geomecanica

1. Cia. Minera Ares SAC
Sección Geotecnia

2. COMPAÑÍA MINERAARES SAC
UNIDAD OPERATIVA ARCATA
SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE

3. SOSTENIMIENTO CON SHOTCRETE
ING. ELIAS CAHUANA HIDALGO
CAIDA DE ROCAS
GEOMECANICA APLICADA EN LA MINERIA
Agosto, 2005

4. FORMA IDEAL DE LA EXCAVACION
• Se afirma que la mejor forma de la excavación
que otorga buena estabilidad es la forma
redonda o circular.
• Quiere decir; si queremos romper una piedra
redonda con una comba, esta no se quebrará
fácilmente.
• En cambio, si queremos quebrar una piedra
cuadrada plana, ésta se romperá muy fácil.
prácticos del porque tambien la forma circular es
mas favorable

5. SOSTENIMIENTO
Clases de Sostenimiento.
1. Sostenimiento Pasivo.
 Sostenimiento con madera.
 Arcos de Fierro no deslizantes.
2. Sostenimiento Activo.
 Instalación de pernos
 Instalación de Shotcrete con fibra.
 Instalación de Shotcrete con pernos y/o fibra.

6. SOSTENIMIENTO ACTIVO
1. Ejerce esfuerzos predeterminados a la
superficie del macizo rocoso,
asimilando presiones ocasionadas por
el terreno.
2. Se instala en todo tipo de excavación
subterránea.
3. Es muy versátil.
4. Existen sistemas de mecanización muy
avanzados en lo que respecta a este tipo
de sostenimiento.

7. SOSTENIMIENTO PASIVO
•El mas conocido es el sostenimiento con
madera: Cuadros, guarda cabezas, cribing,
etc.
•Cimbras metálicas no deslizables.

8. Tipos de aplicación
• Shotcrete vía seca
• Shotcrete vía húmeda

9. Concreto o schotcrete aplicado por vía seca
Existen dos tipos principales de concreto lanzado:
•Concreto lanzado por vía seca.- como lo indica su
nombre, se mezcla en seco y se añade el agua en la
boquilla, se puede incorporar un acelerante en la
mezcla.
•Concreto lanzado por vía húmeda.- se mezcla como
un concreto de revestimiento bajo y es bombeado a la
boquilla, el acelerante es aplicado en la boquilla.

10. Sistema Vía seca
• Gran polución de polvo
• Mezcla controlada por
el Operador de manera
empírica
• Dosificación irregular de
la mezcla
• Gran variación en sus
resultados
• Baja producción (< a 1
m3/hr)
• Alto rebote (de 30% a
50%)

11. Schotcrete por via seca

12. Shotcrete via seca
(Desde 1907)
Agua
Bomba de dosaje de
Acelerante separada
Dosis de acelerante &
relación A/C
controlada por el
operador
Aire
Mezcla seca -
Agregados, cemento ( fibras)
Acelerante
Rendimiento : Menos de 1 m3/hr
Rebote : Agregados - 30 to 50%
Fibras de acero - 30 to 50%
Mezcla seca + aire

13. FORMA CORRECTA DE UBICARSE
PARA COLOCAR EL CONCRETO
LANZADO Y DISMINUIR EL REBOTE

14. Es posible optimizar el uso del
shotcrete en vía seca?
• Controlando la dosificación de la mezcla
• Controlando la dosificación del agua durante
el lanzado  relación agua/cemento
• Controlando la dosificación del aditivo
acelerante durante el lanzado
• Controlando la distancia de lanzado (1 – 2 m)
• Realizando ensayos frecuentemente para
optimizar y/o mejorar el diseño

15. Schotcrete por via humeda

16. FACTORES MEZCLA SECA MEZCLA HUMEDA
MEZCLA  Se hace frecuentemente en
el sitio o se lleva la mezcla
sin preparar
 No hay buen control de la
relación agua /cemento.
 La preparación de la mezcla es
mas precisa dado que se hace
en una mezcladora.
 Mejor control de la relación
agua /cemento.
 En lugares distantes la mezcla
puede fraguar.
RENDIMIENTO  En promedio 5m3 /hora  Entre 2 a 10m3 /hora, con
manipuleo mecanico puede
llegar a 20m3 /hora.
REBOTE  Varia entre 15-40% en
paredes verticales y 20-
40% en la boveda.
 El rebote forma vacíos en
los hastiales.
 En promedio 10% o menos.
VELOCIDAD  Alta, buena cohesión y
facil aplicación en
bovedas.
 Adecuado para el trabajo en
mineria.
POLVO  Alta producción de polvos,
pudiendo ser reducida
teniendo el agregado con
una humedad promedio de
5 a 6%
 Da buenos resultados en
zonas con poco agua.
 Muy poco polvo y mejor
visibilidad.
 En zonas con agua no pega la
mezcla.
ADITIVOS  En polvo, para agregar a la
mezcla.
 Generalmente liquido, se
mezcla con el agua.

17. APLICACIÓN DE
SHOTCRETE

18. Para un adecuado aprovechamiento se debe satisfacer los
siguientes criterios (para ambas mezclas):
•Uso: es mas adaptable a las condiciones cambiantes
del terreno, sobretodo donde hay agua.
•Lanzabilidad: debe lanzarse sobre la cabeza con un
mínimo de rebote.
•Resistencia temprana: debe tener una resistencia
temprana para poder dar soporte al terreno en menos
de 4 a 8 horas.
•Economía: debe ser bajo el costo de los materiales y
mínimo el desperdicio por rebote.

19. ACELERANTES Se usa cuando se necesita una
resistencia temprana para proporcionar un sostén
inmediato a la roca, también se utiliza para mejorar
las condiciones lanzado, sobre todo cuando se trabaja
sobre la cabeza y en paredes verticales donde el
espesor son considerables.
En todo caso solo debe ser aplicado en la primera
capa.

20. La distancia del lanzado es idealmente de 1 a 1.5 m. El
sostener la boquilla más alejada de la superficie rocosa,
resultará en una velocidad inferior del flujo de los materiales,
lo cual conducirá a una pobre compactación y a un mayor
rebote.
A fin de distribuir uniformemente el shotcrete, la boquilla debe
ser dirigida perpendicularmente a la superficie rocosa y debe
ser rotada continuamente en una serie de pequeños ovalos o
círculos.

21. Rebote
Para mezcla seca, el medio más efectivo de reducir el rebote
incluye: la disminución de la presión de aire, el uso de mayor
cantidad de finos, el pre-humedecimiento de la superficie y el
lanzado a una consistencia estable húmeda.
Una de las grandes ventajas del proceso de mezcla húmeda es
el bajo rebote. La cantidad de rebote depende de la
consistencia del concreto, del uso de aceleradores, de las
técnicas de lanzado y de la graduación de los agregados.
En el proceso de mezcla húmeda el rebote esta ente 10% y
20% por peso, mientras que el proceso de mezcla seca el
rebote puede ser de 15% - 40% para paredes verticales y de
20% - 50% para techos.

22. Presión del aire
La presión del aire de operación es la presión de conducción
del material desde la máquina hacia la manguera. Una regla
práctica es que la presión de operación no debe ser menor de
175 KPa , cuando se utiliza una manguera de 30 m de longitud
o menos. La presión debe incrementarse en 35 KPa por cada
15 m adicionales de manguera .
Para la mezcla húmeda el equipo requiere un suministro de
cono mínimo 3 m3/min a 700 KPa para una operación
adecuada.

23. Curado
Al igual que el concreto, el shotcrete también debe ser
curado de tal manera que su resistencia potencial y su
durabilidad sean completamente desarrolladas. El mejor
método de curado es mantener húmedo el shotcrete
continuamente por 7 días, utilizando para tal fin el agua. El
curado natural puede ser considerado siempre y cuando la
humedad relativa del lugar sea mayor de 85%.

24. MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCION