En Europa se ha desarrollado un nuevo tipo de hormigón proyectado que utiliza áridos de grano grueso y cemento con aditivos especiales para acelerar el endurecimiento del hormigón.
Conocido como “hormigón proyectado”, ha encontrado una aplicación cada vez mayor como medio de soporte del suelo para excavaciones subterráneas en Europa y América del Norte.
Su uso en minas subterráneas ha sido en gran parte experimental.Se descubrió que podía utilizarse como sustituto de los métodos más convencionales de soporte del suelo en condiciones subterráneas normales, pero que en situaciones adversas, como esquisto de talco y condiciones muy húmedas, no era posible aplicarlo con éxito.
Se espera que aumente el uso de hormigón proyectado como medio de soporte del suelo en las minas subterráneas.El cemento proyectado con aditivos de tipo plástico está en marcha y puede aumentar aún más el alcance de su aplicación.El hormigón proyectado asociado con malla de alambre ya está encontrando una aplicación más amplia en excavaciones subterráneas.
Aplicación de hormigón proyectado
Había dos métodos para mezclar el hormigón proyectado con agregado grueso, a saber, la mezcla húmeda y la mezcla seca, que implica mezclar todos los componentes del concreto con agua y bombear la mezcla espesa a través de la manguera de suministro hasta la boquilla, donde se agrega aire adicional y se el material se rocía sobre la superficie objeto.El proceso dry-xix permite una introducción más fácil de aceleradores generalmente mezclas de hidrosolubles, acelerando así el proceso de hidratación.Se han desarrollado aceleradores que permiten que el concreto se adhiera a las superficies rocosas y fragüe bajo un fuerte flujo de agua.
Las máquinas de mezcla húmeda aún no se han desarrollado hasta el punto en que prácticamente puedan manejar agregados de más de 3/4 de pulgada. Este tipo de máquinas se utilizan principalmente para la estabilización subterránea en lugar de para el apoyo en suelos pobres.Una máquina de este tipo es la verdadera Gun-All Modelo H, distribuida por la compañía de equipos de minería, y que es de uso relativamente común para aplicaciones subterráneas donde se aplica una fina capa de hormigón de hasta aproximadamente 2 pulgadas.de espesor y con un agregado de aproximadamente 1/2 pulgada de tamaño máximo se requiere para condiciones relativamente secas.
La función de soporte de Shortcrete
El hormigón proyectado se puede utilizar como soporte estructural o no estructural.Las rocas débiles a plásticas y los suelos sin cohesión requieren la aplicación de una estructura rígida y competente para evitar que el suelo se afloje y fluya hacia la abertura.Esto se puede lograr aplicando 4 o más pulgadas de hormigón proyectado.
En rocas más competentes, se puede usar en juntas y fracturas para evitar los movimientos menores de rocas que provocan presiones y fallas en las rocas.El hormigón proyectado se aplica de 2 a 4 pulgadas de espesor sobre las rocas ásperas para rellenar grietas y huecos para crear una superficie casi plana y para eliminar los efectos de muesca, solo se requiere una aplicación delgada sobre superficies lisas.En este caso, la matriz de hormigón íntimamente adherida actúa como un pegamento para sujetar las llaves y cuñas que soportan las piezas de roca más grandes y, en última instancia, el arco del túnel.Este tipo de aplicación es común en Suecia, donde el diseño de soportes de túneles basados en hormigón proyectado es muy popular debido a su efectividad y bajo costo.
El hormigón proyectado también se puede utilizar en forma de lámina delgada para proteger las superficies rocosas recién excavadas del ataque y el deterioro por el aire y el agua.De esta forma, es una membrana flexible continua contra la cual la presión atmosférica puede actuar como soporte.
Una comparación de gunita y hormigón proyectado
El hormigón proyectado de agregado grueso se diferencia de la gunita aplicada y mezclada de manera similar en que el hormigón proyectado es un verdadero hormigón que contiene piedra gruesa (hasta 1,25 pulgadas) en su agregado, mientras que la gunita suele ser un mortero de cemento y arena.El hormigón proyectado difiere de la gunita en aplicación y función de las siguientes maneras:
1) La gunita tiende a formar una capa delgada de la roca, pero el hormigón proyectado, si se aplica inmediatamente después de la voladura, proporcionará tanto un sello como un soporte para estabilizar una nueva superficie de roca.Se cree que la fuerte unión entre roca y hormigón proyectado se debe a la acción de los aditivos aceleradores especialmente desarrollados que no permiten que el hormigón se desprenda de la superficie de la roca el efecto de granallado de las partículas grandes de agregado sobre las partículas más finas y el diseño de la máquinas de hormigonado utilizadas.
2) El hormigón proyectado usa agregados grandes (hasta 1,25 pulgadas) que se pueden mezclar con cemento y arena en su contenido de humedad inherente sin el costoso secado que a menudo se requiere con gunita.También se puede aplicar en un espesor de hasta 6 pulgadas en una sola pasada, mientras que la gunita se restringe necesariamente a un espesor de no más de 1 pulgada.Por lo tanto, el hormigón proyectado se convierte rápidamente en un soporte fuerte, así como en un estabilizador de terrenos abiertos irregulares.
3) Los aditivos acelerantes utilizados en el hormigón proyectado lo ayudan a lograr una unión con la roca, aunque el hormigón proyectado en realidad puede ser más débil que el hormigón convencional de proporciones de mezcla similares pero con menos acelerante.Es resistente al agua y se caracteriza por una alta resistencia inicial (alrededor de 200 psi en una hora), debido no solo a los aditivos sino también al grado de compactación recibido de velocidades de impacto de 250-500 pies.por segundoya esta baja relación agua/cemento (alrededor de 0,35).El hormigón proyectado, con aditivos especiales, puede transformar una roca de menor resistencia en una estable, y las rocas débiles a plásticas rociadas con él pueden permanecer estables con solo unas pocas pulgadas de apoyo de hormigón proyectado.Debido a sus propiedades de fluencia, el hormigón proyectado puede soportar una deformación significativa durante meses o años sin fallar por agrietamiento.
Hora de publicación: 06-dic-2021
