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GUÍA DE APLICACIÓN Docto.

No. Rev. Página Fecha

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01/ 9 09-11-2006 TermoGrouting ®

TermoChemical TermoChemical TermoChemical TermoChemical Latinamerica S.A. Av.Pdte. Eduardo Frei Montalva Nº 9231, Quilicura Santiago – Chile

Phone: (56-2) 623 9216 Fax: (56-2) 623 2569 e-mail: [email protected]

INTRODUCCIÓN En el área de Ingeniería de Aplicaciones, en la Construcción y en la Industria en general, es frecuente enfrentarse a la necesidad de tener que efectuar el montaje de una maquinaria pesada, estructuras metálicas o equipos de proceso, donde los ingenieros con sus especialistas han efectuado el diseño de las fundaciones de estos equipos, pero no siempre se tiene bien prevista, la etapa final de nivelado y anclaje de esos equipos. Los productos TermoGrouting® son morteros poliméricos (morteros epóxicos), basados en una tecnología de cementos de alto desempeño, formulados a partir de compuestos poliméricos de rápido tiempo de fraguado, desarrollados para utilizar en el anclaje de un variado número de maquinaria, equipos y estructuras, ofreciendo grandes ventajas, entre las principales: • Al momento de aplicar, son líquidos y por tanto autonivelantes. • Son capaces de fraguar, pasando de estado líquido a un sólido 100%, alcanzando su resistencia máxima en

pocas horas, con valores de resistencia a la compresión, 2.5 a 3 veces más altas que las de un concreto de alta resistencia

• Proveen una alta estabilidad volumétrica que elimina la formación de nidos de aire al rellenar la cavidad. • Son de fácil uso, no requieren de equipos especiales para mezclar y aplicar, ni de elementos de seguridad

sofisticados. • Gran capacidad de adherencia a diversos sustratos como el concreto, acero, madera, plásticos • No requiere agentes de adherencia, ni de curado húmedo

TermoGrouting®



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VARIABLES DE DISEÑO Al momento de definir el tipo de mortero TermoGrouting® a utilizar, se deben tener en consideración las distintas variables que inciden en el cálculo y diseño del anclaje y del nivelado de la maquinaria, equipo o estructura que se desea montar, como son: • Peso estático de la maquinaria, equipo o estructura • Coeficiente de carga dinámica (maquinaria y equipos) • Tensión de diseño, a aplicar a los pernos de anclaje • Cantidad de pernos de anclaje • Superficie de apoyo de la maquinaria, equipo o estructura • El aplomado y nivelación del equipo conductor (motriz) y del equipo conducido • La concentricidad horizontal y vertical entre el equipo conductor y el equipo conducido • El paralelismo entre caras, para la unión del equipo conductor y el equipo conducido • Las diferencias de altura y las irregularidades del terreno

Desalineamiento (H, V)

Ap

lom

ado

Paralelismo entre caras

Irregularidades del Terreno

Diferencias de altura

Nivelación



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EJEMPLO DE CALCULO Y SELECCIÓN DE PRODUCTO

Datos de Ingeniería: Peso estático = 150.000 Kg. Coeficiente de carga dinámica = 2 Tensión x Torque c/perno anclaje = 22.000 Kg. Pernos anclaje = 4 de 1 ½” Superficie de apoyo (Tacos) = 4 de 20 x 20 cm. Cálculos: Carga dinámica = 2 x 150.000 = 300.000 Kg. Carga Total = 300.000 + 4x22.000 = 388.000 Kg. Área Tacos = 4x20 x20 = 1. 600 cm2 Compresión dinámica Tacos = 388.000/1.600 = 243 kg/cm2 Selección del producto: Resistencia a la compresión = TermoGrouting® Regular Grouting 1.019 kg/cm2 (4,1 veces > requerida) Rendimiento x juego 10 Kg. = 6.135 cm3 Volumen requerido = 4x20 x20 x 30 = 48. 000 cm3 Cantidad de juegos 10 Kg. = 48.000/6.135 = 8 juegos 10 Kg. SOLUCIÓN PARA LA NIVELACIÓN DE EQUIPOS La experiencia de terreno y/o el diseño, pueden plantear diversas soluciones a la problemática de nivelación; acá damos una solución de relativo bajo costo, aplicada exitosamente y que da un buen aseguramiento para la nivelación de equipos. Básicamente ella consiste en fabricar una Placa Base de acero, a la que se le han soldado sendas tuercas, de acuerdo al distanciamiento entre centros, determinado por la placa base de montaje del equipo. • En una 1ª Etapa, se efectúa la nivelación de la Placa Base, regulando la altura de tres de los cuatro pernos

dispuestos, para luego de finalizado se coloca el moldaje (Formaleta), que permite confinar el mortero a aplicar. • En la 2ª Etapa, se efectúa el apriete de contratuercas y pernos de anclaje, para asegurar la nivelación; se

efectúa el vaciado del mortero TermoGrouting® ; se retira el Moldaje (Formaleta) • En una 3ª Etapa, se instala el equipo y se da el apriete de pernos de anclaje, según especificación de Ingeniería.

Esta etapa puede obviarse. Montando el equipo con la Placa Base nivelada. A continuación se muestra el diseño propuesto, con sus etapas de implementación:

150.000 Kg.

4 pernos x 22.000 Kg. c/u

4 Apoyos ( Tacos ) 20x20 cm c/u, h = 30 cm.



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1ª Etapa: Nivelación de la Placa Base, colocación del Moldaje (Formaleta) Nivelación

2ª Etapa: Apriete contratuerca y pernos de anclaje, vaciado de TermoGrouting® , retiro del Moldaje (Formaleta),

SECUENCIA FOTOGRÁFICA DE APLICACIÓN REAL DEL DISEÑO PROPUESTO

Torque

TermoGrouting®

Vaciado

Placa Base de

Nivelación

Moldaje (Formaleta)



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Fundación Equipo Dispersor Colocación Placa Base Nivelación Placa Base

Aseguramiento de nivelación Moldaje (Formaleta) Mezclado Resina/Endurecedor

Vaciado TermoGrouting® TermoGrouting® fraguado Equipo Dispersor montado



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EJEMPLO DE APLICACION La Sociedad Industrial Pizarreño, fabricante de revestimientos y cubiertas de fibrocemento para la industria y el hogar, requería reparar el tren de rodado de un Puente Grúa, de la bodega de acopio de productos terminados. El Puente Grúa, tenía una baja disponibilidad mecánica, en razón a que su tren de rodado, sufría excesivo desgaste y requería de frecuente mantención. Analizada la causa, se verificó que sus rieles, estaban instalados sobre durmientes de madera. La humedad del ambiente y los cambios de temperatura entre el día y la noche a lo largo del año, hacían trabajar la madera dilatándose y contrayéndose, además que con los años, parte de ella ya había comenzado a podrirse. Al momento de efectuarse la reparación, se encontró que los rieles, además del desgaste normal por el uso, parte de ellos estaban deformados por hundimiento parcial de la base y habían perdido el paralelismo que debía existir entre ellos, tanto en el plano horizontal como de planta, lo que originaba un mal trabajo de las ruedas de traslación del equipo, siendo esta la causa basal del excesivo desgaste de todo el tren de rodado del Puente Grúa. En la ingeniería del proyecto, además de una reparación general del tren de rodado, se consideró la sustitución total de los rieles, la presencia durante su instalación de un Topógrafo para la correcta nivelación y paralelismo de los rieles en todos los planos y la necesidad de reemplazo del sistema de apoyo en durmientes. Para la fijación de estos, se especificó hacerlo sobre un mortero epóxico de alta resistencia, baja viscosidad, autonivelante, de baja contracción y de corto tiempo de curado a objeto de acortar los tiempos de ejecución del proyecto. Conforme a los datos de esfuerzos mecánicas y dinámicos de ingeniería del proyecto, se seleccionó el mortero epóxico TermoGrouting® Regular Grouting de 1.020 Kg/cm2 de resistencia a la compresión y 436 Kg/cm2 de resistencia a la tracción. Luego del trabajo topográfico de nivelación y paralelismo de los rieles, se colocó separado 20 cm a cada lado del eje de estos, una madera seca de moldaje (formaleta), sellando todo el perímetro inferior externo con arcilla o yeso. Se rellenó el volumen con TermoGrouting® Regular Grouting que para el relleno medio de 10 cm de altura del proyecto, tuvo un rendimiento medio de 6.5 kits de 10k x Mt lineal. La aplicación del producto, se efectuó en etapas, múltiplos de 6 Mt, aprovechando los largos entre juntas de dilatación contemplados en el proyecto. El fraguado al tacto se consiguió a los 45-60 minutos y a las 8 horas se retiró la madera de moldaje.



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En previsión a una futura necesidad de reemplazo de los rieles, estos se instalaron sobre una placa metálica fijada con pernos al mortero epóxico. Con esta solución, se puede retirar la placa metálica unida al riel, sin que sea necesario destruir la base ya nivelada de mortero. En caso que en el desmontaje, se produzca algún daño al mortero epóxico, este puede repararse con producto nuevo dada la cualidad que tienen estos morteros, para unirse muy fuertemente asimismo, incluso entre morteros de distinta antigüedad. RECOMENDACIONES DE APLICACIÓN Ya efectuada la correcta selección del Grouting (mortero epóxico), estamos en condiciones de iniciar la aplicación de ese material. A lo largo de esta guía, nos referiremos a los siguientes aspectos: •••• Consideraciones preliminares •••• Al control de la temperatura ambiente •••• A la importancia de controlar la temperatura del producto •••• Al tamaño de masa ó volumen de mortero •••• A la preparación del área de aplicación del Grouting (mortero epóxico) •••• Al mezclado del Grouting (mortero epóxico) •••• A las Juntas de Dilatación •••• Al modo de reparar grietas 1. Consideraciones preliminares • La temperatura del producto, la temperatura del ambiente, la dilatación térmica, la masa del Grouting y, la

generación de grietas son aspectos importantes a tener en consideración en el resultado de la aplicación: • La temperatura del producto es muy incidente en el tiempo de la reacción exotérmica. De igual forma incide

significativamente en la viscosidad de la mezcla, y en la facilidad de escurrimiento y de nivelación del producto. • Temperaturas muy altas del producto o del ambiente, aceleran considerablemente el tiempo de la reacción.

Asimismo, el calor de la reacción exotérmica que se produce posterior al mezclado, es muy elevado, lo que puede inducir problemas de grietas en el compuesto polimérico.

• Por el contrario, temperatura del producto o del ambiente muy bajas, permiten retardar el tiempo de la reacción pero aumentan la viscosidad de la mezcla, lo que a su vez dificulta la nivelación del producto y la liberación de las burbujas de aire atrapado generadas en el mezclado.

• El contacto entre cuerpos con distinto coeficiente de dilatación térmica, trae consigo un aspecto a considerar al efectuar la aplicación. En efecto, el coeficiente de dilatación térmica del concreto es muy superior al del compuesto polimérico. Por ello al aplicar el Grouting y producirse la normal reacción exotérmica, hay dilatación del concreto, seguido de contracción del mismo cuando se enfría. Un incorrecto manejo de estas características, podría facilitar la generación de grietas.

• La masa del Grouting compuesto polimérico, es también factor significativo en la generación de grietas. A mayor masa, más rápida es la reacción exotérmica y mayor el calor liberado en la reacción, lo que magnifica los fenómenos de dilatación y contracción del concreto sobre el cual se aplica el Grouting.



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2. Control de la temperatura ambiente • El rango de temperatura ambiente normal para trabajar con los morteros epóxicos TermoGrouting ® es

de 5 ºC a 26 ºC • Cuando la temperatura ambiente sea inferior a 4 ºC, crear un micro clima alrededor del área de

aplicación, mediante la colocación de carpas, calefactores o halógenos hasta obtener una temperatura ambiente adecuada para la colocación del producto.

• Efectuar la aplicación, en horas de la noche ó crear micro climas para enfriar el ambiente si se excede el rango definido.

3. Del control de temperatura del producto • El rango de trabajo normal de los morteros epóxicos TermoGrouting ® es de 10 ºC a 26 ºC • Si al momento de la aplicación, el producto tiene una temperatura inferior a 9 ºC, además del micro clima

creado con halógenos, se recomienda entibiarlo al rango de trabajo normal definido. En tal caso, sólo entibiar el componente resina mediante un proceso de “Baño María”. El producto aplicado dentro de los rangos normales de trabajo, tendrá la fluidez que permite el escurrimiento y auto nivelación característica, además de curar en los tiempos especificados.

• El endurecedor contenido en el envase pequeño no debe ser calentado. Es importante controlar la temperatura del producto, la que no debe exceder de 35ºC. Para ello, verificar la temperatura de la resina en distintos puntos, utilizando un termómetro digital, o de mercurio de rango 0-100ºC de 10” de largo.

4. Del control de Masa • Controlar la masa, aplicando el producto en capas de espesor máximo de 1 ½”, el espesor más

adecuado es 1” por capa. Al aplicar por capas sucesivas, dejar pasar un mínimo de 2 hrs. del curado al tacto del producto, antes de aplicar la capa siguiente. Verificar que la temperatura de la masa de Grouting aplicado, no supere los 35º C al aplicar las capas siguientes. Los Grouting compuesto polimérico tienen la cualidad de unirse a si mismos con mucha facilidad, lo cual permite aplicar el producto por capas.

5. Preparación del área de aplicación del Grouting • Todas las superficies que reciban morteros epóxicos TermoGrouting ®, deben estar estructuralmente firmes,

limpias y saturada seca. Para mayor detalle referirse a la Guía de Preparación de Superficies de Hormigón ESP-TE-066

• Confeccionar el moldaje necesario para confinar el Grouting sobre el área de la base del equipo o maquinaria. Limpiar la zona a instalar el Grouting, soplando interiormente para eliminar elementos sueltos, polvo e impurezas; además se debe eliminar todo tipo de grasas y aceites.

6. Del Mezclado • Premezcle la resina en su propio envase, por aproximadamente un minuto con un agitador o taladro con

mandril de ½“ a una velocidad baja para evitar la incorporación de burbujas de aire. • Agite el endurecedor para homogeneizar su contenido. • Mientras agita la resina del envase grande, agregue el endurecedor del envase pequeño para mezclar

los componentes, manteniendo la agitación en forma constante y a baja velocidad. • Mueva el agitador, regularmente hacia arriba, hacia abajo y por los bordes del envase, por 5 minutos hasta que el

contenido tome un color uniforme. • Vierta la mezcla inmediatamente después de mezclada. • Hágalo de una sola vez y deje que el Regular Grouting llene la cavidad y saque el aire que está frente a

él. La resina que no se mezcló (queda de diferente color), y que quedó a los lados o al fondo del envase, no se debe verter, pues no curará.

• Los juegos de producto adicionales requeridos para completar el volumen de Grouting, deben ser mezclados y vaciados individualmente, siguiendo el mismo procedimiento descrito. Los productos TermoGrouting ® se adhieren a si mismo.

• A 25ºC el tiempo de trabajo, dependiente del tipo de producto, oscila entre 10 a 40 minutos y el tiempo de fraguado



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funcional de 8 hr. (las temperaturas más altas afectan al tiempo de fraguado.) 7. De las Juntas de Dilatación • Una muy buena recomendación para evitar la formación de grietas es dejar juntas de dilatación en el

Grouting (Mortero polimérico). Para determinar el número de juntas, dividir la superficie total en bloques de Grouting, cada uno con una superficie no mayor a 2 m2 para espesor de 1” y 1,5m2 para espesor de 1½”. El ancho requerido de la junta de expansión debe ser de 10 a 15 mm. Normalmente se utiliza madera (blanda y en lo posible seca) como material para crear la junta. Para facilitar el desmontaje de la madera, se debe untar previamente con algún anti-desmoldante; la grasa sirve para este propósito

8. De la Reparación de Grietas • La cualidad que posee el Grouting (Mortero polimérico) para unirse a si mismo, facilita la reparación de

las grietas que eventualmente se produzcan. Para ello se recomienda retirar alrededor de 1½” de material a cada lado de la grieta, y a todo su largo. Una vez efectuada la limpieza del material suelto y del polvo existente, verter Grouting (Mortero polimérico) al interior del espacio generado, siguiendo las instrucciones de mezclado arriba detalladas.

GARANTÍA, DURACIÓN Y ALMACENAMIENTO TermoChemical ® LATINAMERICA S.A., fabricante de Compuestos Poliméricos Epóxicos para fijar y nivelar maquinarias, equipos y placas de anclaje sobre sus fundaciones, garantiza que los morteros poliméricos TermoGrouting ®, están fabricados con materias primas nuevas de óptima calidad; que la manufactura de estos se efectúa a través de un proceso productivo controlado en todas sus etapas, dentro de un Sistema de Gestión de Calidad ISO 9001:2000 (Certificado SGS № CL06/0327, válido del 11-May-2006 al 10-May-2009); que los productos están libres de defectos en materiales y mano de obra de fabricación, de forma tal que una vez envasados, poseen una vida útil de un (1) año ó quince (15) meses desde su suministro, lo que primero ocurra, cuando se guardan en el envase original sin abrir, en una bodega techada a temperatura ambiente entre 15 °C y 35 °C. Por tratarse de productos químicos, la estabilidad de sus propiedades y duración, pueden variar de acuerdo a las condiciones de almacenamiento. Las recomendadas, serán las estipuladas en las fichas de información técnica del respectivo producto. La duración se iniciará a partir de la fecha de fabricación, según etiqueta adherida a cada envase, que deberá leerse siguiendo la pauta del ejemplo: Código : 134 100108, en que 134 : Número interno de trazabilidad, señala el № Lote de fabricación 100108 : Fecha de fabricación, DDMMAA 10-Enero-2008

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