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CONCRETO LANZADO -UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
NOVIEMBRE, 2017, ING. FELIPE CHANGSIKA PERÚ/ TM CONCRETE / INFRAESTRUCTURA
CONCRETO LANZADO - SHOTCRETE
Material que se
coloca y compacta
mediante impulsión
neumática,
proyectándose a gran
velocidad sobre una
superficie
determinada.
Primera
máquina de
impulsión -
1907
RESEÑA HISTORICA
1907 Carl Ethan Akeley. Museo
de Ciencia Natural de
chicago.
1918 Se incorpora
procedimiento en Europa.
1930 Shotcrete. “American
Railway Engineering
Association”.
1945 George Senn. Spribag
Company (antecesora de ALIVA)
desarrolla equipo de
tornillo
1957 Desarrollo de máquina de
rotor.
Se implanta via húmeda.
RESEÑA HISTORICA
CARACTERISTICAS DEL CONCRETO
LANZADO
Más denso que un concreto normal
Relación A / C menor
Resistencia mecánica símilar
Menor permeabilidad
Buena resistencia al ataque químico, a la
abrasión y al desgaste
Gran adherencia al sustrato
Fácil colocación
No requiere de formaletas o encofrados
CAMPOS DE
APLICACION
TUNELES Y CAVERNAS
Impermeabilización de obras con
filtraciones durante su excavación
Regularización de superficies en
excavaciones
Como revestimiento definitivo o
provisional.
Ideal en túneles por sus altas
resistencias iniciales.
PISCINAS Y
RESERVORIOS
DE AGUA
Losas de cáscara
Fácil elaboración de
cúpulas, bóvedas,
depositos
cilindricos,
chimeneas.
Estabilización rocasMuros de contención anclados
(excavaciones)
Pantallas
Revestimiento
de taludes
Reparación
estructuras
Reparación estructuras
Recuperación de secciones en elementos
sometidos a ambientes agresivos o deterioro por
agentes físicos ó quimicos (incendios, corrosión, etc.)
Eurotúnel
PROPIEDADES DEL CONCRETO LANZADO
Estructura interna consta de
agregados más finos y
mayor cuantía de cemento.
La proyección forma poros
aislados que mejoran
resistencia a congelamiento
y deshielo.
Colocación por capas
interrumpe continuidad de
fisuras.
Excelente adherencia a
soporte (limpio y saturado con
superficie seca)
Baja permeabilidad y baja
absorción.
PROPIEDADES DEL CONCRETO LANZADO
MATERIALES PARA PROYECTAR CONCRETO
Deben cumplir las mismas normas que
regulan el concreto convencional.
Exige gradaciones finas.
Gradaciones gruesas obstruyen equipos
e incrementan el rebote.
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO PROYECTADO
Agregados :
Calidad
Misma calidad que los agregados de
concreto normal, en especial :
• Limpios
• Resistentes
• Duros
• Granulometría apropiada
Prestar atención a :Densidad y absorción
Ya que son buenos indices de
su cálidad !
Forma
Deben preferirse agregados
rodados ó redondeados a
los de trituración ó
chancados , ya que se
reduce el Rebote.
Humedad
La óptima está entre 3%
a 6%; para vía seca.
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO PROYECTADO
Agregados :
GRANULOMETRIA IDEAL COMBINADA
TAMIZ Mm 9 mm 12.5 mm 19 mm
N°.1 N°.2 N°.3
3/4" 100
1/2" 100 80-95
3/8" 100 90-100 70-90
N°.4 95-100 70-85 50-70
N°.8 80-100 50-70 35-55
N°.16 50-85 35-55 20-40
N°.30 25-60 20-35 10-30
N°.50 10-30 8-20 5-17
N°.100 2-10 2-10 2-10
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO
PROYECTADO
Cemento :
En general se puede usar :
-Cemento Portland Tipo I y III
-Cementos puzolanicos
-Cementos siderúrgicos o
Adicionados
Resistencia a ataque químico :Cuando prevalezcan las
consideraciones de durabilidad usar
-Cemento adicionado con microsílica
-Cemento Tipo II y V
-Aditivos reductores de agua .
-Incorporadores de aire
Agua :Debe cumplir con los requisitos de
“Agua para el amasado de concreto” de
acuerdo a la Norma Nacional vigente o se
seguirá la recomendación ACI :
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO
PROYECTADO
Se considera apta para la
elaboración de concreto
toda agua sin color
apreciable, ni olor
desagradabe, se preferirá
en general agua potable.
Fibras de Refuerzo: SIKA FIBER
•Debe cumplir con los requisitos de La
norma ASTM A 820 – Tipo I, ya que este
Tipo de Fibra es la unica diseñada para
reemplazar la malla eléctrosoldada.
•Debe poseer anclajes mecánicos en los
extremos.
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO
PROYECTADO
Fibras de Refuerzo: SIKA FIBER
•El Acero con la cual se elabora la fibra
debe tener bajo contenido de Carbono.
•La relación Longitud /Diámetro debe ser
igual ó mayor de 45.
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO
PROYECTADO
Fibras de Refuerzo :SIKA FIBER
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO
PROYECTADO
Aditivos Acelerantes de Fraguado:
•Aditivos Alcalinos
(Sigunit L-30 PE)
•Aditivos Libres de Álcalis
(Sigunit L-50AF)
MATERIALES PARA ELABORAR CONCRETO
PROYECTADO
ADITIVO ALCALINO SIKA SIGUNIT L-30
VENTAJAS
Dosis bajas del 2% al
6%.
Fraguados rápidos en
pocos minutos, capaz
de tapar filtraciones de
agua con shotcrete vía
seca.
Permite colocar capas
muy gruesas incluso
sobre cabeza de una
sola pasada.
DESVENTAJAS
En contacto directo
con la piel produce
quemaduras si no se
lava rápidamente la
zona afectada.
No recomendable para
shotcrete de alta
resistencia (>500
kg/cm2)
ADITIVO LIBRE DE ÁLCALIS SIGUNIT L-50 AF
VENTAJAS
Aditivo amigable con
el medio ambiente y no
produce quemaduras
en contacto con la piel
al no tener álcalis.
Recomendable para
shotcrete de áltas
resistencias (>500
kg/cm2) a los 28 días.
DESVENTAJAS
Fraguados muy lentos,
si se coloca una capa
gruesa se cae, al igual
que cuando se coloca
en zonas con
presencia de agua.
Se utiliza dosis del 5%
al 10%.
No recomendado en
shotcrete de altas
resistencias iniciales.
Diseño de mezcla :
Se basa normalmente en la resistencia
a compresión especificada (inicial y
final)
En aplicaciones especiales se puede
requerir el cumplimiento de
parámetros distintos :
Durabilidad, permeabilidad, Tenacidad, etc.
PROPORCIONAMIENTO DE LOS MATERIALES
METODOS DE LANZADO
VIA HUMEDA
Clasificación :
VIA SECA
VIA SECA
Lanzado vía
seca -
Represa
VIA SECA
MEZCLA SECA
AIRE
AGUA
Lanzado por vía seca
Sigunit L-30 PE / L-50AF
aliva
Se facilitan ciertas condiciones de
aplicación (filtraciones)
Permite bajas relaciones A/C
Maquinaria más económica
Mayor energía de compactación
Mayor densidad de mezcla colocada
VIA SECA (Ventajas)
VIA SECA (Desventajas)
Mayor generación de polvo
Mayor porcentaje de rebote.
Condiciones de aplicación
ambientalmente inconvenientes.
Exige mayor experiencia en mano de
obra.
Túnel
VIA HUMEDA
VIA HUMEDA
El concreto se
transporta con
toda el agua de
amasado, el
aditivo se
coloca en la
boquilla
SISTEMAS VIA HUMEDA
Flujo Diluido
Equipo especial (rotor)
No requiere bombea-
bilidad.
Mayores
requerimientos de aire.
Mejor calidad en
compactación
Apto para vía seca.
Flujo Denso
Bomba de concreto
Mezcla debe ser
bombeable.
Inferiores volumenes
de aire requeridos.
Mayor requerimiento
de acelerante.
No apto para vía seca.
MEZCLA
ADITIVO
AIRE
VIA HÚMEDA (flujo diluido)
Sigunit L-30 PE / L-50 AF
aliva
AIRE
Sigunit
MEZCLA
AIRE
VIA HÚMEDA (flujo denso)
Sigunit L-22 / L-50 AF
aliva
AIRE
ADITIVO
Sigunit
Medium size wet spraying system
Piston pump
200ltr drum
Boom folded
jacks
doser
VIA HUMEDA (Ventajas)
Mayor control sobre relación A/C
Permite uso de superplastificantes
Mejor distribución del agua en la mezcla
Menor rebote que en via seca
Mayor rendimiento de colocación
Mayor homogeneidad entre capas
VIA HUMEDA (Desventajas)
Equipos más costosos con
mantenimiento más exigente.
Mayor logística y coordinación entre
planta de mezcla y obra
Menor calidad en la compactación que en
la vía seca.
No es muy eficaz donde hay filtraciones
de agua.
Equipos grandes y limitados para labores
pequeñas.
Soluciones Sika para vía húmeda
Revestimiento de taludes
Sigunit L-30/L-50AF
Obras de sostenimiento en túneles
muy altas resistencias iniciales a
pocas horas y las labores son
húmedas ó secas
Sigunit L-30 PE
Altas resistencias luego de 24 horas
y resistencias finales a 28 días
y las labores son secas
Sigunit L-50 AF
DOSIFICADOR aliva AL 403
Transporte y tiempo de manejabilidad:
Sika Sikament
Sika Viscocrete
Muy alto tiempo de
manejabilidad
Ayudante de bombeo Flujo Denso :
Sika Pump
Adiciones :
Sika Fume
Soluciones Sika para vía húmeda
Equipo
aliva AL 500
VIA HUMEDA
VIA HUMEDA
Equipo
aliva para
minería
VIA HUMEDA
REBOTE TIPICO (Código ACI 506R)
SUPERFICIE VIA SECA VIA HUMEDA
Pisos 5% a 15% 0% a 5%
Verticales 15% a 25% 5% a 10%
Sobre cabeza 25% a 50% 10% a 20%
SUGERENCIAS DE
OPERACION
SUGERENCIAS DE OPERACION
Calidad depende de la destreza del lanzador.
El flujo de concreto debe ser continuo.
Podrían presentarse sobredosificaciones o
deficiencias de aditivo o agua cuando se
bombea en vacio.
La distancia de la boquilla al sitio debe estar
entre 0,5 mts a 1,5 mts.
La colocación se inicia de abajo hacia arriba.
Cuando la estructura es reforzada se
acercará más y se inclinara levemente la
boquilla para evitar sombras tras la
armadura.
La inclinación de la boquilla debe ser
perpenticular a la superficie de aplicación.
SUGERENCIAS DE OPERACION
Shotcreteado elemento con armadura
Posición para lanzar
Posición para lanzar
Posición para lanzar
Posición para lanzar
Posición para lanzar
Posición vs. Rebote
BAJO REBOTEALTO REBOTEMAXIMO REBOTE
Movimiento boquilla
CONTROL DE
CALIDAD
CONCRETO
LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
Tomar panel de prueba cada 40 metros
cúbicos ó 01 al día mínimo . ASTM C1140.
Para determinar la resistencia a la
compresión del Shotcrete se extraerán
testigos diamantinos cilindricos ó cubos
tallados.
Para determinar la performance del Shotcrete
reforzado con fibas de Acero se tallaran vigas
o elaboraran paneles para obtener los índices
de tenacidad ó energia absorvida.
Llenado
de los
Paneles
para
Ensayos
PASO 1
PASO 2
PASO 3
PASO 4
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
Extractora
Diamantina
para
obtener
Testigos
Cilíndricos y
Máquina de
corte para
Tallados.
Testigos
Diamantinos
Cilíndricos
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
Máquina para
determinar la
Resistencia a
la Compresión
del Concreto
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
Vigas
Talladas
Ensayo de
Flexotracción
para determinar
los Índices de
Tenacidad
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CATEGORIA NIVEL I5 I10 I20 R5,10 R10,20
I MALO <2 <4 <8 <20 <40
II REGULAR 2 4 8 20 40
III BUENO 3 6 12 60 60
IV EXCELENTE 4 8 16 80 80
TABLA DE INDICES DE TENACIDAD Y FACTORES DE ESFUERZO RESIDUAL
Ref. Morgan D.R. And Sherril F.A. “Recent Developments in Wet and Dry process
Shotcrete” , 1988 Word of Concrete, Seminar 8-21
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
Efnarc European Specification for Sprayed Concrete - Cap.10 Pag.15
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO
Ref. Efnarc European Specification for Sprayed Concrete – Cap. 9 Pag. 9
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO CON FIBRAS
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO CON FIBRAS
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO CON FIBRAS
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO CON FIBRAS
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO CON FIBRAS
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO CON FIBRAS
CONTROL DE CALIDAD
CONCRETO LANZADO CON FIBRAS
CH CARPAPATA III
CH CARPAPATA III
CH CARPAPATA III
CH CHAGLLA
CH LA VIRGEN
CH LA VIRGEN
CH LA VIRGEN
CH LA VIRGEN
TUNEL YANANGO
TUNEL YANANGO
TUNEL YANANGO
TUNEL CHACAHUARO
TUNEL CHACAHUARO
Un siglo de conocimiento comprometidos con
la calidad, tecnología y asistencia técnica en
grandes obras alrededor del mundoSika