En el sector de la construcción, la calidad de los agregados pétreos es crucial para el desempeño de mezclas asfálticas y hormigones. Si bien diversas variables inciden en la calidad final del árido, establecer un control de calidad efectivo y adaptado a las necesidades de cada cantera es posible mediante la interrelación de ensayos periódicos y ajustes metodológicos en los equipos. Esto permitirá a las canteras adaptarse con mayor facilidad a las exigencias de calidad del mercado.
Producir agregados pétreos con una morfología adecuada para su uso en mezclas asfálticas u hormigones, requiere que la cantera realice en forma periódica una serie de ensayos al árido y que el ajuste sobre los equipos sea ejecutado en forma metodológica, articulando los resultados de los ensayos con las modificaciones necesarias. Si bien estas medidas no asegurarán una morfología homogénea, permitirá minimizar la producción de partículas con formas indeseadas y reducir su variabilidad.
Aquellas canteras que logren un proceso controlado, con baja variabilidad en la morfología obtenida, podrán adaptarse con mayor facilidad a los requisitos de calidad de un cliente o a nuevas exigencias de normativas.
En un contexto donde los requisitos en las prestaciones de mezclas asfálticas son cada vez mayores, la calidad del agregado pétreo adquiere gran relevancia, ya que se trata del material con la proporción en peso mayoritaria sobre el peso total de la mezcla (Speight, 2015). Por tal motivo, las canteras cumplen un rol fundamental dentro de la cadena de valor, ya que gran parte de las acciones y metodologías utilizadas en el proceso de producción, influirán en la calidad final del árido y por ende en el desempeño en servicio de la mezcla asfáltica. En este sentido, la diferenciación basada en la calidad, podría significar una ventaja competitiva.
INTRODUCCIÓN
En el proceso de producción de agregados pétreos interactúan gran cantidad de variables con diferentes incidencias sobre la calidad del árido producido. Se trata de un sistema complejo, donde cualquier modificación en la metodología de procesamiento, en los factores ambientales, en la litología del material o en el estado mecánico de los equipos, provocará cambios en el producto (Fig. 1).
Resulta muy difícil identificar aquellas variables con mayor influencia en la calidad, y aún más, lograr un proceso con una baja variabilidad en la calidad obtenida. Por este motivo, para poder hacer un control de calidad efectivo, adaptado a las necesidades económicas y comerciales de la cantera, es necesario conocer cuáles son estas variables, y establecer metodologías para su control.
Por otro lado, un plan de mejoramiento de la calidad, deberá incluir mínimamente los requisitos de aprobación habituales sobre agregados gruesos y finos, establecidos tanto por Vialidad Nacional (Vialidad Nacional, 2020), como por algún cliente.
La calidad de los agregados pétreos está determinada por características relacionadas con su origen geológico y a otras relacionadas con su morfología. En especial éstas últimas serán de gran importancia ya que dependiendo del modo en que sea procesado el agregado se podrán obtener formas más cercanas a los parámetros deseados. En cuanto a las características petrológicas, determinadas por la litología del frente de explotación, establecerán los parámetros intrínsecos de la roca que no podrán ser modificados con cambios en el procesamiento, y a pesar de eso tendrán gran influencia en la calidad del agregado.
Se hace evidente, que para realizar una correcta elección de los equipos y de la configuración de máquinas, (en búsqueda de una cierta calidad del producto), será necesario realizar los ensayos pertinentes a la roca, con el fin de conocer la mineralogía del material a procesar, y la morfología obtenida en distintas etapas del proceso.
Se puede ver que no alcanza solo con haber realizado una correcta elección de los equipos de la cantera, para realizar una producción de agregados con una calidad de material controlada (Fig. 2). Para concretar este objetivo será necesario considerar aspectos como la configuración o ajuste de máquinas y el control de calidad del proceso. Ambos conceptos deben estar interrelacionados para obtener los resultados deseados, ya que realizar el ajuste de equipos unilateralmente, sin ser comprobados los cambios a través de ensayos morfológicos del material, no permitirá sacar conclusiones correctas al respecto. Caso contrario, habiendo realizado controles de calidad a través de muestras tomadas en el acopio del material preparado para el despacho, no permitirá asegurar que parte del proceso debe ajustarse para corregir algún desvío de los valores esperados.
En cuanto al control de calidad realizado en planta, debe estar pensado no solo como un control periódico de los agregados preparados para su entrega a los clientes, sino también como un sistema de apoyo a correcciones del proceso.
METODOLOGÍA PROPUESTA
Lo ideal, sería conocer que variables modificar en el proceso para obtener una determinada calidad en el agregado producido. Pero esto no es tan simple, por el contrario, es un sistema complejo en el que intervienen gran cantidad de variables con efectos diversos sobre la calidad del árido. Se hace evidente la necesidad de establecer aquellas variables candidato de ser analizadas. Un criterio posible sería seleccionar aquellas variables que en estudios previos demostraron tener algún tipo de impacto en la calidad del agregado pétreo (Fig. 3).
Parece lógico modificar alguna variable cuya incidencia es conocida por comprobaciones teóricas, esperando obtener cierta mejora en la calidad, pero no es tan simple, la única forma en que se obtenga iguales resultados sería que las modificaciones se hagan en igualdad de condiciones, misma litología, mismo clima, misma metodología y un estado similar de desgaste en los equipos, ya que cualquier variación podría afectar el resultado obtenido.
Entonces, conocer que variables del proceso tienen impacto en la calidad del árido producido, solo será una ayuda a la hora de encarar alguna modificación, pero todo criterio de modificación de variables, sea en base científica o técnica, experiencia profesional, recomendaciones del fabricante, o algún criterio propio, debería ser validado en base a registros propios de la cantera en cuestión.
Cabe resaltar la importancia de realizar el muestreo de material directamente de cinta transportadora, esto posibilitará comparar los resultados de los ensayos con la configuración de los equipos.
Teniendo en cuenta lo anterior, la metodología propuesta consta en comparar los resultados de ensayos (lajosidad, elongación y angularidad) de las muestras tomadas en cinta transportadora, con ciertas variables del proceso, que a partir de algún criterio han sido seleccionadas para ser analizadas y modificadas.
La unión de los resultados obtenidos en los ensayos realizados a la muestra “X” tomada en cinta y la batería de variables analizadas correspondientes a esa muestra “X” permitirá tener trazabilidad de los agregados producidos, facilitando la detección temprana de desvíos y el análisis de las modificaciones aplicadas al sistema. Para efectuar este parte del procedimiento correctamente solo quedaría promover el trabajo conjunto entre el encargado de verificar la calidad en planta y el supervisor de operaciones, ya que el encargado de calidad deberá contar con la información correspondiente a la configuración de los equipos en el momento que haya programado realizar un control del proceso.
Por último, lo ideal sería volcar toda esta información en una base de datos, ya que esto permitirá un control más preciso, y realizar análisis estadísticos en forma sencilla. Sin complejizar mucho más el procedimiento se podría extender la base de datos, a un cuadro de mando que refleje en forma visual lo que está sucediendo en la planta.
La toma de muestras deberá realizarse según un programa de ensayos planeados, que dependerán de la frecuencia con que se establezca realizar los mismos. Este programa debería ser conocido también por el supervisor de operaciones.
CONCLUSIONES
Lograr un control del proceso que permita obtener agregados pétreos con una calidad definida y estable en el tiempo, implica tener interrelacionados los ensayos implementados en cantera, con las modificaciones de variables del proceso. Si no existiese una relación directa entre la muestra analizada en los ensayos y la modificación realizada, no habría ninguna seguridad de que un cambio en la calidad sea asignable a la modificación realizada.
Por otro lado, la selección de los equipos necesarios en planta, debería basarse en ensayos de caracterización del material y de necesidades económicas o comerciales de la cantera.
Poder medir que modificaciones efectivamente produjeron una corrección en los problemas de calidad del árido producido, permitirá analizar los procedimientos utilizados y validar en base a registros y estadísticas, las decisiones tomadas y los resultados obtenidos. Una vez concretado este paso, se podrá tener mayor certeza que los criterios a utilizar para modificar alguna variable frente a cierta necesidad de producción o situaciones puntuales, tendrá los efectos esperados en el agregado pétreo.
Demian D. Palumbo- Gerardo Botasso – Hugo D. Bianchetto – María J. Correa
