Concreto proyectado

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA.

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE GEOLOGIA, MINAS Y GEOFISICA.

DEPARTAMENTO DE MINAS.

OBRAS SUBTERRANEA (3223)

CONCRETO PROYECTADO

Br. Yusbelys Mndez

CI. V-2363149

Caracas, febrero de 2015

INTRODUCCION

En el contexto de las obras de concreto, la proyeccin del material sobre una superficie a alta velocidad constituye una tcnica de puesta en obra bastante interesante desde el punto de vista productivo. A esta tcnica se le conoce como concreto proyectado.

La tcnica del concreto proyectado, ha reemplazado los mtodos tradicionales de revestimiento de tneles y se ha convertido en una alternativa muy importante en la estabilizacin de tneles excavados. En la actualidad, la construccin moderna de tneles sin concreto proyectado es inconcebible. Es por ello que se ha motivado un continuo desarrollo tecnolgico, tanto en los materiales componentes del concreto, como en su aplicacin y control de calidad.

En la presente investigacin se describen los materiales que bsicamente componen la mezcla para el concreto proyectado (ridos, cemento y agua) y los aditivos que se aaden a la mezcla para otorgarle mejores propiedades y la dosificacin en la cual pueden encontrarse los materiales. Tambin se indica el proceso de aplicacin del concreto proyectado, la cual se realiza bsicamente mediante dos tcnicas: seca y hmeda, y las ventajas de cada una.

Otro de los puntos tomados en cuenta en esta investigacin, fue proceso de fabricacin, transporte y aplicacin del concreto proyectado, los ensayos de control de calidad que se realizan frecuentemente, y los equipos utilizados en la aplicacin. Por ltimo se hace hincapi en las dificultades que se tienen en el empleo de esta tcnica y los usos que se le atribuyen a la misma.NDICE

Pg.

Introduccin...2

1. Definicin...4

2. Materiales Utilizados en la Mezcla5

2.1. ridos..5

2.2. Cementos...6

2.3. Agua6

2.4. Aditivos...7

3. Dosificacin del Concreto Proyectado..8

4. Propiedades..9

5. Sistemas de Aplicacin...10

5.1. Sistema de proyeccin por va seca..11

5.2. Sistema de proyeccin por va hmeda12

5.3. Sistema de proyeccin por va semihmeda13

6. Fabricacin, Transporte y Aplicacin14

6.1. Fabricacin.14

6.2. Transporte..14

6.3. Aplicacin...15

7. Ensayos de Control.16

7.1. Ensayos Indirectos...16

7.2. Ensayos Directos..17

8. Equipos..18

8.1. Equipos de proyeccin Va Hmeda.18

8.2. Equipos de Proyeccin Va Seca...20

9. Desafos de la Aplicacin20

10. Usos del Concreto Proyectado22

Conclusiones.24

Bibliografa.25

Concreto proyectado1. Definicin

El concreto proyectado o shotcrete es un proceso por el cual el concreto es proyectado a alta velocidad sobre una superficie; el proceso puede resumirse en dos etapas: colocacin y compactacin, que se realizan en una sola accin constituida por la proyeccin (Figura 1)

Figura 1. Proyeccin del concreto sobre una superficie

La proyeccin del concreto se realiza, bsicamente, mediante dos tcnicas denominadas va seca y va hmeda, las cuales pueden dar lugar a hormigones proyectados de caractersticas diferentes.

Los materiales utilizados el concreto proyectado son bsicamente cemento, agua y ridos. Cuando se emplean tamaos de ridos hasta los 8 mm se habla de mortero proyectado, mientras que cuando se utilizan tamaos de ridos superiores a los 8 mm se denomina concreto u hormign proyectado.2. Materiales Utilizados en la Mezcla

La calidad de los materiales a utilizar, los ridos y sus granulometras, el cemento y su dosificacin, influyen en la calidad del hormign proyectado. Se debern realizar ensayos previos del funcionamiento de los materiales a emplear, para determinar as la composicin ms idnea.

2.1. ridos

Los ridos a emplear en el concreto proyectado se obtienen por la seleccin y clasificacin de materiales naturales o procedentes de una trituracin o por una mezcla de ambos. Pueden emplearse ridos que no cumplan con la granulometra citada, siempre que en los ensayos preliminares se obtengan buenos resultados. La arena para las capas de acabado y otras aplicaciones especiales, puede ser tambin ms fina que la granulometra especificada. No obstante, deber tenerse siempre en cuenta que las arenas ms finas favorecen la retraccin y las ms gruesas incrementan el porcentaje de rebote.

Estos ridos estn compuestos de partculas limpias, duras, resistentes y de calidad uniforme. Su forma es redondeada o cbica y debe contener menos del 15% de partculas planas, delgadas o alargadas, definiendo como una partcula alargada aquella que tiene su mxima dimensin cuatro veces mayor que la mnima. El empleo de ridos finos o gruesos, o una mezcla de ambos, se establece de acuerdo con el espesor del concreto proyectado. Como norma general en ningn caso se emplean tamaos superiores a 15 mm., ya que se aumentaran considerablemente los porcentajes de rebote de proyeccin, a la vez que dificultara el bombeo de la mezcla a travs de las mangueras de transporte.

Se define como rido fino, el material compuesto por partculas duras y resistentes que deja pasar por el tamiz n 4 (ASTM) un mnimo del 95% del peso total.

Se define como rido grueso para hormigones, al material compuesto por partculas duras y resistentes donde un mnimo de 70% del peso total queda retenido en el tamiz n 4 (ASTM).Los ridos gruesos deben estar constituidos por partculas limpias, slidas, resistentes y duraderas, de una granulometra uniforme y estar exentas de polvo, suciedad, arcilla, materia orgnica u otras materias perjudiciales.

Las curvas granulomtricas para determinar la composicin de los ridos se han obtenido a partir de las normas que reflejan un compendio amplio basado en la experiencia de trabajos ejecutados durante un periodo de muchos aos. Dichas normas son:

- UNE 83.607-94

- BS 882 (normas inglesas)

- Curvas granulomtricas de LINDER

- ASTM C 3

- A.C.I. (Publicacin SP 14)

- Curvas granulomtricas de DRGSLER2.2. Cementos

En la mezcla de concreto proyectado, el cemento acta como un pegamento que aglutina y embebe a los ridos dentro de la matriz del cemento. El cemento tambin es el principal lubricante para un correcto bombeo del concreto proyectado y es el principal responsable de las caractersticas finales de este una vez colocado. Sin embargo, aqu existe un requerimiento adicional fundamental que no existe en el concreto tradicional y es que el cemento que se emplee en el concreto proyectado debe tener un endurecimiento extremadamente rpido y proporcionar unas resistencias iniciales muy elevadas.

Un cemento que no reaccione bien con los aditivos acelerantes de endurecimiento o con las posibles adiciones que se puedan incluir, o un cemento lento con adiciones no es adecuado para la fabricacin de un concreto proyectado que se pueda aplicar en el frente de excavacin para realizar un correcto sostenimiento.

Normalmente los cementos que se utilizados en el concreto proyectado son del tipo I, categoras 42,5R 52,5R. En el caso de que las condiciones especiales locales lo aconsejaran, se podrn utilizar otros cementos con la aprobacin de los autores del diseo de la obra.2.3. Agua

El agua para mezclar y curar debe estar limpia y exenta de sustancias que puedan daar al concreto. En los casos en que revista importancia la esttica, el agua de curado deber carecer de elementos que produzcan posibles manchas., esto quiere decir que se debe establecer un mximo de cloruros y sulfatos presentes, para tal fin.

En el sistema de va hmeda, el agua se aade a los dems componentes de la mezcla antes del transporte, y su contenido depende de las caractersticas del material a proyectar y de las limitaciones impuestas por el equipo de impulsin, dando lugar a trabajar con una relacin agua/cemento constante.

En el caso de va seca, el agua es incorporada en la boquilla, por lo que, en principio, hace pensar que la relacin agua/cemento puede ser muy variable, cosa que no es cierta del todo dado que si la mezcla es muy seca se produce mucho polvo y rechazo y si es excesivamente hmeda se desprende de la superficie de aplicacin; de aqu que puedan considerarse los valores 0.40-0.55 como lmites de la relacin agua/cemento, con una media que se puede suponer ligeramente superior a 0,50; valor que se considera correcto al dar lugar a hormigones bastante impermeables.

2.4. Aditivos

Los aditivos para el concreto se utilizan para mejorar y/o cambiar las propiedades del concreto que no pueden o no pueden correctamente ser controladas por los componentes cemento, agregados y agua. Los aditivos pueden ser tambin adicionados al concreto proyectado durante el proceso de proyeccin para regular el inicio del fraguado.

Los aditivos de concreto proyectado se adicionan como porcentaje del peso o volumen del cemento. Estos se adicionan en un rango aproximado de 0.5% a 6%. Esto da cantidades de 2 kg/m3 a 30 kg/m3, que esta en el rango de las milsimas partes del volumen total de concreto. Todos los aditivos usados son colocados en el concreto durante su produccin en la planta de mezcla despus de la medicin inicial de agua. Una excepcin es el acelerante del fraguado, el cual se adiciona inmediatamente antes del proyectado.

Acelerantes

Los acelerantes controlan el tiempo de fraguado del concreto proyectado despus de su aplicacin, se utilizan en forma lquida o en polvo. Un factor importante para el control del tiempo de fraguado del concreto proyectado es la estabilidad en la dosificacin del acelerante, razn por la cual la utilizacin de estos aditivos debe hacerse desde unidades dosificadoras que garanticen baja variabilidad de la dosis acorde con el flujo de concreto (sincronizacin). En trminos de calidad, la nica excepcin, es en aplicaciones menores. Los acelerantes de fraguado se clasifican segn su composicin qumica y por consiguiente con su manera individual de accin y efecto en el fraguado del concreto.

Agentes de control de fluidez

Mejor conocidos como plastificantes y superplastificantes. Los superplastificantes se emplean para controlar el contenido de agua especificado (relacin agua/cemento) mientras que se garantiza simultneamente la consistencia requerida del concreto fresco (plasticidad). Dos intereses diametralmente opuestos en apariencia:

Un contenido bajo de agua (relacin a/c) que garantice la calidad.

Una consistencia plstica del concreto fresco para una buena manejabilidad de la mezcla.

Retardantes de fraguado

Se pueden adicionar productos especiales a la mezcla de concreto proyectado para controlar (retardar) la hidratacin. Estos permiten que el tiempo de manejabilidad del concreto proyectado pueda cambiarse a voluntad, de tal manera que no vare el rango de 1 a 2 horas. El tiempo puede ajustarse segn las condiciones regulando la cantidad de estos retardantes. Las propiedades de los superplastificantes a menudo se combinan con los efectos de los retardantes.

Ayudantes de bombeo

Para mejorar la bombeabilidad, a menudo se agregan aditivos especiales a las mezclas que permite solucionar la variabilidad de los finos, una forma difcil o una pobre capacidad de retencin de agua de los componentes < 0.125 mm que son tan importantes para el proceso. Los ayudantes de bombeo promueven la cohesin interna e incrementan la cantidad de pelcula lubricante.3. Dosificacin del Concreto Proyectado

La obtencin de un concreto proyectado capaz de satisfacer los requerimientos, tanto tcnicos como econmicos, debe contemplar las proporciones ptimas de la mezcla asociadas a la tecnologa empleada para la proyeccin, y aquellas que conciernen al comportamiento en fresco de la mezcla, en el sentido de posibilitar el transporte adecuado hasta la boquilla y permitir una proyeccin minimizando la cantidad de material rebotado.

En el concreto convencional existen distintos mtodos de dosificacin como son entre otros, ACI (1980), Faury (1944), Bolomey (1925) y Fuller (1907) que gozan de un amplio reconocimiento a nivel internacional. En el contexto del concreto proyectado existen varios procedimientos, aunque ninguno de ellos est universalmente asumido, basados fundamentalmente en aspectos empricos, fruto de la experiencia personal.

La curva composicin deber tener una granulometra que entre dentro de los husos granolumtricos 0-4 y 0-8 para los morteros proyectados, y los husos 0-12, 0-15 y 0-20 para los concretos proyectados.

La dosificacin ms usual es de 400 450 Kg. de cemento por m3 de rido, pudindose rebajar si se utiliza humo de slice como aditivo.

La relacin agua/cemento estar comprendida entre 0,40 y 0,55. Dicha relacin est fuertemente condicionada por la variacin del %de finos presente en los ridos, por la naturaleza de los mismos y por la proporcin peso de cemento/rido empleado en la mezcla.4. PropiedadesAspecto

La superficie natural del hormign proyectado es rugosa. Esta rugosidad depender sobre todo del tamao del rido grueso utilizado y de la tcnica de proyeccin.Coloracin

Sobre todo en la va seca, aparece una variacin de tonalidades grises en la superficie debidas a la distribucin del agua sobre la misma, y sobre todo cuando se emplean acelerantes de fraguado o cuando se ejecutan los trabajos en varias fases.

Adherencia

La propiedad ms llamativa del concreto proyectado es su adherencia al soporte, con la condicin de que ste sea slido, limpio y exento de partes sueltas. La mezcla choca sobre el soporte a una velocidad elevada, taponando las irregularidades, las fisuras y los poros con la ayuda de las partculas ms finas, es decir, el cemento y los ridos finos. A la vez, sobre el soporte se forma una fina capa de pasta de cemento, en la cual se incrustan los granos de rido grueso, efectundose un puente o lechada de adherencia, lo que garantiza despus del endurecimiento una fijacin slida al soporte.

Su resistencia al desprendimiento vendr dada por esta cualidad, variando segn la naturaleza de la superficie de aplicacin. Esta resistencia al desprendimiento vara entre 0,3 y 2,0 N/mm2.

Porosidad

El concreto proyectado generalmente contiene una mayor cantidad de ridos finos y de cemento que un concreto tradicional, por lo cual su porosidad es menor. Si adems la relacin agua/cemento es menor y la compacidad elevada, se crean poros bajo forma de inclusiones de aire que no se comunican entre s.

Densidad aparente

El contenido de cemento y la porosidad determinan la densidad aparente del concreto proyectado, la cual vara entre 2,1 y 2,3 kg/dm3.

Resistencia a la compresin

En esta propiedad se basan todas las exigencias de las condiciones de una obra. Esta resistencia se rige segn los principios de la tecnologa del concreto. Dicha resistencia a la compresin es, la mayora de las veces, ligeramente inferior a la de un concreto normal de granulometra 0-30 mm., debido principalmente a la finura del concreto proyectado.

Como dato Standard se alcanzan resistencias a la compresin no inferiores a 250 300 kg/cm2 a los 28 das. Sin embargo, una caracterstica fundamental del concreto proyectado es la evolucin de resistencias con el tiempo a causa de su elevado contenido en cemento.

Resistencia a la traccin

La resistencia a traccin obtenida en un concreto proyectado vara entre 1,6 y 2,1 N/mm2 a los 28 das, y 3,3 - 5,3 N/mm2 a los tres aos.Permeabilidad

El concreto es impenetrable segn la norma UNE si su coeficiente de permeabilidad Darcy es igual a 50 x 10-10 m/s. En el caso del concreto proyectado su coeficiente de permeabilidad es inferior. Esta permeabilidad es regularmente ms acusada en la direccin paralela a las capas de proyeccin.

Mdulo de elasticidad

El mdulo de elasticidad del concreto proyectado vara entre 28.000 y 33.000 N/mm2.5. Sistemas de Aplicacin

Existen tres procedimientos distintos de proyeccin, que se conocen como Va seca, va hmeda y va semihmeda. El sistema de proyeccin por va seca resulta satisfactorio y hasta hace unos 15 aos fue el mtodo ms empleado. El sistema de proyeccin por va hmeda se ha generalizado completamente en el mercado, aunque lleva consigo una necesidad de empleo de ms servicios. El sistema de proyeccin por va semihmeda, que consiste en la adicin del agua a la mezcla de hormign aproximadamente a 5 m de la boquilla de proyeccin, es un proceso que evita fundamentalmente que la mezcla seca (sobre todo el cemento) se disperse a la hora de realizar la proyeccin.5.1. Sistema de proyeccin por va seca

El concreto proyectado va seca es una mezcla lista de concreto proyectado compuesta por agregado, cemento, cualquier aditivo de concreto proyectado sin agua. Esta mezcla lista est o completamente seca (polvo seco) o est humedecida por la humedad del agregado. Para la operacin de proyectado, el concreto proyectado va seca se mezcla con agua y acelerantes de fraguado en la boquilla y luego se aplica. En el proceso de lanzado va seca en lugar de aceleradores de fraguado pueden usarse cementos especiales de rpido endurecimiento que fraguan en muy corto tiempo despus de humedecerlos con agua. El proceso de flujo diluido debe emplearse para el suministro del concreto proyectado va seca. Este es un proceso que ha demostrado por mucho tiempo ser exitoso y est continuamente en desarrollo y mejoramiento.

Figura 2. Sistema de proyeccin por va seca; flujo diluido

Las ventajas del concreto proyectado va seca radican en su flexibilidad. Es el mtodo tradicional para aplicar el concreto proyectado y el ms conocido en el mundo.

Alta resistencia muy temprana para sello preliminar o estabilizacin

Tiempo de almacenamiento (disponibilidad) casi ilimitado incluso en silos

No hay desperdicio de concreto

5.2. Sistema de proyeccin por va hmeda

El concreto proyectado va hmeda implica el suministro de una mezcla lista y manejable de concreto proyectado compuesta por agregado, cemento, agua y aditivos de concreto proyectado. Para la proyeccin por va hmeda se mezcla con aire y con acelerantes de fraguado. El concreto proyectado va hmeda puede transportarse en flujo denso (Figura 3) o flujo diluido (Figura 4). El concreto proyectado por flujo denso es el proceso ms reciente y permite alto desempeo.

Figura 3. Sistema de Proyeccin por va hmeda; Flujo Denso

Figura 4. Sistema de Proyeccin por va hmeda; Flujo DiluidoLas ventajas en el proceso de proyectado va hmeda cubre varias reas diferentes. El concreto proyectado va hmeda es el mtodo ms moderno y eficiente.

Rendimiento mayor hasta de 25m3/h en algunos casos

Cantidad reducida de material de rebote un factor de 2 a 4

Notoria mejora de las condiciones de trabajo por la menor generacin de polvo

Menores costos de desgaste para el equipo de lanzado

Menor consumo de aire comprimido al lanzar con flujo denso

Mejor calidad del concreto proyectado (contenido constante de agua)

5.3. Sistema de proyeccin por va semihmeda

Este sistema, idntico en sus primeras fases al sistema de proyeccin por va seca, nicamente se diferencia de l en que la adicin del agua se efecta a una distancia de 4-5 m de la boquilla de proyeccin, mejorndose as las propiedades de la mezcla al llegar a la boquilla de la que saldr el mortero u hormign proyectado. Otra de las ventajas de este sistema es que evita el polvo resultante de la proyeccin por va seca, as como la prdida de cemento de la mezcla al salir de la boquilla. Tambin se puede considerar que el agua aadida se incorpora perfectamente durante esos 4-5 m a la mezcla, hacindola ms homognea y lo que es ms importante, manteniendo una relacin agua/cemento adecuada.

Figura 5. Sistema de Proyeccin por va semihmeda6. Fabricacin, Transporte y Aplicacin6.1. Fabricacin

Para la preparacin de la mezcla de concreto, tanto en va seca, como en va hmeda, se debe emplear una planta con mezcladora, a ser posible de eje vertical, ya que las exigencias tcnicas y las caractersticas de sostenimiento, obligan a una preparacin y mezcla de los componentes homognea, sobre todo con la incorporacin de adiciones y aditivos, fundamentales en la tecnologa del hormign proyectado. En la figura 6., se muestra la imagen de una planta mezcladora de hormign:

Figura 6. Planta de hormign con mezcladora6.2. Transporte

El transporte del concreto proyectado suele hacerse en camiones hormigonera. Es necesario prever antes del comienzo de la obra la estimacin del tiempo de transporte con el fin de analizar la necesidad o no de utilizar aditivos estabilizadores de fraguado que disponer de una mezcla en buenas condiciones en el momento de su proyeccin (Figura 7).

Figura 7. Transporte del Hormign6.3. AplicacinPreparacin de superficies

Todo tratamiento de concreto proyectado necesita una preparacin de superficies, segn como sea el soporte. Esta preparacin de superficies, se realiza con chorro de aire a presin, chorro de aire y agua a presin o chorro de agua a alta presin. Como norma general se debern retirar los restos de materiales sueltos que estn sobre el soporte, evitando la creacin de falsas zonas que no adhieran al revestimiento posterior.

Colocacin de armaduras

Los sistemas normalmente utilizados de fijacin de mallas se pueden denominar como fijaciones ligeras.

En los casos de obras de Ingeniera Civil, como tneles, muros y taludes se hace necesario la fijacin por medio de sistemas pesados, como son bulones, barras, anclajes, etc. En casos de obras como fortificacin de labores subterrneas, algunas veces no es necesaria la colocacin de armaduras, el concreto proyectado se aplica directamente en la roca; en otras se emplean sistemas de pernos de anclaje y mallas en conjunto con el concreto proyectado.Proyeccin

El concreto y/o mortero proyectados se aplican en capas, bien sea en la misma operacin mediante lanzado repetitivo sobre la misma rea o en una operacin subsecuente.

El concreto proyectado debe aplicarse en ngulos rectos con respecto al sustrato o el concreto colocado. Esto maximiza la adherencia y la compactacin y minimiza el rebote. El concreto o mortero proyectado se aplican de manera mecnica o manual en movimientos circulares uniformes sobre la superficie. Es particularmente difcil y requiere experiencia lanzar sobre refuerzos porque las cavidades son muy frecuentes debido a los desniveles en el lanzado. Este problema se evita utilizando concreto proyectado reforzado con fibra de acero.

La distancia ptima para lanzar es de 1.2 a 1.5 mts pero a menudo se hace dentro del rango de 1 a 2 mts. A distancias mayores aumentan el rebote y la generacin de polvo con lo que se reduce la eficiencia de la aplicacin.

Figura 8. Manejo de la boquilla para regularizar la superficie lanzada.

Figura 9. Influencia del ngulo de proyeccin en el rebote

7. Ensayos de Control

La resistencia a compresin del concreto se estudia mediante los ensayos de endurecimiento (ensayos indirectos) y los ensayos de control de calidad (ensayos directos).7.1. Ensayos Indirectos

Los ensayos indirectos nos proporcionan la resistencia a compresin del concreto a edades tempranas. Por medio de estos ensayos se examinan in situ y en un momento determinado el concreto o mortero y las propiedades de fraguado y endurecimiento de los mismos. Dentro de los ensayos indirectos o de endurecimiento los mtodos normalmente empleados son: Resistencia a la penetracin. En este ensayo, se mide la fuerza requerida para empujar una aguja de dimensiones definidas dentro del hormign proyectado, emplendose un penetrmetro de aguja (Figura 10)

Figura 10. Ensayo de resistencia a la penetracin Penetracin-extraccin de pernos. Se colocan unos pernos dentro del hormign proyectado para extraerlos posteriormente y medir la fuerza de extraccin al arrancamiento. Resistencia al arrancamiento. Se colocan elementos compuestos de mango y pasador, proyectndose sobre ellos el hormign; posteriormente son extrados para medir la resistencia a cortante, del material proyectado. (Figura 11).

Figura 11. Ensayo de resistencia al arrancamiento

Los tres mtodos citados proporcionan medidas indirectas de la resistencia a compresin obtenidas a travs de unas curvas de calibracin. El valor absoluto de estos resultados no reproduce ningn valor de inters, sino se pueden comparar con otros que consideramos como referencia, para as poder decidir si la ganancia de resistencia va bien o si por el contrario debe rechazarse.

7.2. Ensayos Directos

Los ensayos directos se realizan en hormigones de edad superior a 1 da, donde el ensayo ms convencional es la obtencin de la resistencia a compresin, y del mdulo de elasticidad mediante la rotura de probetas testigos. Dichas probetas testigos se extraern bien del concreto proyectado in situ o bien de paneles de ensayo proyectados especficamente para este fin. Los paneles de ensayo o artesas se ilustran en la figura 12, mientras que en la figura 13 la obtencin de probetas testigo.

Figura 12. Artesas de Ensayo

Figura 13. Obtencin de Probetas Testigo

Una vez obtenidas las probetas, se aplican ensayos de resistencia a la compresin simple y ensayos de traccin, que permitirn obtener parmetros geomecnicos para realizar en control de calidad del concreto proyectado.8. Equipos8.1. Equipos de proyeccin Va Hmeda

En el lanzado de concreto proyectado en hmedo, se emplean mtodos manuales y mecnicos, pero tradicionalmente se aplica con mquina; principalmente se usan sistemas de concreto proyectado con bombas duplex, como por ejemplo las bombas Putzmeister de doble pistn (Figura 14), estos sistemas deben satisfacer el requerimiento adicional de mantener el flujo de concreto de manera tan constante como sea posible, y por lo tanto continuo, a fin de garantizar una aplicacin homognea del lanzado.

Figura 14. Bomba Putzmeister de doble pistn

Figura 15. Equipos de proyeccin mvil; va hmeda

Figura 16. Equipos de proyeccin estacionario va hmeda8.2. Equipos de Proyeccin Va Seca

El proceso de lanzado va seca puede hacerse de manera mecnica o manual. Debido a que, puede utilizarse concreto proyectado va seca para bajos volmenes de lanzado, la aplicacin manual es mucho ms importante que en el caso del concreto proyectado va hmedo.

Las mquinas de rotor son robustas en cuanto a diseo y tiene una larga tradicin; En la figura 17 se ilustra la tradicional mquina de rotor Aliva, para proyeccin va seca.

Figura 17. Mquina de Rotor Aliva9. Desafos de la Aplicacin

Rebote

Unos de los desafos ms complejos en el lanzado del concreto proyectado es reducir la cantidad de material de rebote. Son tantos los factores que influyen en ello que es extremadamente difcil efectuar un control sistemtico. Desde luego que el factor primordial, es el operador de la boquilla. La cantidad de material que rebota depende enormemente de la habilidad y experiencia del operador. Esto, claro est, es de vital importancia econmica y logstica, ya que por cada tonelada de material rebotado se duplica la cantidad de trabajo.

Los factores que influyen en la cantidad de rebote son: La experiencia y pericia del operador de la boquilla

Direccin del lanzado (hacia abajo, hacia arriba u horizontalmente)

Unidad de lanzado (presin del aire, boquilla, volumen lanzado)

Proceso de lanzado (en seco/en hmedo)

Diseo del concreto proyectado (agregado, gradacin, acelerante, fibra, cementante)

Concreto proyectado (resistencia muy temprana, adherencia, espesor de las capas)

Condicin del substrato (uniformidad, adherencia)

Puede estimarse solamente grosso modo la cantidad de material de rebote si no hay mediciones separadas y bajo las condiciones que prevalezcan en el lugar: Para concreto proyectado en seco el rebote es de 20% a 30% en aplicaciones verticales hacia arriba.

Para concreto proyectado va hmeda el rebote es de 5 a 15% en aplicaciones verticales hacia arriba.

Generacin de Polvo

Cualquier tipo de aplicacin de concreto proyectado genera polvo. Sin embargo, difieren en mucho, los tipos y cantidades de polvo generado. Es un problema importante del concreto proyectado va seca porque los componentes tienen una tendencia natural a generar polvo. La cantida de polvo que se produce puede reducirse mediante prcticas adecuadas. Entre las medidas para reducir cantidades de polvo emitido en el lanzado del concreto proyectado en seco, estn: Utilizacin de agregados ligeramente hmedos (en vez de secados al aire)

Sellar el sistema de transporte

Parmetro de a boquilla correctamente ajustados y coordinados (sincronizacin), (minimizacin del aire), agua, acelerante (minimizados).

Utilizacin de acelerantes de fraguado libres de lcalis

Ambos procesos, en hmedo y en seco, tienen ventajas especficas, lo que resulta en sus usos respectivos Las caractersticas de estos sistemas se comparan en trminos generales en la tabla siguiente:

Figura 18. Criterios al seleccionar la tcnica de proyeccin10. Usos del Concreto Proyectado

La construccin con concreto proyectado es usada en muy diversos tipos de proyectos. La flexibilidad y economa de este material sobresale en edificaciones superficiales, tneles y en construcciones subterrneas especiales, de hecho en toda la industria de la construccin. Los siguientes usos son los ms difundidos: Estabilizacin de excavaciones en tneles y construcciones subterrneas. Revestimiento de tneles y cmaras subterrneas Estabilizacin en la construccin de minas y galeras.

Reparacin de concreto (reemplazo de concreto y reforzamiento). Restauracin de edificios histricos (estructuras de piedra). Trabajos de sello de filtraciones Estabilizacin de zanjas Estabilizacin de taludes Revestimiento protector Capas de desgaste Estructuras especiales portantes livianas. Aplicaciones artsticas

El concreto proyectado se utiliza en todo tipo de tneles; vehiculares, ferroviarios, drenaje de aguas y estructuras militares subterrneas, adicionalmente est la estabilizacin de taludes. Ya sea en la construccin de tnel bajo una edificacin o excavando a travs de algn obstculo, el mtodo de construccin es determinado por la capacidad de soporte de la roca y la estabilidad del sustrato a travs del cual se hace pasar el tnel. La diferencia constructiva principal est entre la excavacin de la seccin completa y la excavacin parcial en muchas formas y mtodos diferentes. Si no es posible la excavacin de la seccin completa debido a la estabilidad de la roca, el perfil final se excava a menudo en varias fases.

En construccin subterrnea son requisitos la estabilizacin y revestimiento debido a que a menudo son inducidos altos esfuerzos y deformaciones en la excavacin reciente. Frecuentemente es permitida una deformacin predeterminada de la seccin excavada y solo despus es hecha la estabilizacin dando un sello no positivo. Esto causa que los esfuerzos sean distribuidos alrededor de la seccin de la excavacin y en el rea alrededor del frente de la excavacin.CONCLUSIONES

Partiendo de los puntos desarrollados en la investigacin documental, se determin que la tcnica del concreto proyectado juega un rol importante en la tecnologa moderna del concreto y que apropiadamente aplicado, es un material estructuralmente resistente y durable, de alta adherencia a: roca, hormign, acero y otros materiales, lo cual le confiere una amplia gama de usos en obras de ingeniera y construccin en general.

Es importante sealar, que dichas propiedades el concreto proyectado depende de la calidad de los materiales a utilizar: la granulometra de lo ridos y la calidad del agua y el cemento juegan un papel importante. Los aditivos tambin se han vuelto indispensables, sobre todo los acelerantes de fraguado, ya que una vez proyectado el material, hay obras donde se requiere un fraguado inicial y endurecimiento rpido. Pero, es evidente que no solo es cuestin de la calidad de los materiales, sino tambin de la proporcin en la cual se encuentran cada uno de estos en la mezcla, es decir, la dosificacin tambin influye en la calidad del concreto proyectado.

Adems de ello, tambin es significativa la tcnica utilizada en la proyeccin del concreto. Hasta hace pocos aos, el mtodo ms utilizado era el de proyeccin por va seca, pero en estos momentos la tendencia ha cambiado, especialmente en concreto utilizado para soporte en tneles y labores subterrneas, por la mejora sustancial de las condiciones de trabajo que ofrece la va hmeda. Tambin por el menor porcentaje de rebote que tiene respecto a la va seca. Una conclusin importante de esta investigacin es que se evidencia que el mtodo dominante del futuro ser el de proyeccin por va hmeda debido a que ofrece un mejor ambiente de trabajo, mayor calidad, uniformidad y produccin.

Otro punto relevante es que se hace indispensable realizar ensayos de control de calidad en el concreto proyectado para obtener las propiedades del mismo, y evaluar si cumple con los requerimientos de la obra.

Por ltimo, el concreto proyectado es hoy es da, una tcnica de la que no se puede prescindir y la fortificacin y revestimiento de tneles, sobre todo en obras civiles. Para fortificacin de labores mineras, se utiliza slo cuando las caractersticas geomecnicas del macizo rocoso indican que se requiere como elemento de sostenimiento, ya que es altamente costoso, es decir, si se tiene una mecnica de rocas muy buena, no es necesario su uso.BIBLIOGRAFAMaster Builders Solutions (SFDP) Soluciones para Construccin Subterrnea: Hormign proyectado, [Documento en lnea] Disponible en: http://www.master-builders-solutions-basf.es [Consultado 12 de febrero de 2015]Pea, B. (2003) Consideraciones Bsicas: Hormign Proyectado en Tneles, [Documento En lnea] Disponible en: biblioteca.duoc.cl/bdigital/esco/ Ingenieria_y_%20tec.../087.pdf [Consultado 12 de febrero de 2015]Sika (2004) Concreto Proyectado en la Construccin de Tneles, [Documento en lnea] Disponible en: https://mex.sika.com/dms/getdocument.get/.../concreto _proyectado.pdf [Consultado 12 de febrero de 2015]Sika (2009) Sistemas de Aplicacin de productos Sika en el hormign proyectado, [Documento en lnea] Disponible en: sp.sika.com/.../L74STATEMENTHORMIGONPROYECTADO.pdf [Consultado 12 de febrero de 2015] Madrid