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8/15/2019 concreto final.docx

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CURSO: TECNOLOGIA DEL CONCRETO I

DOCENTE: ING. CACHAY HUAMAN RAFAEL

INTEGRANTE:

• SORIA GALINDO DARCY

LIMA – PERÚ

2016

TEMA

CONCRETO LANZADO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL


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Aquellos quienes irán siendo presene de

nuesr!s "id!s en nuesros #or!$ones% por su

!&or ' l! (endi#i)n de ser sus *i+os% ! nuesros

p!dres l!s ,r!#i!s ' l! dedi#!#i)n de l!

presene o(r!.

CONCRETO LANZADO - FIBRAPágina 2


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INTRODUCCIÓN

Ho' en d-! se "iene uili$!ndo #on &u#*o /io el S*o#ree o #on#reo l!n$!do en el

&undo% #u'o #!&po de !pli#!#i)n es "!ri!do #o&o son0 re"esi&ieno ' rep!r!#i)n

de 1neles% es!(ili$!#i)n de !ludes% p!redes de reen#i)n% soseni&ieno de ro#!s

en l!(ores &iner!s% e#. L! indusri! &odern! *! ido ree&pl!$!ndo l!s esru#ur!s

*e#*!s #on &!eri!les r!di#ion!les% en p!ri#ul!r dur!ne el si,lo 22% !les #o&o

piedr!% &!der! ' !l(!3iler-! #on"irindose% +uno #on el !#ero% es el &!eri!l de

&!'or uso en l! !#u!lid!d.

Un! "en!+! 4und!&en!l del s*o#ree es que per&ie e4e#u!r un sopore rápido '

e4e#i"o de ,r!ndes áre!s. Con produ#os ' un dise3o !de#u!do de &e$#l!% en un!

sol! !pli#!#i)n se pueden o(ener espesores de s*o#ree superiores ! 566 &&. L!!di#i)n de !#eler!ne espe#i!li$!dos puede lo,r!r que el #on#reo 4in!li#e su

4r!,u!do en po#os &inuos ' 4in!li#e su 4r!,u!do en po#os &inuos ' des!rrolle !l!s

resisen#i!s &e#áni#!s en *or!s.

Los sise&!s #o&puesos esru#ur!dos #on 4i(r!s de #!r(ono% CFC% pueden ser

uili$!dos #on se,urid!d p!r!0

Re*!(ili!r o res!ur!r ele&enos esru#ur!les de #on#reo !r&!do de(ili!dos o

4r!,ili$!dos por p!olo,-!s espe#-4i#!s.

Re4or$!r ele&enos en (uen!s #ondi#iones esru#ur!les 7sin p!olo,-!8% p!r! per&iir

el !u&eno de l!s #!r,!s soli#i!nes% p!r! #u&plir #!&(ios de uso o p!r! #orre,ir '

&ini&i$!r e"enu!les ries,os% deri"!dos de "i#ios de dise3o o de #onsru##i)n.

Los in,enieros esru#ur!les de(en deer&in!r si los sise&!s #o&puesos

esru#ur!dos #on 4i(r!s de #!r(ono 7CFC8% son e4e#i"!&ene un! !lern!i"! "i!(le

'9o re#o&end!(le p!r! el re4uer$o esru#ur!l% !nes de que se! de#idido ' es#o,ido el

ipo de sise&! ! ser uili$!do.



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:NDICE

;ORTADA <

DEDICATORIA =

INTRODUCCI>N 5

:NDICE ?

I. CEMENTO @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@...@@@@


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5.5 DOSIFICACION DE MATERIAS ;RIMAS

5.? MOLIENDA EN CRUDON...............................................................................


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?.. MASA OLUMTRICA...............................................................................................

?.. INTEM;ERISMO ACELERADO.................................................................................

?.. RESISTENCIA AL DESGASTE..................................................................................

. REACTIIDAD DE LOS AGREGADOS FINOS Y GRUESOS.......................................

. REBUISITOS DE CALIDAD DE LOS AGREGADOS LIGEROS...................................

. ALMACENAMIENTO DE AGREGADOS.......................................................................

. CRITERIOS ;ARA ACE;TACI>N O RECHAO...........................................................

. CONCLUSIONES......................................................................................................... .


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1. CONCRETO LANZADO.

1.2 DEFINICION.El #)di,o ACI 6R6 Gu-! !l s*o#reeP en su !#ápie


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Fig. 1 Evolución de Equipos y Acelerante


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Re*!(ili!#i)n ' re4uer$o esru#ur!l

Re#u(ri&ieno so(re p!nel de poliesireno

T1neles ' &in!s

Muelles% diques ' repres!s

;!r!(oloides% do&os ,eodsi#os ' #!s#!rones

Con#reo re4r!#!rio p!r! #*i&ene!s% *ornos ' orres

Uso R!"#$%$&'os T()$*os

So)o#' T%)o#+, & T-&,s Al! resisen#i! ini#i!l.

uen! !d*eren#i!.

Alo rendi&ieno.

!+o re(oe.

So)o#' )#%+&&' '-&,s Al! resisen#i! ini#i!l.

Al! resisen#i! 4in!l.

!+! per&e!(ilid!d.

Al! dur!(ilid!d.

M$&#(+ Al! resisen#i! ini#i!l.

Sello de super4i#ies de

e/#!"!#i)n

!+! ! &edi! resisen#i! 4in!l

Rs$s'&*$+ +, "/o C!r,! proe#or! 7sin 4un#i)n de

de #!r,!8.

Al! !d*eren#i!.

Resisen#i! ! e&per!ur! de*!s!


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Es'+$,$+*$& T+,"s Rápido des!rrollo de

resisen#i!s.

Uso 4le/i(le.

ol1&enes (!+os de#on#reo

R)+#+*$& '-&,s Resisen#i! ! l!r,o pl!$o.

uen! !d*eren#i!.

Resisen#i! qu-&i#!.

R)+#+*$& )#s+s

*o&*#'o.

Al! dur!(ilid!d en #!p!s

del,!d!s.

!+o de &odulo de

el!si#id!d.

!+o re(oe.

R)+#+*$& %",,s Al! resisen#i! &e#áni#!.

Al! resisen#i! ! !!ques

qu-&i#os.

!+o &odulo de el!si#id!d.

R)+#+*$& )"&'s Con#reo +o"en no

sus#epi(le "i(r!#i)n por el

rá4i#o.

!+o &odulo de el!si#id!d.

1.4 RE5UERIMIENTO DEL CONCRETO PROECTADO 7CALIDAD – DESEMPE8O9

;!r! el dise3!dor del pro'e#o% el 4!#or &ás i&por!ne es #u&plir #on l!s

espe#i4i#!#iones de los esánd!res p!r! el r!(!+o de #on#reo ;ro'e#!do% &ienr!s

que el #onr!is! *!#e un n4!sis en un &odo de produ##i)n e ins!l!#i)n que

,!r!ni#e l! #!lid!d l! #!lid!d requerid! !l &-ni&o #oso. ;or oro l!do% l!s



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!uorid!des% de S!lud ' se,urid!d de&!nd!n l! &á/i&! *i,iene ' se,urid!d en o(r!

dur!ne l!s oper!#iones de #olo#!#i)n del Con#reo ;ro'e#!do 7&á/i&! resisen#i!

ini#i!l del #on#reo ;ro'e#!do !pli#!do p!r! l! es!(ili$!#i)n so(re #!(e$!% (!+!

#on!&in!#i)n de pol"o ' &-ni&o ries,o en sus!n#i!s o/i#!s o !l#!lin!s8.


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Resistencia Final

Durabilidad - Impermeabilidad

1.5.3 DURABILIDAD – IMPERMEABILIDAD

Dur!(ilid!d si,ni4i#! (!+! i&per&e!(ilid!d. L! (!+! porosid!d #!pil!r es esen#i!l p!r!

un! !l! es!nqueid!d ' se o(iene &edi!ne l! !pli#!#i)n #orre#! del #on#reo

pro'e#!do #on un! (!+! rel!#i)n A9C ' un #on#reo (ien #ur!do.

1.5.4 SULFATO.



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Los sul4!os solu(les en !,u! re!##ion!n #on C5A del #e&eno p!r! 4or&!r erin,i!.

Los #ris!les de erin,i! se prop!,!n pri&ero en los poros% #u!ndo los poros esán

llenos% l! erin,i! des!rroll! un! presi)n !l inerior del #on#reo que puede desruir l!

esru#ur!.

1.6 REBUERIMIENTOS DEL CONCRETO ;ROYECTADO 7ECOLOGIA ECONOMIA8• Es #l!"e que l! ,ener!#i)n de pol"o se! redu#id! ' los ries,os #re!dos por

los qu-&i#os #orrosi"os ' )/i#os se!n &ini&i$!dos. Un produ#o uili$!do es

el !#eler!ne de Fr!,u!do Si,uni AF de l! &!r#! Si!.• Los !#eler!nes #on ál#!lis son )/i#os% sin e&(!r,o #u!ndo se les li(er! de

ellos #on un p* de !lrededor de 5% redu#en el i&p!#o !&(ien!l ' el ries,o

de !##idenes dur!ne su &!nipul!#i)n% !l&!#en!&ieno ' uso.• El #!ud!l de #on#reo es el prin#ip!l 4!#or que *!#e del sise&! "-! *1&ed!

el pro#eso de pro'e##i)n de #on#reo &!s e#on)&i#oV dependiendo de l!

!pli#!#i)n% se pueden #olo#!r *!s! 56 &=9 *or!. ;!r! o(ener esos )pi&os

rendi&ienos es i&por!ne en#onr!r el &e+or dise3o de l! &e$#l! de

#on#reo% espesor de #!p!% ipo ' #!nid!d de !#eler!ne. Los !los

rendi&ienos no pueden ser o(enidos ! &enos que el #on#reo se!

4á#il&ene (o&(e!(le.• L! #!nid!d de &!eri!l de re(oe es un 4!#or de #oso #ru#i!l% !di#ion!l ! l!

#!r,!% el r!nspore ' l! disposi#i)n del &!eri!l de re(oe% los #osos de

re(oe !&(in in#lu'en el #on#reo ;ro'e#!do e/r! que se de(e produ#ir '

!pli#!r.• ;!rá&eros que in4lu'en en l! #!nid!d de re(oe0

Espesor de l! #!p!.

Tr!'e#ori! del #on#reo ;ro'e#!do.

olu&en ' presi)n del !ire.

;ropied!des de !d*eren#i!.

Tipo de Fi(r!

;ro#eso de ;ro'e##i)n 7"-! se#! o *1&ed!8.



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Rangos de PH.

1.7 METODOS DE APLICACION DEL CONCRETO LANZADO

E/isen dos &odos p!r! !pli#!r el #on#reo l!n$!do so(re un! super4i#ie

deer&in!d!.

1..1 M;'oo )o#


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Secuencia de Aplicación Vía Seca.

!di#ion!dos ! l! &e$#l!% !s- #o&o l! pro'e##i)n de l! &e$#l! *!#i! el &!#i$o ro#oso

7&!nipuleo de l! pisol! de l!n$!do8. Es por ello que los ni"eles de produ#i"id!d '

#!lid!d% en ,r!n &edid!% o(ede#en !l ,r!do de enren!&ieno ' respons!(ilid!d del

oper!dor.

L! !pli#!#i)n de S*o#ree -! Se#! produ#e ni"eles de re(oe ele"!dos. Eso o#urre

prin#ip!l&ene #u!ndo se iene0 !8 un! &!l! !pli#!#i)n de l! &e$#l! so(re l!

super4i#ie del &!#i$oV (8 #ondi#iones oper!i"!s no !propi!d!s 7(!+! presi)n de !ire

p!r! el equipo8V e#. C!(e indi#!r que los ni"eles de re(oe uili$!ndo es! e#nolo,-!

de l!n$!do son &!'ores que los de l! e#nolo,-! por "-! *1&ed!.



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1.7.2 DISEÑO DE MEZCLA PARA CONCRETO PROYECTADO POR VIA SECA.

L!s dise3os de l!s &e$#l!s de #on#reo pro'e#!do de(en sie&pre !d!p!rse ! l!s

espe#i4i#!#iones del !,re,!do ' del #e&eno disponi(le p!r! poder o(ener l!

resisen#i! ini#i!l ' l! &!ne+!(ilid!d requerid!s.

Los ens!'os preli&in!res en el l!(or!orio *!#en &ás 4á#iles l!s oper!#iones en

o(r!. El ipo del #e&eno iene un! 4uere in4luen#i! en el des!rrollo !no de l!

resisen#i! ini#i!l #o&o de l! 4in!l ' en l!s propied!des del #on#reo endure#ido. L!s4i(r!s de !#ero in#re&en!n l! #!p!#id!d de #!r,! ' l!s propied!des de du#ilid!d

del #on#reo pro'e#!do.

El !&!3o &á/i&o del !,re,!do depende del espesor de #!p! ' del !#!(!do de l!

super4i#ie requerid! del #on#reo pro'e#!do. Apro/i&!d!&ene el X de l!

super4i#ie del !,re,!do #orresponde ! l! 4r!##i)n de !ren! de 6? &&% l!s

"!ri!#iones en l! !ren! ienen un 4uere e4e#o en l!s propied!des del #on#reo

4res#o% en l! rel!#i)n !9# ' por ende en l!s propied!des del #on#reo endure#ido.



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Los presenes dise3os ' esánd!res son d!os de r!(!+o re!li$!do en l! &in!C*un,!r.



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Es! #onsiuido ! di4eren#i! del s*o#ree por "-! se#! de &ás !dii"os #o&o0

I&=$$o#s =$#+'+*$&0 per&ien re,ul!r el 4r!,u!do pudiendo &!nener l!

&e$#l! l!s *or!s que se!n ne#es!ri!s p!r! poder uili$!rlo 7)$os0 per&ien que se pued!n #oninu!r #on los r!(!+os de

e/plo!#i)n po#!s *or!s despus de ser #olo#!do ' &e+or!n el dese&pe3o del

#on#reo en $on!s *1&ed!s.

?"%o s(,$* o M$*#os(,$*0 es uili$!do #o&o #o&ple&eno del #e&eno

in#re&en! l! pl!si#id!d ' l! resisen#i! ! l! #o&presi)n% su propied!d *!#e que l!&e$#l! se! pe,!+os! ' &ás dens!.



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F$#+s +*#o @ )o,$)#o)$,&o: ese !dii"o per&ie in#re&en!r l! resisen#i! ! l!

#o&presi)n ' 4le/i)n del s*o#ree% pero no se de(e us!r #o&o ree&pl!$o de un

re4uer$o de !#eroV uili$!&os l! 4i(r! de polipropileno% '! que no se deerior! #on el

!,u!% es inere. ;ro'e#!do ! presi)n de !ire so(re l! super4i#ie que En rel!#i)n !l

dise3o uili$!do en nuesr! l!(ores se *! deer&in!do que de(e r!(!+!r #on un!

resisen#i! ! l! #o&presi)n 74[#8 &-ni&!0 Mp! ! < di!% 56 Mp! ! = di!s. L!

resisen#i! &-ni&! ! l! 4le/i)n no de(e ser &enor ! ? Mp!7?< ,9#&=8

1...1 USO DEL CEMENTO.

C!(e se3!l!r que el s*o#ree "! ! #o&por!rse di4erene en un ini#io si es que se

uili$! oro ipo de #e&eno #o&o el Tipo =% pero el produ#o 4in!l es el &is&o.

*%&'o '$)o I los sul4!os lo !ler!n &u' rápido !de&ás de que los #ris!les en

4or&!#i)n e&pu+!n l! #!p! de s*o#ree *!#iendo que 4!lle7"er Foo


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Debe estar entre el 2% y 10 %.


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!&(in desde l! &áquin! de pro'e##i)n. Co&o nor&! ,ener!l% los resul!dos de l!s

&edi#iones de pol"o en el !&(iene de r!(!+o er!n &ás de res "e#es l! #!nid!d

per&isi(le.

El &odo por "-! *1&ed! &e+or) sus!n#i!l&ene l!s #ondi#iones del !&(iene de

r!(!+o% r!'endo #onsi,o &!'or se,urid!d p!r! los r!(!+!dores de 1neles. Un! de

l!s siu!#iones que i&puls) el des!rrollo del &odo por "-! *1&ed! 4ue el

l!n$!&ieno de #on#reo (!+o #ondi#iones peli,ros!s. Los ries,os ! l! se,urid!d er!n

4re#uene&ene in!#ep!(les. Con el #onrol re&oo de los equipos er! posi(le que el

oper!dor esu"ier! (!+o un áre! pre"i!&ene proe,id! por lo #u!l los ries,os de

#!-d!s de ro#!s in"olu#r!r-!n solo equipos% &ás no "id!s *u&!n!s.

Apli#!#i)n.Con el &odo de "-! *1&ed! es &ás 4á#il produ#ir un! #!lid!d #ons!ne ! lo l!r,o

del pro#eso de pro'e##i)n. L! &e$#l! '! lis! se des#!r,! en un! (o&(! ' se

r!nspor! ! presi)n ! r!"s de l! &!n,uer!. Al prin#ipio se uili$!(!n prin#ip!l&ene

(o&(!s *eli#oid!les% !*or! predo&in!n l!s (o&(!s de pis)n.

En l! (oquill! del e/re&o de l! &!n,uer!% se !,re,! !ire !l #on#reo% ! r!$)n de


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Fig.11

1.7.6 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CONCRETO PROYECTADO POR

VÍA HÚMEDA.

V&'+B+s Ds


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L! !di#i)n de 4i(r!s de re4uer$o ! l! &e$#l! per&ie pro"eer de du#ilid!d !l #on#reo%

lo #u!l per&ie que l! esru#ur! sopore de4or&!#iones &ás !llá de su l-&ie elási#o%

pro"o#!d!s por despl!$!&ienos del erreno lue,o de l! !pli#!#i)n. De(ido ! 4!#ores

e#on)&i#os% l!s 4i(r!s se uili$!n usu!l&ene s)lo en s*o#ree pro'e#!do por "-!

*1&ed! ' son dosi4i#!d!s +uno #on l! &e$#l! de #on#reo. Cu&ple #on l!s

espe#i4i#!#iones ASTM C


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Fig.12


27/65

Lá&in! #or!d!

E/r!##i)n ! p!rir de &!s! 4undid!% oros PARMETROS 5UE DESCRIEN LA

CALIDAD DE LA FIRA

R!dio de Aspe#o 7Lon,iud 9 Diá&ero8

Resisen#i! ! l! ensi)n

For&! ,eo&ri#!

CARACTERSTICAS MECNICAS DE LA FIRA

;eso Espe#-4i#o

M)dulo de Youn, o M)dulo de el!si#id!d

M)dulo de Tensi)n de rupur! por r!##i)n

Elon,!#i)n de Rour!


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Rs$s'&*$+ + ,+ ,$& @ *o%)#s$&:

L!s resisen#i!s -pi#!s ! l! 4le/i)n o(enid!s ! l!s = d-!s ! p!rir de esi,os

pris&ái#os 7"i,!s8% o(enid!s de !#uerdo ! l! nor&! ASTM C% se si1!n en un

r!n,o enre ?= ,9#&= 7?.< M;!8 '


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superior en &ás de 6X #on respe#o ! l! resisen#i! de su #onr!p!re de s*o#ree

#!rene de ese re4uer$o.


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En (!se ! l!s e/perien#i!s o(enid!s #on el s*o#ree re4or$!do #on 4i(r!s &eáli#!s

en l! &iner-! ' o&!ndo en #uen! l!s #!p!#id!des de ese &!eri!l% se *!

in#ursion!do en o(r!s #i"iles !les #o&o soseni&ieno de !ludes% (ien se! &edi!ne

l! es!(ili$!#i)n e&por!l o #onsru'endo% &uros de #onen#i)n% e in#luso esru#ur!s

#o&o #isern!s ' pis#in!s.

Los ens!'os re!li$!dos de&uesr!n que el s*o#ree re4or$!do #on 4i(r!s iene#!p!#id!d p!r! !(sor(er de4or&!#iones &u' ele"!d!s sin #ol!ps!r ! di4eren#i! de lo

e/*i(ido por el #on#reo no re4or$!do% #u'o #ol!pso se presen! usu!l&ene !l

!p!re#er l! pri&er! 4isur!.

L!s prue(!s so(re p!neles #ir#ul!res% se,1n l! nor&! ASTM C


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As- &is&o es!s prue(!s *!n e"iden#i!do un li,ero in#re&eno en l! resisen#i! !

#o&presi)n en los esi,os #il-ndri#os de(ido ! l! resisen#i! que !por! l! 4i(r! ! l!

de4or&!#i)n en el e+e perpendi#ul!r ! l! #!r,!.

2 ENSAOS DEL CONCRETO LANZADO.

2.1 INTRODUCCION

L!s nor&!s son l! ASTM C


33/65

prens! esánd!r% equip!d! #on #!(e$!les p!r! rour! ! res lu#es !l #o&o indi#! l!

re4erid! nor&!% ' un sise&! de re,isro si&uláneo de 4uer$! !pli#!d! ' de4le/i)n

#enr!l.

En el #!so del ens!'o p!r! p!neles #ir#ul!res% !de&ás de los disposii"os de

&edi#i)n &en#ion!dos en el #!so !nerior% se requiere #on!r #on un &!r#o de

re!##i)n que !#o&ode !l esp#i&en de ens!'o ' que per&i! l! e+e#u#i)n del &is&o

de !#uerdo ! l!s indi#!#iones de l! #orrespondiene nor&! ASTM.

2.6 R!"$s$'os ,+s &o#%+s +),$*+,s )+#+ ,os $s)os$'$


34/65

=.. C!d! &!eri!l o &e$#l! ! ens!'!r de(erá #on!r #on !l &enos res

espe#i&enes. C!d! &uesr! #onsisirá de !l &enos = ens!'os e/iosos%

#onsider!ndo (!+o di#*! #ondi#i)n ! !quellos espe#i&enes que presenen !l

&enos res 4!ll!s r!di!les. Aquellos p!neles que &uesren un! 1ni#! 4!ll! !

r!"s del diá&ero serán des#!r!dos.

L!n$!do de S*o#ree en &oldes de p!neles redondos.

2.1.2 E&s+@os V$/+s P#$s%>'$*+s ASTM C 13HH

L! #eld! de #!r,! ! e&ple!r endrá un! #!p!#id!d &-ni&! de ??. N.

L! de4le/i)n de(e ser &edid! #on un insru&eno #!p!$ de re,isr!r

de4or&!#iones #on un! resolu#i)n &-ni&! de 6.6= &&.

El equipo de re,isro de d!os de(e re#opil!r si&uláne!&ene l! de4le/i)n del

esp#i&en ' l! #!r,! !pli#!d!.

El disposii"o de #!r,! de(erá #on!r #on un! pl!#! de !#ero de


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el desencofrado.

ENSAOS EN PANELES CIRCULARES VIGAS PRISMATICAS DE CONCRETOREFORZADO CON FIRAS METLICAS

3.1E&s+@os & P+&,s C$#*",+#s.3.1.1 E,+o#+*$& Ts'$/os @ s*#$)*$& , &s+@o.

Los p!neles #ir#ul!res ! ens!'!r se &olde!n de !#uerdo ! lo requerido en el !#ápie

.< de l! nor&! ASTM C


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in#lin!dos ! ?^ 7Fi,.


37/65

Al r&ino de #!d! +orn!d! los p!neles &olde!dos se #olo#!ron en p!ri*uel!s (!+o

un se#!do *1&edo #on &!n!s ' plási#o proe#or. Lue,o de 5 d-!s di#*os p!neles

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38/65

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39/65

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Los esi,os #or!dos de los p!neles re#!n,ul!res ienen #o&o di&ensiones

56/


40/65


41/65

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4i,ur!. L! "i,! se u(i#) so(re l! pl!n#*! #olo#!ndo l! #!r! #or! p!r!lel! ! l! &is&!.

L! pl!n#*! r-,id! iene en el #enro un ori4i#io por donde !r!"ies! el disposii"o de

&edi#i)n de despl!$!&ieno LDT% el #u!l se en#uenr! en #on!#o #on l! super4i#ie

del esi,o.

L! e+e#u#i)n del ens!'o se lle") ! #!(o en dos e!p!s. En l! pri&er! e!p!% se !pli#!

un! #!r,! so(re l! "i,! ! un! "elo#id!d #ons!ne *!s! !l#!n$!r los 6. && dede4le/i)n #enr!l. Si l! 4isur! no se produ#e lue,o de !l#!n$!r es! de4le/i)n% el

resul!do es in"álido. Lue,o de !l#!n$!dos los 6. && de de4le/i)n% se deiene el

ens!'o% se !l&!#en!n los d!os ' se reir! l! pl!n#*! r-,id!.

L! se,und! e!p! del ens!'o #onsise en !pli#!r nue"!&ene #!r,! so(re l! "i,! '!

4isur!d!% p!riendo de #ero 7se reini#i! el disposii"o de &edi#i)n de despl!$!&ieno8

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3.2.2 P+#>%'#os R/$s'#+os.

De !#uerdo ! los requeri&ienos de l! nor&! ASTM C


44/65

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS COMPUESTOS REFORZADOS CON

FIBRAS

Elvidrio fue por mucho tiempo la fibra predominante para muchas aplicaciones en la

ingeniería civil, debido a su balance económico entre su costo y las características de resistenciaespecíficas. Las fibras de vidrio están disponibles comercialmente según la formulación

denominada E-Glass.

El material conocido como E-Glass es producido a partir de una familia de vidrios obtenidos de

silicatos de calcio y alúmina, pudiendo ser moldeados de varias maneras y con aplicaciones

virtualmente ilimitadas. Las fibras de E-Glass son responsables de cerca del 80% al 90% de la

producción comercial de fibras de vidrio.

Como todo compuesto estructurado con fibras, el sistema con E-Glass es anisotrópico respecto a

su longitud (dirección de las fibras). Sin embargo, existen técnicas de configuración de las fibras

y procedimientos textiles específicos que eventualmente pueden arreglar las fibras, de forma

que el producto final adquiera un grado significativamente alto de casi isotropía en sudesempeño.

Las fibras de vidrio son incomparablemente más resistentes respecto a las demás

formulaciones de vidrios, tales como los utilizados en láminas de vidrio o botellas. La

resistencia de las fibras de vidrio es fuertemente influenciada por el grado de protección contra

agresiones ambientales, abrasiones e incluso contaminación por contacto.

Cuando las fibras de vidrio son mantenidas bajo carga constante, con tensiones inferiores a la

resistencia instantánea estática, éstas irán a fallar en algún punto después de un tiempo

proporcional al sostenimiento de las tensiones con un valor mínimo, produciendo la ruptura por

fluencia, que es influenciada, además de las tensiones, por las condiciones ambientales y efectos

deletéreos del vapor de agua. Se admite, teóricamente, que la superficie de los vidrios poseevacíos submicroscópicos que actúan como concentradores de tensiones. Además de eso, la

exposición a un ambiente con (Ph) elevado, puede producir degradaciones o rupturas con

intensidad, en función del tiempo de exposición.

Esos problemas potenciales fueron descubiertos ya en los primeros años de fabricación de las

fibras de vidrio y propiciaron un desarrollo continuo de tratamientos protectores. Actualmente

esos tratamientos son universalmente aplicados todavía en la etapa de fabricación de las fibras.

Dependiendo de la matriz resinosa aplicada, esos pre-tratamientos, permiten limitar las

pérdidas de resistencia por fluencia, entre 5% y 10%, después de las pruebas con agua

hirviendo, con duración de 4 horas.

Otra fibra muy utilizada es la decarbono. Existen tres procesos distintos para la producción

comercial de esas fibras:

por medio del alquitrán (PITCH), subproducto de la destilación del

petróleo.

por medio de las fibras precursoras de poliacrilonitrilo (PAN). - por medio

de las fibras de rayón.

Las propiedades de las fibras de carbono son determinadas por la estructura molecular y

por el grado de tolerancia como a imperfecciones constructivas. La formación de las fibras decarbono requiere temperaturas arriba de 1000ºC. A esa temperatura, la mayoría de las fibras



45/65

sintéticas se derrite y vaporiza. Con el acrílico, sin embargo, éso no ocurre y su estructura

molecular permanece durante la carbonización en altas temperaturas.

Existen dos tipos de fibras de carbono: la fibra con elevado módulo de elasticidad,

denominada Tipo 1, y la fibra con elevada resistencia, denominada Tipo 2. Las diferencias entre

las propiedades de las fibras Tipo 1 y Tipo 2 proceden de la microestructura de cada fibra. Esaspropiedades se derivan del arreglo de la molécula hexagonal en las capas entrelazadas

existentes en el grafito. Si las capas presentan arreglos tridimensionales, el material es definido

como grafito. Si la adherencia entre las capas es débil y ocurren arreglos bidimensionales, el

material resultante es definido como carbono. Las fibras de carbono, por consiguiente, poseen

arreglo bidimensional.

Las fibras de carbono de elevado módulo de elasticidad, (del orden de 200GPa), exigen

que las capas de grafito sean alineadas aproximadamente paralelas al eje de la fibra.

El Rayón y fibras precursoras isotrópicas derivadas del alquitrán, son utilizados para

producir fibras de carbono con bajos módulos de elasticidad (del orden de 50GPa).

Tanto el PAN (poliacrilonitrilo) como los precursores líquidos cristalinos de alquitrán, sonutilizados para la producción de fibras de carbono con elevado módulo de elasticidad, cuando

son carbonizados a temperaturas superiores a 800ºC. El módulo de elasticidad de las fibras

aumenta con el tratamiento térmico en temperaturas situadas entre 1000ºC y 3000ºC. Los

resultados varían en función de la fibra precursora seleccionada. La resistencia máxima de la

fibra aparenta ser maximizada a una temperatura próxima a 1500ºC para el PAN y algunas

otras fibras precursoras.

Las fibras de carbono no son fácilmente impregnadas por las resinas, particularmente las

fibras con elevado módulo de elasticidad. Los tratamientos superficiales que aumentan el

número de grupos químicos activos (y que eventualmente también aumentan la rugosidad de la

superficie de la fibra), fueron desarrollados para determinados materiales utilizados en las

matrices resinosas. Las fibras de carbono son frecuentemente revestidas por un tratamiento

superficial epóxico que previene la abrasión de la fibra, facilita su manipulación y proporciona

una interfase, compatible con la matríz resinosa.

MATERIALES CONSTITUYENTES

Todos los sistemas compuestos estructurados con fibras, tienen sus materiales constituyentes,

incluyendo ahí todas las resinas, tales como los imprimadores primarios (primers), los

reguladores de superficie (putties), los saturantes, los adhesivos, los revestimientos protectores

y las fibras que los estructuran, han sido desarrollados después de exhaustivas pruebas demateriales . Las siguientes son las principales características de esos materiales:

RESINAS

Una gran variedad de resinas es utilizada en los sistemas compuestos, incluyendo aquí

los imprimadores primarios, los regularizadores de superficie, los saturantes y los adhesivos.

Son usualmente empleadas las resinas a base de epóxicos, vinilésteres. y poliésteres.

Las resinas actualmente disponibles, fueron formuladas de manera que tengan su

comportamiento estructural optimizado para una amplia variedad de condiciones ambientales.



46/65

Las resinas también fueron desarrolladas para ser fácilmente manipuladas y aplicadas. Sus

cualidades y características necesarias básicas son las siguientes:

compatibilidad con el substrato de concreto y resistencia elevada de adhesion.

resistencia adecuada a los agentes ambientales, que incluyen elevadas temperaturas, agua

salada, presión de vapor y otros agentes químicos, normalmente asociados al concreto

expuesto.

capacidad de relleno de vacíos.

compatibilidad y adherencia con la fibra utilizada en el refuerzo.

desarrollo de propiedades mecánicas, apropiadas al compuesto.

compatibilidad y adherencia al sistema compuesto estructurado con fibras.

Imprimantes

Los imprimantes o primers son utilizados con el objeto de penetrar en el substrato de concreto

para permitir, por medio de su adhesivo especial, la formación de un puente de adherencia para

la resina de saturación u otros adhesivos, a ser aplicados posteriormente.

En el Sistema Compuesto Estructural MBrace, el primario utilizado es el MBrace Primer,

que es un compuesto epóxico-poliamina curada, bicomponente de baja viscosidad y con 100% de

sólidos. Sus principales características son:

Resistencia a la tensión 13,0 a 15,8 MPa.

Alargamiento máximo a la tensión 10 a 30%.

Módulo tangencial 689,0 a 826,8 MPa.

Reguladores de Superficie

Los reguladores de superficie son utilizados para el relleno de vacíos o corrección de

imperfecciones superficiales, buscando propiciar una superficie lisa y nivelada sobre la cual, el

sistema compuesto será adherido .

El regulador de superficie utilizado en el Sistema Compuesto Estructural MBrace es

denominado Pasta MBrace, también un epóxico bicomponente con 100% de sólidos y

consistencia firme. Sus principales características son:

Resistencia a la tensión 23,0 MPa.

Alargamiento máximo de tension 1,6%. Módulo de tensión i 262,0 MPa.

Este producto puede tener un espesor máximo recomendado de 3mm.

Resinas de Saturación

Las resinas de saturación son utilizadas para la impregnación de las fibras que constituyen el

refuerzo estructural de los compuestos, fijándolas en el sitio y garantizando un medio efectivo

para la transferencia de las tensiones de corte entre las mismas. Las resinas de saturación

también sirven como adhesivo para los sistemas preimpregnados, permitiendo la transferencia



47/65

de las tensiones de corte entre el substrato de concreto previamente imprimado y el sistema

compuesto.

La resina influye muy poco en la resistencia final del sistema compuesto, pero ejerce relevante

función en la absorción de los esfuerzos de flexión y cortante. Una recomendación fundamental

es que, se debe utilizar estrictamente la cantidad de resina necesaria en la impregnación o en elpegado, para que no ocurran alteraciones sensibles en las características del compuesto. Un

exceso de resina acarrea una menor resistencia final y un peso mayor.

Las siguientes son las características fundamentales de las resinas utilizadas en los sistemas

compuestos:

baja con tracción durante el proceso de curado de la matriz.

deformación de ruptura, compatible con las deformaciones de los refuerzos existentes.

permanencia de su estabilidad frente a la actuación de agentes químicos.

suficiente capacidad de adherencia a las fibras del sistema.

módulo de elasticidad del orden de 2000 MPa. protección de las fibras de carbono contra los efectos del medio ambiente y de la abrasión.

garantizar la orientación de las fibras de carbono en la matriz.

En el Sistema Compuesto Estructural MBrace es utilizado MBrace Saturant, resina epóxica

de baja viscosidad, bicomponente y con 100% de sólidos. Sus principales características son:

resistencia a la tensión por flexión 43,0 MPa.

resistencia directa a la tensión 78,0 MPa. • resistencia a la compresión

88,0 MPa.

Adhesivos

Los adhesivos son utilizados para el pegado de sistemas compuestos preimpregnados al

substrato de concreto. Estos adhesivos establecen un medio de transferencia de las tensiones de

corte, entre el substrato de concreto y el laminado, o incluso entre diversas capas de compuestos

laminados.

Revestimientos Protectores

Los revestimientos protectores son utilizados para proteger la superficie adherida de lossistemas compuestos, de potenciales efectos dañinos, producidos por el medio ambiente en que

está aplicado. Estos revestimientos protectores usualmente son aplicados en la cara exterior del

sistema curado de los compuestos.

En el Sistema Compuesto Estructural MBrace, los revestimientos protectores son

denominados MBrace Topcoat, MBrace ATX y MBrace FRL, y la finalidad de los mismos

es garantizar la protección del sistema contra la luz ultra-violeta, salpicaduras de productos

químicos y la abrasión. Además, imitan el color original de los concretos o mediante consulta

pueden ser suministrados en una gran variedad de colores y texturas. El MBrace FRL

presenta resistencia contra incendios para la Clase I de la norma ASTM E84. Pueden ser



48/65

también suministrados revestimientos específicos para atender a condiciones ambientales

especiales.

FIBRAS

Las fibras de carbono resultan del tratamiento térmico (carbonización) de fibras

precursoras orgánicas tales como el poliacrilonitrilo (PAN) o con base en el alquitrán derivado

del petróleo o del carbón (PITCH), en un ambiente inerte. El proceso de producción consiste en

la oxidación de esas fibras precursoras, seguido del procesamiento a elevadas temperaturas

(variando de 1000ºC a 1500ºC para las fibras de carbono, hasta cerca de 3000ºC para las fibras

de grafito). En ese proceso térmico, las fibras resultantes presentan los átomos de carbono

perfectamente alineados a lo largo de la fibra precursora, característica que le confiere

extraordinaria resistencia mecánica al producto final.

Cuanto mayor sea la temperatura en que el proceso industrial se realiza, mayor será el

módulo de elasticidad del material resultante, que varía de 100GPa a 300GPa para las fibras decarbono y hasta 650 GPa para las fibras de grafito. Cuanto mayor el módulo de elasticidad

mayor es el costo del material, costando el producto de mayor módulo de elasticidad (grafito)

cerca de 15 a 20 veces más caro que el de la fibra de carbono con el módulo de elasticidad

situado en el extremo inferior del rango.

Normalmente, los sistemas compuestos estructurados comercialmente disponibles que utilizan

las fibras de carbono como elemento resistente, presentan las siguientes características básicas:

extraordinaria resistencia mecánica.

elevada resistencia a ataques químicos diversos.

no son afectados por la corrosión por tratarse de un producto inerte.

extraordinaria rigidez. estabilidad térmica y rehológica

buen comportamiento a la fatiga y a la actuación de cargas cíclicas.

peso específico del orden de 1,8g/cm3, lo que le confiere extrema ligereza hasta el punto de no

considerarse su peso propio en los refuerzos.

Propiedades Físicas de las Fibras de Carbono

El peso específico (densidad) de las fibras de carbono varía de 1,6 a 1,9 g/cm3. Se observa que el

material tiene un peso específico cerca de 5 veces menor que el del acero estructural, del orden

de 7,85 g/cm

3

.

El coeficiente de dilatación térmica de los compuestos unidireccionales de CFC, varía según sus

direcciones longitudinal y transversal y dependen del tipo de la fibra, de la resina, y del

volumen de fibra en el compuesto. Presentamos abajo una tabla con los coeficientes de

dilatación térmica para un compuesto unidireccional de fibra de carbono típico. Nótese que el

coeficiente negativo de dilatación térmica indica que el material sufre contracción con el

aumento de temperatura y dilata con la disminución de la temperatura.

Dirección Coef. de Dilatación

TérmicoLongitudinal (α -10-6 /ºC a 0



49/65

L)

Transversal (α T) 22x10-6 /ºC a 23x10-6 /ºC

Solamente como referencia, el coeficiente de dilatación térmico del concreto es del orden de 4 a

6x10-6

/ºC.

La temperatura a partir de la cual el polímero comienza a "ablandarse” es conocida como

temperatura de transición vítrea (TG). Arriba de esa temperatura el módulo de elasticidad es

significativamente reducido debido a cambios en su estructura molecular. El valor de TG

depende fundamentalmente del tipo de la resina, pero normalmente se sitúa en el rango de

80ºC a 100ºC. En un material compuesto, las fibras de carbono, que poseen mejores propiedades

térmicas que las de las resinas, pueden continuar soportando alguna carga en su dirección

longitudinal hasta que su temperatura limite sea alcanzada (situada alrededor de 1500ºC).

Entretanto, debido a la reducción de la fuerza de transferencia por medio del adherente

entre las fibras, las propiedades de tracción del compuesto como un todo, son reducidas despuésdel sobrepasar la temperatura de transición vítrea (TG). Experimentos demuestran que paratemperaturas del orden de 240ºC, bastante arriba de TG, ocurre una reducción de cerca de 20%en la resistencia a la tensión del compuesto.

Principales Características Mecánicas

Las fibras de carbono actualmente disponibles, se caracterizan por poseer un bajo módulo de

elasticidad y una gran resistencia a la tensión. Esa característica está bien demostrada en la

Figura 1.1, comparativamente con las fibras de grafito, que presentan elevado módulo de

elasticidad y una baja resistencia a la tensión .

Figura 1.1

La Figura 1.2 muestra las gráficas (resistencia / módulo de elasticidad), de los diversos tipos de

fibra de carbono disponibles en el mercado.



50/65

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

El ACI 440 indica genéricamente para los sistemas compuestos estructurados con fibras de

carbono, CFC, las siguientes propiedades:

Tipo de la Fibra

de Carbono

Módulo de

Elasticidad

(GPa)

Resistencia

Máxima de

Tensión

(MPa)

Deformación

de

Ruptura

( % )

De uso general 220 – 235 < 3790 > 1,2

Alta resistencia 220 – 235 3790 - 4825 > 1,4

Ultra alta resistencia 220 – 235 4825 - 6200 > 1,5

Alto módulo 345 – 515 > 3100 > 0,5

Ultra alto módulo 515 – 690 >2410 >0,2

Figura 1. 2 – Gráfica Resistencia / Módulo de Elasticidad de las Fibras de Carbono

El Sistema Compuesto estructural MBrace utiliza fibra de carbono con las siguientes

características:

Propiedades Físicas

Material de la Fibra – carbono de alta resistencia Toray T700S Pesopor área del tejido – 300g/m2 Ancho del tejido – 600mm.

Espesor nominal del tejido – 0,165 mm/capa



51/65

Propiedades Mecánicas a 0º Resistencia

máxima de tensión:

por unidad de área – 3.800 MPa

por unidad de ancho – 0,625 kN/mm/capa Módulo de elasticidad a la tensión:

por unidad de área – 227 Gpa por unidad de ancho – 38 kN/mm/capa

Deformación de alargamiento máximo – 1,7%

Propiedades Mecánicas a 90º Resistencia

máxima de tensión:

por unidad de área – 0

por unidad de ancho – 0

Módulo de elasticidad a la tensión:

por unidad de área – 0

por unidad de ancho – 0Deformación de alargamiento máxima – no evaluada

Las características para el Sistema Compuesto estructural MBrace pueden ser resumidas en

las siguientes tablas:

Fibras de Carbono CF-130

Módulo de Elasticidad 228.000 MPa.

Deformación Específica de Ruptura 1 ,7% (0,017).

Resistencia Última de Tensión 3.790 MPa.

Espesor de la Lámina por Capa 0 ,165 mm.

Fibras de Carbono CF- 530


Deformación Específica de Ruptura 0 ,9% (0,009).

Resistencia Última de tensión 3.517 MPa.


Fibras de Vidrio EG- 900


Deformación Específica de Ruptura 2 ,1% (0,021).resistencia Última de tensión 1.517 MPa.




52/65

Fotografía 1 – Rollo de fibra de carbono

Figura 1. 3 – Diagrama Tensión / Deformación de las fibras del Sistema MBrace™

Se presenta en la Figura 1.3 el diagrama tensión / deformación de las fibras de

carbono CF-130 y CF-530 normalmente comercializadas por el Sistema MBrace,comparativamente al del acero normalmente utilizado en el concreto armado.

Se puede observar del diagrama tensión / deformación de ese material, que el mismo presenta

un comportamiento frágil hasta su ruptura.

EL SISTEMA COMPUESTO ESTRUCTURAL

Los sistemas compuestos estructurados con fibras de carbono, CFC, son construidos con dos

elementos distintos y fundamentales:

la matriz polimérica, la cual tiene la función de mantener las fibras que las estructuran con

cohesión, propiciando la transferencia de las tensiones de corte entre los dos elementosestructurales, concreto y fibra de carbono.

el elemento estructural, constituido por las fibras de carbono. Las fibras dispuestas

unidireccionalmente dentro de las matrices poliméricas, absorben las tensiones de tracción

derivadas de los esfuerzos solicitantes actuantes.

La Figura 1.4 muestra esquemáticamente un sistema compuesto estructurado con fibras de

carbono CFC.

En la Figura 1.4, las barras representan las fibras de carbono inmersas en la matriz

polimérica. En los plásticos, los refuerzos (fibras) son responsables por la resistencia mecánica

del sistema, correspondiéndo a la matriz polimérica, la transferencia de las tensiones de corte

del substrato de concreto para el sistema compuesto.



53/65

La matriz polimérica

La matriz polimérica debe necesariamente manifestar un alargamiento de ruptura mucho

mayor que el del alargamiento que ocurre en la fibra de carbono, para permitir que la misma

continúe poseyendo capacidad de carga, incluso después que la tensión en la fibra hayaalcanzado su tensión de ruptura (limite de resistencia).

De esta manera, los sistemas compuestos CFC deben trabajar según el criterio de fibra con

ruptura frágil y matriz polimérica con ruptura dúctil, conforme indicado en el lado izquierdo de

la Figura 1.5. De esta manera queda descartada la posibilidad que el sistema CFC entre en

colapso por la ruptura frágil de la matriz, posibilidad de ocurrencia que está indicada en la

parte derecha de la Figura 1.5.

Figura 1. 4 – Representación Esquemática de un Sistema CFC

Figura 1. 5 – Diagramas Tensión / Deformación de los Sistemas CFC.

La Figura 1.61 muestra una ampliación en microscopio electrónico de la matriz polimérica del

Sistema Compuesto Estructural MBrace. Es interesante observar que las fibras de carbono

del tejido CF-130 se encuentran totalmente impregnadas por las resinas de la matriz

polimérica.

1 Foto cedida por Degussa



54/65

La Figura 1.7 presenta la secuencia recomendada para la ejecución del Sistema Compuesto

Estructural MBrace, estructurado con lámina de fibras de carbono CF130.

Las etapas de construcción del sistema pueden ser así descritas:

recuperación del substrato de concreto armado para que el sistema pueda ser adherido con

seguridad2.

imprimación de la superficie sobre la cual será aplicado el sistema para establecerse un puente

de adherencia entre el substrato de concreto y el sistema compuesto. Para lo cual se utiliza un

imprimador epóxico (primer) con elevado contenido de sólidos que al penetrar en los poros del

concreto y al establecer una película sobre la superficie del concreto crea una interfase

altamente eficiente para la transmisión de esfuerzos entre el compuesto y la pieza de concreto.

regularización y corrección de las imperfecciones superficiales del substrato de concreto, de modo

que se establezca un plano adecuadamente nivelado. Es utilizada una pasta epóxica con alto

contenido de sólidos (putty filler), para calafetear eventuales imperfecciones superficiales y

crear un plano nivelado para la aplicación del sistema compuesto.

aplicación de la primera capa de resina saturante con alto contenido de sólidos (saturant resin)

que servirá para impregnar (saturar) la lámina de fibra de carbono y adherirla a la superficie

del concreto.

aplicación de la lámina de fibra de carbono (CF-130) que va reforzar el sistema compuesto.

Figura 1.6 – Ampliación en microscopio electrónico del Sistema MBrace

aplicación de la segunda capa de resina saturante para completar la impregnación de la lámina

de fibra de carbono y acabando de conformar la matriz epóxica que envuelve el sistema.

aplicación (opcional) de película de acabado con elevado contenido de sólidos, alto brillo yresistente a la corrosión, con el objeto de proteger y/o dar acabado estético para el sistema.

2 - Esa exigencia se aplica a cualquier sistema de refuerzo externo adherido, como por ejemplo, el pegado dechapas de acero por medio de resinas epóxicas.



55/65

Figura 1.7 – Materiales Componentes del Sistema MBrace

Materiales Utilizados en los Procedimientos de Montaje Sub-Superficiales

En los procedimientos de aplicación sub-superficial (o apenas superficial), son utilizadas

preferiblemente perfiles (o cintas) y barras de fibras de carbono.

Tanto las cintas como las barras, son ubicadas en ranuras excavadas en la superficie de los

elementos de concreto a ser reforzados y adheridas al substrato de concreto con la utilización de

adhesivo estructural.

El sistema constructivo de este tipo de aplicación, es el siguiente:

con una sierra para concreto o esmeril, debe formarse una ranura, con dimensiones un pocomayor que las dimensiones de las barras o de los perfiles.

recubrir los bordes de las ranuras con una cinta enmascarante (masking tape) para evitar el

exceso de adhesivo.

limpiar adecuadamente la ranura con la utilización de aire comprimido o un aspirador de polvo.

colocar el adhesivo estructural en la ranura con cuidado para que no haya incorporación de aire.

posicionar la barra o el perfil dentro de la ranura, como es mostrado en la Fotografía 1.2 abajo.

Fotografía 1.2 – Aplicación en montaje superficial.



56/65

recubrir la barra o el perfil con el adhesivo estructural.

limpiar todo el exceso de adhesivo y remover la cinta protectora.

Para la fijación de las barras o de los perfiles de fibras de carbono en montajes sub-superficiales, es especialmente recomendado como adhesivo estructural, el CONCRESIVE 1430

de Degussa Construction Chemicals..

Son especialmente recomendados para utilización en este tipo de aplicación, los perfiles y

barras de fibras de carbono producidos y comercializados por Degussa Construction Chemicals,

cuyas características principales son presentadas en las tablas y cuadros siguientes:

Productos de Degussa Construction Chemicals

Barras “MBar™ 200 NSM” – Propiedades Físicas

Barra Área Diámetro Nominal Resistencia a la

Tensión

Módulo de Elasticidad

a Tensión

Deformación

Última a

Tesión

in mm2 in2 mm in MPa ksi GPa Psi x 106 calculada

#2 32,71 0,0507 6,35 0,25” 1380 200 125 18,12 0,0118

#3 66,19 0,1026 9,53 0,37” 1310 190 121 17,57 0,0120

#4 113,87 0,1765 12,7 0,50” 1240 180 113 16,37 0,0126

NOTA: Usar como adhesivo para las barras MBar™ 200 NSM la pasta epóxica CONCRESIVE® 1430.

Perfiles “MBar™ 500 NSM” – Propiedades Físicas

Dimensiones de

la Regla (Cinta)

Área de laSección

Transversal

Resistencia a

la Tensión

Módulo de

Elasticidad

Deformación

Limite

(mm) (in) (mm2) (in2) (MPa) (psi) (GPa) (psix106) calculada

2x16 0,079x0,63 32 0,050 2068 300000 131 19 0,0170

OBS.: La resistencia a la tensión indicada, es la media menos 3 desviaciones estándar. Según la ACI 440 este valor es la resistencia a latensión garantizada ( f*fu ).

NOTA: Usar como adhesivo para las barras MBar™ 500 NSM la pasta epóxica CONCRESIVE® 1430.



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Los diagramas tensión / deformación de las barras MBar 200 y MBar 500 también son reproducidos para mejor información de sus características, Figura 1.8 y Figu

ra 1.9.

Figura 1.8 – Diagrama tensión / deformación de las barras MBar 200.

Figura 1.9 – Diagrama tensión / deformación de la barra MBar 500.

Las barras y los perfiles de fibra de carbono de alta resistencia son recomendados en

aplicaciones superficiales para:

_aumentar la capacidad de soporte de carga de las estructuras de concreto y mampostería.

_aumento de la capacidad a flexión de vigas y losas de concreto armado. aumento de la●resistencia a flexión y de corte de muros de concreto y de mampostería.

_mejorar la capacidad del concreto en túneles y en silos.

_restaurar la capacidad estructural de elementos de concreto armado, deteriorados.

_substitución de barras de acero corroídas.

_substitución de cables de pretensado.

_corrección de errores constructivos y de diseño.

_substituir barras de refuerzo inexistentes.

_adecuación de las estructuras de concreto armado a las acciones sísmicas. servir de●anclaje para las láminas de carbono de los sistemas compuestos, adheridos externamente.

Ejemplos de aplicación de Barras y perfiles de Fibra de Carbono en apli-

caciones Sub-Superficiales



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La Fotografía 1.3 3 muestra una aplicación de aplicación sub-superficial en una

losa de puente para permitir aumentar su resistencia a la flexión.

Fotografía 1.3

Aplicación de barras de fibras de carbono en aplicación sub-superficial en la lateral de una

viga, para aumentar su resistencia al cortante, Fotografía 1.44.

Fotografía 1.4

Refuerzo de pared de silo con las barras aplicadas formando una malla ortogonal rectangular,

permitiendo el refuerzo para esfuerzos, actuando en el plano horizontal y esfuerzos actuando en

el plano vertical, Fotografía 1.55.

Fotografía 1.5.

3 - Martin Springs Rd. Bridge – Rolla, MO.

4 - Convention Center – Oklahoma City, OK.

5 - Silo en Boston, MA.



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CONCLUCIONES

Los aditivos adicionados al shotcrete ayudan a elevar su resistencia en un

menor lapso de tiempo.

Se deben realizar controles periódicos del rebote, ya que el mismo varía

con cada operador.

La resistencia a la flexión no debe ser menor a 4 Mpa. Si es mayor es mejor.



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El promedio de rebote en el shotcrete de vía seca es del 25% por m3, y por

vía húmeda es menor a 10% por m3.

El Shotcrete reforzado con fibras ofrece muchas ventajas en comparación al

Shotcrete convencional, por ejemplo: lo hace más dúctil, controla las

fisuras, tiene una aplicación mucho más rápida y fácil, es más durable,

eficaz y rentable.

Aplicado el Shotcrete sobre una superficie rocosa es obligado a introducirse

en las fisuras y en las juntas abiertas, de este modo se hace cargo de la

misma función de unión que tiene el mortero en un muro de piedra. Aun

cuando se aplique en forma de capa fina, cuenta con una considerable

capacidad para impedir el desprendimiento de rocas.

Para que haya una menor variabilidad en los resultados de la prueba se

recomienda que el Shotcrete sea lanzado sobre los paneles de manera

cuidadosa para no tener problemas con la desviación del espesor en las

muestras.

Hay que analizar las grietas que se producen en el ensayo ya que de ellas

dependen si existirá una baja o alta variabilidad en el comportamiento

logrado de la tenacidad a la flexión.

BIBLIOGRAFIA

Bueno, F.J.C. (2003).Manual del Shotcrete Cobriza, Asistente de Geomecánica –

Cobriza – Huancavelica, Perú



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Franco, E. A.; Macedo, A. M.; Clark, L.(2001).Sostenimiento Moderno,

Aplicación.

Aleksey de Las Casas.Estudio del desempeño de concreto Lanzado Reforzado con

Fibra. Universidad Católica del Perú.

Sika.Sistemas para Concreto Proyectado – Tecnología y Concreto.

Fernando Campo Martinez.Shocrete Reforzado con Fibras.



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CONCLUCIONES

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pudo o(ser"!r ' leer od! l! in4or&!#i)n ' de que esán #o&puesos% l!s propied!des

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