FILLCORE INDUSTRIAL
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La producción de hormigón — tanto en planta como en autohormigonera — y la fabricación de elementos prefabricados de hormigón presentan algunos de los entornos más agresivos para los lubricantes industriales: alcalinidad extrema (pH 12 del cemento Portland), abrasión por áridos y clinker, vibraciones intensas, y exposición constante al agua y al barro. El fallo de lubricación en estos equipos no solo genera costosas reparaciones sino también paradas que comprometen el suministro de hormigón en obras en curso.
El cemento Portland hidratado genera una solución con pH de 12–13,5, similar al de una solución de hidróxido de sodio al 1–2 %. Esta alcalinidad extrema destruye las grasas convencionales de jabón metálico mediante un proceso llamado saponificación: el ion OH⁻ del álcali ataca el enlace éster del jabón metálico, descomponiendo el espesante y transformando la grasa en un jabón blando sin propiedades lubricantes.
Las grasas más vulnerables a la saponificación por álcalis son, por orden de mayor a menor sensibilidad:
Implicación práctica: en todos los puntos de lubricación de maquinaria expuesta directamente al cemento o al hormigón (paletas de mezclador, brazos, cojinetes de eje de mezcladora), la grasa de Ca-sulfonato NSF es la única elección técnicamente justificada para garantizar una vida útil razonable entre relubricaciones.
Los mezcladores de eje horizontal de doble eje (Sicoma MAO, Liebherr DW, BHS), son el corazón de las plantas de hormigón preparado (ready-mix plants) y plantas de prefabricados de alta producción. Los dos ejes horizontales paralelos giran en sentido contrario a 20–30 rpm, con brazos y paletas de mezcla que trabajan en contacto permanente con la masa de hormigón en toda su extensión.
Los cojinetes de los extremos de los ejes de mezcla (rodamientos de rodillos esféricos de gran diámetro, típicamente SNL/SNA con diámetros de 80–150 mm) trabajan en el ambiente más agresivo del equipo: cemento fresco, agua, áridos y temperatura moderada (10–40 °C en el interior del mezclador). Las exigencias son:
Lubricante recomendado: grasa Ca-sulfonato compuesta NLGI 2 EP con aditivos de extrema presión. Los mejores productos del mercado (Mobilgrease HPM, Fuchs Lagermeister EP 2 Ca-S, Klüber Klüberplex BEM 41-141) combinan espesante Ca-sulfonato con aditivos EP de azufre-fósforo para protección bajo carga de impacto.
Intervalo de relubricación: 200 horas de operación del mezclador o mensualmente. En instalaciones con sistema de lubricación centralizada automática (Lincoln, SKF, Bijur), el suministro continuo de pequeñas cantidades de grasa mantiene la barrera de protección sin sobrengrase. La relubricación excesiva (extrude de grasa) en un mezclador es un problema secundario frente a la contaminación con cemento, por lo que algunos operadores prefieren relubricar generosamente para garantizar el desplazamiento del cemento contaminado.
Los mezcladores de eje vertical planetario (Eirich R08, BHS DVT, Liebherr Ring Trough) se usan para hormigón de alta calidad y mezclas especiales (hormigón refractario, prefabricados de alta precisión). Los brazos planetarios orbitan alrededor del eje principal mientras giran sobre su propio eje, creando una acción de mezcla intensiva.
Los cojinetes de los ejes planetarios trabajan en condiciones moderadas respecto a los de eje horizontal: menor exposición directa al hormigón gracias a los sellos de laberinto, pero con velocidades de giro más altas (60–150 rpm en la órbita del brazo) y contacto indirecto con el cemento a través de las juntas de sello.
Lubricante: grasa EP Li complejo NLGI 2 para los cojinetes protegidos por sello de laberinto. En los ejes donde el sello pueda ceder, cambiar a Ca-sulfonato NLGI 2 EP como medida preventiva. Los sellos de laberinto de estos mezcladores deben inspeccionarse en cada mantenimiento (cada 500 horas): el desgaste del sello permite la entrada de agua con cemento que destruye rápidamente cualquier grasa convencional.
El reductor de accionamiento del mezclador planetario (montado en la parte superior, fuera del alcance del cemento) usa aceite de engranaje sintético VG 220 con larga vida de cambio (3.000–6.000 horas). Los fabricantes (Eirich, BHS) especifican frecuentemente sus propios aceites aprobados para el reductor; seguir estas especificaciones es importante para mantener la garantía.
Una planta dosificadora de hormigón es un sistema integrado de silos, tornillos sin fin (Archimedes screws), bandas transportadoras, básculas y controles automáticos. Cada componente tiene sus propios requisitos de lubricación.
Los tornillos sin fin de dosificación de cemento transportan el polvo de cemento desde los silos hasta la báscula o directamente al mezclador. Las cajas de engranajes de accionamiento de estos tornillos trabajan en un ambiente con polvo de cemento que puede penetrar por los sellos del eje.
Lubricante para la caja de engranajes: aceite de engranaje VG 150–220 sintético (base PAO o sintético de alto rendimiento), clase ISO 12925-1 CKC (aceite de engranajes cerrados con aditivos EP, sin azufre activo para compatibilidad con rodamientos de bronce). Los aceites sintéticos VG 220 PAO ofrecen mejor resistencia a la degradación por contaminación con polvo de cemento gracias a su mayor estabilidad química. Intervalo de cambio: 6.000 horas o anual, con análisis de aceite en servicio cada 2.000 horas para vigilar la contaminación por partículas.
Los cojinetes de los extremos de los tornillos, expuestos al polvo de cemento, requieren grasa Ca-sulfonato NLGI 2 EP o grasa Ca-sulfonato NLGI 3 cuando el sello de los apoyos es deficiente. Intervalo: 200–300 horas con inspección visual del sello.
Las básculas de áridos y cemento utilizan células de carga (load cells) y en algunos diseños antiguos, rodamientos de pivote o cuchilla. Los puntos de pivote de básculas mecánicas requieren grasa fina NLGI 1–2, de consistencia suficientemente baja para no alterar las lecturas de la célula de carga por resistencia al desplazamiento, pero lo bastante consistente para no escurrirse. En ambientes con polvo de cemento, la grasa Ca-sulfonato NLGI 1 es preferible a la litio simple por su mejor resistencia al entorno alcalino.
Consideración importante: la lubricación excesiva en puntos de pivote de básculas puede introducir un error sistemático en la dosificación. Seguir estrictamente las cantidades de lubricante especificadas por el fabricante de la báscula (normalmente cantidades mínimas de 0,5–2 g por punto).
Las bombas de hormigón son equipos de alta exigencia mecánica: bombean hormigón fresco (densidad 2.200–2.400 kg/m³, con áridos de hasta 32 mm) a presiones de hasta 150–200 bar en aplicaciones de bombeo a gran altura o larga distancia. Las marcas dominantes del mercado — Schwing, Putzmeister y Cifa — tienen diseños similares con dos cilindros de bombeo hidráulico de doble efecto.
El circuito hidráulico de las bombas de hormigón trabaja a presiones de trabajo de 150–350 bar (punta en golpes de ariete). La temperatura del aceite hidráulico en servicio continuo alcanza 60–80 °C. El aceite hidráulico debe proporcionar:
Lubricante recomendado: aceite hidráulico HV VG 46 según ISO 11158 tipo HV (aceite hidráulico con alto índice de viscosidad y aditivos antidesgaste). Para equipos que operan en climas fríos (temperatura de arranque inferior a 0 °C), considerar HV VG 32 o aceite hidráulico sintético de grado bajo en viscosidad a baja temperatura. Intervalo de cambio: 2.000 horas de operación o anual, con análisis de aceite cada 500 horas para control de partículas de desgaste (ISO 4406 objetivo: clase 17/15/12 o mejor).
Los cilindros de bombeo de hormigón tienen pistones de acero (water cylinders) que empujan el hormigón fresco mediante copas de sello de goma (EPDM o caucho natural). Estas copas trabajan en contacto directo con el hormigón a presiones de hasta 200 bar con recorridos de 1.000–2.000 mm por ciclo a 20–30 ciclos/minuto.
La lubricación de las copas es crítica para su vida útil: sin lubricación, una copa nueva se desgasta en 50.000–100.000 ciclos; con lubricación adecuada, la vida útil supera 300.000–500.000 ciclos (equivalente a 2–4 años de operación intensa). La grasa de copa debe:
Lubricante recomendado: grasa de alta consistencia NLGI 3 o 4 EP, base jabón de litio complejo con aceite mineral de alta viscosidad (VG 220–460). Los fabricantes (Schwing, Putzmeister, Cifa) suministran sus propias grasas de copa (Schwing Piston Lube, Putzmeister Beton Paste), que son las referencias garantizadas para sus equipos. Alternativas genéricas compatibles: grasas de Li-X NLGI 4 con base VG 320.
Los vibradores internos de hormigón (poker vibrators) se utilizan para compactar el hormigón recién vertido, eliminando los huecos de aire y mejorando la resistencia mecánica final. La cabeza vibrante (aguja) se sumerge en el hormigón fresco a profundidades de 300–600 mm.
La mecánica interna de la cabeza vibrante consiste en un eje excéntrico (unbalanced shaft) que gira a 12.000–18.000 rpm, generando las vibraciones características. El eje excéntrico trabaja con rodamientos de alta velocidad en un espacio muy reducido (aguja de 30–75 mm de diámetro). El ambiente de trabajo es el más agresivo posible: inmersión completa en hormigón fresco alcalino, vibración intensa y calor friccional.
Solución técnica: los rodamientos del eje excéntrico de la cabeza vibrante están sellados de por vida (sealed-for-life) con una carga de grasa calculada en el proceso de fabricación. No se prevé ni es posible la relubricación en campo. La grasa utilizada en fábrica debe ser:
En la práctica, el mantenimiento del vibrador se limita a la sustitución de la aguja completa (unidad sellada) cuando el rendimiento de vibración cae o se detecta ruido anormal. La vida útil típica de una aguja es 200–600 horas de uso dependiendo de la calidad del equipo y las condiciones de obra.
El aceite de desmoldeo no es un lubricante en el sentido tribológico, pero su selección técnica es crítica para la calidad de los elementos prefabricados. Se aplica a la superficie del encofrado metálico o de madera antes del vertido del hormigón para facilitar el desmoldeo sin dañar la superficie del elemento.
Existen dos tipos principales de desmoldante:
Errores técnicos frecuentes: aplicar desmoldante en exceso (produce superficies con poros irregulares y burbujas en el hormigón); aplicar sobre encofrado contaminado con lechada de hormigón endurecida (el desmoldante no penetra la lechada y el desmoldeo es deficiente); usar aceite mineral de baja calidad con alto contenido en aromáticos (genera manchas permanentes en hormigón visto que no se eliminan con tratamiento posterior).
Las mesas vibratorias de prefabricados se utilizan para compactar el hormigón en moldes estáticos de elementos como viguetas, losas, bordillos, bloques y elementos estructurales. Los motores vibradores (vibratory motors) montan masas excéntricas en los extremos de sus ejes, generando vibraciones de 3.000–6.000 rpm con amplitudes de 1–3 mm.
Los rodamientos de los motores vibradores trabajan bajo condiciones de vibración intensa continua. Este tipo de carga — vibración de alta frecuencia con aceleraciones de 2–5 g — es especialmente dañina para las grasas: las vibraciones "batean" la grasa mecánicamente, degradando su estructura de espesante y reduciendo su consistencia (fenómeno conocido como "grease churning" o "mechanical degradation"). El resultado es que la grasa se vuelve líquida y se sale del rodamiento, dejándolo sin lubricación.
Lubricante para rodamientos de motores vibradores: grasa Li-Ca NLGI 3 con alta resistencia a la degradación mecánica. La NLGI 3 aporta mayor rigidez estructural inicial, compensando parcialmente la licuefacción por vibración. Alternativa superior (mayor coste): grasas de poliurea NLGI 3, cuyo espesante de poliurea tiene excepcional resistencia a la degradación mecánica por vibración.
Intervalo de relubricación: 200 horas de vibración intensa, o cada 2 semanas en producción continua de 2 turnos. Este intervalo es significativamente más corto que para rodamientos en servicio convencional por el efecto de la vibración sobre la vida de la grasa. Los fabricantes de motores vibradores (Italvibras, Wacker, OLI) especifican el tipo y cantidad de grasa por rodamiento en sus manuales de mantenimiento.
Las autohormigoneras son camiones que transportan el hormigón desde la planta hasta la obra, manteniendo la mezcla en movimiento durante el transporte. El tambor giratorio de 6–12 m³ gira a 0–18 rpm accionado por el motor hidráulico del vehículo a través de un reductor de engranajes planetario o helicoidal.
El reductor de tambor trabaja en condiciones severas: vibraciones de carretera, temperatura ambiente desde -15 °C hasta +45 °C, y funcionamiento intermitente (mezcla durante el transporte + vertido en obra + regreso con residuos de hormigón). El aceite debe mantener sus propiedades en el rango de temperatura completo.
Lubricante: aceite EP VG 220–320 según ISO 12925-1 CKC/CKD, con un índice de viscosidad preferiblemente superior a 100 para minimizar la variación de viscosidad en el rango de temperatura de operación. Los fabricantes de autohormigoneras (Stetter/Liebherr, McNeilus, Oshkosh) especifican el grado de viscosidad y la norma en el manual del vehículo. Intervalo de cambio: 12 meses o 100.000 km (lo que ocurra primero), con control de nivel cada 3 meses.
La corona de giro (slewing ring) soporta el tambor sobre el chasis del camión, permitiendo su rotación. Es un rodamiento de gran diámetro (800–1.400 mm) con dentado externo para el accionamiento. Trabaja a la intemperie con exposición a lluvia, barro y polvo de cemento. La carga es combinada (radial + axial + momento de vuelco por el peso del hormigón).
Lubricante para la corona: grasa Li-EP NLGI 2 con buena resistencia al agua (lavado ASTM D1264 <10 %), protección EP para la pista dentada, y protección anticorrosión. La dentadura exterior se lubrifica por aplicación manual o mediante engrasadores manuales de presión en los puntos de engrase distribuidos por la corona. La pista de rodillos interior se lubrifica mediante engrasadores accesibles desde el exterior del tambor.
Intervalo de relubricación de la corona: 250 horas de operación o mensual para la pista interior; la dentadura se inspeccionará visualmente en cada turno y se reengrasará si se aprecia sequedad o herrumbre. La falta de grasa en la corona de giro es una causa frecuente de desgaste prematuro de la pista dentada, cuya sustitución puede superar los 8.000–15.000 euros en materiales más mano de obra.
El hormigón pretensado y postensado es la base de la construcción de vigas, tableros de puente, pilotes y elementos estructurales de gran canto. Los cables de acero de pretensado (strands de 7 alambres, diámetro 12–15 mm, acero Y1860) se someten a tensiones de hasta 1.350 N/mm², representando el 70–80 % de su límite elástico.
La protección anticorrosión de los cables es crítica: la corrosión bajo tensión (Stress Corrosion Cracking) puede causar la rotura frágil del cable sin previo aviso, con consecuencias potencialmente catastróficas. La protección se realiza mediante:
La norma aplicable en Europa es EN 15630-1 para los cables de acero de pretensado y ETA (European Technical Assessment) para los sistemas de postensado. Los productos anticorrosivos para cables deben estar especificados y aprobados en el ETA del sistema de postensado utilizado.
| Equipo | Ambiente | Temperatura | Lubricante recomendado | Norma | Análisis / inspección | Intervalo |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mezclador eje horizontal (twin-shaft) | Agua + cemento fresco pH 12 | 10–40 °C | Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 EP | DIN 51826 GP2E-25 | Alta resistencia álcali | 200 h |
| Mezclador eje vertical planetario | Agua + cemento, impacto moderado | 10–35 °C | Grasa EP Li complejo NLGI 2 | DIN 51826 GP2E-25 | Media | 300 h |
| Tornillo dosificación cemento (batching plant) | Polvo de cemento, abrasión | 20–50 °C (calor friccional) | Aceite engranaje VG 220 sintético | ISO 12925-1 CKC | Media (sintético) | 6.000 h o anual |
| Bomba de hormigón (circuito hidráulico) | Fluido hidráulico a alta presión | 50–80 °C (hidráulico) | HV VG 46 ISO 11158 tipo HV | ISO 11158 HV | Alta (antidesgaste) | 2.000 h o anual |
| Bomba de hormigón (copas de émbolo) | Hormigón fresco abrasivo | Ambiente + calor friccional | Grasa NLGI 3–4 EP Li | NLGI GC-LB equiv. | Media | Diaria (comprobación) |
| Vibrador de hormigón (cabeza) | Inmersión hormigón fresco | Ambiente + calor vibración | Grasa NLGI 2–3 sellada vida | DIN 51825 KP2K-40 | Alta (sellado de vida) | Vida útil sellada |
| Mesa vibratoria de prefabricados | Vibración intensa continua | Ambiente + calor vibración | Grasa Li-Ca NLGI 3 | DIN 51825 KP3N-25 | Media | 200 h vibración intensa |
| Autohormigonera (reductor de tambor) | Impacto, vibración carretera | Ambiente (-10 a +45 °C) | Aceite EP VG 220–320 | ISO 12925-1 CKC | Media | 12 meses o 100.000 km |
| Autohormigonera (corona de giro) | Carga axial + radial, lluvia | Ambiente exterior | Grasa Li-EP NLGI 2 | DIN 51825 KP2G-30 | Media (agua) | 250 h o mensual |
| Encofrado metálico (desmoldeo) | Contacto hormigón fresco | Ambiente hasta 40 °C | Emulsión aceite-agua o aceite vegetal | N/A (desmoldante) | No aplica | Por uso (cada encofrado) |
El cemento alcalino no solo destruye las grasas: las partículas duras de clinker y áridos actúan como abrasivos que aceleran el desgaste de los rodamientos por un factor de 3–10x respecto a condiciones limpias. La combinación de saponificación química y abrasión mecánica explica por qué los rodamientos de mezcladores de hormigón tienen vidas útiles de 1.000–3.000 horas en lugar de las 20.000–50.000 horas que serían posibles en condiciones limpias.
Estrategia de reducción del riesgo:
FILLCORE INDUSTRIAL envasa grasas Ca-sulfonato NLGI 2 EP, aceites EP VG 220–320 y aceites hidráulicos HV VG 46 en formatos industriales desde cartuchos de 400 g hasta bidones de 200 L e IBC de 1.000 L. Envasado a terceros con marca blanca disponible.
La industria del hormigón presenta desafíos únicos para la lubricación que no se encuentran en otros sectores industriales. Las conclusiones técnicas más importantes son:
Un plan de lubricación bien documentado, con los productos correctos y los intervalos adecuados al entorno alcalino, puede multiplicar por 3–5 la vida útil de los componentes críticos de una planta de hormigón respecto a un plan de mantenimiento genérico.
La aplicación del mantenimiento predictivo basado en análisis de lubricante es particularmente valiosa en plantas de hormigón y prefabricados donde la contaminación con cemento es continua y silenciosa: los daños se acumulan progresivamente sin señales de alarma evidentes hasta que el rodamiento falla bruscamente. Un programa de análisis bien estructurado permite anticipar el fallo con semanas de antelación.
La toma de muestra de grasa de los rodamientos de un mezclador de hormigón requiere una técnica específica: se extrae mediante jeringa o espátula una muestra de 2–5 g del rodamiento en el momento previo a la relubricación (cuando la grasa está más contaminada y la muestra es representativa de las condiciones reales). Los parámetros analizados son:
Los aceites de reductores de tornillos de dosificación y de circuitos hidráulicos de bombas de hormigón se analizan con mayor facilidad que las grasas al ser un fluido extraíble por llave de muestreo. Frecuencia recomendada: cada 500 horas de operación o cada 3 meses. Parámetros:
Una planta de hormigón preparado típica (capacidad 50.000–200.000 m³/año) puede requerir hasta 15–25 referencias de lubricantes diferentes si no se realiza una racionalización del catálogo. Esta proliferación de productos genera confusión, errores de aplicación, rotura de stocks y un coste de gestión desproporcionado. Con una selección correcta, la mayoría de plantas pueden cubrir todas sus necesidades con 5–8 productos:
Esta racionalización de 6 referencias cubre el 95 % de las necesidades de lubricación de una planta de hormigón, simplifica el inventario, reduce el riesgo de error de aplicación y facilita la negociación de precios con el proveedor al concentrar el volumen en menos productos.
¿Por qué se rompen los rodamientos del mezclador cada 3–6 meses si reengrasamos regularmente?
El problema casi siempre es una combinación de grasa inadecuada (jabón de litio que se saponifica con el cemento) y sello de laberinto deficiente. Cambie a grasa Ca-sulfonato NLGI 2 EP, revise y repare los sellos de laberinto de los apoyos, y reduzca el intervalo de relubricación a 200 horas. Con estas tres medidas, la vida útil del rodamiento se multiplica habitualmente por 3–5 veces.
¿Qué tipo de aceite hidráulico debo usar en una bomba de hormigón Schwing S 47 SX?
El manual Schwing especifica aceite hidráulico HV VG 46 (ISO 11158 tipo HV) para temperaturas ambiente de 0–35 °C, y HV VG 32 para climas fríos (temperaturas de arranque inferiores a –10 °C). No utilice aceites de motor o aceites de transmisión como sustitutos: sus paquetes de aditivos son incompatibles con los sellos y bombas del sistema hidráulico Schwing. Revise el nivel y el estado del aceite hidráulico cada 500 horas o mensualmente según el manual.
¿Con qué frecuencia debo relubricar la corona de giro de una autohormigonera?
El estándar es cada 250 horas de operación o mensualmente para la pista interior (mediante los engrasadores de presión de la corona), y inspección visual diaria de la dentadura exterior (relubricar si hay zonas secas o con herrumbre). En climas húmedos o lluviosos donde la corona está más expuesta al lavado, reducir el intervalo a 150 horas. Una corona de giro descuidada puede desgastarse hasta requerir sustitución en menos de 2 años; con una lubricación correcta, la vida supera fácilmente los 8–10 años.
¿El aceite de desmoldeo vegetal afecta a la resistencia del hormigón?
Si se aplica correctamente (capa mínima uniforme, sin charcos ni exceso), los desmoldantes vegetales actuales no afectan significativamente a la resistencia del hormigón ni a la adherencia del hormigonado secundario (juntas de hormigonado). Sin embargo, la presencia de grasa o aceite en las armaduras (barras de acero) antes del hormigonado sí puede reducir la adherencia acero-hormigón. Asegurarse de que el desmoldante se aplica únicamente a las caras del encofrado, no a las armaduras.
Una forma efectiva de justificar la inversión en lubricantes de calidad y en un programa de mantenimiento correcto es cuantificar el coste real de los fallos de lubricación:
La conclusión económica es evidente: el coste incremental de usar lubricantes de calidad adecuada (grasa Ca-sulfonato en lugar de litio simple, aceite sintético en lugar de mineral convencional) representa un porcentaje mínimo del coste de un fallo. Un programa de lubricación correctamente diseñado tiene un retorno sobre la inversión (ROI) de 5:1 a 20:1 en la mayoría de instalaciones de producción de hormigón.
La logística de suministro de lubricantes en una planta de hormigón preparado o en una empresa de autohormigoneras difiere de otros sectores industriales por la necesidad de disponer de varios tipos de lubricante en cantidades moderadas y con buena trazabilidad de consumo:
En todos los casos, los recipientes de lubricante deben estar identificados con el tipo de producto, grado de viscosidad o NLGI, norma cumplida y número de lote. El almacén de lubricantes debe estar cubierto, ventilado y con suelo impermeabilizado para la contención de derrames, cumpliendo con los requisitos del Reglamento de Almacenamiento de Productos Químicos (APQ-6).
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Le ayudamos a identificar el lubricante correcto para cada punto de su instalación.