HORMIGÓN PROYECTADO Sergio Cavalaro
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- Virginia Castilla Ortiz
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1 HORMIGÓN PROYECTADO Sergio Cavalaro Profesor del Dpto. Ingeniería de la Construcción E.T.S. Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politécnica de Cataluña sergio.pialarissi@upc.edu
2 INTRODUCCIÓN
3 CONTEXTO: CONSUMO DE CEMENTO Fuente: Oficemen
4 CONTEXTO: CONSUMO DE CEMENTO Fuente: Oficemen
5 CONTEXTO: CONSUMO DE CEMENTO
6 Precio por kg (USD) CONTEXTO: A DÓNDE VA EL DINERO?
7 Precio por kg (USD) CONTEXTO: A DÓNDE VA EL DINERO? 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0
8 Precio por kg (USD) CONTEXTO: A DÓNDE VA EL DINERO? 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00
9 Precio por litro (USD) CONTEXTO: A DÓNDE VA EL DINERO? 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00
10 CONTEXTO: SOLUCIÓN! Emplear materiales con mayor valor añadido/ventajas Asociar conocimiento técnico singular Solucionar problemas Maximizar satisfacción del cliente Dar respuesta integral Hormigón proyectado
11 UN MATERIAL O UN PROCESO?
12
13 PARA QUÉ SE USA?
14 Obras subterráneas Canalizaciones Depósitos Estabilización de taludes Reparación de estructuras Protección de estructuras metálicas Piscinas
15 Flintstone House, California Bellevue Art Museum, Washington Selfridges Brimingham, UK Holocausto Museum, NY Darwin Cocoon, UK House of Blues, Chicago Oceanográfico de Valencia
16 Vivienda Unifamiliar
17 Vivienda Unifamiliar
18 Vivienda Unifamiliar
19 Vivienda Unifamiliar
20 Cubierta Restaurante Oceanográfico Valencia
21 Cubierta Restaurante Oceanográfico Valencia
22 Cubierta Restaurante Oceanográfico Valencia
23 Cubierta Restaurante Oceanográfico Valencia
24 Cubierta Restaurante Oceanográfico Valencia
25 Cubierta Restaurante Oceanográfico Valencia
26 CÓMO PROYECTAR?
27 VÍA HÚMEDA X VÍA SECA
28 VÍA HÚMEDA X VÍA SECA
29 VÍA HÚMEDA X VÍA SECA rendimiento de equipo rebote condiciones ambientales de trabajo coste de equipo distancias del equipo al punto de aplicación.
30 VÍA HÚMEDA X VÍA SECA rendimiento de equipo rebote condiciones ambientales de trabajo coste de equipo distancias del equipo al punto de aplicación.
31 VÍA HÚMEDA X VÍA SECA ,25 Cemento (kg/m 3 ) Agua (kg/m 3 ) Arena 0/2 (kg/m 3 ) Arena 0/6 (kg/m 3 ) Gravilla 4/12 (kg/m 3 ) Microsílice (kg/m 3 ) Superplastificante (kg/m 3 ) ,80
32 QUÉ DIFERENCIA HAY CON UN HORMIGÓN CONVENCIONAL?
33 Proceso Proyección HORMIGÓN DE PARTIDA ASPECTOS SINGULARES PROYECCIÓN HORMIGÓN COLOCADO - Inclusión aire - Rebote Mayor porosidad! Variación composición!
34
35 CÓMO DOSIFICAR PARA EL ÉXITO?
36 ESQUELETO GRANULAR D max tubo /3 D max 16 mm
37 CONTENIDO DE FINOS Adiciones + Cemento + Finos áridos = kg/m³
38 CONTENIDO DE FINOS
39 RELACIÓN A/C Optimo
40 ELEGIR ADITIVOS COMPATIBLES
41 QUÉ TIPO DE ACELERANTE USAR?
42 RICO EN ÁLCALI X LIBRE DE ÁLCALI Dosificación típica ph Evolución resistencia inicial Resistencia final Salud laboral Seguridad para transporte Aspecto medioambientales 4 9 2,
43 RICO EN ÁLCALI X LIBRE DE ÁLCALI
44 QUÉ TIPO DE CEMENTO USAR?
45 CEM I X CEM II El cemento más utilizado en España Tipo I: CEM I 52,5 R Tendencia en Europa - Razones medioambientales Tipo II: CEM II/A (Otros cementos dependiendo de exposiciones ambientales)
46 CEM I X CEM II Energía liberada en primera hora (J/g cemento) Cem I 52,5 R 38,38 48,34 41,66 55,34 A,5% A,7% B,5% B,7% Cem II/A-LL 42,5 R 41,61 51,13 41,18 52,14
47 CEM I X CEM II Cem I 52,5 R Cem II/A-LL 42,5 R
48 CEM I X CEM II Cem I 52,5 R Cem II/A-LL 42,5 R
49 CÓMO PROYECTAR PARA EL ÉXITO?
50 LIMPIAR SUPERFICIES ANTES DE PROYECTAR
51 LUBRICAR EQUIPO ANTES DE PROYECTAR
52 CUIDAR LA TEMPERATURA T sustrato 2 C T hormigón 10 C T accelerante 15 C
53 ASEGURAR BUENA POSICIÓN DEL OPERARIO
54 MIRAR BIEN Y A BUENA DISTANCIA
55 NO ATRAPAR REBOTE
56 CUIDADR DE CONEXIONES
57 LIMPIAR EQUIPOS DESPUÉS DE PROYECTAR
58 CÓMO CONTROLAR EL HORMIGÓN?
59 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO Consistencia UNE-EN UNE-EN
60 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO Consistencia Ensayo Rango Sin aceler. Con aceler. Asentamiento UNE-EN Extensión de flujo UNE-EN entre 50 mm y 90 mm entre 100 mm y 150 mm entre 160 mm y 210 mm Mayor que 220 mm entre 500 mm y 540 mm entre 550 mm y 590 mm entre 600 mm y 640 mm entre 650 mm y 700 mm
61 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO Ensayos in-situ A y B: Ensayo de penetración C: Ensayo de hincado de clavo Ensayos en Laboratorio D: Ensayo sobre testigo Guías austríacas ÖVBB
62 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO ARTESAS GRANDES ARTESAS PEQUEÑAS Unidades en mm
63 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO Resistencia a compresión (Penetrómetro) EN
64 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO Resistencia a compresión (Hincado de clavo) EN
65 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO Resistencia a compresión
66 H. DE PARTIDA H. PROYECTADO Resistencia a residual y absorción de energía Ensayos para la caracterización del hormigón proyectado reforzado con fibras: - Ensayo de viga - Ensayos de placa Panel EFNARC Round panel - Ensayo Barcelona
67 HORMIGÓN ESTRUCTURAL?
68
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70
71
72 CÓMO DIMENSIONAR ESTRUCTURAS?
73 RELACIÓN ENTRE MÓDULO Y RESISTENCIA Model Code 2010 Eurocode 2 EHE-08 Model Code 2010 Eurocode 2 EHE-08 E cm E cm = E co α E f ck + f 10 E cm = E co α E f cm E cm,j = 9.5 f cm,j 3 E cm = α 8.5 f cm E cm,j E cm,j = exp s 1 28 t 0.5 E cm E cm,j = f cm,j f cm 0.3 E cm
74 RELACIÓN ENTRE MÓDULO Y RESISTENCIA Cemento Agua CEM I 52.5 R CEM II/A-L 42.5 R Potable a/c: 0.45 Agregados Arena Correctora 0-2 mm Arena Fina 0-4 mm Grava 4-12 mm Superplastificante Viscocrete 5940 Acelerantes Familia 1 Familia 2 Familia 3 2 libre de álcali cada una Familia Dosis (%spc) Baja Media Alta dosificaciones
75 RELACIÓN ENTRE MÓDULO Y RESISTENCIA Procedimento de proyección Condiciones exteriores: Laboratorio Tecnología de Estructuras Luis Agulló Bomba MEYCO Altera Caudal: 4.4 m 3 /h Compresor Diesel de 10 m 3 /min Presión: 4 bars Ensayos Módulo de elasticidad Resistencia a compresión Porosidad
76 Estimado (GPa) RELACIÓN ENTRE MÓDULO Y RESISTENCIA Evaluación del ajuste Mod. Eurococde 2 Mod. EHE-08 Model Code Medido (GPa) R 2 Model Code 2010 = 0.92 R 2 Eurocode 2 = 0.87 R 2 EHE-08 = 0.78 Se requiren nuevas ecuaciones
77 RELACIÓN ENTRE MÓDULO Y RESISTENCIA Aproximación Estadística Eurocode 2 EHE-08
78 Estimado (GPa) RELACIÓN ENTRE MÓDULO Y RESISTENCIA Evaluación del ajuste Mod. Eurococde 2 Mod. EHE Medido (GPa) R 2 Eurocode 2 = 0.98 R 2 EHE-08 = 0.98 Se tienen nuevas ecuaciones
79 ADHERENCIA HORMIGÓN-BARRA DE ACERO
80 ADHERENCIA HORMIGÓN-BARRA DE ACERO
81 Bond stress (MPa) ADHERENCIA HORMIGÓN-BARRA DE ACERO P2_Ø16cen Displacement (mm)
82 ADHERENCIA HORMIGÓN-BARRA DE ACERO Cubic specimen (EN 10080) Tipo Promedio (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) C.V. HC 19,63 20,76 22,91 21, % Panel Tipo Promedio (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) C.V. HC 22,74 26,75 23,13 24, % HP 19,31 19,59 20,38 19,99 2,80%
83 CUÁLES SON LOS AVANCES MÁS RECIENTES?
84 NUEVO ANEJO PARA EL CÓDIGO ESTRUCTURAL Diferencias entre Hormigón de Partida y Hormigón Proyectado (en estructura y en artes) Aportar formulaciones y modelos constitutivos para el cálculo estructural Acotar responsabilidades Establecer buenas prácticas Estandarizar control
85 BOMBA CON CICLO DE PRESIÓN VARIABLE
86 BOMBA CON CICLO DE PRESIÓN VARIABLE
87 BOMBA CON CICLO DE PRESIÓN VARIABLE
88 ESCANEO CONTINUADO DE PROYECCIÓN
89 SIMULADORES VIRTUALES
90 HORMIGÓN PROYECTADO Sergio Cavalaro Profesor del Dpto. Ingeniería de la Construcción E.T.S. Ingenieros de Caminos Canales y Puertos Universidad Politécnica de Cataluña sergio.pialarissi@upc.edu
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