HORMIGÓN PROYECTADO Sergio Cavalaro

Transcripción

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 [email protected]

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?

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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!

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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?

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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 [email protected]