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.