CONCRETO PROYECTADO USO DE FIBRAS EN EL CONCRETO

PROYECTADO

Integrantes

GRACE MARCELA RODRIGUEZ MEMBREÑO…………….2009-29934

ERVIN JOSÉ PEREZ PEREZ….2008-24314

JOHNY FABRICIO SOBALVARRO CASTRO…2009-29924

GRUPO: IC61N

Objetivos Generales

Dar a conocer el uso y manejo del concreto proyectado.

Presentar el uso de fibras en concreto proyectado como una de las nuevas tecnologías constructivas.

Objetivos Específicos

Analizar las características, ventajas y innovaciones en el uso de concreto proyectado (shotcrete).

Mencionar las normas que rigen el uso de concreto proyectado con fibra.

Proporcionar los tipos de materiales y dosificación del concreto proyectado.

INTRODUCCIONEl Shotcrete ha sido utilizado desde su invención en 1911, con éxito para

una amplia variedad de usos en la edificación, tanto en edificaciones residenciales y obras civiles como:

Revestimiento de túneles, puentes, sistemas de contención y estabilización de taludes y túneles, silos de depósitos, piscinas, presas y canales, rehabilitación de estructuras en general, protección ignífuga para el acero, en superficies, horizontales, verticales o estructuras curvas.

Aunque su uso apenas se esta conociendo mundialmente, ya lleva varias décadas de algunos países, con mucho éxito, ya que no necesita encofrados y las superficies sobre las que puede ser aplicado pueden ser uniformes o irregulares.

Modernos sistemas de construcción rápida de casas incorporan este método para un aislamiento climatológico, ignífugo(protege contra el fuego) e hidrófugo(impermeable) más eficaz, ya que el hormigón es proyectado sobre una armadura de acero que esta ligada a un polietileno, el hormigón al fraguar endurece y conforma una estructura estable y puede llevar cualquier tipo de acabado convencional.

¿Qué es el concreto Proyectado?El concreto proyectado (o Shotcrete) es un

proceso por el cual el hormigón comprimido es proyectado a alta velocidad por medio de una manguera sobre una superficie, para conformar elementos estructurales y no estructurales en edificaciones. La mezcla que se utiliza para este tipo de hormigón es relativamente seca y se consolida por la fuerza del impacto, a la vez que desarrolla una fuerza de compresión similar al hormigón normal o al hormigón de alta resistencia dependiendo de la dosificación usada.

El material del concreto proyectado se utiliza en un diseño de mezcla de concreto que está determinada por los requerimientos de aplicación y los parámetros específicos. Como regla general, esto significa una reducción en el tamaño máximo del agregado a 8 mm o máximo 16 mm, un aumento en el contenido de cementante y el empleo de aditivos especiales para el concreto proyectado que controlan las propiedades del material.

Usos del concreto proyectado Estabilización de

excavaciones en tunelería y construcción subterránea.

• Revestimiento de túneles y cámaras subterráneas.

• Estabilización en la construcción de minas y galerías.

• Reparación de concreto (reemplazo de concreto y reforzamiento).

• Restauración de edificios históricos (estructuras de piedra).

• Trabajos de sello de filtraciones

• Estabilización de zanjas• Estabilización de taludes• Revestimiento protector• Capas de desgaste• Estructuras especiales

portantes livianas.• Aplicaciones artísticas

¿Como se aplica el concreto proyectado?

Normalmente se necesitan dos o tres operarios, uno que sostiene el inyector o cabeza de la manguera y decide hacia que lado se proyecta, otro que ayuda a sostener la manguera y un tercero que vigila la hormigonera, en caso que la mezcla sea preparada en el sitio, la manguera debe ser colocada haciendo ángulo recto con la superficie a proyectar, a una distacia entre 60 y 180 cm. En la mayoría de los casos, el shotcrete puede ser proyectado en una sola fase o pasada, su grueso puede variar entre 2,5 y 5 cm, una vez proyectado el hormigón puede llevar diferentes acabados, incluyendo el rústico que seria el natural que se forma al proyectarlo, acabado con escoba o cepillo lo cual daría una superfice como de paja, semirrústico pasándole o paleta o liso, usando los métodos convencionales para alisar la superficie de un mortero.

Los requerimientos principales de la mezcla se centran en la manejabilidad( bombeabilidad , proyección del concreto ) y en la durabilidad:

Alta resistencia temprana Buena bombeabilidad (suministro de flujo denso) Adeacuadas caracteristicas de fraguado del concreto Diseño de mezcla adecuado para lanzar Manejabilidad adecuada para el operario. Rebote mínimo

El proceso de lanzado determina su colocación. Después de producido, el concreto se transporta por medios convencionales al equipo de lanzado. El concreto o el mortero

proyectados es llevado al frente de trabajo por medio de tubos o mangueras sellados y

resistentes a la alta presión y es lanzado y compactado.

Ventajas del concreto proyectado

Dependiendo del tiempo de fraguado, puede aplicarse a cualquier elevación, incluido verticalmente sobre

cabeza. Aplicación a cualquier altura ya que el concreto de adhiere

inmediatamente y sostiene su propio peso. Puede aplicarse sobre superficies irregulares Buena adherencia al substrato Configuración totalmente flexible del espesor de capa en

sitio Concreto proyectado reforzado es también posible

(refuerzo de fibra o malla) Pueden lograrse revestimiento con rápida capacidad de

soporte a cargas, sin formaletas o tiempos de espera prolongados.

Tecnología del concreto Proyectado

El concreto es un sistema de tres materiales, cemento, agregados y agua. Para extender sus propiedades y aplicaciones potenciales puede fácilmente convertirse en un sistema de cinco componentes, resultando en una interacción compleja especialmente cuando se combinan con los parámetros de aplicación del concreto proyectado.

CementoEl cemento para concreto proyectado tiene un requerimiento

importante que no es condición en concreto estructural. El cemento para el concreto proyectado siempre debe empezar a fraguar extremadamente rápido y producir muy alta resistencia temprana.

El cemento que no reaccione bien al combinarse con acelerantes de fraguado o con aditivos de reacción lenta no es apropiado para la producción de concreto proyectado para estabilización del terreno.

Adiciones Las adiciones se emplean en concreto proyectado para

una variedad de requerimientos por lo que cambian considerablemente en características:

· Para lograr un balance adecuado de finos < 0,125 mm (relleno)

· Para mejorar propiedades de durabilidad especificas (resistencia a solventes o acción de agresores)

· Para aumentar la capacidad de retención de agua (estabilización de la mezcla)

· Para reducir la presión de bombeo durante el suministro (lubricante)

Resistencia del concreto

DEPENDIENDO DEL REQUERIMIENTO DEL CONCRETO O MORTERO PROYECTADO, DEBE HACERSE UNA DISTINCIÓN

ENTRE:

Desarrollo de resistencia muy temprana en el rango de unos pocos minutos hasta una hora.

Desarrollo de resistencia temprana en el rango de una hora hasta máximo un día.

Después de eso se necesita el desarrollo de resistencia normal, comparable con la del concreto estructural.

Concreto proyectado vía seca

El concreto proyectado vía seca es una mezcla lista de concreto proyectado compuesta por agregado, cemento, cualquier aditivo de concreto proyectado sin agua. Esta mezcla lista está o completamente seca (polvo seco) o está humedecida por la humedad del agregado. Para la operación de proyectado, el concreto proyectado vía seca se mezcla con agua y acelerantes de fraguado en la boquilla y luego se aplica.

El concreto proyectado vía seca se emplea siempre que se requieran bajos rendimientos y cuando es esencial alta resistencia muy temprana, por ejemplo, para sello preliminar contra alta penetración de agua con gunitas, sin embargo, la elección del proceso está determinada por las preferencias del contratista

Concreto proyectado vía húmeda

El concreto proyectado vía húmeda implica el suministro de una mezcla lista y manejable de concreto proyectado compuesta por agregado, cemento, agua y aditivos de concreto proyectado. Para la proyección por vía húmeda se mezcla con aire y con acelerantes de fraguado.

Las principales aplicaciones del proceso de concreto proyectado vía húmeda son:

Alto rendimiento en trabajos de concreto proyectado.

Mejoras sustanciales de las condiciones de trabajo en el área de proyección.

Mayor durabilidad debido al control de la cantidad de agua de la mezcla.

Concreto proyectado reforzado con fibra

El concreto proyectado reforzado con fibra se ha vuelto ahora mucho más importante debido al desarrollo de nuevos y mas efectivos tipos de fibra, su disponibilidad creciente y su inclusión en varios estándares. Puede considerarse que actúa en perfecta combinación con el concreto proyectado. Lo mismo que el concreto convencional, el concreto proyectado es un material frágil con resistencia limitada a la tensión y a la flexión pero con excelente resistencia a la compresión. Ciertamente es posible reforzar concreto proyectado con refuerzo de acero convencional, pero su instalación es muy dispendiosa, toma mucho tiempo y frecuentemente en condiciones críticas en cuanto a seguridad industrial. Además las barras de refuerzo no se adaptan bien al grosor de capa flexible de diseño del concreto proyectado. Por ello tiene sentido utilizar concreto proyectado reforzado con fibra.

Características El concreto lanzado (shotcrete) reforzado con fibras metálicas, objeto de

este estudio, incorpora un volumen relativamente pequeño de estas fibras en comparación con su

masa total (hasta un 2%). Las propiedades características de este material son definidas por el código ACI 506.1R-98 en función a 5 criterios base:

Resistencia a la flexión y compresión:

Las resistencias típicas a la flexión obtenidas a las 28 días a partir de testigos prismáticos (vigas), obtenidas de acuerdo a la norma ASTM C78, se sitúan en un mrango entre 42 kg/cm2 (4.1 MPa) y 105 kg/cm2 (10.3 MPa). Cabe señalar que este rango se basa en los valores típicos especificados para minería y construcción, sinembargo es posible incrementar la resistencia dependiendo de los requerimientos estructurales del proyecto siempre que esto sea factible tecnológica y prácticamente. La misma norma sitúa la resistencia en compresión del shotcrete entre 296 kg/cm2 (29 MPa) y 530 kg/cm2 (52 MPa), aplicándose la misma consideración que en el caso anterior.

Ventajas:

Distribución homogénea del refuerzo de fibra en el concreto proyectado

Incrementando en la ductilidad del concreto proyectado

Alta resistencia a la tensión y flexión Mayor seguridad debido a la deformación

postfisuración Aumento de la resistencia al impacto Mejora de la adherencia Reducción de la fisuración por retracción temprana Mayor resistencia al fuego

Tipos de fibras: la fibra de acero tienen alta resistencia a tensión (0.5–2 GPa) y

alto módulo de elasticidad (200 GPa), una característica dúctil y plástica en esfuerzo-tensión y una baja fluencia es generalmente más apropiada.

La fibra de carbono tiene propiedades ideales pero es completamente inviable económicamente para utilización en concreto proyectado convencional.

La fibra de vidrio es adecuada solamente en aplicaciones especiales de partícula fina y tiene que satisfacer requerimientos especiales por su comportamiento a largo plazo.

La fibra polimérica se usa principalmente en reparaciones de concreto ya que mejora la cohesión interna del concreto proyectado y reduce la fisuración por retracción durante el desarrollo de resistencia temprana.

Las fibras plásticas mejoran la resistencia al fuego del concreto en general.

Fibras para resistencia al fuego

La resistencia al fuego del concreto y el mortero proyectado puede mejorarse mediante formulaciones de mezcla complejas. Estos materiales son suministrados generalmente como mezclas de morteros listos y son muy costosos. Entonces es posible satisfacer casi cualquier especificación de resistencia al fuego. Para obtener estas formulaciones todos los componentes deben seleccionarse por su resistencia al fuego y se obtienen soluciones especificas para el agregado en particular.

Se puede mejorar considerablemente la resistencia al fuego a bajo costo incluyendo una capa de sacrificio o desgaste, adicionada con una fibra plástica especial (fibra PP), después del fuego, al descender la temperatura, es una capa delgada que debe reemplazarse.

Prueba de resistencia al fuego evaluado con la norma RWS

HORMIFIBRA METAL

EJEMPLO DE USO DE SHORCRETE

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας