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Métodos y medios para reducir el rebote del hormigón en proyectado Matthias Reinhold
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Contenido
§ Contenido § Rebote – definición § Problemas con el rebote § Medición del rebote § Parámetros que influencian el rebote § Minimización del rebote § Resumen
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Rebote – definición
Rebote = aporte de hormigón
– pared de hormigón en spray
Valores empíricos
Hormigón en spray húmedo: 10…15% Hormigón en spray seco: 25%... 30%
Definición de rebote
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Rebote – definición
Fuente: Handke D.: Kriterien zur Beurteilung und Verminderung von Staubentwicklung bei Spritzbetonarbeiten im Tunnelbau, DissertaAon, RUB
Aplicación de hormigón en spray
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Rebote – definición
Aplicación de hormigón en spray
Hormigón saliendo de la boquilla … capa de gunitado
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Rebote – definición
Fuente: Guthoff, K.: Einflüsse automaAscher Düsenführung auf die Herstellung von Spritzbeton, DissertaAon, RUB
Aa: zona de separación, Av: Zona de compactado, R: Fuerza inversa
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Problemas con el rebote
§ Aumento del consumo de hormigón
• Multiplicador de 1,1 a 1,3 • 1.000m3 hormigón en spray ≡ 1.100… 1.300
m3 material de hormigón fresco
§ Deshacerse del material rebotado • Limpieza • Manejo del material • Deshacerse de residuos
§ Costes de seguimiento • Tiempo para recoger • Costes de transporte y tiempo
§ Problemas de calidad • Componentes del hormigón fresco ≠ mezcla
del hormigón en spray • Material de rebote atrapado en la
construcción
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Medición del rebote
§ Registro de la masa – Recogida de rebote
• Registro de la masa de hormigón aplicado en spray a través de pesaje o calculando el tiempo y el flujo
• Recogida y pesaje de todo el material rebotado
§ Toma de muestras internas – recolección de material de rebote
• Medición del grosor de la capa de las muestras interiores
• Recolección y pesaje de todo el material de rebote
§ Escaneado del hormigón proyectado y el material de rebote
• Taquímetro • Escáner láser
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Medición del rebote
Taquímetro y escáner láser
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Parámetros que influencian el rebote
§ Método de aplicación 1. Aplicación húmeda ↔ aplicación seca 2. Aplicación robótica ↔ aplicación manual
§ Equipo 3. Dimensiones adecuadas para el trabajo 4. En buenas condiciones (boom, boquilla) 5. Flujo de aire (volumen, presión) 6. Mantenimiento
§ Operador 7. Con formación, habilidades, certificados 8. Informados 9. Técnica de aplicación de spray
§ Condiciones límite 10. Sustrato sólido 11. Húmedo, sin agua corriente 12. Sin polvo 13. Refuerzo 14. Grosor de la capa 15. Orientación de la superficie 16. Luz
§ Mezcla de hormigón fresca 17. Consistencia, cohesión 18. Distribución del tamaño del granulado 19. Contenido y tipo de hormigón 20. Agentes de reducción del rebote 21. Temperatura
§ Acelerador de fraguado 22. Tipo, dosis 23. Temperatura
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§ Método de aplicación 1. Aplicación húmeda ↔ aplicación seca 2. Aplicación robótica ↔ aplicación manual
§ Equipo 3. Dimensiones adecuadas para el trabajo 4. Con buenas condiciones (brazo de aplicación de
spray, boquilla) 5. Flujo de aire (volumen, presión) 6. Mantenimiento
§ Operador de manguera 7. Con formación, habilidades, certificados 8. Informados 9. Técnica de aplicación de spray
§ Condiciones límite 10. Sustrato sólido 11. Húmedo, sin agua corriente 12. Sin polvo 13. Refuerzo 14. Grosor de la capa 15. Orientación de la superficie 16. Luz
§ Mezcla de hormigón fresca 17. Consistencia, cohesión 18. Distribución del tamaño del granulado 19. Contenido y tipo de hormigón 20. Agentes de reducción del rebote 21. Temperatura
§ Acelerador de fraguado 22. Tipo, dosis 23. Temperatura
Minimización del rebote
§ ¡Para reducir el rebote hay que optimizar los parámetros que tienen influencia y mantenerlos estables!
§ Los factores con influencia específica puede que funcionen independientemente
§ ¡La reducción del rebote también aumenta la calidad del hormigón!
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Método de aplicación
Minimización del rebote
§ El método de aplicación se debería elegir según el tipo de trabajo y el volumen, circunstancias locales (disponibilidad de hormigón fresco), diámetro, etc.
§ Húmedo Hormigón aplicado en spray • 10 – 15% Rebote • Se requiere un flujo continuo de
hormigón fresco § Hormigón seco aplicado en spray
• 25 – 30 % rebote • Muy Flexible • Aplicable en zonas de difícil acceso
§ Aplicación robótica • Máquina Operada por control remoto • Grandes volúmenes, buena
compactación • Cansa menos
§ Aplicación manual • Trabajos más pequeños • A menudo se requiere plataforma
elevadora
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Equipo
Minimización del rebote
§ Las dimensiones tienen que adecuarse al trabajo § Hormigón Volumen § Corte transversal § Energía y suministro de material
§ Se debe asegurar una posición de la boquilla adecuada
§ Flujo de aire (volumen, presión) § Con buenas condiciones (brazo de
aplicación de spray, boquilla) § Mantenimiento adecuado
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Operador de equipo
Minimización del rebote
§ Con formación, habilidades, certificados § Deben tener conocimientos de:
§ Hormigón La tecnología § Preparación de superficies § Técnica de aplicación del spray § Equipo § Ensayos § Seguridad Salud y temas medioambientales
El programa de certificación EFNARC para operadores proporciona un medio independiente para el reconocimiento de los operadores competentes y sus métodos de trabajo con hormigón projectado via húmeda. De esta forma, el programa debe mejorar la calidad general del hormigón aplicado con spray para el suporte de rocas.
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Operador
Minimización del rebote
§ Debe disponer de información sobre: § Datos sobre el refuerzo y el grosor de
hormigón que se debe aplicar § Resistencia requerida § La calidad/requisitos de rendimiento del
hormigón aplicado § Desarrollo de la fuerza § Mezcla general, proporciones, pendiente,
etc. § Uso de Fibras § El uso de mezclas especiales para el control
de la hidratación (tiempo abierto) § Tipo y dosis de acelerador del fraguado,
resultados de ensayos previos § Curado: interno o externo § Localización y orientación del área en el que
se aplicará
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Condiciones límite
Minimización del rebote
§ Sustrato sólido § Húmedo, sin agua corriente, sin polvo
§ Superficie lavada y húmeda § Refuerzo
§ Solo una capa de refuerzo cada vez § Fijación sólida, sin vibraciones
§ Dureza y textura § Las superficies duras e irregulares aumentan el
rebote
§ Grosor de la capa § En la primera capa de gunitado en la superficie
de piedra casi todo el granulado grueso rebota § Las restantes capas que se aplican sobre la
primera, capa lisa tienen menos material de rebote y son más uniformes
§ Orientación de la superficie § Pared: 100% § Corona: 150 – 200% § Inversión 0 - 50%
§ Buena iluminación
rebote [%]
Grosor de la capa [cm]
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Reb
ote
%
Malo
Medio
Bueno
Cal
idad
del
hor
mig
ón
aplic
ado
con
spra
y
0º 90º
0º Ángulo de la boquilla respecto al sustrato
10% 1 % 10% Dosis de acelerador
0,2 m de 1 a 2 m +3 m Distancia de la boquilla respecto al sustrato
Corona Inversión Corona Zona de aplicación en el túnel Paredes laterales Paredes laterales
100
50
10 Excelente
Rebote Calidad
Óp.ca
Minimización del rebote
Aplicación robótica de spray húmedo
Condiciones límite
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Mezcla de hormigón fresca
Minimización del rebote
Humo de sílice Cenizas volantes
§ Uniformidad, tabla de flujo ~ 550 mm § Forma del granulado redondo § Cementos finos y altos contenidos de
cemento § Distribución del tamaño del
granulado
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Mezcla de hormigón fresca
Minimización del rebote
§ Aditivos que reducen el rebote (humo de sílice, cenizas volantes, polvo de piedra caliza…) mejoran la cohesión y adherencia
§ Las microfibras de polipropileno pueden reducir el rebote
§ Mezclas que reducen el rebote
§ Uso de fibras (macro fibras de acero o polímeros) en vez de refuerzo de malla
§ Temperatura del hormigón por lo menos 20°C
§ Se requieren ensayos previos
Humo de sílice
Cenizas volantes
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Ejemplo I Volúmenes
CEM II 52.5 A – M 420 kg/ m3
Arena 0 – 4 mm 60%
Conglomerados 4 – 8 mm
40%
Fibras de acero 65/35
35 kg/ m3
Acelerador 5 – 6% bwc*
Superplastificante 1,2% bwc *
Proporción agua / cemento
0,45
Ejemplo II Volúmenes
CEM I 52.5 425 kg/ m3
Arena 0 – 4 mm 956 kg/ m3
Conglomerados 4 – 8 mm
638 kg/ m3
Superplastificante 1,2% bwc *
Acelerador 5 – 6% bwc *
Polvo de microsílice 30 kg/ m3
Proporción de agua / aglomerante
0,45
bwc* por peso del cemento
Minimización del rebote
Mezcla fresca de hormigón – Mezcla típica – diseños
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Agentes de reducción del rebote
Hormigón de referencia sin polímeros
Minimización del rebote
10% de modificación de polímeros (en relación al cemento)
Polímero- Suspensión
Acetato de vinilo Etileno (polímero)
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Agentes de reducción del rebote
Hormigón de referencia sin polímeros
Minimización del rebote
10% de modificación de polímeros (en relación al cemento)
Polímero- Suspensión
Acetato de vinilo Etileno (polímero)
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Acelerador de fraguado
Minimización del rebote
§ El tipo de acelerador del fraguado se debe seleccionar en base al tipo de aplicación, especificaciones y condiciones locales § Silicato sódico basado (en silicato de sodio y
silicatos modificados) § Sodio/potasio aluminatos § Sin Álcali (Na2O < 1 %) aceleradores
principalmente basados en hidróxido de aluminio y hidróxido sulfato
§ Dosis del acelerador basada en ensayos previos y de acuerdo con las especificaciones y requisitos de aplicación
§ Temperatura no inferior a 15ºC
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Resumen
§ Todos los factores con influencia en el rebote se deben considerar y optimizar lo máximo posible
§ Receta de hormigón optimizada en términos de cohesión y adherencia § Dosis del acelerador basada en ensayos previos y de acuerdo con las
especificaciones y requisitos de aplicación § Temperatura no inferior a 15ºC § Optimización estructural del elemento de hormigón en spray (refuerzo, fibras,
grosor) § Si lo realiza un operador de manguera con formación pude realizar la aplicación
con un rebote mínimo § Cada desvío del ajuste óptimo de la máquina y técnica de aplicación
aumentará el rebote § Los operadores de manguera sin formación pueden evitar el éxito de todos los
esfuerzos de optimización anterior
§ Un operador de manguera con formación al final de la cadena de calidad del hormigón en spray puede garantizar una buena calidad del material de construcción de máxima complejidad
§ ¡Se recomienda la formación y certificación de los operarios de aplicación!
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Glück auf
Glück auf!
¡Buena suerte!
¡Gracias por su atención!