fijas)
- Semiautomáticas (Transportables)
http://www.ismaelandres.es/hormigon
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Producción > 50 m3 /h. Producción > 50 m3 /h.
Según el sistema de producción: Continuas (mezcladoras) Discontinuas (dosificadoras)
Producción de hormigón
INSTALACIONES FIJAS
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Producción de hormigón
Componentes básicos:Componentes básicos:
ALMACENAMIENTO: Cemento
En silos a granel Áridos
Playas Tolvas
Agua Depósitos
Aditivos Depósitos o silos
ALIMENTACIÓN: Cemento
Tornillos sin fin, Canal fluidificante, Por gravedad
Áridos Dragalina Fija Scraper manual Cinta transportadora Elevador de cangilones Radio rascante Tolvas y palas cargadoras
Agua Bombas, tuberías,
caudalímetros y filtros Aditivos
Sistema de dosificación
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- En ESTRELLA O RADIAL
Según la naturaleza del acopio de los áridos
Producción de hormigón
- En SERIE u HORIZONTALES
- En TORRE
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Según la Forma de Dosificación
De Básculas Independientes
Producción de hormigón
De Báscula Móvil
De Báscula con Cinta Extractora
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Producción de hormigón
INSTALACIONES TRANSPORTABLES
Producción < 50 m3 /h. Producción < 50 m3 /h.
-Producción discontinua
-Fácil montaje (poca obra civil – transportables o semitransportables)
-Estructura horizontal
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- Basculantes- Inversión de marcha - eje horizontal
- Mezcla forzada - eje vertical
- > 500 lts.
- < 500 lts.
Producción de hormigón
INSTALACIONES MÓVILES
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• Obras pequeñas• Transporte horizontal• Rendimientos = 3 m3/hora/hombre
• Sistema habitual y buen método• Transporte horizontal y vertical• Rendimientos = 12 m3/hora
Carretillas
GRÚA Y CUBAS
Montacargas o Dumpers
CAMIONES HORMIGONERA
Transporte del hormigón
TRANSPORTE INTERMITENTE
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El transporte de hormigón mediante CAMIONES HORMIGONERAS puede realizarse:
Introduciendo los materiales en el camión y realizar el amasado durante el trayecto.
Realizando el amasado en Planta e introduciendo la pasta en el camión para su traslado a Obra.
Introduciendo los materiales en el camión excepto el agua, ésta se añade una vez en obra, realizando allí el amasado .
En función de:• Tipo de Hormigón • Volumen• Distancia a Obra
• Temperatura exterior • Aditivos o No• Etc....
Transporte del hormigón
Camiones hormigonera
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Tambor
12º - 19º
Canaleta de Descarga
Boca Carga
ControlesHidráulicos
Agua 4 - 6 r.p.m. agitado6 - 18 r.p.m. amasado
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Gran Rendimiento
Cintas Transportadoras o cintas rápidas
Transporte del hormigón
TRANSPORTE CONTINUO
Bombeo del hormigón
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Transporte del hormigón
• Transporte horizontal• Permite mayores tamaños máximos de áridos• Exige consistencia plástica y descarga sobre embudos o trompas.• Precauciones ante: Lluvia, Viento, Sol.
Cintas transportadoras
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Antes de bombear hay que...
Estudiar las características de la Obra
Seleccionar tipo y características del equipo de bombeo.
Organizar la Obra en función del Bombeo
Estudiar la dosificación y el abastecimiento continuo del hormigón.
Prever alternativas por: interrupciones del
suministro roturas accidentes
Transporte del hormigón
Bombeo de hormigón
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El hormigón bombeado
requiere unas
características
especiales:
• Áridos rodados
• Granulometrías muy continuas y proporciones elevadas de finos
• El tamaño máximo de árido no debe superar a 1/4 del diámetro de la
tubería
• Consistencia blanda (asentamiento de 5 cm o más en el Cono de
Abrams)
Transporte del hormigón
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ALGUNAS RECOMENDACIONES EN EL BOMBEO DE HORMIGON
Las tuberías deben seguir los recorridos
mínimos con pocas curvas.
Se arriostrarán adecuadamente para que
resistan los esfuerzos que trasmiten la
circulación del hormigón.
Debe evitarse la proyección directa del
chorro de hormigón sobre las armaduras.
Evitar la segregación durante el bombeo.
Transporte del hormigón
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ENCOFRADO
1.- Superficie encofrante
2.- Microrrigidizadores
3.- Macrorrigidizadores
APUNTALAMIENTO
Encofrados
ELEMENTOS ESTRUCTURALES
1.- Puntal
2.- Cimbra
3.- Cercha
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· Material a emplear
· Espesor del mismo
· Distancia entre microrrigidizadores
· Paneles Fenólicos
· Madera
· Paneles metálicos
Materiales Cálculos
Encofrados
Superficie encofrante
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• Presión del hormigón + peso propio
• Separación entre microrrigidizadores
• Material del microrrigidizador
Estructuras portantes de las superficies encofrantes
Cálculos:
Encofrados
Microrrigidizadores
· Apoyan a los microrrigidizadores
· Apoyan a la superficie encofrante
· Reúnen toda la carga de los paneles
Macrorrigidizadores
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• Absorben cargas de los encofrados
• Son esbeltos: necesidad de arriostramiento
• Cabeza regulable• Cuerpo
Partes
Propiedades
Encofrados
Puntales
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• Sostienen verticalmente los encofrados • Diseñadas para cargas verticales: deben arriostrarse
Encofrados
Cimbras
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• Sostienen horizontalmente los encofrados en el caso de no poder utilizar una cimbra
• Diseñadas para cargas verticales: pandeo y flecha
Encofrados
Cerchas o celosías
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• Superficies planas horizontales
• Superficies planas verticales
• Piezas prismáticas
• ENCOFRADOS TREPANTES
• ENCOFRADOS DESLIZANTES
Encofrados
TIPOLOGÍA DE ENCOFRADOS
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Aplicación: Placas Forjados Tableros
Elementos constitutivos: Tablero horizontal Sopandas que lo rigidizan
Puntales de apoyo y riostras en diagonal
Soleras y cuñas que transmiten las cargas al terreno o forjado inferior
Encofrados
Superficies planas horizontales
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Aplicación: Muros a una o dos caras
Elementos constitutivos: Latiguillos que garantizan el espesor
o separación entre tableros Costales que rigidizan las tablas que
definen el tablero Carreras cruzadas con los costales Codales oblicuos, que actúan como
tornapuntas anclado en una solera inferior
Sujeción de pie constituida generalmente por una solera
Encofrados
Superficies planas verticales
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Elementos (pilares): Cuatro tableros laterales Tablas verticales Costales horizontales Bridas metálicas Arriostramientos Cogotes Cuñas Berenjenos o listones de
sección triangular Ventanas de registro Codales
Aplicación: • Pilares • Jácenas
Encofrados
Piezas prismáticas
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Elementos de los encofrados de jácenas (vigas maestras):
Solera Cuñas Puntales Cabecero con riostras Fondo Costeros Carrera Sujeción de pie Codales Latiguillos
Encofrados
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Aquellos que aprovechan, de forma repetitiva, el elemento de hormigón ejecutado anteriormente como base de sustentación para encofrar el siguiente.
Es decir, un encofrado trepante es un ENCOFRADO APOYADO SOBRE UNA ESTRUCTURA ANCLADA EN LA TONGADA INMEDIATAMENTE INFERIOR A LA QUE SE VA A HORMIGONAR.
Encofrados
Encofrados Trepantes
Aplicación:• Hormigonado en altura en:
– Presas– Pilas de puentes– Grandes muros– Edificación
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• Paneles de encofrado
• Consolas de trepa
• Elementos de fijación
ELEMENTOS PRINCIPALES DE LOS ENCOFRADOS TREPANTES
Encofrados
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• Plataforma superior
• Plataforma intermedia
• Plataforma inferior
• Plataforma inferior de vela (opcional)
ELEMENTOS AUXILIARES DE LOS ENCOFRADOS TREPANTES
Encofrados
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Aquellos que instalados por primera y única vez, no se desmontan ni se abren; sino que se desplazan de modo uniforme y continuo, simultaneando el hormigonado; hasta finalizar la totalidad de la obra.
Aplicaciones:
• Estructuras en las que domina la longitud sobre la sección transversal (ej. torres o pozos) .
•Obras de sección constante y continua (en obras de sección variable es necesario un mecanismo del conjunto bastante complejo).
Encofrados
Encofrados Deslizantes
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Los encofrados deslizantes avanzan en el sentido vertical manteniendo su forma y apoyándose en gruesas barras metálicas, denominadas barras de trepa, embebidas en el hormigón ya endurecido.
Encofrados
VAINA DE LA BARRA DE TREPA
CRUCETA DE LOS YUGOS
GATO HIDRÁULICO
YUGOS
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DOBLADORAS DE VARILLAS: Se encargan de doblar barras de acero, incluso en forma de espiral para armado de pilares.
Armaduras
FERRALLA
CORTADORA DE ARMADURAS: Permiten cortar y doblar varillas para armaduras con facilidad y eficiencia.
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ATADORAS DE ARMADURAS: Se emplean para el atado de barras de acero para la armadura. Apto para aplicaciones horizontales (losas o placas de hormigón) como también aplicaciones verticales (muros).
Armaduras
http://juancastarcreaciones.blogspot.com.es/2010/12/armadura-minima-y-maxima-en-vigas-de.html
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Con frío: Riesgo de pérdida de resistencia (la acción expansiva del agua al congelarse disgrega la masa).
Recomendaciones: Por debajo de 5ºC de temperatura ambiente NO debe hormigonarse. Se debe suspender el hormigonado cuando se prevea que dentro de
las 48 horas siguientes puede bajar la temperatura por debajo de 0ºC. Utilizar relaciones a/c bajas. Calentar el agua y/o áridos Cubrir las superficies (ej. con mantas térmicas). Utilizar aditivos (ej. anticongelante).
Puesta en obra y acabado
HORMIGONADO
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Puesta en obra y acabado
Con calor: Riesgo de pérdida de resistencia, fisuración y aumento de la retracción en las primeras edades.
Recomendaciones: Los materiales y encofrados deben estar
protegidos del sol. Utilizar cemento de bajo calor de hidratación Utilizar relaciones a/c altas. Enfriar el árido grueso con agua fría. Amasar el hormigón con agua fría y/o trozos de
hielo. Realizar el hormigonado por la noche. Una vez hormigonado, proteger del sol y el viento
con plásticos, cubiertas móviles, etc. Mantener la humedad mediante regado continuo
de la superficie.
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Elementos de poco espesor y mucha superficie horizontal, con hormigones de consistencia plástica y blanda.
Hormigones de consistencia blanda y fluida.
Apropiado para masas de consistencia seco-plástica.
Picado con barras
Vibrado
Apisonado
Puesta en obra y acabado
COMPACTACIÓN
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• Las bajas frecuencias (2000 c.p.m.) mueven los áridos gruesos.• Las frecuencias medias (6000 c.p.m.) mueven los áridos finos.• Las altas frecuencias ( > 12000 c.p.m.) afectan al mortero más
fino haciéndolo más fluido, actuando como lubricante y facilitando la colocación de los áridos en posición de máxima densidad.
• En el gráfico se muestran las amplitudes y frecuencias que no deben excederse para evitar la cavitación.
• 1 Hz = 60 ciclos por minuto.
Puesta en obra y acabado
Compactación por vibración:
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Vibración Interna Vibración Externa
Vibración Superficial
Mesa Vibrante
Puesta en obra y acabado
Tipos de Vibrado
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Puesta en obra y acabado
Vibradores internos
El vibrador interno o de inmersión se utiliza para compactar tongadas de hormigón de gran espesor y/o muy armadas.
Es una vaina vibrante alargada de acero o aguja vibradora que se sumerge en el hormigón desde su superficie.
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Sumergir rápida y profundamente en la masa a vibrar.
Introducir la punta hasta que penetre en la capa subyacente.
No desplazar horizontalmente durante su trabajo.
Evitar todo contacto del vibrador con las armaduras.
Vibrar como máximo 1 - 1,5 min. por punto.
Retirar con lentitud y a velocidad constante.
Separar los puntos de inmersión 1,5 veces el radio de acción.
Recomendaciones de uso de los vibradores internos:
Puesta en obra y acabado
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Puesta en obra y acabado
Vibradores externos
Son vibradores que se acoplan a los moldes o encofrados y transmiten a través de estos las vibraciones al hormigón. Suelen ser de pequeñas dimensiones, metálicos y muy rígidos.
Mesas vibrantes
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Puesta en obra y acabado
Vibración superficial
Reglas vibrantes: diseñadas para trabajos de acabado y corrección de pavimentos de hormigón. Su manillar articulado permite realizar giros adelante y atrás con suavidad, siendo extensible para que el usuario se mantenga fuera de la superficie de trabajo.
Cerchas modulares: diseñadas para compactar, nivelar y terminar superficies de hormigón (pavimentos, pistas o puentes) de hasta 25 metros de anchura.
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El curado es el proceso que engloba el conjunto de reacciones químicas y fenómenos de hidratación que constituyen la esencia del fraguado y endurecimiento del hormigón. Durante el curado es necesario asegurar la presencia del agua como elemento reaccionante y catalizador (humedad suficiente).
Los cuidados asociados al curado deben prolongarse hasta que el hormigón haya alcanzado el 70% de su resistencia característica.
Puesta en obra y acabado
CURADO
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•Curado por aportación de humedad:
• Agua Pulverizada en forma de neblina.
•Curado por recubrimiento:• Cubrición con materiales con
elevada capacidad de retención de agua.
• Membranas impermeables.• Productos Filmógenos. (PG3.
Art. 285).
•Curado al vapor:• Cámaras reguladas de vapor.
Sistema de ProtecciónPérdida de agua
(g/cm2)
Sin protección
Hoja de polietileno 1mm
Líquido de curado
0,400
0,088
0,011
Puesta en obra y acabado
Tipos de curado:
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• En caso de lluvia:• Protección mecánica - recubrimiento con materiales impermeables.
• En caso de radiación solar y/o viento:• Utilización de productos de curado, de pigmentación blanca, impermeables o películas plásticas opacas.
• Control de temperatura de la mezcla (< 30º C).• Riego del cimiento de apoyo.• Cobertizos provisionales de protección.• Pulverización de agua sobre la superficie.
• En caso de heladas:• Adicionar cloruro de calcio al hormigón.• Emplear esteras, lonas, paja, arena. etc.. sobre la superficie como protección.
• Precalentamiento del agua o los áridos, para que la mezcla conserve una temperatura superior a 5º C durante las primeras horas.
• Prolongar la duración de la protección mientras persiste el hielo.
Puesta en obra y acabado
Recomendaciones durante el curado:
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“El Desencofrado debe llevarse a cabo lo antes posible para conseguir un alto número de usos pero no antes de que se alcance la resistencia para soportar el propio peso y sobrecargas”
Metodología:
• Empleo previo de barnices antiadherentes (desencofrantes).
• Retirar elementos que estorben al desencofrado
• Proceder sin sacudidas ni choques con la estructura
• Seguir un programa para evitar que la estructura sufra esfuerzos no previstos
• Medir flechas al descimbrar.• Limpieza del encofrado si es necesario
Puesta en obra y acabado
DESENCOFRADO
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SuperficieAplanada
SuperficieFratasada
SuperficiePulimentada a máquina
SuperficieNivelada
SuperficieEnrasada
SuperficieBarrida
El nivel de acabado depende del tratamiento manual o mecánico que se le dé a la superficie.
Puesta en obra y acabado
ACABADO SUPERFICIAL DE PAVIMENTOS DE HORMIGÓN
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Puesta en obra y acabado
FratasadoFratasadora: equipo provisto de una hélice que a través de su movimiento rotatorio permite pulir la superficie de pavimentos de hormigón.
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La prefabricación como actividad industrializada permite la obtención de elementos y/o componentes de la obra con una calidad muy superior a la de su ejecución “in situ” aportando grandes ventajas técnicas y económicas:
Reduce la mano de obra en la ejecución
Reduce el tiempo de ejecución
Disminuye el consumo de materiales
Aumenta la calidad de construcción
Aumenta la precisión y exactitud en la ejecución de la obra
Humaniza la participación del trabajo en la construcción
Prefabricados
Características fundamentales
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Prefabricación en obra (plantas de prefabricados temporales):
• producción inestable.
• personal no especializado.
• infraestructuras temporales (pueden resultar deficientes).
• control de calidad deficiente.
Prefabricación en plantas (industria del prefabricado):
• producción industrializada de elementos.
• personal especializado.
• medios de control e infraestructuras óptimas.
• transporte final a obra caro.
Prefabricados
Tipología
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Condicionantes tecnológicos:•Dimensiones y número de piezas o elementos.•Intensidad de la producción en la unidad de tiempo.•Sistemas constructivos que se emplearán en su elaboración.•Reserva de almacenaje que es necesaria en función de la producción.•Características y parámetros de los equipos de manipulación y transporte.•Necesidades de instalaciones para servicios generales.
Prefabricados
PREFABRICACIÓN EN OBRA
http://www.laverdad.es/murcia/multimedia/fotos/lucentum/41377-fotos-aereas-construccion-nuevo-puerto-laredo-3.html
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La superficie de una planta se divide básicamente en:
•Área de Fabricación.
•Área de Preparación: donde se elaboran los diferentes componentes de las piezas: moldes, ferralla, etc.
•Área de Almacenaje: donde se almacenan los productos terminados o en preparación.
•Área de Servicios y Circulación (aproximadamente el 5% del área total).
Prefabricados
PREFABRICACIÓN EN PLANTAS FIJAS
http://www.tecnyconta.es/index.php?sec=23&id=26&idS=155&idioma=
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Lab. - Ofic.Serv. Grales
Almacén Líneas de Producción
Puent e-Grúa
PLANTA DE PRODUCCIÓN DE HORMIGÓN
Prefabricados
Talleres auxiliares
Preparación
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Procedimientos generales de construcción: apuntes sobre procesamiento de áridos, instalaciones de hormigonado, puesta en obra de hormigón /Juan Tiktin. Madrid: Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, 1995.
Civil engineering reference manual for the PE exam / Michael R. Lindeburg. 10th ed. Belmont, CA: Professional Publications, Inc, cop. 2006.
Manual integrado de diseño y construcción / Frederick S. Merritt, Jonathan T. Ricketts. 5ª ed. Santafé de Bogotá; Madrid [etc.]: McGraw-Hill, 1997.
Fuentes de los contenidos e imágenes no referenciados:
Archivo histórico del Área de Ingeniería de la Construcción de la Universidad de Cantabria.
Bibliografía recomendada