Estudio practico de hormigón proyectado - Primera parte
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ESTUDIO PRÁCTICO
DE HORMIGÓN
PROYECTADO
Nelson Echeverría Melo (Ingeniero Civil)
Telma Jarquín Bermúdez (Ingeniero Civil)
Jonathan Rincon Puigvert (Ingeniero Civil)
Marcos Pomar Pomar (Ingeniero de Edificación)1
Contenido Introducción
Hormigón Proyectado en túneles
Técnica de Proyección
Normativas
Campaña experimental
Conclusiones
2
INTRODUCCIÓN
3
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
El hormigón proyectado se caracteriza por la forma de
proyección sobre superficie a alta velocidad.
Para este tipo de hormigón existen dos técnicas comunes la de
vía seca y vía húmeda.
En esta campaña experimental se obtienen ocho artesas para
extracción de probetas de las cuales cuatros son proyectados en
posición vertical y las demás en posición horizontal superior.
También se obtendrán la caracterización de las propiedades
mecánicas y físicas del material para ensayos de hormigones
frescos y endurecidos .
OBJETIVOS
4
Obtener conocimiento basado en las publicaciones de
hormigón proyectado en túneles, para la preparación de
una campaña experimental.
•General
•Específicos Conocer las normativas que regulan las
características tanto mecánica como físicas y químicas del
hormigón proyectado en túneles.
Verificar las técnicas más adecuadas para dicha
proyección.
Determinar la forma y adecuación de la puesta en
obra del hormigón.
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
Hormigón Proyectado Túneles
5
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
ConclusionesEste material es un hormigón especial ya que da respuesta
satisfactoria desde distintos puntos de vista los cuales son:
técnico, económico y medioambiental.
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
En hormigones proyectado el porcentaje de finos (árido fino +
cemento) puede alcanzar el 70-75% en peso, con asentamientos de
15-17 cm a la media de su fabricación.
En la actualidad se utilizan adiciones en el hormigón o mortero
proyectado como:
•Las cenizas volantes
•Humo de sílice (microsílice)
•Las fibras
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
Los hormigones proyectados son capaces de llegar hasta 70
MPa de resistencia a compresión a la edad de 28.
Pero en la actualidad se mantiene en 25MPa para la
aplicación tipo estructural en construcción de túneles por el
N.A.T.M.
Requisito en cuento a resistencia
•Resistencia
HP 25 Media Mínimo
1 día 10 9
3 días 14 12
7 días 20 18
28 días 28 25
TECNICAS DE PROYECCIÓN
8
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
La proyección del material sobre una superficie a alta velocidad
constituye una técnica de puesta en obra.
Esta reúne dos etapas del proceso de colocación y
compactación en una sola acción.
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Vía Seca Este consiste en cinco etapas:
I. Mezcla en seco del cemento con los áridos.
II. Transporte de la mezcla hasta la máquina de proyección
mediante correas transportadoras.
III. Vaciado de la mezcla en la tolva receptora la cual la introduce
a la manguera mediante un rotor o aire comprimido.
IV. La mezcla es arrastrada por aire comprimido a través de la
manguera de alimentación hasta el pitón o boquilla de
proyección donde se adiciona el agua y el acelerante líquido.
V. El hormigón o mortero es lanzado a alta velocidad contra la
zona de trabajo.
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
• Esquema vía Seca
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Vía húmeda I. Mezcla de todos los componentes del
hormigón o mortero incluyendo el agua.
II. Vaciado de la mezcla, dentro de la cámara
del equipo de bombeo.
III. La mezcla es introducida dentro de la
manguera de alimentación mediante
desplazamiento de pistones o por aire a presión.
IV. Adición del aditivo acelerante líquido en
la boquilla.
V. La mezcla se dispara por aire comprimido
atreves de la boquilla a alta velocidad contra la superficies.
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
• Esquema vía húmeda
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Hormigón Bombeable
•Hormigón No Bombeable
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
Normativas
1. AENOR Asociación Española de
Normalización - Normas UNE.
2. ACI 506R/05 del American Concrete
Institute.
3. EFNARC, European Specification for
Sprayed Concrete
4. Asociación Francesa de Trabajos en
Subterráneos (A.F.T.E.S.).
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
Campaña Experimental
Establecer el tipo de aditivo acelerante y la cantidad
adecuada de los mismos para una mezcla de hormigón
proyectado.
•Objetivo General
•Objetivos Específicos
Establecer procedimiento para la elaboración de las
probetas de ensayo.
Establecer la dosificación óptima de aditivos acelerante.
Determinar los tipos de ensayo requeridos para
caracterizar el hormigón proyectado.
Establecer la cantidad de probetas de ensayo.
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
Campaña Experimental
•Posición Vertical.
•Posición HorizontalSuperior.
Posición de proyección de artesas
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón fresco
1. Ensayo de resistencia a la penetración.
2. Ensayo de resistencia al hincado de clavo.
3. Consistencia
4. Rebote
1. Ensayo de Resistencia a compresión
2. Módulo de elasticidad
3. Permeabilidad
•Ensayos hormigón endurecido
Geometría de las artesas de donde se extraerán las probetas
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
1. Ensayo de resistencia a la penetración.UNE-EN 14488-2:2007. Ensayos de hormigón
proyectado. Parte 2: Resistencia a compresión del
hormigón proyectado a corta edad.
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón fresco
Relación fuerza de penetración – Resistencia
compresión. Para tamaños de áridos
de 0 -16 mm (UNE 83-603-94)
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
2. Ensayo de resistencia al hincado de clavo.UNE-EN 14488-2:2007. Ensayos de hormigón
proyectado. Parte 2: Resistencia a compresión del
hormigón proyectado a corta edad.
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón fresco
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
3. Ensayo de Consistencia.
UNE-EN 12350-2:2006. Ensayos de hormigón fresco.
Parte 2: ensayo de asentamiento.
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón fresco
21
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
4. Ensayo de rebote o rechazo.
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón fresco
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Cantidad de ensayos
Hormigón fresco:
Para cada una de las cuatro dosificaciones en cada una de las
proyecciones se plantea un ensayo específico, es decir, un
ensayo de consistencia, un ensayo de rebote, un ensayo de
resistencia a la penetración y un ensayo de resistencia al
arrancamiento, para un total de 32 ensayos para hormigón en
estado fresco.
23
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
1. Ensayo de Ensayo de Resistencia a compresión.
UNE-EN 12390-3:2003. Ensayos de hormigón
endurecido. Parte 3: Determinación de la resistencia a
compresión de probetas.
Probetas: 5 probetas diámetro 75 mm. Altura:150 mm.
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón endurecido
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
2. Ensayo de módulo de Elasticidad.
UNE 83316:1996. Ensayos de hormigón. Determinación
del módulo de elasticidad en compresión.
Probetas: 3 probetas diámetro 75 mm. Altura: 150 mm.
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón endurecido
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
3. Ensayo de Permeabilidad
UNE 83316:1996. Ensayos de hormigón endurecido.
Parte 8: Profundidad de penetración de agua bajo
presión.
Probetas: 3 probetas diámetro 150 mm. Altura 150 mm.
Campaña Experimental
•Ensayos hormigón endurecido
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Cantidad de ensayosHormigón endurecido:
Para cada una de las cuatro dosificaciones se plantean 54 ensayos para un total de 216 que se muestran a continuación:
27
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Cronograma de actividades
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Cronograma de actividades
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Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Cronograma de actividades
30
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
•Cronograma de actividades
31
Introducción
Objetivos
HormigónProyectado Túneles
Técnicas deProyección
Normativas
CampañaExperimental
Conclusiones
Conclusiones
• Los ensayos a realizar de hormigón en estado fresco se
estima un total de 32 y para el hormigón endurecido se
estima que son necesarios 216 ensayos basados en
probetas especificas por cada una de las normas.
• Para poder llevar a práctica estos ensayos se estima que
tendrá una duración de 42 días para finalizar esta
campaña experimental
ESTUDIO PRACTICO
DE HORMIGÓN
PROYECTADO
32