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1º CONEIC – 12.07.2005 Cochabamba, Bolivia
Dipl. Ing. Christian Gross
INDICEA. Infraestructura Hidráulica y PlanificaciónB. Introducción a la tecnología de
RCCC. Diseño y ConstrucciónD. Resumen
CONEINC, 12.07.2005 / Ing. Christian Gross
Parte A:
Infraestructura Hidráulica y
Planificación
Problemática:
1. El consumo de agua para distintos usos (agua potable, consumo industrial, riego) está creciendo.
2. La construcción de infraestructura hidráulica requiere un tiempo prolongado, resultado de sus características, el costo y la magnitud de ellos para su implementación.
3. El ritmo de desarrollo de las regiones urbanas es muy acelerado, el estado no cuenta la capacidad de inversión (endeudamiento) para cubrir a satisfacción todas las demandas.
Ejemplo: Cronograma General de un Proyecto
Activity89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03
Estudio de Prefactibilidad
Estudio de Factibilidad
Diseño Final
Licitación
Construcción de la presa
Trabajos de RCC
Construcción de la infraestructura de riego
Primer embalse
Year
1 2 3
6 months
Se requiere:
Conocer y aplicar herramientas de planificación estratégica, a largo.
Se deben realizar: Planes Maestros, una Planificación Regional y un monitoreo sistemático de las posibles fuentes de aguas futuras.
Sería deseable una participación del sector privado en las inversiones públicas.
Conflicto:
Debilidad de las instituciones, cambios frecuentes de funcionarios públicos, falta de una “Memoria Administrativa”.
Existe una predisposición sobre la inversión privada en diferentes sectores, especialmente en el sector “Agua”.
Planes generales tienen un valor político muy bajo.
Presiones sociales frecuentemente evitan las soluciones técnicas favorables, no siguen las reglas técnicas.
Parte B:Introducción a la tecnología RCC
Introducción
Definición: RCC (Roller Compacted Concrete)HCR (Hormigón Compactado con
Rodillo)
Material y
Método de Construcción
• Contenido de pasta(cemento, puzolana, ceniza volante)
• Propiedades térmicas
• Equipos utilizados en la fabricación
• Vibración con equipos de alto rendimiento
Desarrollo y Estado Actual de la Tecnología• 1970: Conferencia llamada “Rapid Construction of Concrete Dams”:
Presentación de la idea del uso de un suelo cemento para presas - Ventaja, mas resistencia a la tracción, menor sección, uso de equipos empleados en construcción de presas de tierra, o sea con altos rendimientos.
• Investigación en Inglaterra, Japón y EEUU.
• A finales del año 2004 se han construido mas que 250 presas de tipo RCC en el mundo. La experiencia existe actualmente en 39 países.
• Los Ingenieros han pasado de un estado “experimental” a una rutina, aún no existen normas como en hormigón convencional.
• Actualmente el país lider en la tecnología RCC es China, seguido por Japón, Brazil,EEUU y España.
Tres enfoques acerca de RCC:
• Bajo contenido de pasta (< 100 kg / m3):
• Método PCR usado solamente en Japón:(Mortero entre tongadas / )
• Alto contenido de pasta (>150 kg / m3):
Ventajas/Desventajas
Nota: Existe también la clasificación “Medio contenido de pasta para contenidos entre 100 y 150 kg/m3 de materiales cementicios
Comparación: Hormigón convencional: 270....350 kg/m3
+ Calor de Hidratación
- Permeabilidad / Requiere medidas de impermeabilización
- Resistencia a tracción baja
+ Calidad de juntas/Parecido a un hormigón convencional
- Mas trabajoso / - Costo
+ Trabajabilidad de la mezcla
+ Impermeabilidad
- Calor de Hidratación
Rentabilidad:
Comparación Presa RCC - Presa de Tierra
Propiedad RCC Tierra
Tiempo de Construcción rápido moroso
Desvío durante la construcción sin mayor riesgo requiere estructurasadd.
Evacuación de crecidas aliviadero incorporado estructura especial
Mal tiempo durante la construcción problemas con launión de tongadas
problemas con lacompactación
Volumen de material bruto menor mayor
7 : 1
Parte C:
Diseño de la mezcla RCC&Metodología de construcción
RCC Mix Design: stage I (Laboratory)
Trabajabilidad: Tiempo VeBe 15 ± 5 sec
Probetas para resistencia a compresión y tracción
12 MPa @ 180 days
Resistencia a compresión a
180 días
Contenido de cemento (kg/m3)
Contentenido de puzolana (kg/m3)100 140
Selección de la dosificación óptima para el RCC
Diseño de mezcla de RCC: Fase II (Ensayo a escala real)
Ensayo a escala real con 700 m3 RCC
Objetivos:
• Confirmar proporciones de mezcla de RCC• Confirmirmar trabajabilidad & la no segregación• Confirm propiedades en situ• Ensayos para tratamiento de juntas horizontales• Resistencia a corte y a tracción en las juntas• Confirmación de la metodología de construcción• Programma de entrenamiento del personnel & de los equipos
Objetivos:
• % de las juntas unidas• Densidad en situ• Ensayos de permeabilidad• Resistencia a compressión• Resistencia a tracción• Resistencia al corte
Testigos de RCC a 180 days:
Diseño de mezcla de RCC: Fase II (Ensayo a escala real)
Construction of a 700 m3 Full-Scale Trial
Objectives:
• Confirm RCC mixture proportions• Confirm workability & no segregation• Confirm in situ properties• Testing of horizontal joints treatment• Shear & tensile testing across joints• Testing of construction procedures• Training programme of personnel & equipment
Objectivos:
Testigos a 180 días
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0 10 20 30 40 50 60 70
Exposure time between layers (hours)
Coh
esio
n (M
Pa)
No treatment, no admixture No treatment but retarded RCC
Brush & washing Exposed aggregate finish without bedding mortar
Exposed aggregate finish with bedding mortar All surfaces continuously water cured
Brush & washing
Exposed aggregate finish without bedding mortar
No treatment, apart from water curing
Exposed aggregate finish with bedding mortar• % de las juntas unidas• Densidad en situ• Ensayos de permeabilidad• Resistencia a compressión• Resistencia a tracción• Resistencia al corte
Metodología de Construcción
Plantas de hormigón
Transporte & Colocación del RCC
Planta de agregados
Cantera dentro del embalse
Sistema de Transporte del RCC
Colocación del RCC
Drenaje
Agua a presión para curado
Formación de juntas transversales
Encofrado
Compactación con rodillo vibratorio
Extendido
Hormigó n convencional
Limpieza de la superficie
Sellado de juntas
transversales
Hormigón de contacto, vibrado
(GEVR)Contról de calidad
Medidas de control de calidad
VeBe:
Determinación de la consistencia del hormigón fresco => Trabajabilidad
Densímetro Nucleár:
Determinación de propiedades en situDensidad y humedad
Colocación del RCC (1)
Formación de juntas transversales
Sellado de juntas
transversale
Encofrado
Vibrado del hormigón de contracto (GEVR) Control de
calidad
Colocación del RCC (2)
Formación de juntas transversales
Sellado de juntas
transversales
Encofrado
Vibrado del hormigón de
contracto (GEVR)Control de calidad
Colocación de RCC (3)
Formación de juntas transversales
Sellado de juntas
transversales
Encofrado
Vibrado del hormigón de
contracto (GEVR)Control de calidad
Colocación de RCC
Formación de juntas transversales
Sellado de juntas
treansversales
Encofrado
Vibrado del hormigón de
contacto (GEVR)
Lift nr.6
Lift nr.5
Lift nr.4
Control de calidad
Resumen:
• Problemática de planificación a largo plazo, necesario para la implementación de proyectos de mayor esvergadura.
• La construcción de presas de RCC aún requiere ensayos específicos, con materiales y bajo condiciones del lugar.
• La experiencia obtenida en la primera presa de RCC construida en Bolivia mostró su factibilidad y promete la implementación en otros proyectos, permitiendo el acortamiento de los plazos y costos de construcción por lo que incrementa la flexibilidad del estado en el proceso de planificación.