OBJETIVO
MATERIALES DE RESISTENCIA BAJA CONTROLADA. MRBC
EL OBJETIV ELOB JETIVO O DEL DELPRE PRESEN SENTE TE CU CURSOES RSOES CO CONO NOCER CERY Y PROFUNDI PRO FUNDIZAR ZAR EN E ES ESTUDI TUDIO O DE LOS MATERI MATERIALES ALES DE RE RESIS SISTENCI TENCIA BAJA CO CONTR NTROL OLADA ADA (MRB (MRBC), C), TANTO TANTO EN LO MATE MATERIAL RIALES ES QUE LO COMPONE COMPONEN, N, CO COMO MO EN EL DISEÑO DE MEZ MEZCLAS CLAS,, PR PROCE OCESO SO CONSTRU STRUCTIV CTIVO Y CO CONTR NTROL OLDE DECAL CALIDA IDAD. D. ASIIMISMO AS SMO CO CON NOCE CER R LA LAS DIVER ERS SAS PRO PROPI PIEDA EDADE DES, S, APL AP LICA CACI CIONE NES S Y VEN ENT TAJ AJA AS DEES DEESTEMA TEMATE TERI RIA .
CONTENIDO • • • • • • •
GENERALIDADES VENTAJAS Y APLICACIONES MATERIALES PROPIEDADES PROPORCIONAMIENTO PROPORCIONAMIENT O DE MEZCLA S MEZCLADO , TRANSPORTE TRANSPORTE Y COLOCACION CONTROL DE CALIDAD
GENERALIDADES.
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UN MATERIAL DE DIVER DIVERSOS SOS NOMBRES… • • • • • •
Plastic Plast ic Soi Soill Ce Ceme ment nt K-crete Soill Ce Soi Ceme ment nt Sl Slurry urry Flowabl Fl owablee Fi Fillll Unshrink Unsh rinkabl ablee Fi Fillll Contr Co ntrol olle ledd De Densi nsity ty Fi Fillll
HISTORICAMENTE… • Utiliza Utilizado do en los Es Esta tado doss Unidos Unidosde de Am Améric érica a de desd sde e 19 1964 64.. • A pa part rtirir de 19 1970 70 es ut utiliza ilizado do en for forma ma ma masi siva va en pr proy oyec ecto toss viale via le y re rellen llenos os en en cim cimen enttaciones ones de div diver erso so ed edifici ificios os en USA. • En 19 1984 84 se cr crea ea el el Comit Comité é AC ACII 229R 229R esp especí ecífic fico o par para a este material, y se difunde su conocimiento en América y el Mundo. • En El Salvador, Salvador, se desarrollaron desarrollaron algun algunas as aplicaciones aplicaciones puntuales (casos ( casos aislados) en las décadas del 70´s y 80´s.
ACI lo reconoce reconoc e como Materiales de Resistenci Re sistenciaa Baja Controlada En El El Salvador se conoce popularmentecom como o Lodocreto.
EN EL SAL VADOR, UN MATERIAL DE USO COMUN, PERO TECNICAMENTE M UY POCO CO NOC NOCIDO. IDO. • Reg Registros istros de su utili utilizac zación ión inician en 19 1995. 95. • A partir partir del año 2000 2000,, su utili iliza zacció ión n ocurr rre e en prácticamente todo tipo de obrass civiles obra civiles.. • Suus Suuso o prin rinci cipal pal enel país aís,, es en relleno de tuberías, rellenos en cimentaciones y div ive ers rsas as obra obra en el campo cam povial. vial.
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UN MATERIAL DE DIVER DIVERSOS SOS NOMBRES… • • • • • •
Plastic Plast ic Soi Soill Ce Ceme ment nt K-crete Soill Ce Soi Ceme ment nt Sl Slurry urry Flowabl Fl owablee Fi Fillll Unshrink Unsh rinkabl ablee Fi Fillll Contr Co ntrol olle ledd De Densi nsity ty Fi Fillll
HISTORICAMENTE… • Utiliza Utilizado do en los Es Esta tado doss Unidos Unidosde de Am Améric érica a de desd sde e 19 1964 64.. • A pa part rtirir de 19 1970 70 es ut utiliza ilizado do en for forma ma ma masi siva va en pr proy oyec ecto toss viale via le y re rellen llenos os en en cim cimen enttaciones ones de div diver erso so ed edifici ificios os en USA. • En 19 1984 84 se cr crea ea el el Comit Comité é AC ACII 229R 229R esp especí ecífic fico o par para a este material, y se difunde su conocimiento en América y el Mundo. • En El Salvador, Salvador, se desarrollaron desarrollaron algun algunas as aplicaciones aplicaciones puntuales (casos ( casos aislados) en las décadas del 70´s y 80´s.
ACI lo reconoce reconoc e como Materiales de Resistenci Re sistenciaa Baja Controlada En El El Salvador se conoce popularmentecom como o Lodocreto.
EN EL SAL VADOR, UN MATERIAL DE USO COMUN, PERO TECNICAMENTE M UY POCO CO NOC NOCIDO. IDO. • Reg Registros istros de su utili utilizac zación ión inician en 19 1995. 95. • A partir partir del año 2000 2000,, su utili iliza zacció ión n ocurr rre e en prácticamente todo tipo de obrass civiles obra civiles.. • Suus Suuso o prin rinci cipal pal enel país aís,, es en relleno de tuberías, rellenos en cimentaciones y div ive ers rsas as obra obra en el campo cam povial. vial.
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CLASIFICACION GENERAL DE LOS MRBC
DEFINICION Un MRBC* es un material cementante de consis siste ten ncia flu fluid ida a que pe perrmite su auto compactación, de resistencia inferior a 83 Kg./cm2, que qu e se usa primordi mordialmen almente te co como mo ma mater teria iall de relleno.
• Rellenos estructurales • No estructurales • Fluidos • Plásticos.
* ACI 116R y ACI ACI 22 9R
MRBC Estructural
MRBC No Estructural
MRBC Estructural
MRBC No Estructural
MRBC Plástico
MRBC Fluido
MRBC Plástico
MRBC Fluido
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MRBC Estructural
MRBC No Estructural
NO COMPARAR ….. Material
MRBC Plástico
MRBC Fluido
C aracterísticas
Requiere Compactación dinámica
MATERIALES DIFERENTES Excavable
SueloCemento
ü
MRBC
X
ü
Concreto de Bajo f`´c ó Morteros
X
X
ü
Utiliza Materiales* Normalizado
ü
X
ü
Resistente a Fuerzas Abrasivas
Requiere Curado
X
ü
X
X
ü
ü
* E n d i v e r s o s c a s o s , e s p o s i b l e u t i l i za r m a t e r i a le s n o e s t a n d a r i za d o s
MRBC Estructural
MRBC No Estructural
Una resistencia a la compresión de 3.5 a 7 Kg./cm2 es equivalente a la capacidad de sop orte de un suelo bien compactado. MRBC deben diseñarse y construirse para cumplir con dichas resistencias. MRBC Plástico
MRBC Fluido
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En la mayoría de casos de MRBC se requieren r es is ten ci as a c omp res ió n men or es a 21 k g/c m2 estas resistencias son bajas comparadas con las del concreto. Si n emb ar go en ér min os d e cap acid ad p or tan te d e u n s uel o, u n a r es is ten ci a d e 3 .5 – 7 k g/c m2 es equivalente a un relleno de calidad bien compactado.
En la mayoría de casos, dificultades para realizar la compactación.
Compactaciones Tradicionales – Riesgos Comunes
¿Y EN EPOCA LLUVIOSA?
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Compactaciones tradicionales – Riesgos Comunes
APLICACIONES DE LOS MRBC
APLICACIONES DE LOS MRBC • • • • • • • • •
Rellenos Rellenos Estructurales Rellenos Aislantes Térmicos Bases para Pavimentos Soporte de Conductos Control de la Erosión Rellenos de Agujeros o Cavidades. Túneles y Alcantarillas Sótanos y Estructuras bajo la superficie.
APLICACIONES -RELLENOS • Los MRBC pueden se fácilmente colocados en zanjas, huecos u otro tipo de cavidades. Puesto que no se requiere compactación, el ancho de la zanja o el tamaño de la excavación puede reducirse, la resistencia dependerá del tipo de relleno.
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APLICACIONES -RELLENOS • Cuando se hacen rellenos contra muros de contención, se deben considera las presiones laterales ejercidas sobre el muro po el relleno fluido. Cuando lapresióndel fluido es considerable, el relleno fluido debe se colocado en capas permitiendo a cada una endurece antes de colocar la siguiente.
APLICACIONES -RELLENOS
APLICACIÓN DE RFRC EN RECONSTRUCCION DE MURO EN TRONCAL DEL NORTE
• Los MRBC son de gran aplicación en rehabilitación de muros de contención fallados, debido a su versatilidad, rapidez, resistencia y economía.
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APLICACIONES – RELLENOS ESTRUCTURALES
APLICACIONES – RELLENOS ESTRUCTURALES
• El relleno fluido también puede ser empleado como soporte de cimentación. Lasresistencias a compresión pueden variar desde 5 hasta 84 kg/cm2, dependiendo dela aplicación. • En el caso de suelos débiles, el MRBC puede distribuir la carga de laestructura sobre un área mayo .
• Para estratos no nivelados o no uniformes bajo obras de cimentación y placas, el MRBC puede proveer una superficie nivelada y uniforme. • Debido a su resistencia, el MRBC puede reducir significativamente el espesor requerido en placas y obras de cimentación, en el caso que se deba de mantener las dimensiones de dichos elementos, se deberá utilizar un MRBCdemenorresistencia.
RELLENOS ESTRUCTURALES DE MRBC EN EDIFICIOS LA GRAN VIA.
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APLICACIONES – RELLENOS AISLANTES TERMICOS • Utilizado donde se requieren condiciones de aislamiento de calor, como po ejemplo suelos adyacentes a pozos geotérmicos, suelos de cimentación y adyacentes a plantas generadoras de energía con motores de combustión, plantas de producción de diversas industrias, etc.
APLICACIONES – RELLENOS AISLANTES TERMICOS. • EstetipodeMRBC requiere densidades muy bajas, valores entre 400 900 kg/m3 • Para logra obtener las características deseadas, se incluye en el diseño y elaboración de la mezcla, espuma preformadaASTM C869 similar a laque se utiliza en mezclas deconcreto celular.
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APLICACIONES – BASES PARA PAVIMENTOS
Peso Volumétrico sin espuma = 1670 k g/cm2 Peso Volumétrico con espuma = 1,085 k g/cm2
• L o s MR BC p ue den s er u ti li zad o s s at isf ac to r ia men t e p ara b as es , s ubb ases , c ap as n iv elant es , y nivelación de subrasantes. • Las mezclaspueden sercolocadas d irectament e d el camió n mezclad o r sob re el su elo, utilizando los bordil los existentes como confinamiento.
Revenimiento sin espuma = 3.5 pulgadas Revenimiento con espuma = 10.5 pulgadas
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PATIO DE CONTENEDORES – CEPA ACAJUTLA
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OTROS CASOS -Capa Nivelante en Empedrado Existente, Santa Tecla -San Juan Los Planes.
APLICACIONES – BASES PARA PAVIMENTOS • De acuerdo con ACI 229R, loscoeficientes decapa para un MRBC varían de 0.16 a 0.28 para esfuerzos a compresión desde 28 hasta 84 kg/cm2 • Se requiere una superficie de revestimiento o rodadura de concreto hidráulico o concreto asfáltico, ya que no es considerado un material de capa de rodadura.
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APLICACIONES –B ASES PARA PAVIMENTOS • Debe evitarse colocar espesores no uniformes (no colocar cuñas con este material) • En proyectos de rehabilitación, con zonas puntuales de daños a nivel de subrasante, reparar previamente (no utilizar el lodocreto para “puentear” un deterioro estructural). • Considerar un drenaje lateral superficial adecuado, el RFRC como otros tipos de material usados para la construcción de bases, es susceptible al bombeo de finos “pumping”.
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APLICACIONES –RELLENO DE TUBERIAS
APLICACIONES –RELLENO DE TUBERIAS
• El Relleno fluido es un excelente material para rellenos de zanjas de tuberías de agua, luz, telefonía, y otros tipos de conductos. Las características del material permiten al Relleno Fluido, llena vacíos bajo la tubería y proveer un soporte uniforme.
• Los MRBC pueden ser diseñados para proveer una resistencia a la erosión debajo de la tubería, esto no solo proporciona una cama sólida y uniforme, sino que previene que el agua ingrese entre la tubería y la cama de material erosionando dicho soporte.
Excavación Futura?
RESISTENCIA – CAPACIDAD PORTANTE – EXCAVABLE • Resistencias a compresión simple menores a 3.5 kg./cm2 se pueden excavar manualmente. • Resistencias entre 7 y 14 kg./cm2 requieren para su excavación equipo mecánico. • Generalmente requeridos 3.5 a 7 kg./cm2 • Limite, situaciones muy especiales 85 kg./cm2
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APLICACIONES –RELL ENO DE TUBERIAS • La colocación de la totalidad de la tubería embebida dentro del MRBC también sirve para protege el conducto defuturos daños. En el evento deque seexcave alrededor de latubería, el cambio de aspecto y de material entre el MRBC y el suelo circundante, será evidente, alertando sobre la existencia de una tubería.
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APLICACIONES –CONTROL DE LA EROSION • El Relleno Fluido resiste la erosión mejor que otros materiales de relleno. Ensayos comparativos (Según ACI 229R) con suelos arenosos y arcillosos, mostraron que el MRBC expuesto al agua a una velocidad de 51.8 cm./s, tiene un mejo desempeño, tanto en el material perdido como de material suspendido.
APLICACIONES –CONTROL DE LA EROSION
APLICACIONES –CONTROL DE LA EROSION
• El MRBC se utiliza en la protección de los terraplenes y en obras de disipación de energía, para sostener rocas en su lugar y prevenir la erosión. • Es posible utilizarlo ensacado “bolsacretos” a lo largo de terraplenes para la proteccion contra la erosión.
• El Relleno Fluido es usado para rellanar los espacios bajo el pavimento, andenes y otras estructuras donde el suelo natural o los rellenos granulares cohesivos y no cohesivos son erosionados.
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OTRAS APLICACIONES DEL MRBC
OTRAS APLICACIONES DEL MRBC
• El relleno fluido ha sido utilizado para llenar tanques y alcantarillas abandonadas bajo tierra, evitando con esto la formación de vacíos que puedan asentar o gases que puedan ocasionar explosiones. • Normalmente los tanques fuera de servicio deben ser removidos del suelo o rellenados con un material sólido inerte.
• Cierre y estabilización de botaderos a cielo abierto. • Encapsulamiento de tuberías abandonadas que transportaron materiales tóxicos. • Construcción de rellenos sanitarios.
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Recimentacion e n Puente Peatonal Antiguo. Obras de Protección en Estacionamientos
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RESUMEN DE EXPERIENCIAS EN EL SALVADOR • • • • • • • • • • •
Intercambiadores AMSS Diversos Proyectos CEP Diversos Proyectos Red Vial Interurbana. Caminos Rurales Edificio Cemento deEl Salvador Rellenos en Grietas Terremotos 2001 Edificios Universidad Matías Delgado Edificios Habitacionales San Benito. Diversas Urbanizaciones y Proyectos Habitacionales Gran Vía Etc.
VENTAJAS – DISPONIBILIDAD Y FACIL ENTREGA VENTAJAS DE LOS MRBC
• Utilizando materiales disponibles LOCALMENTE, los proveedores de concreto o los constructores a pie de obra, pueden producir MRBC, que cumpla con las especificaciones del proyecto. • Camiones mezcladores pueden entregar cantidades especificas de MRBC en el lugar de trabajo.
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VENTAJAS - FACIL DE COLOCAR • Dependiendo de las características del espacio a ser llenado, El MRBC puede ser colocado por medio de rampas, tiro directo, banda transportadora, bomba o balde. • Debido a que El MRBC posee características autonivelantes, no necesita se vibrado o compactado, esto aumenta la velocidad de construcción y reduce los requerimientos de mano deobra.
VENTAJAS - VERSATILIDAD • Los diseños de mezclade MRBC pueden ser ajustados para cumpli con los requerimientos de rellenos específicos. • Las mezclas pueden ser ajustadas para mejorar la fluidez. Se puede adicionar mas cemento o cenizas volantes para incrementa las resistencias.
VENTAJAS - VERSATILIDAD • Pueden utilizarse aditivos para ajustar los tiempos de asentamiento y otras características de desempeño. • La adición de agentes espumantes a mezclas de MRBC, produce unrelleno aislante y ligero. • En otros países, utilizan en el campo vial Estrategias de Rehabilitación Emergentes, y utilizan en los MRBCaditivos acelerantes.
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VENTAJAS – RESISTENTE Y DURABLE.
VENTAJAS – PUEDE SER EXCAVADO
• Las capacidades portantes del RFRC son mayores que aquellas del suelo compactado o del relleno granula . • El relleno fluido es menor permeable y po lo tanto masresistente a la erosión. • Para uso como relleno estructural, puede ser diseñado para alcanzar una resistencia a compresión hasta de84 kg/cm2 a 28 días.
• El MRBC con resistencias de 3.5 a 7 Kg./cm2 puedenser fácilmente excavadosconequipos convencionales, siendo lo suficientemente fuerte para la mayoría de necesidades de relleno.
VENTAJAS – REQUIERE MENOS INSPECCION
VENTAJAS – PERMITE RAPIDA PUESTA EN SERVICIO.
• Durante la colocación, en rellenos convencionales se deben realizar ensayos de control en cada capa. Los MRBC se autocompactan y pueden ser colocados masivamente, necesitando un menor numero deensayos de campo.
• Debido que el MRBC puede ser colocado rápidamente, y el tiempo de ganancia en resistencia puedeser controlado, la puestaen servicio para la mayoría de aplicaciones es posterior a 5 horas en mezclas sin aditivos acelerantes.
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VENTAJAS – NO SE ASIENTA
VENTAJAS – REDUCE COSTOS DE EXCAVACION Y MEJORA L A SEGURIDAD DE OPERARIOS.
• Los MRBC colocándolos adecuadamente, no dejan vacíos y no se asientan bajo la acción decargas. Esto es especialmente significativo si el relleno va a ser cubiertopor unacapa de rodadura (aplicación en pavimentos).
• Los MRBC permiten zanjas mas estrechas puesto que eliminala necesidadde ampliarlas para acomodar el equipo decompactación. • Los trabajadores pueden colocar MRBC en una zanja sin entrar en ella, reduciendo su exposición a posibles derrumbes.
VENTAJAS – PERMITE LA CONSTRUCCION EN TODOS LOS CLIMAS – REDUCE LAS NECESIDADES DE EQUIPO.
• Este material desplazará el agua que se encuentre en la zanja posterior a una lluvia, reduciendo la necesidad de utilización de bombas para la extracción del agua. • Los MRB pueden ser colocados sin necesidad de cargadores, vibradores, rodillos compactadores.
MATERIALES.
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MATERIAL ES CONSTITUTIVOS DE MRBC • Las mezclas convencionales de MRBC consisten usualmente de Cemento Pórtland, Agregados Finos y/o Gruesos, Agua y Aditivos. Algunas mezclas consisten solamente de Agua, Cemento Pórtland y Cenizas Volantes. • La selección de los materiales debe de basarse en la dis po nib il idad , costo, ip o de apli cac ió n, y características necesarias de la mezcla incluyendo luidez, resistencia, excavabilidad, densidad, contenido de aire, etc.
CEMENTO • El cemento proporciona la cohesión y resistencia a los MRBC. Los cementos comúnmente utilizados en la mayoría de países son ASTM C150 Tipo I, ASTM C1157 y ASTM C91. • Otros tipos de cementos Pórtland, también pueden ser usados, si los ensayos preliminares en las mezclas son aceptables.
CENIZAS VOLANTES
CENIZAS VOLANTES
• Los materiales tales como cenizas volantes son usados algunas veces para mejora la fluidez. Su empleo también incrementa las propiedades mecánicas, reduce la exudación, goteo fuga, retraccion y permeabilidad. • Un alto contenido de cenizas volantes, resulta en una menor densidad dela mezcla.
• La mayoría de cenizas volantes utilizadas cumplen con la clase F o clase C de la norma ASTM C618, sin embargo de acuerdo con ACI 229R cenizas no descritas en dicha norma también pueden ser utilizadas si los ensayos resultan satisfactorios y se cumplen los requerimientos especificados.
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ADITIVOS QUIMICOS
ADITIVOS QUIMICOS
• Es posible utiliza aditivos en mezclas de MRBC, los mas utilizados en este tipo de mezclas son inclusores de aire, reductores de agua, espumas preformadas y acelerantes.
• Los aditivos que permitan la inclusión de aire pueden ser constituyentes valiosos en la producción de MRBC. El aire genera vacíos y mejora la fluidez, desempeñoy economía. También puede se usado para aumentar las características de aislamiento y reduci la densidad.
ADITIVOS QUIMICOS
AGUA
• Los aditivos reductores de agua se han utilizado en mezclas de relleno fluido con bajo contenido de finos. El objetivo es reducir el contenido de agua y acelerar el fraguado a la vez quedisminuye el asentamiento. • Encaso especialescomouso deMRBC enestabilización e impermeabilización de suelos en botaderos a cielo abierto, o el cierre (clausura) de los mismos, se han utilizado como adiciones bentonita y finos de hematita y magnetita para impermeabilizar yneutralizar materiales tóxicos.
• Agua aceptable para elaborar concretos y morteros son adecuadas para elaborar MRBC. La norma ASTM C94 proporciona información sobre los requerimientos de calidad del agua.
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AGREGADOS.
• Los agregados son frecuentemente el mayor constituyente de las mezclas de MRBC, El tipo grado y forma de los agregados pueden afecta las propiedades físicas como la fluidez, y resistencia a compresión. Agregados según ASTM C33 pueden ser usados. • Los materiales granulares de excavación con propiedades de menor calidad que los agregados para concreto pueden se utilizados, habiendo observado previamente resultados en mezclas de prueba.
AGREGADOS • Los mater iales que h is tóric amen te se han utilizado como agregados con buenos resultados según ACI 229R son: • Finos y gruesos según ASTM C33 • Pea Gravel (Material tamizado que pasa malla 3/8” y se reteiene en Nº4) con arena. • Suelos arenosos naturales con mas del 10% que pasa malla Nº 200 (Práctica en El Salvador)
• Producto residual de canteras, generalmente agregados menores a 3/8”.
AGREGADOS • Suelos Altamente Plásticos han mostrado problemas de mezclado incompleto, mezcla pegajosa, exceso en la demanda de agua, contracción y resistencia variable. Estos tipos de suelo no deben considerarse para producir mezclas de MRBC.
AGREGADOS – MATERIALES NO ESTANDARIZADOS • Los materiales no normalizados, los cuales pueden estar disponibles y ser mas económicos, también pueden se utilizados en mezclas de MRBC dependiendo de los requerimientos del proyecto. Estos materiales deben se ensayados antes de su uso para determinar suaceptabilidad. • Ejemplos: Cenizas de fondo producidas en el proceso de combustión del carbón, arena descartada en los procesosde fundición, y concreto reciclado.
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CENIZA DE BAGAZO DE CAÑA CALDERAS, INGENIO CENTRAL IZALCO
AGREGADOS – MATERIALES NO ESTANDARIZADOS • Según ACI 229R Cenizas volantes con contenidos de carbón hasta del 22 han sido empleadas exitosamente. • E n El Salvador (Investigaciones del ISCYC) se han elaborado mezclas de MRBC utilizando el 14% de ceniza debagazo decaña, con muybuenos resultados. • Sedeben evitar materiales que seexpandanpor absorción de agua, astillas de madera, u otros materiales orgánicos. En todo caso se deberá siempre determinar con mezclas de prueba, la características y desempeño de materiales no estandarizados.
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PesoVolumétrico= 1580 Kg./m3 Fluidez: 11pulgadas 3.7% decemento ASTMC1157tipoGU Se observómayor fluidez, manteniendo c ohes ión c on m enor c onte nido de agua.
PROPIEDADES DE MRBC
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FLUIDEZ
PROPIEDADES DEL MRBC EN ESTADO PLASTICO • FLUIDEZ • SEGREGACION • CONTRACCION • TIEMPO DE FRAGUADO • BOMBEABLE
• Propiedad distintiva. • Permite fluir dentro de cualquier cavidad. • Propiedades Autonivelantes • Autocompactable no requiere equipo especial. • Revenimiento entre 15 cm y 25 cm. En mezclas altamente fluidas, debe considerarse la presión hidrostática. •
FLUIDEZ • La fluidez es la propiedad que hace al relleno fluido único como material de relleno. Permite que el material se autonivele, fluya dentro de un espacio vacío, lo llene y se autocompacte. • Debido a su similitud con el concreto y grout en estado plástico, la fluidez se puede estudiar en términos de la tecnología del concreto.
FLUIDEZ Los métodos para expresar la fluidez en este ipo de material son: • Ensayo de Flujo Modificado con Cilindro de Extremo Abierto ASTM D6103 • Cono de Fluidez ASTM C939 • Cono de Abrams ASTM C143
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FLUIDEZ • Cuando la presión hidrostática es considerable, los MRBC deben colocarse en capas, permitiendo que cada capa endurezca antes de colocar la siguiente.
SEGREGACION • Debido a que en la mayoría de casos de mezclas de MRBC los contenidos de materiales gruesos y pesados son mínimos, y que además este materia no se vibra, las probabilidades de generar segregación son muybajas.
SEGREGACION • Si la mezcla no está correctamente dosificada, puede haber segregación a niveles muy altos de fluidez, cuando ésta es producida por altos contenidos de agua. • Las cenizas volantes o el aire incluido reducen la segregación.
CONTRACCION. • La contracción tiene que ver con la reducción de volumen de las mezclas de MRBC, a medida que elimina el agua contenida y el aire atrapado a travésde la consolidación dela mezcla. • El agua en exceso empleada para dar fluidez además de la requerida para consolidar e hidratar, es generalmente absorbida por el suelo adyacente o se elimina a través de la superficie como agua de exudación.
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CONTRACCION.
TIEMPO DE FRAGUADO
• El valo típico decontracción seencuentra entre3.1 y 6.35 mm po cada 30 cm. de profundidad, este valor generalmente se encuentra en mezclas con altos contenidos deagua. • Las mezclas que contienen cantidades de agua adecuadas, poseen poca o ninguna contracción.
Es el periodo aproximado de tiempo requerido por el RFRC, para pasa de un estado plástico a endurecido, con resistencia suficiente para soporta el peso deuna persona. Es muy variable, y depende mucho de lamagnitud de laexudación. Puede se tan breve como una hora, pero bajo condiciones normales toma generalmente de3 a 5 horas.
TIEMPO DE FRAGUADO • Cuando este exceso de agua se evapora, aumenta el contacto adherencia entre partículas de suelo y la mezcla inicia un proceso de rigidizacion. • Es posible evaluar y cuantificar el tiempo de fraguado o la capacidad de soporte del relleno por medio de los ensayos ASTMD6024 y ASTM C403.
TIEMPO DE FRAGUADO. L o s ac to r es n o rm al es q u e i n f l uy en en e l i em po d e raguado son: • Tipo y Cantidad deCemento • Permeabilidad y grado de saturación del suelo de los alrededores que esta en contacto conMRBC • LaFluidez de la mezcla MRBC • Ladosificación dela mezcla • Temperatura ambiente y dela mezcla • Humedadrelativa. • Espesor del relleno.
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BOMBEO • Al igual que el concreto, puede ser bombeado, por tanto la dosificación es un factor critico. • Los espacios vacíos deben ser llenados con partículas sólidas para proveer la cohesividad adecuada para el transporte a través de la línea de bombeo, bajo presión y sinsegregación.
PROPIEDADES DEL MRBC EN ESTA DO ENDURECIDO • • • • • • • •
CAPACIDADDE CARGA DENSIDAD ASENTAMIENTO INSULACION/CONDUCTIVIDAD TERMICA. PERMEABILIDAD RETRACCION EXCAVABILIDAD COMPATIBILIDAD CON PLASTICOS
BOMBEO • Es importante mantener un flujo continuo a través de la línea de bombeo. Flujo con interrupción causa segregación, la cual a su vez restringe el flujo y puede causar taponamiento. • MRBC con altos contenidos de aire pueden ser bombeados, aunque se debe tener la precaución de mantener las presiones de bombeo bajas para no tener perdidas considerables en el contenido de aire y reducir la capacidad de bombeo.
RESISTENCIA ( CAPACIDAD DE SOPORTE) La resistencia a la compresión no confinada, es una medida de la capacidad del MRBC para distribuir cargas. Una resistencia a la compresión de 3.5 a 7 kg./cm2 es equivalente a la capacidad de soporte de unsuelo bien compactado. La mayoría de los casos se requieren resistencias por debajo delos 20 kg./cm2
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RESISTENCIA ( CAPACIDAD DE SOPORTE) Los factores determinantes en la resistencia a compresión son: • El tipo y contenido de cemento. • Tipo de Suelo • Densidad • Es importante considerar el contenido de cemento y tipo de suelo, cuando se requiera excavación futura.
DENSIDAD • El peso volumétrico húmedo de mezclas de MRBC están en un intervalo de 1842 a 2322 kg/m3. Utilizando materiales mas ligeros como arena limosa o mezclas con agregado de peso ligero es posible obtener densidades entre 1441 y 1700 Kg./m3
DENSIDAD
ASENTAMIENTO
• Existe una reducción considerable del peso volumétrico en estado endurecido, la cual deberá ser considerada en el diseño de mezcla, de acuerdo al uso que tendrá la mezcla. • Es posible obtene valores de 700 a 1200 Kg./m3 en mezclas de MRBC con espuma preformada, para casos donde se requiera este tipo de peso volumétrico.
• Rellenos tradicionales compactados, pueden sufrir asentamientos aun cuando los requerimientos de compactación hayan sido realizados. • En contraste, mezclas de MRBC, no sufren asentamientos después de haber endurecido. Según ACI 229R, mediciones realizadas en diversas obras, han mostrado la inexistencia de contracciones y asentamientos posterio a la etapa de endurecimiento (obra enservicio)
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AISLAMIENTO TERMICO / CONDUCTIVIDAD
AISLAMIENTO TERMICO / CONDUCTIVIDAD
• Cuando se desea aislar, se debe diseñar la mezcla de manera que se obtenga baja densidad y alta porosidad. Las mezclas convencionales con aire incluido tienen una menor densidad y poseen un valor mayo de aislamiento. • Las mezclas espumadas, tienen una densidad considerablemente baja, y muestran buenas propiedades aislantes.
• Cuando se desea una alta conductividad térmica, como en el caso derellenos para cables de potencia, se busca tener una alta densidad y muy baja porosidad (máxima área de contacto entre las partículas sólidas). A medida que el contenido de humedad y la densidad seca aumentan, también lo hace la conductividad. • Otros parámetros a considerar, pero de menor importancia son: la composición de minerales, forma y tamaño de las partículas, granulometría, contenido orgánico y gravedad especifica.
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
• La permeabilidad de la mayoría de mezclas de MBRC es similar a la de los rellenos granulares compactados. Los valores típicos se encuentran en el intervalo de 10- a 10-5 cm./seg. • Las mezclas de relleno fluido con mayores resistencias y contenidos de finos, logran permeabilidades tan bajas comode 10-7 cm./seg.
• La permeabilidad aumenta a medida que el contenido del material cementante disminuye y el de agregados aumenta. • Los materiales que se utilizan para disminui la permeabilidad, tales como arcilla bentonitica, deberán ser ensayados previamente, ya que podrían afectar otras propiedades en las mezclas de MRBC.
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EXCAVABILIDAD • La posibilidad de excavar MRBC en etapas posteriores es una consideración importante en muchos proyectos. • En general, una resistencia a compresión de 3.5 Kg./cm 2 o menos, se puede excavar manualmente. • Para resistencias de 7 a 14 Kg./cm2, deben utilizarse equipo mecánico como retroexcavadoras
EXCAVABILIDAD • Cuando existe la posibilidad de una excavación en el futuro, el tipo y cantidad de cemento es importante. Se ha obtenido un desempeño a largo plazo aceptable con contenidos de cemento de 24 a 60 Kg./m3. • Es importante evaluar resistencias mayores a 28 días en el diseño de mezclas, cuando se utilicen suelos puzolánicos.
EXCAVABILIDAD • Los limites de excavabilidad son arbitrarios dependiendo de la mezcla de MRBC. • Las mezclas que empleangrandes altas cantidades de agregados gruesos, pueden se muy difíciles de remove manualmente aun con resistencias bajas. • Las mezclas constituidas solo de arenas o suelos arenosos pueden ser excavadas con retroexcavadoras aun si la resistencia es de 21 kg/cm2.
MODULO DE ESFUERZO CORTANTE Es utilizado para evaluar el esfuerzo al cortante esperado y la deformación de MRBC. Los rangos que ACI 229 establece para una densidad normal, se encuentran típicamente en el orden de 1,600 Kg./cm2 y 3,800Kg./cm2.
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POTENCIAL CONTRA LA CORROSION La uniformidad deMRBC reduce la oportunidad de corrosión, causada po el uso de diferentes materiales de rellenos y sus variados contenidos de humedad. La evaluación de esta propiedad se realiza en base a la información obtenida en cinco ensayos: pH, potencial oxidación – reducción, sulfuros y contenido de humedad.
COMPATIBILIDAD CON PLASTICOS • Los MRBCson compatibles conpolietilenosdealta, media y baja densidad, comúnmente utilizados para la protección de obras bajo tierra o instalación de dichas obras. • La fina graduación de la mayoría deMRBC pueden ayudar a minimizar el romper y corta las superficies depolietilenos .
DISEÑO DE MEZCLAS
PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLA S
• De acuerdo con ACI 229R, históricamente el diseño de mezclas deMRBCha sido realizado por prueba y error. • También, considerando resultados históricos de propiedades y proporcionamientos utilizado en diversos proyectos. • Se han utilizado también proporcionamientos contemplados en algunas especificaciones técnicas, realizando lo ajustes necesarios con los materiales a utilizar en mezclas deprueba.
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DISEÑO DE LA MEZCLA • ACI 229 proporciona una serie de parámetros que pueden ayudar al diseño de mezclas. • La mayoría de las especificaciones, requieren proprocionamientos de componentes y otras requieren desempeños. • ACI 211 ha sido utilizado, sin embargo, queda mucho trabajo por hacer para establecer la confiabilidad y consistencia utilizando éste método.
MEZCLA A DECUA DA SUELO
ESTUDIO DE VA RIA BLES APLICACION
REQUERIMIENTOS
DISEÑO DE MEZCLA
Propi edades en Estado Fresco Propiedades en Estado Endurecido. Desempeño a Larg o Plazo
DISEÑO DE MEZCLA
DISEÑO DE MEZCLA
CEMENTO • Varía de 30 a 120 Kg./cm2 dependerá de los requerimentos de resistencia y tiempo de fraguado. • Al incrementa el contenido de cemento manteniendo los otros componentesiguales( agua, ceniza volante, agregados y temperatura ambiente) incrementará la resistencia y y reducirá el tiempo de fraguado.
CENIZA VOLANTE • Contenidos de ceniza volante clase F, varían de 0 hasta los 1,200 Kg./m3 donde se utiliza como relleno del agregado. • Ceniza volante Clase C se utiliza en cantidades arriba de 210 Kg./m3. • La cantidad que se utilice será determinada por disponibilidad y la fluidez que se necesite
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DISEÑO DE MEZCLA
DISEÑO DE MEZCLA
CENIZA DE SEDIMENTACION • Contenidos varían de 300 a 500 Kg./m3 dependerá de la finura de la ceniza. AGREGADOS • La mayoría de las especificaciones se refieren al agregado fino y la cantidad varía, en relación a la cantidad que se necesita para llenar un volumen de MRBC después de considerar: el cemento, ceniza volante, agua e inclusores de aire.
• Los contenidos de agregado fino varían de 1500 a 1800 Kg./m3 • Los agregados gruesos generalmente no son utilizados en las mezclas de MRBC tan frecuentemente como los agregados finos. • Si se utiliza agregado grueso , este será aproximadamente la misma cantidad que el contenido de agregado fino.
DISEÑO DE MEZCLA
DISEÑO DE MEZCLA
AGUA • En los MRBC se utiliza mas agua que en los concretos; dotando a la mezcla de mayo fluidez y promueve la consolidación de los materiales. • Contenidos de agua varían de 193 a 344 Kg./m3 para la mayoría de mezclas que contienen agregados finos.
AGUA • Contenidos de agua para mezclas solamente con ceniza volante clase F y cemento pueden ser tal altos como590 Kg./m3 para alcanza buena fluidez. • Los rangos dados se deben principalmente a las características de los materiales utilizados en los MRBCy el grado de fluidez deseado. • Mezclas con agregados finos, tendrán mayores contenidos de agua.
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DISEÑO DE MEZCLA
DISEÑO DE MEZCLA
ADITIVOS • Altas dosis de inclusores de aire, pueden ser utilizadas para baja la densidad o peso unitario de los MRBC. • Aceleradores son utilizados para lograr resistencias tempranas. • Se deberán seguir las instrucciones del fabricante para utilizarse enmezclas de MRBC.
OTRAS ADICIONES • Adiciones como magnetitas, zeolitas, minerales pesados y arcillas pueden adicionarse a las mezclas típicas de MRBC, en el rango de 2 a 10% dela mezcla total. • Las cenizas volantes y el cemento podrán ser ajustadas, mientras se mantengan constante los demás constitutivos.
EJEMPLOS DE DISEÑOS DE MEZCLAS DE MRBC
DISEÑO DE MEZCLAS
MI DOT
FUENTE
ACI 229R, Propone diversos proporcionamientos que han sido utilizados por los Depar tament os de Tran spo nte d e diversas regiones de los Estados Unidos de América.
IN DOT CO DOT
IA DOT
FL DOT
30
60
30 a 60
30
36
IL DOT
MI DOT OKDOT
MEZCLA1
110
30
60
30
60
196
-
148
1187 clase F
326 clase F
148
Nota al pie N°5
-
-
MEZCLA 1 MEZCLA2
MEZCLA2
MEZCLA1
MEZCLA2
CONTENID0 CEMENT0 Kg./m3 CENIZA VOLANTE Kg./m3 AGREGADO GRUESO Kg./m3
30
-
178
0 a 356
178 clase F ó 119 clase C
10101
-
-
-
-
-
-
1096
1543
1632
1720
1697
1587
1727
-
Nota al pie Nº 5
1691
1727
303
297
297
395
196
297
297
-
-
-
-
-
-
-
AGREGADO FINO Kg./m3 CONTENIDO APROX.DE AGUA Kg./m 3
193
347
297
222 a 320
RESISTENCIA COMPRESION A 28 DIAS. MPa
0.4
-
0.3 a 1.0
-
148
NOTA: Los datos que se presentan, son una guía y no deben utili zarse para diseñar mezclas, s in antes realizar ensayos con materiales locales.
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EJEMPLOS DE DISEÑOS DE MEZCLAS DE MRBC Mezclasde Ceniza
FUENTE SC DOT CONTENID0 CEMENT0 Kg./m3
30
CENIZA VOLANTE Kg./m3
DOE– SR
DOT16
6
30
MEZCLA AF
MEZCLA D
Sinaire Incorporado
98
60
30
36
Lechadacenizavolantefluida
Agregado Grueso RFRC8 Conaire Incorporado
MEZCLAS-213 MEZCLAS-314
30
356 356
-
Clase F
AGREGADO GRUESO Kg./m3
-
-
AGREGADO FINO Kg./m3
1483
1492
CONTENIDO APROX.DE AGUA K g./m 3
Relleno sin Contracción
481
326
1012
273 a 320
397 a 326
0.6
0.2 a 1.0
RESISTENCIA COMPRESION A 28 DIAS.MPa
148
148
1127
1127
OTRAS FUENTES - DOSIFICACIONES TIPICAS* MEZCLAS-415
58
94
85
810 Clase F
749 Clase F
685 Clase F
(3/4” máximo)
1300
1492
(1”máximo )
(1 ” m á x i m o )
-
-
-
1173
-
-
863
795
-
-
-
152
415
301
160
151
0.1 a 1 día
0.4
0.4
0.7
-
634
624
680
0.3 ( a56
0.4 ( 0.5a
0.3 ( 0.5a
días)
56días)
56días)
COMPONENTE
CONTENIDO kg./m 3
Cemento
30 - 120
Cenizas Volantes
0 - 1200
Agregados
1500 - 1800
Agua
190 - 350
* Instituto Panamericano de Carreteras
OTRAS FUENTES – INSTITUTO ESPAÑOL DEL CEMENTO Y SUS APLICACIONES Tipo d e Mezcla, similar a
Conglomerante (Kg./m 3 )
Agregado Fino (Kg./m 3)
Agregado Grueso (Kg./m 3)
Agua (l / m 3)
F`c a 28 días (MPa)
Concreto
30
1100
1010
195
0.4
Concreto
1751
860
1125
160
0.7
Mortero
3852
1485
-
300
0.55
Lechada
7703
-
-
680
0.35
Lechada
13004
-
-
250
Sin datos
1- Conglomerante con 80% de ceniza volante
3- Conglomerante con 85% de ceniza volante
2- Conglomerante con 90% de ceniza volante
4- Conglomerante con 95% de ceniza volante
El Cent ro d e In ve st ig ac io nes del ISC YC, ha realizad o divers os dis eño s de mezcla con resultados satisfactorios, utilizando el método ACI 211 – ACI 229R, el cual requiere los siguientes pasos:
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• PASONº1: Caracterizar el suelo a utilizar, haciendo una clasificación de suelos para propósitos de ingeniería ASTM D • PASO Nº2: Determinar la gravedad especifica del suelo, según ASTMD854. • PASO Nº3: Considera la aplicación que tendrá la mezcla de MRBC, con la finalidad de evaluar la resistencia a especifica enel diseño demezcla.
• PASO Nº8: Seleccionar proporcionamiento propuesto en ACI, u otra fuente confiable, o de registros de experiencias locales (registros propios). • PASO Nº9: Realizar mezcla de prueba, para obtener una aproximación de la consistencia requerida, peso volumétrico y la correspondiente cantidad de agua. • PASO Nº10: Utilizar dichos resultados, en el cálculo de diseño de mezclas utilizando ACI 211, obtener cantidades po m3. • PASONº11: Realizar correcciones po humedad.
• PASO Nº4: Seleccionar el Tipo y Contenido de Cemento, en función de la resistencia especificada y características en estado fresco y endurecida requeridas. • PASO Nº5: Relacionar Tipo y Contenido de Cemento con el tipo de suelo a utiliza . Requerimientos de resistencia a largo plazo? • PASONº6: Determina el contenido de humedad y absorción del suelo. • PASO Nº7: Considerar el porcentaje de aire a utilizar.
• PASO Nº12: Calcular cantidades de materiales para mezcla deprueba en laboratorio. • PASO Nº13: Revisa fluidez, peso volumétrico húmedo, rendimiento, y contenido de aire. • PASO Nº14: Si los resultados anteriores están correctos, realiza las bachadas correspondientes para elaboración y ensayos de especimenes, tiempo de aplicación de carga (Bola Kelly) y tiempos de fraguado po resistencia a la penetración.
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MEZCLA DO, TRANSPORTE Y COLOCACION.
MEZCLADO.
MEZCLADO.
• Adopta generalmente los métodos y procedimientos proporcionados en ACI 304. Sin embargo, otros métodos son aceptables si se cuenta con la experiencia y datos de desempeños previos. • El criterio principal es que las mezclas de MRBC sean uniformes, consistentes y que cumpla los requisitos del proyecto.
• Camiones mezcladores son generalmente utilizados para producir mezclas de MRBC, sin embargo es posible utilizar Plantas de Mezclado Central. • Para pequeñas cantidades, se podrá utilizar Car-Mix, oconcreteras de una o dosbolsas.
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MEZCLADO • La secuencia recomendable para introducir y mezclar los con stitutivos de MRBC es: • Inicialmente introducir del 70 al 80% del agua requerida. • Adicionar el 50% del Agregado. (Suelo en nuestro caso) • Adicionar todo el Cemento y Cenizas Volantes • Introducir el resto de agregados. • Adicionar la cantidad de agua restante.
MEZCLADO. • Para mezclas constituidas únicamente por cemento, ceniza volante y agua, introducir inicialmente al mezclado el cemento, luego el agua, mezcla y posteriormente adicionar la ceniza volante y mezclar 15 minutos aproximadamente hasta obtener una mezcla homogénea.
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TRANSPORTE • Las mezclas de MRBC se transportan por lo general en camiones mezcladores. Se requiere que la mezcla sea agitada constantemente durante el transporte y tiempo de espera para mantener el material en suspensión. • Según registros de ACI 229R, en algunas circunstancias, el transporte se ha realizado en distancias cortas sin equipo de agitación (en volquetas).
TRANSPORTE • BOMBEO • BANDA TRANSPORTADORA • EQUIPO DE DOSIFICACION VOLUMETRICA Y MEZCLADO CONTINUO EN EL SITIO DE TRABAJO.
COLOCACION • Las mezclas de MRBC pueden ser colocadas po medio de rampas, bandas, baldes, o bombas dependiendo de la aplicación y accesibilidad. No se requiere vibración interna ni compactación , puesto que este material se consolida bajo su propio peso.
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COLOCACION • Par a c am as d e u b er ías , l o s MRBC pueden ser aplicados en c ap as , p ar a p r ev en i r q u e l a u ber ía s e m ueva o l ote ó colocar sacos de arena sobre la ubería, cintas al red edo r d e l a u ber ía p ar a anclarla al suelo, o ir colocando estratégicamente la mezcla de modo de ir confinado áreas que as eg u re n i j eza en l a u b er ía .
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COLOCACION
COLOCACION
• Mezclas de MRBC en estado fresco no son autosoportantes y pueden adicionar carga sobre la tubería durante la colocación, específicamente en casos de tuberías largas y flexibles. • En los casos anteriores, la colocación debe de realizarse en capas para que se desarrolle un soporte lateral a lo largo de la tubería, antes de coloca la mezcla sobre la tubería.
• En el caso de rellenos de muros, también se requiere que la colocación se realice en capas de modo que se prevenga una sobrecarga del muro. • Según registros de ACI 229R, las mezclas de MRBC han sido colocadas satisfactoriamente bajo agua con método tremie. En áreas confinadas, la mezcla desplaza el agua hacia la superficie donde puede ser removida fácilmente.
CONTROL DE CALIDAD
CONTROL DE CALIDAD.
• Las mezclas de MRBC como cualquier material de construcción formal, tiene su control de calidad específico estipulado en ACI y ASTM. • La extensión del programa de control de calidad varia de acuerdo con la experiencia previa, aplicación, materiales utilizados en la mezcla, y nivel de calidad deseado.
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CONTROL DE CALIDAD • Un programa de control de calidad puede ser tan simple como una inspección visual de todo el trabajo cuando se empleanmezclasnormalizadas y ensayadas y el trabajoes relativamente pequeño. • Cuando se hace una aplicación critica, el volumen a colocar es considerable, no se tienen registros de la mezcla a utilizar, los materiales utilizados en la mezcla no están normalizados, o cuando la uniformidad de la mezcla es cuestionada, es apropiado efectuar ensayos de consistencia y resistencia.
CONTROL DE CALIDAD • Es responsabilidad del que realiza las especificacionestécnicas y delproducto de MRBC, determina y cumplir con un plan de control de calidad adecuado para la mezcla a coloca . • los ensayos a realizaren mezclas enestado fresco, dependen de las características de los materiales utilizados en la elaboración de la mezcla, así como también de la consistencia requerida.
CONTROL DE CALIDAD • Las propiedades tanto en estado fresco con en estado endurecido, pueden ser medidas para evaluar la consistencia y desempeño de la mezcla. • Se sugiere que en la mayoría de proyectos donde se utilice este material, realizar un diseño de mezcla y realizar los ensayos previos de fluidez, peso unitario, resistencia, tiempo de aplicación de carga. • Una vez realizado el programa de ensayos previos, definir que ensayos de campo deberán realizarse.
ENSAYOS DE CONTROL DE CA LIDAD APLICABLES A MEZCLAS DE MRBC. • Procedimientos de Ensayo para determina la Consistencia y Peso Unitario (Mezclas Fluidas y Plásticas) • Procedimientos de Ensayo para la determinación de resistencia.
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PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO PARA DETERMINAR CONSISTENCIA (MEZCLAS FLUIDAS)
• AST ASTM C9 C93 39 “Flo “Flow w of Grou routt fo forr Pr Prep eplac laced ed- Ag A ggregate Co Concrete. • AS ASTM TM D6 D610 103 3 “Sta “Standa ndard rd Test Me Method thod for Flow Flo w Co Con nsis sisten tenccy of Co Contr ntro olled Low Strength Stren gth Mate Materials” rials”
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO PARA DETERMINAR CONSISTENCIA. (MEZCLAS PLÁSTICAS) • AST ASTM M C143 C143 “Slump “Slump of Portland Cemen Cementt Concrete” Concrete”
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL PESO UNITARIO
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO PARA LA DETERMINACI PROCEDIMIENTOS DETERMINACIÓN ÓN DE PA RÁMETROS DE RESISTENCIA RESISTENCIA
• ASTM D6023 Standard Test Method Method for Unit Weight, Yield, and Air Content (Gravimetric) of Controlled Low Strength Material.” • ASTM D4380 “Density of Bentonitic Slurri Slurries” es” • ASTM D1556 “Density of Soil In Place by Sand – Cone Method.” • ASTMD292 D2922 2 “Densit “Densityy of Soil Soil and Soil Agregate Agregate In – Place by Nuclear Method.”
• ASTM ASTMD6 D602 024 4 “S “Sta tanda ndard rd Te Test st Me Meth thod od fo forr Ball Ball Drop Drop on Cont Co ntrolled rolled Lo Low w Stren Strength gth Mat Materia eriall to Det Determ ermine ine Suitability Suita bility for Load Load Application.” ion.” • AS ASTM TMC4 C403 03 “T “Time ime of ofSet Settting of Co Conc ncret rete e Mix Mixtu tures res by Penetration Resistance” • AS ASTM TM D4 D483 832 2 “P “Prep reparat aration ion an and d Te Testing sting of So SoililCementSlurry Cem entSlurry Tes Testt Cylin Cylinders ders”” • AST ASTM M D11 D1196 96“No “Nonrep nrepet etitive itive St Stat atic ic Plate Load Load Tes Test.” t.” • AS ASTMD44 TMD4429 29“B “Bea earing ring Ra Ratio tio of So Soils ils in Pla Place ce””
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ASTM D5971 Muestreo en una Mezcla Fresca de Material de Resistencia Baja Controlada.
ASTM D597 D59711
• Esta Esta pr practic actica a exp explica lica el pr proced ocedimi imiento ento par para a ob obtener tener una muestra representativa para ensayo en una mezc me zcla lafre fresc sca a de deMR MRB BC co como mose seen entre trega ga en enel el sitio del proyecto. • Es Esta ta practica incluye el muestreo muestreo de los tambores tambores revolvedo revo lvedores, res, camiones ones mez mezclado cladores res y equip equipos os agitad ag itadore oress us usad ados os pa para ra tra trans nspo porte rte de desd sde e la mezclado mezc ladora ra cen central tral de MRB MRBC. C.
ASTM D5971 Muestreo en una Mezcla Fresca de Material de Resistencia Baja Controlada. • Esta practica deberá deberá ser usad usada a para prop proporcion orcionar ar una muest mue stra ra repres representativ entativa a del material con el prop propósito ósito de ensaya ens ayarr varia prop propiedad iedades. es. En En los proce procedimie dimientos ntos usa usados dos en el mu muest estreo reo será inclu incluido ido el us uso o de criterios que que proporcionen proporcion en unamues una muestra tra represen representat tativa iva • La muestra muestra de MRBC para para ensayo ensayo de resist resistenc encia ia a la comp co mpre resi sióndeber óndeberá á te tene nerr unmín unmínimode imode 14L (0 (0.5 .5 pie3. Para otros ros en ensa sayos yos,, el ta tama maño ño com compu pues esto to de debe berá rá ser suficientem sufic ientemente ente gran grande de pa para ra efectu efectuar ar el en ensayo sayo y ase asegurar gurar una mue muest stra ra repre represen senta tativa tiva de de la revo revoltu ltura ra que que fu fue e to tomad mada. a.
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ASTM D5971 Muestreo en una Mezcla Fresca de M aterial de Resistencia Baja Controlada. • De forma forma similar que que en el concreto, concreto, el l ap apso so de tiempo tiempo entre la obtención de las porciones inicial y final de la muestra compuesta será tan corta como sea posible y en ningún ning ún mom momen ento todeb deberá erá exc excede ederr de 2 minu minuto tos. s. • In Iniciar iciar los losens ensayo ayoss pa para ra co consist nsistenc encia ia de flujo flujoAS ASTM TMD6 D610 103, 3, Peso Pe soUn Unitar itario io y Co Conte ntenido nido de deAire Aire AS ASTM TMD6 D602 023, 3, dentro ro de 5 min. después de obtener la porción final de la mezcla compu com puesta esta,, inicie el moldeo moldeo de esp especim ecimene eness AS ASTM TM D4832 D4832 dentro de 10 minutos de después de obtener la mezcla compuesta.
ASTM D6023 Peso Unitario y Contenido de Aire en Materiales de Resistencia Baja Controlada.
ASTM D6023
PESO VOLUMETRICO EN ESTADO FRESCO
• Es Estte mét éto odo ex exp plic lica a el pro roce ced dim imie ient nto o para la determ de termina inació ción n de la ma masa sa po porr metro metro cú cúbico bico de me mezcla zclass en estado esta do fresc fresco o de MRBC y prop proporcio orciona na formulas formulas para el calculo ca lculode de ren rendim dimient ientos, os, cont conten enido ido de ce ceme mento nto y cont conten enido ido deaire dela me mezc zcla la.. • Este método odo es muy útil en la produ producción cción de mezclas, mezclas, ayuda a realizar los ajustes pertinentes de rendimientos y peso volumé volumétrico trico fresco. fresco.
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ASTM D6023 Peso Unitario y Contenido de Aire en Materiales de Resistencia Baja Controlada. • • • • •
La norma establece formulas para el calculo de: Rendimientos Contenido de Aire Contenido de Cemento Peso Unitario
ASTM D6023 Peso Unitario y Contenido de Aire en Materiales de Resistencia Baja Controlada. • Esta norma esmuy útil en los ensayos preliminares del diseño de mezclas, ya que se verifica la exactitud en el volumen producido, proporcionando valores que nos permiten ajustar también el peso volumétrico y contenido de aire. • Esta norma es simila al método gravimétrico, contemplado en la norma para concreto ASTM C138
ASTM C6103 Consistencia de Flujo en Material de Resistencia Baja Controlada.
ASTM C6103
• Este método cubre el procedimiento para la determinación de la consistencia de flujo en Mezclasde MRBC. • Este método de ensayo aplica a MRBC fluidos con un tamaño máximo de partículas de de pulgada omenos.
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ASTM C6103 Consistencia de Flujo en Material de Resistencia Baja Controlada. • Para realizar este ensayo, se utiliza un cilindro abierto en los extremos, el cual es colocado en una superficie plana y nivelada, el cilindro es llenado, enrasado y levantado, el MRBC fluirá formando un círculo. El diámetro promedio del circulo es determinado y comparado con el criterio establecido en el proyecto.
ASTM C6103 Consistencia de Flujo en Material de Resistencia Baja Controlada. • La norma permite el tamizado en húmedo cuando se tienen tamaños mayores a de pulgada en la muestra, sin embargo los resultados serán representativos, únicamente para la muestra ensayada, por tanto la norma sugiere utiliza para estos casos el ensayo de revenimiento ASTM C143. • También se recomienda la norma del revenimiento en mezclas (no fluidas) o que no salen fácilmente del cilindro.
ASTM C6103 Consistencia de Flujo en Material de Resistencia Baja Controlada. • El ensayo debe de realizarse en un tiempo de 1.5 minutossin interrupción. • El diámetro promedio del circulo de MRBC es establecido típicamente por la organización especifica y puede variar dependiendo de cómo el MRBCesta siendo usado. Eldiámetro promedio del circulo típicamente esde8 a 12pulgadas.
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ASTM C143 Método de Ensayo para Revenimiento de Concreto de Cemento Hidráulico.
ASTM C143
• Este ensayo es sugerido para medir la consistencia de mezclas de MRBC que contengan partículas mayores a ¾ de pulgada. • Para mezclas con una consistencia menores a 8pulgadas.
ASTM C143 Método de Ensayo para Revenimiento de Concreto de Cemento Hidráulico. • En mezclas muy fluidas, este método no es aplicable, ya que el mismo material confina lateralmente el material de la zona central, tendiendo a frenar dicha fluidez.
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ASTM C939 Determinación de Fluidez en Grout, Usando Método de Cono de Fluidez.
ASTM C939
• Este método de ensayo puede ser usado en laboratorio y en el campo. • Sirve para determinar la fluidez del material, utilizando como parámetro el tiempo de tarda en desalojar un volumen conocido de material, a travésde uncono metálico estandarizado.
ASTM C939 Determinación de Fluidez en Grout, Usando Método de Cono de Fluidez. • Este método es aplicable cuando se utiliza material que pasa malla Nº8 para hace mezclas deMRBC. • Este método no es recomendable para mezclas que contienen partículas mayoresa depulgada. • En la mayoría de casos cuando se utiliza este método, se especifica un tiempo de fluidez de 30 segundos, con una tolerancia de mas o menos 5 segundos.
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NIVELAR PREVIAMENTE. CALIBRACION PREVIA CON AGUA
PARAMETRO DE CALBRACION PARA EL AGUA 8 +/- 0.2 Seg.
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ASTM D4832
ASTM D4832 Preparación y Ensayo d e Especimenes Cilíndricos de MRBC
ASTM D4832 Preparación y Ensayo de Especimenes Cilíndricos de MRBC
• Este método cubre los procedimientos para la preparación, curado, transporte y ensayo de especimenes cilíndricos para la determinación de la resistencia a compresión. • Generalmente, la resistencia a compresión en el diseño de mezcla es considerada a 28 días. Como control enel camposeespecifica a 7 días.
• Uso de moldes cilíndricos convencionales de 6 pulgadas de diámetro por 12pulgadas de longitud. • Colocación de la mezcla dentro del molde en forma continua. • Dejar una pequeña cantidad de mezcla (sobrellenado) y remove y enrasar cuando el sangrado finalice. (Generalmente de 20 minutos a 30minutos enla mayoría demezclas).
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ASTM D4832 Preparación y Ensayo de Especimenes Cilíndricos de MRBC • Curado en ambiente húmedo (Como se realiza en cilindros de concreto) según ASTM C192. • Cuando los cilindros son curados en el campo, se sugiere moverlos cuidadosamente(hacia curadoen laboratorio) a partir del cuarto día, debido a su baja resistencia. • Cabeceado de especimenes según ASTM C617 • Equipo de ensayo a compresión según ASTM C39
ASTM D6024 “Caída de Bola en MRBC para determinar convenientemente la Aplicación de Carga”.
• Esta especificación explica la determinación de la capacidad de MRBC para resistir carga mediante la caída repetida de un peso metálico sobre el material enel lugar.
ASTM D6024
ASTM D6024 “Caída de Bola en MRBC para determinar convenientemente la Aplicación de Carga”.
• Un peso estánda se deja caer cinco veces desde una altura especifica sobre la superficie de MRBC. El diámetro de la huella resultante es medido y comparado para el establecimiento de criterios. • Este método es usado principalmente como un ensayo decampo. • Este método de ensayo no es un medio para predecir la capacidad de carga de una mezcla de MRBC.
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ASTM D6024 “Caída de Bola en MRBC para determinar convenientemente la Aplicación de Carga”.
• La superficie a evaluar, deberá estar tan nivelada como sea posible. • Si el diámetro de la huella es meno o igual a 3 pulgadas, el MRBC es conveniente para la aplicación de carga. • Este ensayopuede realizarse simultáneamentecon ensayo depenetración ASTM C403
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ASTM C403 “Determinación del tiempo Fraguado por Resistencia a la Penetración” .
ASTM C403
• Este método cubre la determinación del tiempo de fraguado por medio de la resistencia a la penetración. • Este ensayo es es realizado gradualmente, es decir se evalúa la resistencia a la penetración a medida la mezcla va endureciendose. • Es un ensayo de laboratorio y campo.
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ASTM C403 “Determinación del tiempo Fraguado por Resistencia a la Penetración”. • Este método permite evalua los efectos de diversas variables como: tipo y cantidad de cemento, contenido deagua, y adiciones. • Es posible correlacionar con los valores obtenidos con ensayo de bola Kelly. • ACI 229 sugiere un número de resistencia a la penetración de 650 antes decargar el MRBC.
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AASHTO T222 “En sayo d e Placa de Carga no Repetitiva”. AASHTO T222
• Este ensayo es muy utilizado en el diseño estructural depavimentos rígidos y flexibles. • Proporciona valores de Modulo de Reacción k, sobre la superficies evaluadas. • Puede realizarse en MRBC utilizados en Subrasantes, Subbases y Bases de Pavimentos.
AASHTO T222 “Ensayo de Placa de Carga no Repetitiva”.
AASHTO T222 “Ensayo de Placa de Carga no Repetitiva”.
• Para el ensayo se utiliza un camión cargado con un peso total de 12toneladas comomínimo. • Se determina el esfuerzo aplicado a la superficie y su correspondiente deflexion. • El comportamiento de la superficie ensayada, es evaluada en el rango elástico de dicho material.
• Una de las grandes ventajas de este ensayo, es la obtención de valores in-situ y directos (Sin correlaciones) del modulo de reacción k. • Los resultados obtenidos, pueden servi para diseña o evaluar una estructura de pavimento existente.
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ALGUNAS REFERENCIAS. PARADIGMA COMUN = FALTA DE INFORMACION TECNICA
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