El shotcrete se ha convertido en uno de los métodos más económicos, seguros y efectivos a la hora de trabajar en construcción y reforzamientos de túneles, construcción de estanques y piscinas, estabilización de taludes y mucho más.
Por ello, es muy importante que las industrias de expansión civil conozcan y apliquen en sus procesos esta técnica de edificación tan efectiva.
¿Es ese su caso? ¿Necesita saber cuáles son las ventajas del shotcrete para sus proyectos? ¿Quiere aplicar un proceso de recubrimiento de superficies que sea económico, pero que aporte durabilidad, resistencia a la compresión y sea fácil de aplicar?
En este artículo le diremos todo lo relacionado con esta técnica civil, desde qué es y los tipos que existen hasta cuándo emplearlo y cómo.
¿Qué es shotcrete?
También llamado hormigón proyectado, es un tipo de concreto que se aplica a través de una manguera de alta presión que dispara o impulsa el material para que este se adhiera a la superficie.
Asimismo, es interesante mencionar que la proyección de shotcrete se puede realizar por medio de robots automatizados o de forma manual, lo cual habla de su versatilidad.
¿Cómo preparar shotcrete?
Veamos el proceso de preparación y diseño de shotcrete, desde los ingredientes necesarios hasta el paso a paso que se debe seguir.
Ingredientes
Los ingredientes que se utilizan en la preparación del sostenimiento con shotcrete son:
- Agua: es el hidratante y el accionador del fraguado del cemento.
- Áridos: son los materiales granulares que se usan para dar resistencia y volumen al concreto. Pueden ser gruesos (grava) o finos (arena). Representan el 75% de la mezcla.
- Cemento: es el material que actúa como aglomerante y da cohesión al concreto. Se suele usar cemento Portland tipo I o II.
- Materiales finos complementarios: son sustancias que se añaden al concreto para mejorar sus propiedades, como la trabajabilidad, la resistencia o la durabilidad. Algunos ejemplos son la microsílice, la ceniza volante o el humo de sílice.
- Aditivos químicos: son productos que se vierten en el concreto para modificar alguna característica específica, como la alta velocidad de fraguado, la fluidez o la adherencia. Algunos ejemplos son acelerantes, retardantes, plastificantes o impermeabilizantes.
- Fibras: son elementos que se incorporan al concreto para aumentar su resistencia a la tracción, a la fisuración y al impacto. Existen fibras metálicas, sintéticas o naturales.
Proceso de elaboración
El proceso para la preparación del cemento lanzado dependerá del tipo que sea:
- Por vía húmeda: se mezclan los ingredientes en una planta dosificadora de concreto y se llevan al sitio de aplicación. Allí se introduce en una bomba shotcrete que lo impulsa a la superficie.
- Por vía seca: se mezclan los áridos, materiales finos y el cemento, y se mantienen en la obra en sacos. Luego, se introducen en una máquina de shotcrete de distribución que los impulsa por una manguera. Mientras tanto, el agua se agrega en la boquilla de la manguera para su mezcla y proyección.
Por supuesto, hay que considerar el cálculo de espesor de shotcrete en los muros para obtener los mejores resultados en cuanto a durabilidad.
Además, esta es la forma correcta para saber cómo calcular la cantidad de shotcrete que se necesitará en una construcción.
Tipos de shotcrete
Existen dos tipos de shotcrete en minería, y dependen de la forma de aplicación a la superficie: Estos son:
Shotcrete por vía húmeda
Es aquel en el que el hormigón ya se encuentra mezclado con el agua y se transporta al sitio de aplicación por medio de camiones.
En este tipo de proyección de shotcrete, se aplica el acelerante y el aire comprimido en la boquilla de la manguera, a la salida del material, para ser proyectado.
Cuando se trata de grandes proyectos, donde existe un método de construcción exigente, se utiliza este sistema por encima del de vía seca.
Shotcrete por vía seca
El rendimiento shotcrete por vía seca también es alto, pero se utiliza en ocasiones en las que es imposible utilizar la vía húmeda como alternativa o cuando no se tiene idea del volumen de hormigón que se necesita para el proyecto.
Consiste en mezclar, por un lado, los materiales secos para mantenerlos embolsados y listos para usar, mientras que por otro lado están el agua y los aditivos preparados para ser inyectados en la boquilla y proyectar la mezcla en la superficie.
¿Para qué sirve el shotcrete? Aplicaciones industriales
Hoy en día se puede emplear el servicio de shotcrete en una amplia variedad de usos, ya que es una técnica muy versátil y rápida para la formación de muros.
A continuación, veamos las aplicaciones de shotcrete más comunes de la industria civil:
- Fortificaciones: sirven para reforzar y estabilizar estructuras, como pilas, canalizaciones, túneles y minas.
- Construcción de túneles: el shotcrete en túneles se utiliza para brindar un soporte estructural al inicio del proyecto y en acabados. Al combinarse con pernos, malla, fibras y cables, brinda un mayor soporte.
- Construcción de piscinas: se utiliza para crear formas curvas y personalizadas para piscinas, usando concreto resistente al agua.
- Estabilización de taludes: permite llenar grietas y vacíos, evitando así que las rocas se desplomen.
- Parques de skate: ideal para construir las rampas y superficies lisas que requieren los patinadores.
- Soporte de rocas en minería subterránea: el shotcrete en minería subterránea es cada vez más utilizado, reemplazando así la tradicional malla acerada. Brinda más resistencia, mejora la seguridad y reduce los tiempos de construcción.
- Paisajismo: también se usa en la formación de elementos arquitectónicos y decorativos para espacios exteriores, como escalinatas, miradores, fuentes o esculturas.
- Complejos hidroeléctricos: se usa para revestir los túneles de acceso, presas y cavernas de las plantas hidroeléctricas, así como crear canales y embalses.
- Construcciones nuevas: debido a que reduce los costos y los tiempos de los proyectos de construcción, además de ofrecer la posibilidad de crear formas innovadoras y sólidas, es muy usado en edificaciones nuevas.
Ventajas del shotcrete en la industria civil
Las ventajas del sostenimiento con shotcrete vía húmeda o seca son:
- Refuerza y estabiliza estructuras de forma rápida y eficiente, sin necesidad de encofrados ni moldes.
- Se adapta a cualquier forma y superficie, incluso a las curvas e irregulares.
- Se adhiere a diversos materiales como acero, madera, piedra o concreto.
- Tiene una alta resistencia temprana, lo que facilita el avance de las obras y reduce los tiempos de espera.
- Ofrece una buena bombeabilidad y proyección.
- Tiene una baja porosidad y una alta densidad.
- Tiene un rebote mínimo, lo que reduce el desperdicio de material y los costos asociados.
- El diseño de mezcla para shotcrete es mejor que el estándar porque el uso de adiciones y aditivos optimizan las propiedades del concreto según los requerimientos del proyecto.
- Reduce el polvo, ruido y los riesgos laborales asociados al proceso de aplicación.
¿En qué proyectos se emplea el sostenimiento con shotcrete?
En todos los proyectos de aplicación civil se puede hacer un muro de shotcrete, ya que ofrece excelente rendimiento, reduce los tiempos de trabajo y mejora la seguridad de los trabajadores.
Por supuesto, es indispensable usar una buena fórmula para cubicar shotcrete y saber la cantidad exacta a utilizar, sobre todo si se trabajará por vía húmeda.
Por ello, es importante contar con los servicios de un contratista de shotcrete en Perú con experiencia y así garantizar buenos resultados.
Preguntas frecuentes sobre el shotcrete
¿Cómo calcular la cantidad de shotcrete?
Para ello, necesita conocer el área y el espesor de la superficie a proyectar. Una vez conocidos estos datos, se multiplican ambos valores para obtener el volumen de shotcrete requerido.
Luego, se aplica un factor de corrección por pérdidas o rebote, que puede variar entre 10% y 50%, según el método de aplicación y las condiciones del terreno.
¿Cómo se puede acortar el tiempo de fraguado del shotcrete?
Se puede acortar el tiempo de fraguado del shotcrete por vía húmeda o seca de la siguiente forma:
- Reduciendo la temperatura de la mezcla.
- Aumentando la humedad relativa del ambiente.
- Disminuyendo el porcentaje de cemento.
- Usando cementos de menor resistencia inicial.
- Usando aditivos retardadores.
¿Por qué se usa el shotcrete en túneles?
Porque sirve para reforzar y proteger las paredes y el techo de las excavaciones subterráneas, tanto en minería como en obras civiles. Además, reduce los riesgos asociados a derrumbes.
Ahora que ya conoce los beneficios del shotcrete, le contamos que nuestro personal tiene muchos años brindando servicios de este tipo en diversos proyectos industriales del país.
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