TECNOLOGIA Y CONTROL DE CALIDAD DE SHOTCRETE

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Francisca Maldonado Sevilla
hace 7 años
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1 TECNOLOGIA Y CONTROL DE CALIDAD DE SHOTCRETE Jim Phillips Elasto Plastic Concrete ExpoMin 2010

2 Introducción Equipos Control de Espesor Ensayos de absorción de energía Refuerzo Capacitación Futuro

3 Qué es innovación?

4 EQUIPOS

5 Revestimiento Remoto de Piques Por vía seca Operador en superficie Calibración con espesor conocido 3 cameras infra roja

7 Revestimiento por CPC Concreto aplicado centrifugalmente) Mezcla húmeda Aire comprimido para girar boquilla rpm Con fibra sintética Hor. Diámetro 0,4 a 2,4 m

8 Revestimiento por CPC Piques Diámetro 2,5 a 3,5 m 35 a 40 m 3 / turno

9 CONTROL DE ESPESOR

10 Alternativas Durante aplicación Clavos Dedo en boquilla Laser (Meyco Logica) Medidores de espesor Pos-aplicación Topografía Taladro Hilti Fotogrametría

11 Fotogrametría Sobrepone imagenes en una malla de triangulación Se pueden girar y magnificar las imagenes Ing. geotecnicos

12 Analisis de Espesor

13 Imagen de Espesor Fresh FRS 65mm thickness Sin cambio

14 ENSAYOS

15 Ensayos Antes de la puesta en marcha Control de calidad rutinaria Resistencia a la compresión Cilindros Testigos Absorción de Energía

16 Ensayos Vigas (ASTM C-1018, 1399, 1609) Fisuras muy cortas Forma de falla no consistente Efnarc Fisuras largas Forma de falla no consistente Requiere cortar Caro, lento, pre-proyecto CV 9 10% Panel Circular (ASTM C-1550) Fisuras largas 3 fisuras radiales en forma consistente Listo sin cortar Rutinario, lab. subterránea CV 6 7%

17 PANEL DETERMINADO RODONDO 75x800 mm diameter round panel 100 mm diameter hemispherical load point ASTM C-1550 RDP = EFNARC / 2.5 Pivoted support points with steel bearing plates Support points on 750 mm diameter

18 Round Determinate Panel Test.

19 Energía (Joules) Para cuándo? Absorción de Energía vs Tiempo Tiempo (Días) Barchip M HT 48mm 9kg Dramix RC65/35 35mm 50kg

20 REFUERZO

21 Evolución de Refuerzo Estructural Malla Fibras metálicas (1980) Fibras sintéticas (1997)

22 Mejoras Continuas ,1 kg/m J ,5 kg/m J Cómo se hace? Dimensiones geométricas Resistencia a la tracción (proceso de fabricación y resina) Peso unitario Tratamiento del superficie Relieve optimizado

23 Preguntas para Proveedores de Fibra Para qué resistencia a la compresión está optimizada la fibra? Si el shotcrete tiene una resistencia distinta, tiene otra fibra más apropriada?

24 Sistema-Q Modificado Grimstad et al 2002

25 Tabla del Sistema-Q De Q-chart, Grimstad et al, 2002 Categoría Clase de Energía Equivalente Espesor Dosis de Reforzamiento (Efnarc) (RDP) del Shotcrete Fibra (J) (J) (mm) (kg/m3) n/a n/a n/a n/a

26 Absorción de Energía Energía vs Espesor De Bernard, Espesor Large Deflection (Mining) Small Deflection (Civil)

27 Optimización Dosis - Espesor De Sistem-Q, Grimstad et al, 2002 Espesor y Dosis Alternativos Categ. Clase Equiv Espesor Dosis Energía Factor Costo Espesor Dosis Energía Energía Costo Ref. Energ. RDP Shotcrete Fibra Capa Perdida Alt. Alt. Panel Capa (J) (J) (mm) (kg/m3) (J) ($A/m2) (mm) (kg/m3) (J) (J) ($A/m2) $ $ n/a n/a $ $ n/a n/a $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $

28 CAPACITACIÓN

29 Calidad de shotcrete depende de: Mezcla, materiales, equipos y operador Capacitación del operador Control del equipo Conocimiento de shotcrete Hecho por cada contratista Certificación nacional y independiente?

30 NO OF EVENTS Resistencia a la Compresión SPRAYED UCS(MPa) Before training After training 30

31 % Cilindros vs Testigos BATCH-SPRAYED UCS 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% UCS-MPa sprayed (BT) batched (BT) sprayed(at) batched(at) 31

32 Programas de Certification Mezcla Aplicación Seca Húmeda Manual Robótico ACI ASQUAPRO Noruega Alemania Suecia EFNARC IBRACON ICH / Duoc

33 FUTURO

34 Futuro Existe mucho por hacer Equipos automatizados Control de calidad Diseño de shotcrete Hay que innovar, no imitar Siguiente paso? Formar la Asociación Chilena de Shotcrete ICH Mineras Contratistas Proveedores Duoc, Idiem, DictUC

35 Agradecimientos Jetcrete Stratacrete Shotcrete Technologies TSE K&H Construction Services Barchip / EPC Chile

36 Gracias

37 Ejemplos de Túneles Chilenos Metro Santiago Extensión Linea 5 Reemplaza de doble malla con 7 kg/m3 Reemplaza de 40 kg/m3 fibra metálica con 5 kg/m3 Mauro túnel evacuador, Los Pelambres 6 kg/m3 Los Bronces Túnel de transporte 6 kg/m3 La Higuera Túnel hidroeléctrico 3 kg/m3 Mina El Toqui 5 kg/m3 Mina Atacama Kozan 5 kg/m3

38 Resistencia a la flexión Inicio de la primera fisura fu = Pu * L bh² fu = 0,4 * R c28 (2/3) Resistencia equivalente hasta 3 mm (1/150 del puente) fe = Tb * L δtb bh² Relación vinculado al refuerzo Re3 = fe * 100 fu

39 Medidores de Espesor

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