Macchine e attrezzature per il calcestruzzo

PRIMO PIANO
n di Roberto Negri
Macchine e attrezzature
per il calcestruzzo
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Macchine e attrezzature per il calcestruzzo
I
l percorso che conduce alla produzione di un calcestruzzo di alta qualità e dalle caratteristiche
appropriate è oggi correttamente considerato un processo produttivo
globale, in cui tutte le fasi – dalla formulazione in laboratorio del mix design
alla selezione e mescola degli ingredienti, fino al trasporto in sito e al getto
dell’impasto – rivestono la medesima
rilevanza nel raggiungimento di risultati finali soddisfacenti. Ognuna di esse, di conseguenza, dev’essere oggetto di preventive valutazioni e di accurate analisi, che comportano l’adozione
di specifiche metodologie e tecniche,
nonché di macchine e attrezzature tali da garantire l’ottenimento di quella
qualità – intesa nel senso più moderno
ed esteso del termine – oggi richiesta
dall’industria delle costruzioni.
Nel ciclo di produzione e utilizzo del
calcestruzzo, particolare rilevanza assumono le fasi di trasporto e pompaggio:
momenti in cui betoniere e pompe, nelle loro varie configurazioni e combinazioni, giocano un ruolo determinante.
E che, proprio per questo, sono oggetto
di continue evoluzioni volte ad affinarne tecnologia e prestazioni.
Dalle betoniere…
Nella loro concezione progettuale
di base le autobetoniere sono in sostanza dei mescolatori, costituiti da
un tamburo ruotante intorno a un asse inclinato di circa 15° e montati su
un mezzo di trasporto. All’interno del
tamburo sono montate delle pale che,
durante la sua rotazione, sollevano e
mescolano il calcestruzzo; non diversamente dai mescolatori fissi – anche
se con un grado di complessità progettuale ovviamente inferiore – l’efficacia della miscelazione in autobetoniera è strettamente dipendente dal
corretto montaggio e dallo stato di
usura delle pale. Nelle autobetoniere il carico degli ingredienti predosati avviene dall’alto; per lo scarico è
sufficiente invertire il senso di rota36
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zione del tamburo, mentre l’impasto
viene convogliato attraverso un’apposita canala. Dimensioni, capacità e ingombri operativi delle autobetoniere
possono variare in funzione dei modelli e delle case costruttrici; in ogni
caso, dato che questi sono in genere
piuttosto considerevoli, è necessario
accertarsi che il mezzo possa disporre
di tutto lo spazio necessario sia per le
manovre che per le operazioni di scarico. In linea di massima, si valuta che
il raggio operativo ottimale di un’au-
tobetoniera non debba superare la
ventina di chilometri, vuoi per ragioni di convenienza economica, vuoi per
garantire il mantenimento delle caratteristiche ottimali del calcestruzzo.
Tale valore può tuttavia variare in funzione di motivazioni tecniche o logistiche connesse alle specifiche realtà
produttive del territorio.
…alle pompe
per calcestruzzo
Il calcestruzzo preconfezionato può
essere gettato direttamente in opera
o subire un secondo trasporto attraverso tubazioni, detto comunemente
“pompaggio”, per mezzo di strumenti che consentono di raggiungere altezze notevoli o posizioni difficili – è il
caso, ad esempio, di solai, volte di gallerie – e convogliare l’impasto direttamente nelle casseforme, evitando una
doppia manipolazione e la possibilità
di segregazione per caduta.
Questo sistema, particolarmente indicato quando la fonte di alimentazione
è costituita da calcestruzzo preconfezionato trasportato in autobetoniera, prevede l’adozione di gruppi pompanti che possono essere classificati in
tre distinte categorie: pompe a rotore, pompe a pistone (a loro volta suddivisibili in pompe a funzionamento
meccanico o a funzionamento idraulico) e pompe pneumatiche. Le prime
due tipologie sono generalmente destinate al pompaggio di calcestruzzi
contenenti aggregati di granulometria
compresa tra i 15 e i 40 mm: più precisamente, le prime possono essere
utilizzate anche per impasti con aggregati di diametro massimo inferiore
a 15 mm, mentre le seconde possono pompare calcestruzzi dalle caratteristiche sopra elencate impiegando
appositi tubi di riduzione, ovvero innestando sulla pompa una tubazione
di distribuzione di diametro più piccolo rispetto a quello del condotto di
mandata della stessa. In questo caso
la riduzione avverrà raccordando a esso due o più tubi di diametro più piccolo. A ogni modo, nelle pompe della seconda classe una riduzione viene
comunque impiegata: il diametro del
tubo di trasporto e mandata all’uscita
della pompa (o condotto di confluenza per le pompe a due pistoni) è di solito di 150 mm. Tale valore viene tuttavia mediamente ridotto a 125 mm
per calcestruzzi con diametro massimo dell’aggregato compreso tra i 30 e
40 mm (in alcuni casi fino a 50 mm), a
100 mm per calcestruzzi con diametro
massimo dell’aggregato compreso tra
20 e 30 mm e a 75 mm per calcestruzzi con diametro massimo dell’aggregato compreso tra 15 e 20 mm.
A titolo indicativo, il diametro massimo dell’aggregato non deve comunque essere superiore a un terzo del diametro della tubazione di distribuzione.
Le pompe del terzo tipo, infine, sono
primo piano
indicate esclusivamente per betoncini,
malte o pasta di cemento. Oltre che
in base alla tecnologia costruttiva, le
pompe per calcestruzzo possono essere classificate anche in relazione alla
struttura di supporto su cui vengono
installate. Si parla così di pompe stazionarie o fisse e pompe mobili, a propria
volta suddivise in pompe carrellate (se
montate su carrello), pompe autocarrate (se installate su veicoli di trasporto)
e autobetonpompe (se abbinate all’autobetoniera).
Le aziende citate
• Cifa – www.cifa.com
• Dieci – www.dieci.com
• Fiori – www.fiorigroup.com
• Imer – www.imergroup.it
• Liebherr – www.liebherr.com
• Metalgalante – www.carmix.com
• Putzmeister – www.putzmeister.de
• Sermac – www.sermacspa.com
• Schwing – www.schwing.de
le distanze operative raggiungibili.
Sul versante più propriamente commerciale, invece, è possibile osservare come il mercato italiano sia solidamente presidiato dai costruttori
nazionali, pur non mancando naturalmente esempi di eccellenza esteri:
livello tecnologico e qualitativo del
prodotto da un lato e competitività
dei costi dall’altro sono le motivazioni
di questa tendenza, che al momento
mostra tutte le premesse per perdurare anche nel prossimo futuro.
Il mercato
Una precisa quantificazione del mercato delle attrezzature per il trasporto e il
pompaggio del calcestruzzo è un’operazione non semplice, data l’assenza di
dati esaustivi e ufficiali per il settore in
questione. Ciò non impedisce, naturalmente, di delineare alcune specificità
di questo segmento, che si caratterizza
innanzitutto per il buon numero di costruttori italiani, alcuni dei quali possono vantare una consolidata leadership
nel panorama nazionale e livelli tecnologici di eccellenza.
Un secondo tratto distintivo del mercato italiano è rappresentato da un
modello di richiesta che tende a privilegiare macchine caratterizzate da
un forte livello di sofisticazione tecnologica e operativa, che si traduce nell’adozione di dispositivi quali, ad esempio, il controllo automatico del regime di rotazione del tamburo, l’utilizzo di comandi idraulici
e l’installazione di pompe separate
per l’acqua. A tal proposito, va comunque osservato che quello delle autobetoniere e delle pompe per
calcestruzzo è un segmento che ha
raggiunto un buon grado di maturità dal punto di vista tecnologico.
I possibili sviluppi, di conseguenza,
si stanno concentrando soprattutto sull’affinamento di prestazioni e
qualità costruttiva, in particolare sul
fronte della durata dei materiali e –
per il settore del pompaggio – delM A R Z O
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Macchine e attrezzature per il calcestruzzo
Dieci
Dieci produce quattro modelli di
autobetoniera (N2400, L3500,
L4700, F7000): dalla più piccola,
la N2400, che sviluppa una potenza di 38 kW per 1,7 m3 di calcestruzzo, fino alla F7000, di 93 kW
di potenza per 5 m3 di calcestruzzo. Le impastatrici, tutte omologate per la circolazione su strada,
anche a pieno carico, sono state
recentemente rinnovate, per dotazione motoristica, ergonomia e
facilità di utilizzo. L’intera gamma
si distingue per una pala autocaricante, che rende i mezzi autonomi in tutte le fasi di lavorazione;
altre caratteristiche sono: il cambio con ripartitore a due velocità;
la trasmissione idrostatica; l’ado-
zione delle quattro ruote motrici
e sterzanti; la frenatura su tutte
le ruote, con freni a disco in bagno d’olio; la canala di scarico,
Cifa
Tra i principali leader del mercato
grazie a un importante storia e a
esperienze maturate nei cantieri di
tutto il mondo, Cifa – oggi appartenente al gruppo Zoomlion – propone la pompa autocarrata K45H
Carbotech, una soluzione che si
caratterizza per l’utilizzo nella realizzazione delle ultime due sezioni
del braccio di un materiale composito con matrice in fibra di carbonio, unico esempio noto di impiego di tale soluzione nell’intero settore delle macchine per costruzione. Presentata all’ultima edizione
del Bauma di Monaco, la gamma
Carbotech sta godendo di un positivo riscontro commerciale grazie
alla sua elevata efficienza operativa. La pompa, nell’allestimento
proposto
al mercato,
viene montata su mezzo
d’opera 8x4
e pesa complessivamente meno di 32 t su strada: ciò significa che l’utilizzatore è in grado
di viaggiare liberamente con una
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pompa della classe 42-46 m anche
in autostrada, senza dover pagare
e attendere i permessi per i veicoli eccezionali. Il gruppo pompante
HPG 1408EPC installato sul mezzo
garantisce una portata massima di
140 m3/h e una pressione massima di 80 bar. Il controllo elettronico
che equipaggia la K45H Carbotech
consente l’adattamento automatico del sistema di pompaggio al tipo di calcestruzzo pompato; questo permette di utilizzare solo la
potenza effettivamente necessaria,
eliminando gli sprechi e rendendo il
pompaggio molto più dolce e progressivo. Grazie a questa soluzione
è possibile risparmiare fino al 10%
di carburante rispetto a un gruppo
pompante di pari prestazioni senza
controllo elettronico.
regolabile in altezza e girevole di
180°. Nel dettaglio, la L4700 si
caratterizza per la possibilità di
ruotare il tamburo di 180°, in fa-
se di scarico. La rotazione trilaterale e il ribaltamento del tamburo permettono di scaricare agevolmente qualsiasi tipologia di
calcestruzzo, senza impegnare
l’operatore in complicate manovre. Tutte le autobetoniere Dieci
sono dotate di pala autocaricante: questa caratteristica permette
una totale autosufficienza nella
preparazione del miscelato, anche in luoghi lontani da un centro
di betonaggio per il rifornimento.
L’intera gamma è proposta in un
nuovo allestimento della cabina
di guida, rivista per design, forma e dimensioni e provvista della
strumentazione più avanzata e di
ogni comfort.
Fiori
Le betoniere della serie DB sono progettate per caricare inerti, cemento e acqua e mescolarli
in modo omogeneo direttamente
nell’area getto, producendo calcestruzzi di alta qualità certificabili anche senza l’utilizzo di pesature elettroniche. La praticità di movimentazione in spazi ristretti e la semplicità
d’uso rendono queste macchine un
mezzo pratico nell’organizzazione
di ogni cantiere che necessiti anche di poche quantità di calcestruzzo. La particolare imboccatura del
tamburo permette, tramite la prima aletta di miscelazione, di iniziare immediatamente la mescolazione. L’inerte appena svuotato dalla
pala viene preso dalla prima aletta
e mescolato portandolo nella par-
te finale del tamburo. Questa soluzione permette di ridurre i tempi di
produzione del conglomerato con
notevoli vantaggi economici di redditività del sistema. Il materiale, una
volta all’interno del
tamburo, viene mescolato grazie alle
grandi eliche
che, formando una doppia spirale,
consentono
l’omogeneità
d’impasto. Girando, il materiale arriva sul fondo del tamburo e, grazie
alla sua forma convessa, rimanda in
orizzontale il materiale all’ingresso
ricominciando una nuova mescolazione. Si ottiene così una doppia
contemporanea miscelazione che
consente di ottenere calcestruzzi di
qualità costante e garantita. Altre
caratteristiche includono rotazione
del tamburo mediante trasmissione idrostatica con pompa a portata
variabile, sollevamento del tamburo mediante due pistoni a doppio
effetto e canaletta di scarico con
rotazione sui 180°.
primo piano
Metalgalante
Con il marchio Carmix l’azienda
propone una gamma di betoniere autocaricanti che rappresentano una soluzione particolarmente efficace per la miscelazione e
il getto di calcestruzzo in cantieri
di ogni tipologia. Tra i vari modelli proposti, la Carmix 3.5 TT si distingue per una capacità del bicchiere di 4.850 l, corrispondente
a una resa effettiva per impasto
di 3,5 m3, doppia elica di mescolazione, coperchio per lo scarico di emergenza e rotazione del
bicchiere comandata da motore
idraulico e riduttore epicicloidale. La velocità d’impasto e scarico è indipendente dal numero di
giri del motore diesel; lo scarico
del calcestruzzo avviene per inversione di marcia e il bicchiere
può ruotare di 300° per scaricare
a un’altezza di oltre 2 m sui quat-
tro lati della macchina. Equipaggiata da un motore diesel Perkins
1104 C-44 TA turbo da 84 kW,
la Carmix 3.5 TT adotta una tra-
smissione idrostatica automatica;
pompa e motore a portata variabile sono collegati ai differenziali
tramite cambio a due velocità (lavoro e trasferimento), mentre la
trazione è di tipo integrale sulle
quattro ruote. L’impianto oleodinamico è dotato di tre circuiti indipendenti, con due pompe a portata variabile per la trasmissione
idrostatica e la rotazione del bicchiere, due pompe idrauliche per
i servizi, filtro in aspirazione e scarico e scambiatore di calore tipo
acqua-olio/aria. L’impianto acqua,
totalmente autonomo, comprende pompa autoadescante azionata da motore idraulico, contalitri,
presa acqua per lavaggio.
Imer Group
Per la costruzione delle autobetonpompe della serie
Boomix, di cui fa parte il
modello M429, viene utilizzato acciaio speciale
Weldox 700 ad alto limite
di snervamento, in grado
di sopportare elevati carichi e ideale per la realizzazione di strutture molto
leggere (secondo le normative EN e gli standard
europei). Anche il tamburo di mescolazione è realizzato in acciaio antiusura
30MnB5 e presenta caratteristiche chimiche/meccaniche superiori rispetto
a quelle degli acciai comunemente utilizzati. Grazie
all’esclusivo design delle spirali di mescolazione,
inoltre, è garantita l’omogeneità d’impasto in tutte le sezioni del tamburo,
mantenendo inalterate le
caratteristiche del calcestruzzo trasportato (nor-
mative DIN 1045 - DIN
459 - AS 1379:97/ A mdt
1-2000 per quanto concerne la capacità di mescolazione con carico a secco).
L’ideale forma geometrica
della tramoggia impedisce
la formazione di vie preferenziali d’aria nella fase di
aspirazione; la tramoggia
del gruppo pompante è
inoltre apribile per consentire facile pulizia e manutenzione. Un sensore di
livello evita l’eccessivo riempimento e garantisce
costantemente un sufficiente quantitativo di calcestruzzo nella tramoggia.
Il braccio di distribuzione,
costituito da più elementi
incernierati tramite perni
speciali dotati di sistemi di
sicurezza, è sostenuto da
una torretta e da una ralla
strutturate al fine di fornire alla macchina resistenza, rigidità e stabilizzazione perfetta. Il dimensionamento degli stabilizzatori
consente di lavorare in totale sicurezza anche a betoniera vuota.
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Macchine e attrezzature per il calcestruzzo
Schwing
Le pompe Schwing, uno tra i
marchi leader nel settore del
pompaggio del calcestruzzo,
adottano azionamenti idraulici
e sistemi elettronici di controllo
interamente progettati dai tecnici dell’azienda, secondo specifiche finalizzate alla costruzione di sistemi di pompaggio stabili e progressivi anche al massimo della potenza di utilizzo.
Uno dei modelli di maggiore
successo dell’azienda è la pompa autocarrata S 28 X, caratterizzata da un braccio di pompaggio
a quattro sezioni (di cui le sezioni 1, 2 e 3 con ripiegamento a Z)
che permette un’altezza di dispiegamento contenuta a 5,85 m.
Questa caratteristica rende la
S 28 X adatta al pompaggio di
calcestruzzo anche all’interno
di capannoni, gallerie ed edifici.
In più, grazie a un’altezza mas-
sima raggiungibile di 28 m, la
macchina è utilizzabile anche in
cantieri edili di medie dimensioni.
Una larghezza di appoggio contenuta a 5,9 m nella parte anteriore e 3,6 m nella parte posteriore
consente una facile collocazione
della S 28 X all’interno di aree caratterizzate da spazi limitati; ciò
anche grazie a un design particolarmente compatto, con un interasse di 3,8 m tra asse anteriore
e asse posteriore e una lunghezza
totale di 9,4 m. Al tempo stesso,
il peso totale di sole 21,3 t (variabile a seconda del veicolo su cui
è installata la macchina) ne esalta
la flessibilità d’uso, garantita anche dalla possibilità di trasportare a bordo veicolo tubi aggiuntivi, prolunghe e altre attrezzature.
Il braccio della S 28 X prevede una
sezione di alimentazione del diametro di 125 mm.
Putzmeister
Molte le novità presentate dal costruttore tedesco nell’ultimo anno, che
hanno avuto al Bauma di
Monaco un palcoscenico
particolarmente prestigioso. A spiccare tra le soluzioni proposte è la gamma
di pompe per calcestruzzo
montata su camion, che si
contraddistingue per contenuti tecnici particolarmente innovativi e che
ben rappresentano l’ampio ventaglio di prodotti
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Putzmeister. Ben rappresentato anche il segmento
delle pompe da 70 m, così
come un modello particolarmente interessante come la M 58-5, in grado di
pompare calcestruzzo fino
a un’altezza di circa 60 m.
Una delle proposte più interessanti è però rappresentata dalla pompa M 49-5
montata su telaio a quattro assi, modello sviluppato per il mercato asiatico
che non a caso sta racco-
gliendo notevoli successi.
Ciò grazie a un corretto
equilibrio tra il peso operativo totale ammesso per
i veicoli a quattro assi e la
categoria di appartenenza
della macchina, che adotta una configurazione del
braccio a cinque sezioni. Il
peso lordo della macchina,
infatti, si attesta intorno alle 40 t, risultando quindi
ideale in tutte le situazioni in cui sia necessaria una
macchina performante,
capace in questo caso di
raggiungere la notevole altezza operativa massima di
50 m, a un costo concorrenziale. Anche la M 49-5
adotta tutte le sofisticate
soluzioni tecnologiche e
costruttive che caratterizzano l’intera gamma Putzmeister, tra cui il particolare sistema di ripiegamento RZ del braccio, che offre
notevoli vantaggi in situazioni impegnative come la
costruzione di grattacieli.
primo piano
Sermac
Dall’evoluzione delle tecnologie
Sermac nasce 6RZ65, una pompa calcestruzzo a elevate prestazioni caratterizzata da un braccio
distributore a sei sezioni, in grado
di raggiungere un’altezza massima
di 64,35 m, un raggio massimo in
orizzontale di 60,35 m e una profondità di lavoro di 50 m. Il ripiegamento misto RZ combina i vantaggi di stabilità e robustezza del
sistema R e la flessibilità del sistema Z (tra la 4ª e 5ª sezione), che
consentono il getto del calcestruzzo anche su punti particolarmente
difficili da raggiungere sia in orizzontale che in verticale. Lo snodo
di 90° tra la 5ª e la 6ª sezione aumenta l’operatività e la precisione
di movimento del tubo terminale.
Nuovi stabilizzatori anteriori a sfilo
telescopico e posteriore a bandie-
ra di lunghezza fissa permettono,
a estensione completa, di occupare un’area stabilizzante inferiore a
12,5 m per lato e un’operatività
sicura anche a braccio completa-
mente sfilato. Il nuovo sistema elettronico di stabilizzazione consente
inoltre piazzamenti anche in aree ristrette. L’installazione su autocarro
a cinque assi, con passo 6.300 mm,
risulta particolarmente agile in manovra e allestibile su qualsiasi marca di telaio. Il tutto per una massa totale a terra inferiore alle 52 t.
La macchina è equipaggiata con
l’affidabile gruppo pompante ad
alte prestazioni SCL150AHP, in grado di erogare fino a 149 m³/h di
calcestruzzo a 76 bar, corredato di
lubrificazione automatica e sistema
automatico di compensazione delle
usure tra piastra e anello.
Liebherr
In occasione dello scorso
Bauma, Liebherr ha presentato nuovi modelli di
autobetoniere orientati alla pratica, tra i quali una
versione estremamente leggera e un modello
concepito per impieghi
difficili. Con la designazione “Lightweight” sono già disponibili le versioni dotate di una struttura leggera. Apportando
diverse modifiche è stato possibile ridurre il peso: il modello HTM 904
“Lightweight”, ad esempio, è stato reso di oltre
800 kg più leggero della
versione standard corrispondente. Allo scopo di
non pregiudicare la durata
di vita del mezzo, Liebherr
impiega anche nella versione “Lightweight” le lamiere a spirale di 4 mm
di spessore. In combinazione con un autotelaio
leggero, possono essere
trasportati senza difficol-
tà 8 m³ di calcestruzzo,
per un peso totale consentito di 32 t. Per gli impieghi in condizioni difficili, la Casa tedesca offre
il modello “Longlife”: le
spirali sono dotate di lamiere ancora più spesse e
saldature più resistenti assicurano una lunga durata
di vita negli impieghi più
gravosi. La rielaborazione
della gamma ha determi-
nato anche ottimizzazioni a livello costruttivo: la
durata di vita delle betoniere è aumentata grazie
all‘impiego di un tipo di
acciaio resistente all‘usura e alle modifiche della
protezione contro l‘usura
delle spirali. Per la fabbricazione dei tamburi delle
autobetoniere Liebherr è
impiegata già da due anni la lega di acciaio LH-37.
Un ulteriore valore aggiunto è l‘ideazione delle
lamiere a spirale stampate a forma elicoidale, che
garantiscono un‘usura più
uniforme. Liebherr, inoltre, offre il sistema di comando “Litronic®-EMC”
(optional), che permette di ridurre il consumo
di combustibile e l‘usura
rispetto al sistema di comando meccanico.
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