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El sistema más utilizado para el sostenimientode roca en la minería

Tecnología del Shotcrete

informe técnico

Por: Ing. Edgar rIcsE - MBT UnIcon s.a.

resistencia en comprensión vs relación agua/cemento.

Esquema de aplicación por vía seca shotcrete.shotcrete es uno de los sistemas más importantes para el sostenimiento de rocas, ya que el avance tecnológico

de materiales, equipos y conocimientos de aplicación ha hecho que se convierta en una herramienta muy importante y necesa-ria para los trabajos de construcción subte-rránea. En particular la tecnología moderna de shotcrete por vía húmeda ha ampliado el campo de trabajo de la construcción sub-terránea, independiente del tipo de terreno. Hoy en día es posible aplicar esta tecnología en cualquier condición.

Resistencia en compresión vs Relación Agua/Cemento

Relación Agua/Cemento en peso

500

450

300

350

400

250

200

100

150

0

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.31

50

Shotcrete vía seca(Desde 1910)

Mezcla seca -Agregados, cemento ( fibras )

Agua

Relación A/C?

Agua

Aire

Dosis de acelarante &relación A/Ccontrolada por el operador

Acelerante

Rendimiento : 2 to 5 m4hrRebote : Agregados - 25 to 40% Fibras de acero - 35 to 75%

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¿Qué es el shotcrete?A pesar que algunas personas afir-man que el shotcrete es un concreto especial, lo cierto es que no es así. Éste es un concreto normal colocado de otra manera. Según el ACI 506 R, Shotcrete es un concreto trans-portado por algún medio, vía seca o húmeda, a través de una manguera, y proyectado neumáticamente a gran velocidad contra una superficie.

sistema de aplicación del shotcreteExisten dos sistemas de aplicación:• Sistema por vía seca, donde la ali-

mentación del material al equipo es en estado seco y al que se le añade el agua de hidratación en la boquilla de proyección.

• Sistema por vía húmeda, donde la alimentación del material al equipo es en estado fresco y/o pastoso y que contiene ya el agua necesario para la hidratación.Ambos tienen sus ventajas y

desventajas y la selección del siste-ma de aplicación dependerá de los requisitos del proyecto. Hasta hace pocos años, el sistema más utiliza-do era el de vía seca, pero hoy en día la tendencia ha cambiado, espe-cialmente en shotcrete para soporte de rocas. El sistema dominante del futuro será el de proyección por vía húmeda debido a que el avance de la tecnología del shotcrete va de la mano con éste, utilizando aditivos de última generación, mejorando el ambiente de trabajo, y brindando mayor calidad, uniformidad y pro-ductividad. Hay que resaltar que la relación agua/cementante (A/C) tie-ne una influencia fundamental en la calidad del shotcrete. Las ventajas y desventajas de ambos sistemas los podemos apreciar en la Tabla.

nuevas tecnologías adicionalesEl uso de los nuevos aditivos de última generación tienden, en su mayoría, a aplicarse en el sistema de shotcre-te vía húmeda, los mismos que nos permiten usar menos agua (< a/c) mejorando la calidad del shotcrete,

informe técnico

shotcrete vía húmeda con equipo robotizado en mina cobriza.

shotcrete vía húmeda.

sistema Vía seca

Ventajas desventajas

Equipo más ligero y económico. Alto porcentaje de rebote.

Distancias más largas de transporte del material. Mayor generación de polvo.

Tuberías más livianas. Relación a/c variable.

Limpieza fácil del equipo. Mayor desgaste del equipo.

Conveniente para aplicaciones de poco volumen. Bajo rendimiento de producción.

Requiere mayor consumo de aire.

Menos adecuado para la aplicación de fibras.

sistema Vía Húmeda

Ventajas desventajas

Relación a/c controlada. Equipo de costo inicial mas caro.

Menor rebote. Distancias más cortas de transporte.

Menor polvo. Limpieza de bombas y tuberías.

Mayor rendimiento. Tuberías más pesadas.

Utiliza nueva tecnología de adiciones.

Ideal para la aplicación con fibras.

• Control de impacto ambiental.• Reducción del riesgo de reacción

alcali–sílice.• Mantienen la resistencia final a

través del tiempo.

así como fácil aplicación por el uso de acelerantes libre de álcalis (no corrosivos), estos son:• Aditivos plastificantes y superplas-

tificantes.• Aditivos estabilizadores o de con-

trol de hidratación.• Aditivos acelerantes de fragua

libre de álcalis.• Microsílice.• Fibras de polipropileno para

refuerzo de Shotcrete.Los acelerantes de última gene-

ración nos permiten:• Fácil maniobra del shotcrete por-

que éstos son amigables para la salud del trabajador.

Shotcrete vía húmeda(Desde 1970)

Rendimiento : 10 to 20 m³hrRebote : Agregados - 2 to 10% Fibras de acero - 2% to 10%

Control de dosaje delacelerante y volumende aire en la bomba

Acelerante

Acelerante

Aire Comprimido

Mezcla húmeda bombeada

Bomba de dosaje de aceleranteintegrada

Mezcla húmeda -Agregados, cemento agua

aditivos