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Ventajas, usos y formas de aplicación del concreto proyectado

11 septiembre, 2017 por Seguridad Minera Dejar un comentario

Durante el siglo pasado, el concreto proyectado, también conocido como hormigón proyectado, mortero o shotcrete, ha reemplazado los métodos tradicionales de revestimiento de túneles. Como resultado, se ha convertido en una alternativa importante en la estabilización de túneles excavados.

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De acuerdo con lo que argumentan los especialistas Jurgen Hofler y Jurg Schlumpf de Putzmeister y Sika Schweiz, la construcción moderna de túneles sin concreto proyectado es inconcebible. Esto debido a las ventajas comparativas que supone su uso frente a otros métodos.

El concreto proyectado es un término único que describe varios componentes de una tecnología completa:

  • El material del concreto proyectado.
  • El proceso de proyección.
  • El sistema del concreto proyectado (equipos).

Esos tres componentes definen toda una tecnología que tiene una larga tradición, enorme potencial innovador y gran futuro. El material del concreto proyectado se utiliza en un diseño de mezcla de concreto que está determinada por los requerimientos de aplicación y los parámetros especificados. Como regla general, esto significa una reducción en el tamaño máximo del agregado a 8 mm o máximo 16 mm, un aumento en el contenido de cementante y el empleo de aditivos especiales para el concreto proyectado que controlan las propiedades del material. Se usó por primera vez en 1914 y desde entonces ha sido desarrollado y mejorado permanentemente a lo largo de las décadas recientes. Existen actualmente dos procesos diferentes para la aplicación del concreto proyectado:

  • Concreto proyectado vía seca
  • Concreto proyectado vía húmeda

Lea también:

Shotcrete: ¿método por vía seca o vía húmeda?


Los requerimientos principales de la mezcla se centran en la manejabilidad (bombeabilidad, proyección del concreto) y en la durabilidad:

  • Alta resistencia temprana.
  • Buena bombeabilidad (suministro de flujo denso).
  • Adecuadas características de fraguado del concreto.
  • Diseño de mezcla adecuado para lanzar.
  • Manejabilidad adecuada para el operario (largos tiempos abiertos).
  • Rebote mínimo.

El proceso de lanzado determina su colocación. Después de producido el concreto se transporta por medios convencionales al equipo de lanzado. El concreto o el mortero proyectado es llevado al frente de trabajo por medio de tubos o mangueras sellados y resistentes a la alta presión y es lanzado y compactado. Los siguientes son lo métodos disponibles para esta etapa del proceso: concreto proyectado vía húmeda flujo denso; concreto proyectado vía seca flujo diluido; y concreto proyectado vía húmeda flujo diluido.

Antes de ser lanzado, el concreto pasa a través de la boquilla a alta velocidad. Se forma un chorro de alta presión y los otros componentes importantes de la mezcla son adicionados, tales como el agua en el caso del concreto proyectado vía seca, aire comprimido en el proceso de flujo denso y acelerantes del fraguado cuando se requieren. La mezcla de concreto proyectado preparada se lanza sobre el substrato a alta presión lo que hace que se densifique tan poderosamente que se forma al instante una estructura  de concreto completamente compactada. Dependiendo del tiempo de fraguado, puede aplicarse a cualquier elevación, incluido verticalmente sobre cabeza. El proceso de concreto proyectado tiene múltiples aplicaciones. Se usan el concreto o el mortero proyectado para reparaciones de concreto, tunelería y minería, estabilización de taludes y hasta en diseños artísticos de edificios.

Ventajas y usos

La construcción en concreto proyectado tiene varias ventajas:

  • Aplicación a cualquier altura, ya que el concreto de adhiere inmediatamente y sostiene su propio peso.
  • Puede aplicarse sobre superficies irregulares.
  • Buena adherencia al substrato.
  • Configuración totalmente flexible del espesor de capa en sitio.
  • Concreto proyectado reforzado es también posible (refuerzo de fibra o malla).
  • Pueden lograrse revestimiento con rápida capacidad de soporte a cargas, sin formaletas o tiempos de espera prolongados.

El concreto proyectado es un método de construcción rápido, flexible y económico, pero requiere un alto grado de mecanización y son esenciales operadores especializados. La flexibilidad y economía de este material sobresale en edificaciones superficiales, túneles y en construcciones subterráneas especiales, de hecho en toda la industria de la construcción. Los siguientes usos son los más difundidos:

  • Estabilización de excavaciones en tunelería y construcción subterránea.
  • Revestimiento de túneles y cámaras subterráneas.
  • Estabilización en la construcción de minas y galerías.
  • Reparación de concreto (reemplazo de concreto y reforzamiento).
  • Restauración de edificios históricos (estructuras de piedra).
  • Trabajos de sello de filtraciones.
  • Estabilización de zanjas.
  • Estabilización de taludes.
  • Revestimiento protector.
  • Capas de desgaste.
  • Estructuras especiales portantes livianas.
  • Aplicaciones artísticas

En términos de importancia, encabezan la lista la tunelería, la minería y la reparación de concretos. En tunelería y minería, los usos principales son la estabilización de la excavación, y los arcos de revestimiento temporal o permanente. El concreto proyectado se emplea también en otros trabajos, a menudo, por ejemplo, grandes cavidades se llenan con concreto proyectado. Este material ha confirmado y reforzado su posicionamiento junto con las dovelas de revestimiento de túneles (entubado) y el anillo interior de concreto como los principales métodos de colocación de concreto. Las limitaciones de su utilización radican en aspectos técnicos y económicos comparados con los otros procesos de colocación del concreto y/o métodos de construcción.

Publicado en la Revista Seguridad Minera nº124.

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