shotcrete soporte de rocas

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SOStenimiento con shotcrete

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  • Mundial /Regin Europa:

    DCC- InternationalUnderground Construction GroupDivisin de MBT (Suiza) S.A.Vulkanstrasse 1108048 Zurich (Suiza)Telf.: 41-1-438-2210Fax: 41-1-438-2246

    Regin Amrica:

    Master Builders, Inc.Shotcrete &Underground Systems23700 Chagrin BoulevardCleveland, OH 44122-5554EE. UU.Telf.: 1-216-839-7500Fax: 1-216-839-8827

    Equipos:

    MEYCO EquipmentDivisin de MBT (Suiza) S.A.Hegmattenstrasse 248404 Winterthur (Suiza)Telf.: 41-52-244-0700 Fax: 41-52-244-0707

    Mxico:

    MBT MxicoBlvd. M. Avila Camacho 80, 3er piso53390 Naucalpn, Edo. de MxicoTelf.: 52-55-21-22-2200Fax: 52-55-21-22-2201

    Argentina:

    MBT Argentina S.A.Espaa 1651Colectora Oeste Ruta Panamericana Km 47,5Buenos Aires (1625)Telf: 54-34-88-43-3000Fax: 54-34-88-43-2828

    Brasil:

    MBT Brasil Avenida Firestone 58109290-550 Santo AndrSo PauloTelf.: 55-11-4478-3118Fax: 55-11-4479-0338

    Chile:

    MBT Chile Nucleo Empresarial ENEARio Palena 9665 Pudahuel, Santiago de ChileTelf.: 56-2-444-9760Fax: 56-2-444-9761

    Colombia:

    MBT ColombiaCalle 76 No.1327BogotTelf.: 57-1-217-3332Fax: 57-1-321-7513

    Ecuador:

    MBT ConcretesaSosaya 133 y Ave. AmericasCasilla 2515.QuitoTelf.: 593-256-6011Fax: 593-256-9272

    Peru:

    MBT UNICON PERUPlcido Jimnez 958LimaTelf.: 511-385-1905Fax: 511-385-2065

    Venezuela:

    MBT VenezuelaC.C. Libertador PH-3C. Negrin y Av. Los Jabillos.CaracasTelf.: 582-212-762-5471/75Fax: 582-212-761-7001

    Espaa:

    Bettor MBT, S.A.Duero, 23Polgono Industrial Las Acacias28840 Mejorada del Campo (Madrid)Telf.: 34-91-668-0900Fax: 34-91-668-1732

    Bettor MBT, S.A.Basters 131508184 Palau de Plegamans (Barcelona)Telf.: 34-93-862-0000Fax: 34-93-862-0020

    SHOTCRETEPARA SOPORTE DE ROCASTom MelbyeDirector MBT InternationalUnderground Construction Group

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  • Agradecimiento

    Los autores desean manifestar su sincero agradecimiento a varios colegas delDepartamento de Construcciones Subterrneas de Degussa Construction Chemicals por su colaboracin y apoyo en la preparacin de este documento,especialmente a Christian Krebs y Thomas Kurth (MEYCO Equipment).

    SHOTCRETEPARASOPORTE DE ROCASTom MelbyeDirector International Underground Construction Group, Degussa Construction Chemicals

    Coautores:Ross DimmockGerente tcnico International Underground Construction Group, Degussa Construction Chemicals

    Knut F. GarsholIngeniero geolgico M.Sc.International Underground Construction Group, Degussa Construction Chemicals

  • Indice

    1. Introduccin 91.1 Qu significa shotcrete? 91.2 Dnde se utiliza el shotcrete? 111.3 Principios del shotcrete 111.4 Diferencia entre los dos mtodos 13

    2. Mtodo por va seca 152.1 Composicin de una mezcla seca 152.1.1 Contenido de cemento 152.1.2 Relacin agua/cementante 152.1.3 Contenido de humedad natural 162.1.4 Aditivos 162.1.5 Adiciones 182.1.6 Fibras 182.2 Comparacin entre las mezclas preparadas en obra y el

    material predosificado 192.3 Problemas del proceso de proyeccin de mezclas secas 202.4 Conclusiones 22

    3. Mtodo por va hmeda 233.1 Razones del cambio al mtodo por va hmeda 243.1.1 Economa 243.1.2 Ambiente de trabajo 243.1.3 Calidad 253.1.4 Aplicacin 253.2 Ventajas 263.3 Desventajas 263.4 Resumen del mtodo por va hmeda 273.5 Diseo de la mezcla para proyeccin por va hmeda 273.5.1 Microslice 283.5.1.1 Ventajas especiales del shotcrete con microslice 283.5.2 Agregados 293.5.3 Aditivos: Plastificantes y superplastificantes 313.5.4 Acelerantes de fraguado tradicionales 343.5.4.1 Comportamiento qumico de los acelerantes de aluminato

    durante el proceso de hidratacin 353.5.4.2 Silicatos sdicos modificados/water glass 393.5.4.3 Campos de aplicacin 403.5.4.4 Dosificaciones tpicas 403.5.5 Acelerantes de shotcrete libres de lcalis 413.5.5.1 Formacin de polvo 42

    Copyright Degussa Construction Chemicals International Underground Construction Group, Unidad de Negocios de Degussa Construction Chemicals. 1994

    Este documento es propiedad exclusiva de Degussa Construction Chemicals International Underground Construction Group, Unidad de Negocios, con domicilio social en 8048 Zurich (Suiza), Vulkanstrasse 110.

    Prohbida la reproduccin total o parcial de este documento mediante cualquier sistema, sin la autorizacin por escrito de Degussa Construction Chemicals International Underground Construction Group, Unidad de Negocios. El incumplimiento de esta prohbicin puede conducir a acciones legales.

    Basado en la novena edicin de la versin original ingls Sprayed Concrete for Rock Support, 2001. Segunda edicin, enero de 2002, 2000 copias.

  • 5.3.2 Fibras sintticas 1115.3.3 Fibras de carbono 1135.3.4 Fibras metlicas 1135.4 Ventajas tcnicas de las fibras metlicas 1135.5 Ventajas econmicas de las fibras metlicas 1165.6. Diseo de la mezcla para el shotcrete reforzado con fibra

    metlica 116

    6. Durabilidad del shotcrete 1186.1 Diseos construibles 1196.2 Especificaciones y guas 1206.3 Aptidud del equipo de construccin 1206.4 Diseo de la mezcla de shotcrete 1216.5 Nuevos aditivos acelerantes libres de lcali 1226.6 Estabilidad qumica de los nuevos acelerantes 1236.7 Durabilidad del refuerzo de fibra metlica 1246.8 Requisitos de aplicacin 1246.9 Conclusin 1246.10 Ejemplo de C-45 1256.11 Efectos de utilizar diferentes diseos de mezclas 126

    7. Equipos 1277.1 Aplicacin manual 1277.1.1 Equipos/sistemas para la proyeccin por va seca 1277.1.1.1 Principios de funcionamiento (MEYCO Piccola,

    MEYCO GM) 1277.1.1.2 Avances 1297.1.1.3 Sistemas integrados para aplicacin manual 1297.1.2 Equipos/sistemas para la proyeccin por va hmeda 1307.1.2.1 Avances 1307.1.2.2 Sistemas integrados para aplicacin manual 1337.2 Proyeccin mecanizada 1347.2.1 Brazos de proyeccin 1347.2.1.1 Brazos de proyeccin asistidos por computadora 1387.2.2 Sistemas mviles de proyeccin 1407.2.3 Ventajas de la proyeccin mecanizada 1427.3 Sistemas de dosificacin 1437.4 Sistemas de boquilla 1437.5 Sistemas para mediciones del desarrollo de resistencia 1457.5.1 Aguja de penetracin 1457.5.2 Prueba de adherencia (pull-out) 145

    8. Diseo de soporte de rocas 1478.1 Mecanismos activos del shotcrete sobre roca 151

    3.5.5.2 Terminologa confusa: no custico? libre de lcalis? 443.5.5.3 Acelerantes lquidos no custicos libres de lcalis 453.5.5.4 Acelerantes sin lcalis en polvo 493.5.5.5 MEYCO SA160/SA161/SA162/SA170:

    Uso segn el tipo de cemento 503.5.5.6 Comparacin de las resistencias iniciales con acelerantes

    tradicionales de aluminato 523.5.5.7 Dosificacin y equipos 543.5.5.8 Compatibilidad con otros acelerantes 573.5.5.9 Requisitos especiales para utilizar los productos MEYCO

    SA160/SA161/SA162/SA170 para proyeccin por va hmeda 573.5.5.10 Resultados tpicos de pruebas de campo 58

    4. Avances en la tecnologa de aditivos para el shotcrete 81

    4.1 Sinopsis 814.2 Delvocrete 814.2.1 Introduccin 824.2.2 Shotcrete fabricado por va hmeda 844.2.3 Dosificacin y transporte del shotcrete fabricado por va

    hmeda 854.2.4 Control de la hidratacin del cemento 874.2.5 Propiedades 904.2.6 Tiempos de fraguado 904.2.7 Resistencias 914.2.8 Rebote 924.2.9 Economa 934.2.10 Resumen 964.2.11 Casos de estudio 964.3 Curado interno del concreto 1014.3.1 Antecedentes 1024.3.2 Curado interno del concreto con MEYCO TCC735 1034.3.3 Tecnologa comprobada 1044.3.4 Ventajas del curado interno del concreto con

    MEYCO TCC735 1054.3.5 Una solucin ms segura y econmica 1054.3.6 Resultados de las pruebas de proyeccin 1064.4 Conclusin 108

    5. Refuerzo de fibras 1095.1 Por qu es necesario reforzar el concreto? 1095.2 Comportamiento de las fibras metlicas en el shotcrete 1105.3 Clases de fibras 1115.3.1 Fibras de vidrio 111

  • 11. Tiempo y economa 19811.1 Ejemplo de clculo 19811.2 Conclusiones 199

    12. Aplicaciones futuras del shotcrete 200

    Referencias 202

    ApndiceEspecificaciones particulares para el shotcrete 205

    8.2 Shotcrete sobre roca diaclasada 1528.3 Shotcrete sobre roca blanda o fisurada 1548.4 Fundamentos de mecnica de rocas 1558.5 Mtodo NATM 1588.6 Propiedades importantes del shotcrete para soporte de roca 1608.7 Refuerzos 1628.8 Mtodos de soporte de tnel 163

    9. Revestimientos permanentes de shotcrete para tneles 165

    9.1 Desarrollo de los revestimientos permanentes con shotcrete para tneles 165

    9.2 Relacin coste/eficacia de los revestimientos de tneles de una pasada 166

    9.3 Opciones de SPTL 1669.4 Geometra del tnel 1689.5 Refuerzos del revestimiento 1689.5.1 Varillas de refuerzo y mallas electrosoldadas 1689.5.2 Refuerzos de fibras metlicas 1699.6 Fortificaciones 1719.7 Juntas de construccin relacionadas con la secuencia de

    excavacin 1729.8 Mtodo SPTL de dos capas: juntas de construccin de la

    segunda capa 1739.9 Mtodo SPTL de dos capas: primera y segunda capa 1749.10 Acabado superficial 1769.10.1 Nivelacin y alisado con llana 1769.10.2 Sistemas de revestimientos 1779.11 Durabilidad del shotcrete 1789.12 Recomendaciones para la construccin 1789.12.1 Requisitos de aplicacin 1789.12.2 Pautas de seleccin en sistemas modernos de aplicacin 1819.13 Sistemas de manejo de riesgo 1819.14 Aumento de la estanqueidad con membranas proyectables 1839.14.1 Tneles de SPTL sujetos a filtraciones potenciales de agua 1849.14.2 Tneles SPTL con acceso activo de agua 1859.14.3 Rehabilitacin de tneles 185

    10. Gua de aplicacin del shotcrete 18710.1 Preparacin del substrato 18710.2 Tcnicas de proyeccin generales 18910.3 Menos rebote, ms calidad 19110.4 Proceso por va hmeda y brazos de proyeccin robotizada 19510.5 Destreza del operario 196

  • 9Captulo 1

    IntroduccinLa creatividad del hombre surge de su deseo natural de conocer yde su cap