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Mario A. Paredes Cruz

State Corrosion Engineer

Florida Department of Transportation

2

Pruebas de DifusiónDifusión (NT Build 443, ASTM C1556)

3.5% NaCl

Uso durante etapa de diseño

3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50

Clo

ruro

s (

lbs

/yd

3)

Penetración (Pulgadas)

Perfiles de Penetración del Cloruro 28 Días Curación en 16.5% NaCl

Total Cem:658lbs w/8% Sílice condensado y piedra caliza

14 Days

28 Days

56 Days

91 Days

182 Days

273 Days

364 Days

728 Days

4

1.00E-12

1.00E-11

1.00E-10

0 182 364 546 728

Dif

usi

ón

Co

efi

cie

nte

(m

2 /s)

Exposure (days)

Control

50% Slag

35% Fly Ash

20% Fly Ash 30% Slag

8% SF

Coeficientes de Difusión

5

Indicadores Eléctricos de PermeabilidadPrueba Migración Rápida (RMT –ASTM , NTBuild 492)

0.3 N NaOH

Solution10 % NaCl

Solution

Rubber

Sleeve

Stainless Steel

Cathode

Stainless Steel

Anode

+ Pontencial

- (DC)

Concrete Sample

(4 in diameter,

2 in length)

e

e

Potential

Uso durante diseño y control de calidad

6

Resistividad de Superficie

8"

TopBottom Probe Spacing

a =1.5"4"

Wenner Array

Probe

Resistivity MeterKOhm - cm

a a a

Small AC signal

Indicadores Eléctricos de Permeabilidad

Uso durante todas las etapa pero diseñado para control de calidad

7

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

0 182 364 546 728 910 1092

Surf

ace

Re

sist

ivit

y (K

Oh

m-c

m)

Age (days)

Control Slag Fly Ash Fly Ash and Slag SF

Tunnel Lining Design - 60%

presentation - 15/07/ 20108

9

Mig

ració

nRelación Migración y Resistividad

Con los Mismos Componentes

Concreto de Campo

10

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 2 4 6 8 10 12

Difusion

Resistividad

Paridades Para Diseño

11

Difusión laboratorio ~ Migración 1/1

Difusión laboratorio ~ Difusión campo*10 10/1

Migración ~ Difusión campo*10 10/1

Clth = 1.2 Lbs/Yd3 (300 ppm)

10 Años

Primera

Grieta

12

Programa de Computadora

13

14Concreto de Campo ~10 – 15 años Concreto de Laboratorio = 1 año

15

Asientos

para

Vigas

Baranda

Longitud

de

Loza

Loza

Carretera

Pilón Transversal

Pilotes

Falda Pavimentada

Cabezal

Cabezal

Columna

o pila

Pilotes

Vigas

Zapata

Pared de Ala

Soporte Lateral

Loza de Conexión

Contrafuerte

Caballete # 2

Caballete # 3

Caballete # 4

Recubrimiento Libre de Concreto sobre Refuerzo

Efecto de Elevación

16

10

100

1000

1 10 100

Elevation Above High Tide (ft.)

Ye

ars

to

Ac

tiv

e C

orr

os

ion

SOUND {

{Con fisura

2.4 pcy

1.2 pcy

2.4 pcy

1.2 pcy

D = 0.01 in2/yearCover = 3 in.

Añ

os

a co

rro

sió

n a

ctiv

a

Elevación arriba de marea alta (pies)

Sólido

Mario A. Paredes, PEState Corrosion Engineer

Tunnel del Puerto de Miami

Contractor: Bouyges Travaux PublicsIngeniería: Jacobs Engineering Group, Inc.

Bouygues Civil WorksConsultor General (Dist. 6): PB Americas, Inc.

• El Puerto de Miami sirve a 20 líneas de transporte marítimo con conexiones a mas de 100 países y 250 puertos.

• Durante el año fiscal 2009, mas de 6.8 toneladas de cargo y 4.1 millones de pasajeros transitaron por este puerto.

• Casi 16 mil vehículos viajan al puerto atreves del centro de Miami.

• 28% de este es transporte Pesado

19

• Costo estimado ~ $1.1 Billón

• Vida de Diseño 150 años

• Asociación Publica-Privada (PPP)

• Concesionario Opera y Mantiene el Tunnel hasta Octubre 2044 (35 años)

• Construcción comenzó Mayo 2010

• Tunnel se abrirá Mayo 2014

22

• Ampliación del puente MacArthur Causeway

• Paredes U para entrada al túnel

• Cortar y cubrir túnel – en cada lado

• Túnel - 3693-ft (DE), 3890-ft (DO)

• 5 Contra túneles para escape

• Edificios de soporte

23

24

Paredes U Paredes U

Túnel

Cortar y Cubrir

25

Espacios:

• Dos carriles de 12’ de ancho

• diámetro Interno de 37 pies (41 pies externo)

26

8 Segmentos per anillo (~5.5’ x 15.0’)

Viguetas

Ensamble

Capa baja

Ensamblado de capa baja con viguetas

Ensamble del Refuerzo de Metal

Colada de Concreto

Movimiento de segmentosMoldes

• 700 anillos por Tunnel

• ~5600 segmentos per Tunnel

• ~11,200 segmentos prefabricados

• Aproximadamente 22,400 junturas

30

32

• ~ $60-80 Million

Agua

Cloruro21,000 and 61,500 ppm

Muy agresivo

pH 7.7

Resistividad 33 ohms cm Muy agresivo

Sulfatos 2,100 ppm Muy agresivo

Parámetros químicos para clasificación de ambiente/Design

Basados en “Life 365”

“Life 365” fue desarrollado por la industria de químicos del concreto y es muy liberal en la vida asignada a ciertos productos como nitrato de calcio.

Concrete de cemento Portland3” de cubierta

20% Reemplazo Clase F Ceniza Volante3” de espesor

60% Reemplazo de Escoria (Slag)3” de cubierta

20% ceniza volante con polvo de sílice

Ceniza volante y polvo de sílice



Escoria y polvo de sílice



Ceniza volante y escoria

45

Ceniza volante o escoria, y polvo de sílice

46

Ceniza volante y escoria

• Cement – Type II Portland cement. W/C ratio – 0.37

• Minimum Nominal Concrete Cover – 2” at tunnel exterior

face and 1.6” at tunnel interior face

• Pozzolan replacement to cement (1:1, by weight) – 20%

Fly Ash and 8% Silica Fume; combination of slag and silica

fume as shown in Table 17-1

• Corrosion inhibitor – 4.8 gal/cy Calcium Nitrite

• Alternatively, use 60% slag as cementitious replacement

material

Variables Para Modelos

48

Model No. Parameter Value

D, m2/s 2.05·10

-13 @ 11 years, m(Eqn. 2) = 0.52

Cs, wt% cement Not stated.

x, m Not stated.

CT, wt% cement Not stated.

mean = 2.8·10-12

@ 56 days, m(Eqn. 2) = 0.5

stdev = 0.2·mean

mean = 2.8

stdev = 0.5·mean

mean = 0.0762

stdev = 0.005

mean = 0.60

stdev = 0.15

D, m2/s 2.05·10

-13 @ 11 years, m(Eqn. 2) = 0.52

Cs, pcy 40

x, m 0.762

CT, wt% cement 0.5% of cement factor

3

1

D, m2/s

Cs, wt% cement

CT, wt% cement

2

x, m

Life

365

Confiabilidad

50

Porcentaje de Segmentos Activos

51

0

2

4

6

8

10

0 50 100 150 200

Cum

ula

tive D

istr

ibution F

unction, perc

ent

Time-to-Corrosion Initiation, years

Series1

Numero de Segmentos Activos

52

0

200

400

600

800

1000

1200

0 50 100 150 200

Num

ber of A

ctiv

e C

om

ponents

Time-to-Corrosion Initiation, years

11,200 Components

5,600 Components

53

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Co

eficien

te de

Difu

sión

(10

-12m

2/s)

SR RMT

Control de Calidad

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