Constituye la etapa más importante del proceso constructivo, pues ella define la calidad y costo de su empleo.

Transcripción

1 El abastecimiento del hormigón debe efectuarse desde el exterior de la obra hasta el frente de trabajo. Los movimientos de tránsito en el interior de la obra están limitados por el espacio generalmente reducido y por la ejecución simultánea de otras faenas, por ejemplo excavaciones o inyecciones. Ello hace necesario planificar adecuadamente el tránsito en el interior de la obra. Todo lo anterior implica la consideración de los tiempos de transporte como un factor condicionante para la ejecución de los trabajos. EL HORMIGÓN PROYECTADO. Definición del hormigón proyectado. El hormigón proyectado consiste en un hormigón que es colocado por disparo con aire comprimido contra una superficie dura. Por este motivo, la compactación del hormigón proyectado se produce al chocar contra la superficie que se va a recubrir con él. El hormigón proyectado se emplea en las construcciones subterráneas principalmente 'formado parte del sistema de sostenimiento de la excavación, aunque también en algunas odortunidades se utiliza como revestimiento definitivo. Características de los materiales componentes. En general, los materiales componentes del hormigón proyectado deben cumpür dwones similares a los empleados en los hormigones convencionales, con las siguientes particularidades: Para su empleo como sostenimiento de excavaciones, es preferible el empleo del cemento de alta resistencia a cemento corriente. El tamaño máximo del árido grueso se limita a 10 a 20 mm, siendo habitual el empleo de un tamaño máximo de 12 mm (1/2"). A pesar de ello, es conveniente el uso de dos áridos: una arena y una gravilla fina. De lo contrario, se hace dificil el control de las características del hormigón, en particuiar de su resistencia. 9 El empleo de aditivos acelerantes es común cuando se utiliza como sistema de sostenimiento de excavaciones. Procedimiento constructivo. Preparación del sitio de colocación. El hormigón debe adherirse firmemente al sitio de colocación. Por ello, el sitio debe prepararse adecuadamente mediante los tratamientos de limpieza y drenaje descritos en el Capítulo 5 terminando con una limpieza con agua y aire a presión, excepto que la calidad del material en sitio no lo permita. Colocación del hormigón proyectado. Constituye la etapa más importante del proceso constructivo, pues ella define la calidad y costo de su empleo. Para su descripción debe considerarse que existen dos procedimientos : la vía seca y la vía humeda.

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3 Por su parte. la Figura 9.14 muestra la disposición de la boquilla proyectom pam la via seca En ella puede verse que el agua es introducida a presión por una válvula y, debido a la disposición interior de la boquilla, se mezcla con los materiales sólidos que llegan impulsados desde la manguera mediante el aire comprimido inyectado en la maquina colocadora. En la colocación por la vía húmeda, se introduce hormigón en el interior de la maquina colocadora, que consiste en una bomba de hormigón de las características indicadas en la Figura , -, La bomba impulsa el hormigón a través de la manguera hasta la boquilla, donde es disparado hacia la superficie a recubrir mediante aire comprimido., en la forma que se ve en la Figura aditivo acelerante aire comprimido '' Figura 9.16 Boqrrilla pnra colocación por vía húmeda

4 El aditivo acelerador se introduce también en la boquilla en forma liquida, a travfs de la válvula señalada en la misma figura. Los procedimientos descritos presentan características distintas en su aplicación. Estas se reflejan principalmente en dos aspectos: el espesor de capa y la proporción de rechazo producido. En efecto, el empleo de la via húmeda permite la colocación de capas de mayor espesor, en particular si se utilizan adiciones que confieran cohesión a la mezcla, entre las cuales se incluye la microsilice como el de mayor efectividad, o acelerantes de efecto rápido. La microsilice consiste en un material pulverulento, de naturaleza siiicea, de una alta finura, hasta unas veinte a cincuenta veces mayor que la del cemento. Su empleo permite la colocación de capas que se sustentan hasta para espesores de 15 a 20 cm en pocas pasadas de la boquilla. En cambio, la colocación por la vía seca no permite el uso de adiciones de alta finura, pues la mezcla del agua con los materiales sólidos es menos eficiente que la que se obtiene en una betonera. Ello limita el espesor de las capas de colocación, que difícilmente superan los 3 a 5 cm. La colocación por la via húmeda permite también disminuir el rechazo o rebote que normalmente se produce al disparar el hormigón contra la superficie a recubrir en una proporción que varia de un 10 a un 30%, lo cual tiene gran incidencia en el costo del hormigón colocado. Esta disminución es aún mayor con el empleo de adiciones finas, pudiendo llegar hasta un 50% por bajo las cifras indicadas. 0 Definición de la dosificación. En general, las recomendaciones para definir la dosificación del hormigón proyectado parten de una combinación de áridos que cumple con una banda granulométrica base. Ejemplos de estas bandas granulométricas se muestran en la Figura 9.17, que corresponden a las recomendadas por las normas Europeas.

5 tamices ISO O l II II II II II II II II II O149 Oi Estas bandas incluyen solamente la granulometría recomendada para el árido combinado, pero ignoran la influencia granulométrica de cemento incorporado por razones de resistencia Este efecto es muy importante, pues el cemento le otorga cohesión al hormigón y, por lo tanto influye sobre el rechazo producido. A la granulometria elegida se añade la dosis de agua que permite obtener la trabajabilidad prevista y la dosis de cemento que permite obtener la resistencia especificada. La imprecisión de esta metodologia obliga necesariamente a ajustar la dosificación mediante pruebas en terreno, lo cual la hace dificil de operar. Por este motivo, el autor de este texto ha experimentado incluir la dosificación del hormigón proyectado dentro de la metodología de dosificación del Método de Faury, lo cual se ha demostrado factible en la practica. Para este objeto, la granulometría recomendada se obtiene en base a los coeficientes M siguientes: Colocación por vía seca: M 26 a 32 según la textura de los áridos Colocación por vía húmeda: M 30 a 36 según la textura de los áridos Debe seiialarse que en estos valores de M se ha considerado la producción de un rechazo similar a los valores antes señalados, por lo cual el hormigón en sitio tiene una calidad apropiada

6 A estos valores de M corresponden los siguientes valores del coeficiente K para determinar la dosis de agua y, como consecuencia, la trabajabilidad apropiada: Colocación por vía seca K 0,340 a 0,390 Colocación por vía hrjmeda K 0,370 a 0,420 La dosis de agua correspondiente al coeficiente K indicado permitira, adoptando la razón agualcemento correspondiente al tipo de cemento empleado, definir la dosis de cemento necesaria para obtener la resistencia. Dado que la curva granulométrica incluye al cemento como un árido mas, al buscar el ajuste óptimo de la granulometría real a la curva teórica definida por el coeficiente M adoptado, puede verificarse como se produce este en la zona de las partículas finas, inferiores a 0,150 mm (malla # 100 ASTM). Mientras mayor sea la diferencia entre lo feal y lo óptimo, más alto será el rechazo esperable durante la colocación, debiendo, en consecuencia, corregirse la curva de referencia a un valor de M superior para corregir esta deficiencia. Por ello, si se desea disminuir el rechazo es necesario considerar la adición de un filler, es decir de un material fino que compense la diferencia producida en la curva granulométrica. Control del hormigón proyectado. El control del hormigón proyectado tiene algunos aspectos que difieren significativamente de las prácticas empleadas para el hormigón convencional. A continuación se analiza los métodos más comúnmente empleados para este objeto en cada una de las etapas constructivas que surgen del empleo del hormigón proyectado. 9 Control de los materiales componentes. Los procedimientos de control no difieren de los empleados para el hormigón convencional. Control durante la fabricación. En el método por la vía seca no es posible controlar la trabajabilidad del hormigón, la cual queda a la responsabilidad del operario que lo coloca. Si se estima necesario pueden efectuarse granulometrias del material combinado con que se introducirá en la máquina coiocadora. Ello permite efectuar correcciones granulométricas si se presentan variaciones importantes en los áridos. En el método por la via húmeda, el control de fabricación se asimila a las practicas habituales en el hormigón convencional. Control durante la colocación El control más significativo es el del espesor del hormigón colocado.

7 Para este objeto se emplean mas frecuentemente dos métodos de control: Mediante clavos Rjos en el sitio de colocación, especialmente en los puntos altos, con una longitud igual al espesor del revestimiento a colocar. El espesor se obtiene cuando los clavos dejan de estar visibles. Donde ello no se produzca debe repasarse el hormigón colocado hasta lograr el espesor Mediante perforaciones con taladro en el hormigón ya colocado y endurecido. Este procedimiento permite la verificación directa del espesor, debiendo repasarse los sectores donde es menor que el previsto. Control de resistencia. No es posible aplicar los procedimientos del hormigón convencional para el control de la resistencia del hormigón proyectado, pues en este Último el grado de compactación depende de la forma de colocación, el cual no puede reproducirse fuera del sitio. En consecuencia, la muestra debe ser tomada en el mismo sitio. Para ello se acostumbra utilizar un panel rectangular colocado contra la superficie a recubrir, el cual se rellena durante la colocación del hormigón proyectado. Posteriormente, en el laboratorio se extraen muestras del panel mediante aserrado o con sondas para extracción de testigos. Se ha intentado también la medición de la resistencia del hormigón colocado mediante métodos no destructivos en el hormigón colocado. De los primeros, el más empleado es el de la medición de la fuerza de arrancamiento de clavos insertados en el hormigón mediante una pistola con un explosivo calibrado. La fuerza se correlaciona con la resistencia del hormigón. El resultado, si bien tiene una dispersión importante, permite un cierto grado de control, especialmente Útil cuando se trata de medir la resistencia temprana, a las pocas horas de colocado el hormigón, momento en el cual el sistema de muestre0 mediante paneles no puede aplicarse, por razones prácticas. EL EMPLEO DEL HORMIGÓN CONVENCIONAL EN LAS OBRAS SUBTERRANEAS. Forma de empleo del hormigón convencional. En las obras subterraneas que lo requieran por condiciones de sustentación o de operación, se emplea un revestimiento de hormigón convencional. Sin embargo, si la rugosidad superficial no es un problema, también para este objeto se utiliza el hormigón proyectado. En la construcción de revestimientos de hormigón para obras subterráneas se aplican en general los principios básicos que han sido descritos en Capítulos anteriores, Por ejemplo, la preparación previa para la colocación no difiere de lo señalado anteriormente para el hormigón proyectado y, como consecuencia, de los procedimientos descrito en el Capitulo 5 sobre Procedimientos para la Preparación Previa al Hormigonado.