exposició..[1]tuneles

7/30/2019 Exposici..[1]tuneles

1/39

Sostenimiento en minera

subterrneaShotcrete


2/39

IntroduccinEstos ltimos aos la industria de explotacin minera ha sentido biena un usuario importante del shotcrete para la ayuda subterrnea.Puede esperar para hacer sus propias contribuciones a este campocomo tiene en otras reas de la ayuda subterrnea. El funcionamientosimultneo de ttulos mltiples, la dificultad del acceso y lascondiciones de cargamento inusuales son algunos de los problemasque son peculiares a la explotacin minera subterrnea y querequieren nuevos e innovadores usos de la tecnologa del shotcrete.

Una parte importante del uso del shotcrete en la explotacin minera

subterrnea est en la ayuda de aberturas permanentes tales comorampas, transportes, estaciones del eje y compartimientos de latrituradora. La incorporacin del refuerzo de acero de fibra en elshotcrete es un factor importante en este uso de extensin, puestoque reduce al mnimo el proceso necesitando mucho trabajo de lainstalacin del acoplamiento.


3/39

UsosSe aplica shotcrete para resolver problemas de estabilidad en tnelesy en otras construcciones subterrneas. Adems, hoy en da estatcnica es un factor clave para el soporte de rocas en aplicaciones

tales como:

Construccin de tneles Operaciones mineras Hidroelctrica

Estabilizacin de taludes


4/39

Mtodos: Va seca y hmedaHay dos mtodos de shotcrete: seco (al que se le aade el agua dehidratacin en la boquilla de proyeccin), y hmedo (aquel en el quelas mezclas transportadas contienen ya el agua necesaria para lahidratacin).Ambos mtodos tienen sus ventajas y desventajas, y la seleccin deuno u otro depender de los requisitos del proyecto y de laexperiencia del personal encargado de ejecutarlo. Ambos sernempleados en la industria de la construccin del futuro.

El mtodo dominante del futuro ser el de proyeccin por va hmeda

debido a que ofrece un mejor ambiente de trabajo, mayor calidad,uniformidad y produccin.


5/39

Mtodo por va seca


6/39

Mtodo por va secaComposicin de una mezcla seca

Contenido de cementoEn la fabricacin de la mezcla seca se utiliza usualmente una

proporcin de cementante que vara entre 250 y 450 kilogramos por1000 litros de agregado, o entre 320 y 460 kilogramos por metrocbico de concreto. Para estimar el contenido real de cemento delshotcrete aplicado, es necesario considerar el rebote.

Relacin agua/cementanteLa relacin agua/cementante tiene una influencia fundamental en lacalidad del shotcrete. El agua total utilizada en la mezcla seca secompone del agua de mezcla aadida en la boquilla y la humedad yapresente en el agregado. A diferencia de la proyeccin por vahmeda, en la proyeccin por va seca no hay un valor definido parala relacin agua/cementante debido a que el operario de la boquilla esquien controla y regula la cantidad del agua de mezcla


7/39

Mtodo por va secaSi se utiliza una tcnica correcta, el factor agua/cementante vara sloligeramente y permanece por debajo de 0,5.

Contenido de humedad natural

Otro aspecto importante de la mezcla seca es el contenido dehumedad natural. Cuando la mezcla est demasiado seca, laproyeccin produce una cantidad excesiva de polvo; por otra parte, siel contenido de humedad es demasiado alto, el rendimiento deshotcrete disminuye drsticamente, y las maquinarias y las

mangueras transportadoras se taponan. El contenido de humedadnatural ptimo debe oscilar entre el 3 y el 6 por ciento.


8/39

AditivosExisten varios aditivos cuya funcin es controlar las propiedades delshotcrete. Entre los ms importantes figuran los acelerantes defraguado; estos aditivos reducen el tiempo de fraguado. El shotcrete

exhibe un fraguado ms rpido y una resistencia inicial mayor, lo cualpermite aplicar capas subsecuentes de shotcrete con mayor rapidez yen espesores mayores.


9/39


10/39

FibrasLa incorporacin de fibras sintticas o metlicas al shotcrete lleva auna mayor energa de rotura o menor retraccin del material. El usode fibras metlicas es poco frecuente en las mezclas secas en

comparacin con su uso en mezclas hmedas, y la razn es el mayorrebote (>50 %) experimentado por el material en el caso de mezclassecas; tal cosa hace que la relacin costo/rendimiento sea crtica. Sinembargo, gracias a la experiencia adquirida durante los ltimos aos ya las posibilidades presentes de reducir el rebote, se espera que eluso de fibras metlicas aumente con las mezclas secas.


11/39

Fibras


12/39


13/39

Mtodo de la va hmeda


14/39

Mtodo de la va hmedaEl uso del shotcrete para aplicaciones de soporte de rocas haaumentado en forma exponencial en los ltimos 15 a 20 aos, lo cualha impulsado un intenso desarrollo del mismo.

Para que la mezcla pudiera pasar por el equipo, se utilizabancontenidos muy altos de agua, con una relacin de agua/cementantehasta de 1,0. Gracias a la tecnologa de la industria del concretoactual, hoy en da es totalmente factible producir shotcrete por vahmeda que tenga una resistencia a la compresin a los 28 dassuperior a 60 MPa.


15/39


16/39


17/39

Ambiente de trabajoEl mtodo por va hmeda mejor significativamente las condicionesdel ambiente de trabajo, trayendo consigo mayor seguridad para lostrabajadores de tneles. Una de las situaciones que impuls el

desarrollo del mtodo por va hmeda fue el lanzamiento de concretobajo condiciones peligrosas.


18/39


19/39

AplicacinCon el mtodo de va hmeda es ms fcil producir una calidadconstante a lo largo del proceso de proyeccin. La mezcla ya lista sedescarga en una bomba y se transporta a presin a travs de la

manguera. Al principio se utilizaban principalmente bombashelicoidales; hoy en da predominan las bombas de pistn. En laboquilla del extremo de la manguera, se agrega aire al concreto arazn de 7 15 m3/min y una presin de 7 bar segn el tipo deaplicacin (manual o robot). El aire tiene la funcin de aumentar lavelocidad del concreto a fin de lograr una buena compactacin yadherencia a la superficie. Un error comn que se comete con elmtodo de va hmeda es utilizar cantidades insuficientes de aire.


20/39


21/39


22/39

Diseo de la mezclaPara proyeccin por va hmedaElementos necesarios para producir un buen shotcrete con el mtodopor va hmeda:

Cemento Microslice Agregados Aditivos Acelerantes lquidos de fraguado, libres de lcalis Fibras

Postratamiento Equipo de proyeccin apropiado Correcta ejecucin de la tcnica


23/39


24/39


25/39

Refuerzo de fibrasEl concreto reforzado con fibras es un material novedoso que estsiendo desarrollado de forma acelerada gracias al mejoramiento delas nuevas fibras, tecnologa y tcnicas de aplicacin del concreto.


26/39

Refuerzo de fibrasEl concreto es un material frgil. Generalmente el concreto y elshotcrete se agrietan por razones estructurales, principalmente por lapoca resistencia a traccin del material. El agrietamiento se produce

como resultado de una combinacin de los esfuerzos de contraccin ylas restricciones. Para evitar este problema, es necesario reforzarlocon mallas electrosoldadas y

varillas de acero , o con fibras.

Las fibras metlicas tienen ventajas obvias sobre la mallaelectrosoldada, siendo la ms importante el hecho de que sonpequeas y que pueden distribuirse uniformemente en toda la capa deconcreto.


27/39


28/39


29/39

Proyeccin del ShotcreteEl concreto rociado y el mortero son aplicados en capas, en la mismaoperacin por repetidamente rociando sobre la misma rea o en unaoperacin subsiguiente despus de una parada. Despus de unaparada larga la superficie debe ser limpiada y mojada otra vez. Lacantidad que puede ser aplicada en una operacin depende de variosfactores:

Fuerza adhesiva de la mezcla rociada concreta (cemento/mximo. Eltamao/acelerador de partcula).

La naturaleza de sustrato o la capa baja. Rociado el proceso y ajustes.

Roca la salida que pone. La direccin de rociado (hacia arriba/horizontalmente) Obstrucciones (el refuerzo/agua)


30/39


31/39


32/39

Proyeccin del ShotcreteLa distancia ptima para elrociar es 1.2 a 1.5 metros,pero es a menudo dentro de

la gama de 1 a 2 metros. Amayores distancias (obligan)el rebote y la generacin depolvo aumenta y la eficaciade aplicacin se reduce.


33/39

ReboteEl rebote producido durante la proyeccin es un factor determinanteen la reduccin de la calidad del shotcrete y en el aumento de loscostos del revestimiento. Esto es particularmente evidente en la

aplicacin de shotcrete por va seca, donde el operario de la boquillacontrola la relacin agua/cementante y es responsable por produciruna mezcla eficaz del concreto entre la boquilla y el substrato. En estaseccin se enumeran algunos pasos para reducir el rebote y mejorarla calidad.


34/39


35/39

ReboteLos cuatro factores que influyen principalmente en la cantidad derebote producido son:

ngulo entre la boquilla y el substrato

Dosificacin del acelerante

Distancia de la boquilla al substrato

rea de aplicacin en el tnel


36/39


37/39


38/39

CostosShotcrete f'c= 21 Mpa, e= 0.10 m, sin fibra


39/39

GRACIAS

exposició..[1]tuneles

Documents