CONCRETO LANZADO

1907 Dr. CarlE. Akeley

1911 Cement Gun

Gunita

Difusin en

Amrica

1918 Propagacin por toda Europa

1930 surge el trmino shotcrete

1937doumento de la

Cement gun company

Pruebas de resistencia del concreto lanzado

1950 George Sean

Mquina de tornillo

1957 Maquina de rotorMeyco GM 57

1954 Definicin oficial por el A.C.I.

Surge despus de la segunda guerra mundial el concretolanzado va hmeda

Concreto lanzado hoy

Qu es el concreto lanzado?

Segn el A.C.I. 506 R es un mortero oconcreto transportado por algn medio, vahmeda o va seca, a travs de unamanguera y proyectado neumticamente agran velocidad contra una superficie

El concreto lanzado es simplemente un sistemade colocacin de concreto

Dnde usamos el concretolanzado?

El concreto lanzado lo utilizamos pararesolver problemas en tneles y en otrasconstrucciones subterrneas Tneles Minas Proyectos hidroelctricos Estabilizacin de taludes

Ms del 90% del concreto lanzado lo usamos para soporte de roca

Dnde usamos el concretolanzado?

En obras civiles tales como: Cimentaciones Recubrimientos de canales Reconstrucciones y reparaciones Concretos refractarios Proteccin contra fuego y corrosin Fachadas y enjarre de muros Hasta donde tu imaginacin llegue

Concreto lanzado Dos mtodos

Va seca Va hmeda

Concreto lanzado va seca

Concreto lanzado va seca

a) Preparacin de la mezcla b) Alimentacin de la mquina lanzadora c) El equipo introduce el material a la

manguera d) Se transporta el material a la boquilla

mediante aire comprimido e) Se adiciona agua en la boquilla f) Se lanza a gran velocidad contra la

superficie

Equipo

Diagrama de rotor

Boquilla va seca

Ventajas y desventajas de la vaseca

VENTAJASEquipo ms econmicoDistancias ms largas detransportePeso bajo de la lneaLimpieza fcilConveniente paraaplicaciones de pocovolmen

DESVENTAJASRebote altoMayor generacin de polvoRelacin a/c variableMayor desgaste del equipoBajo rendimiento de produccinRequiere mayor consumo de aireMenos adecuado en la aplicacin defibras

Concreto lanzado Va hmeda a) Preparacin de la mezcla (Rev 4 - 8 ) b) Alimentacin de la mquina c) El equipo introduce el material a la

manguera d) Se transporta el material por flujo denso

o diludo e) Se le adiciona en la boquilla aire a

presin y aditivo acelerante f) Se lanza a gran velocidad

Concreto lanzado Va hmeda

Equipo

Boquilla Va hmeda

Ventajas y desventajas de la vaHmeda

VENTAJAS Relacin a/c controlada Menor rebote Menor polvo Mayor rendimiento Utiliza una nueva

tecnologa de aditivos Ideal para la aplicacin

con fibras

DESVENTAJASEquipo caroDistancias ms cortas detransporteLimpieza de bombas ylneasLnea ms pesada

Propiedades fsicas del concreto

Estado fresco - trabajabilidad y tiempo detrabajabilidad

Endurecimiento -Fraguado inicial y final,sangrado

Endurecido - Resistencia, permeabilidad,durabilidad

Propiedades del concretolanzado

Resistencia a la compresin 200 y 480kg/cm2

Mdulo de elasticidad 17x103 a 41x 103

Densidad entre 2100 y 2400kg/m3

Contraccin por secado entre 0.06% y 0.1%

Componentes del concreto

Agregados Agua CementoAire Fibras AdicionesAditivos Acelerantes

Materiales

Agregados Agua Cemento Aditivos y adiciones Fibras

Agregados

Es un material de construccin unido a untodo cohesivo por medio de la pasta decemento sin ser completamente inerte dondesus propiedades fsicas y qumicas influyenen el comportamiento del concreto

Funciones de los agregados

Proporcionar un relleno econmico Proveer una masa de partculas aptas para

resistir la accin de cargas Reducir los cambios de volumen

Agregados

Existen diferentes fuentes de donde seobtienen los agregados: naturales, trituradoso mixtos.

Por lo tanto se deben realizar pruebaspreliminares para evaluar sucomportamiento.

Agregados

Se deben de realizar estudios de los agregadospara determinar sus caractersticas entre ellos sepueden mencionar: absorcin, forma, tamao,distribucin granulomtrica, composicin,humedad, prdida por lavado, y contenido demateria orgnica entre otras.

Deben cumplir los requerimientos de la norma ASTM C 33

Propiedades

Granulometra Forma y textura Contenido de humedad Limpieza

Granulometra

La curva granulomtrica debe de estardentro del rea segn especificaciones ACI506 - Specification for Sprayed Concrete.

Exceso de agregado grueso puede provocarsegregacin, mala lubricacin y menortrabajabilidad (Adems de incrementar elrebote).

Granulometra

En el concreto lanzado con fibra el materialfino es importante tanto para la bombeabilidady compactacin

Sin embargo, el contenido de material fino quepasa la malla 0.125 mm debe ser mnimo de un4 - 5% y mximo entre 8 - 12%.

Granulometra

El menor contenido de agregado grueso

Menor rebote

Mayor relacin a/c

Menor compactacin

Mayor costo

Limites granulomtricos ACI506-R

Mallas Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3

3/8No.4No.8No.16No.30No.50No.100

--

10095 10080 10050 85 25 6010 302 10

- 100

90 10070 8550 7035 5520 358 202 10

10080 9570 9050 7035 5520 4010 305 172 - 10

Humedad del agregado

Este alerta del contenido de humedad delagregado

Determine el contenido de humedad y laabsorcin de los agregados periodicamente

Es necesario hacer correcciones en el diseode mezcla por diferentes contenidos dehumedad en los agregados.

Bombeabilidad Demasiado finos Tiende a bloquear Muy pocos finos Tiende a bloquear

Mucha agua Tiende a bloquear (segregacin) Muy poca agua Tiende a bloquear

Y nosotros queremos colocar el concreto lanzado sinbloqueos!

Agua

Casi cualquier agua natural que sea potabley que no tenga sabor u olor pronunciadocon un Ph. De 7 y que no contengasustancias disueltas se puede usar en elconcreto

Formada por el agua de mezcla y la humedad de los agregados

Usos

Elaboracin del concreto Curado del concreto

Cantidad de Agua

Cantidad 180 l a 240 l (normalmente) Ms agua: Mayor a/c & revenimiento/fluidez, menor

resitencia Mayor fluidez puede ocasionar

Segregacin que puede bloquear tu bomba Fraguado ms lento que el esperado cunado lanzamos

Concreto con la mnima cantidad de agua Reducida Rel. Agua / cemento Mejoras en la resitencia final y en otras propiedades

del concreto(Porosidad, permeabilidad, durabilidad, etc)

Contenido de agua

El agua puede contener impuresas disueltastales como: Cloruros Sulfatos Orgnicos ....

pH del agua de mezclado

Efectos

La mala calidad del agua puede: a) Impedir o retardar el fraguado b) Disminuir la resistencia c) Reducir la durabilidad d) Corrosin del acero de refuerzo e) Causar eflorescencias, manchado, etc.

Cemento

Los diferentes tipos de CementoEl tipo de cemento afecta el grado de hidratacin, la

resistnecia principalmente a tempranas edades y elcomportamiento con los diferentes aditivos.

Normalmente se recomienda Cemento PortlandOrdinario (CPO).

Con CPO se manterdrn resistencias similaresdespes de un periodo de tiempo largo (> 90 das).

Cuando se use Cemento Resistente a los sulfatos,se puede esperar un mayor tiempo de fraguado yde endurecimiento.

Cemento

Propiedades fsico-qumicas Tipos

Contenido de Cemento El contenido de cemento en el concreto lanzado est

generalmente entre 350 y 500 kg/m3

Cuando el contenido de cemento no es muy alto(menor que 380 kg/m3) tiene un efecto negativo en latrabajabilidad.

Cuando el contenido de cemento es alto, influyesignificativamente a la mezcla. Tambin la finura delcemento afecta la trabajabilidad por el incremento en lademanda de agua.

... = f (contenido de cemento)

Contenido de cemento(kg/m3) 375 410 450

Desarrollo de Temp. en el concretoTomada despues 8h (C) 30.2 33.4 37.1

Resistencia a 240 min (MPa) 3.0 3.9 5.2

Resistencia Final (28das, MPa) 33 - 43 49 - 52

53 - 64

Contenido de cemento Bajo Alto

Rel. a/c Resistencia a compresin Durabilidad Bombeabilidad Costo/m3 Costo/m tnel

Influencia del contenido decemento

Trabajabilidad

Granulometria Forma y textura Temperatura Contenido de agua

Aditivos y adicionesAditivos y adiciones

Aditivos y Adiciones

Son sustancias orgnicas y/o inorgnicas enestado lquido o slido, diferentes al agua,agregado y cemento que modifican algunaspropiedades del concreto ya sea en estadofresco, endureciendo o ya endurecido,dependiendo de las necesidades particularesen la obra

Aditivos para concreto lanzado vaHmeda

PlastificantesSuperplastificantesAceleradorestradicionalesAceleradores no alcalinosControl de hidratacinControl de consistenciaMejorador del concretoFibras

Aire

Normalmente se tiene un contenido de aireentre 2-6 % en la mezcla

Al colocar el concreto se perder entre 50 -80% del contenido inicial de aire

Mucho aire en la mezcla Prdida de revenimiento/fluidez con el tiempo Problemas con el bombeo Bajas resistencias

Aditivos

Plastificantes/Superplastificantes se emplean paramejorar la trabajabilidad y cohesin del concretoen estado plstico. Se emplean para hacerlobombeable

Plastificantes a base de lignosulfonatos reducen latensin superficial del agua , pero tienen un efectoretardante, que en altas dosificaciones se debetomar en cuenta.

Control de Hidratacin

El control de hidratacin consiste en unestabilizador y un superplastificante que seadicionan a la mezcla hmeda durante elmezclado y son capaces de inhibir elproceso de hidratacin del cemento Portlandpor ms de 72 horas sin cambiar la calidadfinal del concreto.


El segundo componente es un activador y se adicionaen la boquilla para reactivar y acelerar la mezclaestabilizada.


Debido al empleo del sistema de conctrol dehidratacin en proyectos con grandes volmenesde concreto lanzado va hmeda se pueden tenersignificantes ahorros, por ejemplo: No hay rechazos de concreto por la edad Reducin en rebote Menor rebote que limpiar Reduccin en limpieza de equipos

Control de Hidratacin No es necesario lavar el concreto en el equipo y

mangueras cuando ocurren interrupciones, o al final delturno de trabajo, disminuyendo los desperdicios.

Menores defectos en el concreto colocado debido a queno ha ocurrido ninguna pre-hidratacin del cemento.

El costo de horas extras y tiempos muertos en planta yen personal pueden disminuirse programandoadecuadamente la entrega del concreto lanzado en elsitio de colocacin.

Adiciones

Fly ash, Escoria granulada de alto horno Microsilice.

Todas ellas deben de cumplir con las normas,estandares o regulaciones donde se aplicar elconcreto lanzado.

Adiciones

Fly ash es una puzolana inorgnica que mejora latrabajabilidad y bombeabilidad en el estadoplstico del concreto y afecta positivamente laresistencia final, as como la permeabilidad yresistenica alciclos de hielo-deshielo.

Adiciones

Escoria granulada es un cementante hidrulico queafecta las propiedades del concreto lanzado de manerasimilar que el fly ash.

Las adiciones Cementantes pueden usar se comoremplaso de cemento pero no deben de exceder lasproporciones relavilas en listadas a continuacin.

Adiciones

Cantidad Maxima de adiciones (por peso):Cemento Portland: Silica fume 15%

Fly ash 30%GGBS 30%

Cem Portl./Fly ash: Fly ash 15%

Cemento Portland con escoriaFly ash 20%

Microslice

Es una puzolana inorganica altamente activaque se adiciona al concreto para mejorar latrabajabilidad, bombeabilidad, resitencia,permeabilidad y resistencia a cilos de hieloy deshielo.

Ventajas de la microslice

Menor permeabilidad Mayor resistencia a la compresin y flexin Mayor resistencia a los ciclos de hielo y

deshielo Reduce penetracin de cloruros

Ventajas de la microslice

Mejora la adhesin Mejora la cohesin Mayor espesor de capas Mejora la resistencia al lavado Disminucin del rebote

Acelerantes

Aluminatos de potasio o sodio Silicatos de sodio Libre de lcalis

Aluminatos

Participan en el proceso de hidratacin delcemento (C3A y Yeso)

Contribuyen a resistencias a tempranasedades

Usos Roca suave con grandes deformaciones Espesores mayores de 15 cm

Aluminatos

Desventajas Bajas resistencias finales > 20% a 30% Sensibles al tipo de cemento Ph >13 agresivo con la piel, ojos, etc. Uso de equipo de seguridad

No recomendamos su uso

Silicato de sodio

Dan un momentneo efecto de pegado (

Silicato de Sodio

Ph < 11.5 Menor contenido de lcalis Usos

Soporte temporal Soporte permanente Reparacin

Silicato de Sodio

Desventajas Espesor 8 a 15 cm max Su uso depende de la temperatura (No < 5) Utilizacin de equipo de seguridad

Libres de Alcalis

Ecologa Salud Requisitos de durabilidad Reducen el riesgo de reaccin alcali -

agregado Mayor resistencias final 15 a 50% en

comparacin con los otros aceleradores

Refuerzo

Malla electrosoldada Varillas de refurzo Fibras

Acero Sinteticas

Fibras en concreto lanzado Dosificacin Normal fibras de acero: 30 - 50 kg

fibras Plasticas: 6 - 12 kg

Mejoran: Ductilidad,absorcin de energa, resistenica a flexin, reducen elagrietamiento,

Precaucin: Rebote mayor de fibrasBombeabilidad ms problematicaRequieren de un mayor revenimiento

Oportunidad: Pueden remplazar a la malla de acero

Fibras de Acero

Para reforzar, costodirecto de las fibras es50 a 60% de la malla deaceroSe puede aplicar elconcreto lanzado en unacapaMenor volumen deconcreto debido que seadapta a la formairregular del sustrato

Qu es el diseo de mezcla?Es el proceso de seleccin y combinacin de

los ingredientes para el concreto lanzado,cemento, agua, agregados y aditivos en

proporciones predeterminadas para lograrun prposito particular :

No son materiales combinados al azar

Qu es el diseo de mezcla? Determinando sus cantidades relativas con el

proposito de producir un concreto lanzdoecomonico.Segn especificaciones,con criterios de salud yseguridad, con propiedades tales como,trabajabilidad, desarrollo de resistencia ydurabilidad.

Propiedades delconcreto fresco:trabajabilidad -bombeabilidad

Propiedades delconcreto endureccido:

Resistnecia - Durabilidad

Sitio de produccin Control de Calidad

Agregados disponibles Requerimientos deresistencia

Criterios comunmente aceptados de salud yseguridad

Especificaciones

Mezcla de concreto

Control

Realidad

El proceso del diseo de mezcla

Especificaciones

Leer toda la informacin proporcionada(todas las especificacnes) antes decomenzar el proceso

Escuchar lo que el constructor tiene enmente y su restriccciones.

Checar los materiales disponibles.

Diseo de mezcla de concretoPalabras clave

Recubrimiento Temporal

Bombeabilidad Rapidez de colocacin

Desarrollo rpido deresistencia

Ductilidad Resistencias a un dia

>10 MPa

Recubrimiento Final

Bombeabilidad Concreto de alto

desempeo Durabilidad Ductilidad Permeabilidad Resistencia Costo

Aditivos

Acelerantes

Cementos Agregados

Fibras

AdicionesDiseo de Mezcla

Curado Optimo

Equipo de lanzado adecuado

Mano de obra experimentada

Criterios de salud y seguridad

DurabilidadAceptable

Resistencia Especificada

Trabajabilidadadecuada

+

+

+

+

Granulometria

Petrografia

Forma

Humedad

...

Agregados

Tipo

Composicin

Blain

Cantidad

...

Cemento

Contenido de mineralesslidos y disueltos

pH

...

Agua

Micro Silica

Caliza

Escoria

Flyash

Fibras

...

Addiciones

Plastificantes

Estabilizadores

Ayudantes de bombeo

Curado oMejoradores del Concreto

...

Aditivos

Cantidad

Tipo

Contenido de Alcalis

Lugar de dosificacin

...

Aceleradres

Diseo de mezcla

Componentes del diseo deMezcla

Est siempre alerta!

Disee almenos 2 mezclas No te olvides que sea bombeable Mide la resistencia a 7 o 28 dias en el

testigo de concreto Reduce tu valor final entre un 5 % a 30 % O evalua la resistencia a 7 dias Tendrs una idea sobre la resistencia del

concreto colocado.

Dosificacin

Es proceso de pesar o medirvolumtricamente los materiales

Mezclado

Es el proceso de incorporar los materialesentre si hasta lograr una mezcla homognea

Por qu curar el concreto ? Mejora la calidad del concreto

Mayor hidratacin Superficies ms estables (adherencia) Reduce permeabilidad (agua, sustancias

qumicas, ...)

incrementa la resistencia qmica

Reduce las contraccines (por secado) yagrietamientos

Penetracin de agua en mortero

mortero solo 5kg/m3 MEYCO TCC735

(Cortesia de ReGr)

Preparacin antes del lanzado

Condiciones climticas

Clima fro No aplicar concreto si la temperatura del aire es

5 C y disminuyendo No aplicar concreto lanzado sobre superficies

congeladas Mantener la temperatura de la mezcla 10 C proteger al concreto contra congelamiento hasta

que tenga una temperatura mnima de 4 Mpa Usar agua caliente en la mezcla

Clima Clido Mantnga la temperatura del concreto lo ms

bajo posible Use agua fra en la mezcla Emple humectantes para enfriar el ambiente y

controlar la evaporacin


Viento No aplique el concreto lanzado durante vientos

fuertes Ponga barreras protectoras Causa prdida de finos Causa gran evaporacin Puede ocasionar agritamiento por contraccin

plstica


Lluvia No aplicar concreto lanzado bajo lluvias fuertes No aplicar concreto lanzado sobre superficies

mojadas o con agua corriendo Proteja al concreto lanzado de la lluvia


Preparacin de la superficie

Superficies de tierra Compactar y rellenar irregularidades Dar nivel y pendiente Humedecer las superficies antes del lanzado No aplicar concreto lanzado sobre materiales

congelados

Superficies Rocosas Remueva partculas inestables, sueltas, polvo y

lodo Lavar la superficie, excepto rocas arcillosas


Superficies de Concreto y mampostera Remover partculas sueltas o deterioradas Saturar con agua previo a la aplicacin condicin SSS antes de la colocacin


Cimbras Verifique que son estables, solidadas y sujetas

adecuadamente aplicar agentes desmoldantes para su fcil

recuperacin Verifique que esta limpia


Refuerzo

Verifique que las varillas esn colocadasadecuadamente

verifique que el acero no est contaminado verifique que esta el acero bien sujeto y que

no vibrar durante la colocacin delconcreto

verifique que tiene el recubrimientoespecificado

General

Una buena colocacin requiere: Buena compactacin Buen recubriemiento del acero ( si est

presente) Superficie limpia y slida

La La perpendicularidad perpendicularidad se se aplica tambien aplica tambien a robotsa robots

Movimiento Circular

Velocidad

Adherencia Densidad Resistencia Durabilidad Permeabilidad

Velocidad

Va Seca 90 a 120 m/s (300 a 400 fps) Va hmeda +/- 45 m/s (+/- 150 fps)

Velocidad = Compactacin

Baja Velocidad

Velocidad

Se incrementa la velocidad de impactomediante: Incrementando el volumen de aire Reduciendo la distancia de la boquilla a la

superficie Incrementando el flujo de material en el

concreto lanzado va hmeda

Rebote

Material del concreto lanzado que esrechazado de la superficie receptora

Partculas parcialmente cubiertas concemento

Mayor rebote en la va seca

Rebote

Depende de: Tipo y composicin de agregados Superficie de aplicacin Velocidad de proyeccin Habilidad del lanzador Espesor de capa

Rebote

Rebote

90 % rebote ocurre durante el 10% de laaplicacin

Velocidad - adherencia - rebote Velocidad - distancia - rebote

Aplicacin sobre una superficieNo durable!!!

Concreto Estructural

Concreto Refractario

Concreto Estructural

Minera

AlbercasAlbercas

Tneles

Canales

Taludes

Elementos para un buen concretolanzado

Adecuada iluminacin, visibilidad y acceso Preparacin adecuada de la superficie Control en la velocidad de impacto,

plasticidad, rebote Control ngulo de la boquilla Planear la secuencia de colocacin Adecuado curado y proteccin del concreto Personal calificado

Recuerde

Las propiedades y el comportamiento delconcreto lanzado dependen enormemente delas condiciones de colocacin, del tipo deequipo, la experiencia y capacidad delpersonal, por lo tanto un concreto lanzado,an el mejor elaborado, puede presentarproblemas cuando se aplica a una superficieno durable o preparada inadecuadamente

CONCLUSION

METODO DE SISTEMA TOTAL

Productos, Equipo, Tecnologa, Servicio,Investigacin y Desarrollo, Profesionalismo

Nosotros reducimos el costo total

Concreto lanzado hoyQu es el concreto lanzado?Dnde usamos el concreto lanzado?Dnde usamos el concreto lanzado?Concreto lanzado Dos mtodosConcreto lanzado va secaConcreto lanzado va secaEquipoDiagrama de rotorBoquilla va secaVentajas y desventajas de la va secaConcreto lanzado Va hmedaConcreto lanzado Va hmedaEquipoEquipoBoquilla Va hmedaVentajas y desventajas de la va HmedaPropiedades fsicas del concretoPropiedades del concreto lanzadoComponentes del concretoMaterialesAgregadosFunciones de los agregadosAgregadosAgregadosPropiedadesGranulometraGranulometraGranulometraLimites granulomtricos ACI 506-RHumedad del agregadoBombeabilidadAguaAguaUsosCantidad de AguaContenido de aguaEfectosCementoLos diferentes tipos de CementoCementoContenido de Cemento... = f (contenido de cemento)Influencia del contenido de cementoTrabajabilidadAditivos y adicionesAditivos y AdicionesAireAditivosControl de HidratacinControl de HidratacinControl de HidratacinControl de HidratacinAdicionesAdicionesAdicionesAdicionesMicrosliceVentajas de la microsliceVentajas de la microsliceAcelerantesAluminatosAluminatosSilicato de sodioSilicato de SodioSilicato de SodioLibres de AlcalisRefuerzoFibras en concreto lanzadoQu es el diseo de mezcla?Qu es el diseo de mezcla?El proceso del diseo de mezclaEspecificacionesDiseo de mezcla de concretoPalabras claveComponentes del diseo de MezclaEst siempre alerta!DosificacinMezcladoPor qu curar el concreto ?Penetracin de agua en morteroPreparacin antes del lanzadoCondiciones climticasCondiciones climticasCondiciones climticasCondiciones climticasPreparacin de la superficiePreparacin de la superficiePreparacin de la superficiePreparacin de la superficieRefuerzoGeneralVelocidadVelocidadBaja VelocidadVelocidadReboteReboteReboteReboteElementos para un buen concreto lanzadoRecuerdeCONCLUSION

Documents

CONCRETO LANZADO