Este documento describe un proyecto de investigación de la Universidad Politécnica de Cataluña que tiene como objetivo optimizar el proceso de construcción con hormigón proyectado mediante el estudio de su fluidez, cohesión y propiedades mecánicas. El proyecto involucra el desarrollo de un método para dosificar el hormigón, pruebas en laboratorio y de campo, y el análisis del ciclo de vida y viabilidad de nuevos materiales como caucho y escorias recicladas. Los resultados esperados son artículos cient

1. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos Optimización técnica, económica y medioambiental de procesos constructivos mediante hormigón proyectado por vía húmeda (TRA1999-0788) A. Aguado, L. Agulló (I.P.), A. Josa, T. Garcia, J. Roncero BEKAERT IBÉRICA, S.A. CEMENTOS MOLINS INDUSTRIAL, S.A. FOMENTO DE CONSTRUCCIONES Y CONTRATAS, S.A. IBÉRICA DE GUNITADOS, S.L. PAYMASA (Proyectos, Análisis y Medio Ambiente, S.A.) PROMOTORA MEDITERRÁNEA, S.A.

2. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -LÍNEAS DE ACTUACIÓN. Estudio relativo a la fluidez y cohesión de la mezcla en fresco (pasta-mortero-hormigón): - ensayos gravitatorios ensayos de reología Estudio relativo al material endurecido (hormigón proyectado) Propuesta metodológica de dosificación. Aplicación del análisis del ciclo de vida al hormigón proyectado. Materiales componentes (aditivos de última generación, fibras) Viabilidad de nuevos componentes (caucho, escorias, áridos reciclados) trabajos de gabinete trabajos en laboratorio (LTE) trabajos in situ (obra túnel)

3. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - CONO DE MARSH. Tiempo de Fluidez % sp/c Punto de saturación 15.5 cm 29 cm 6 cm Diámetro de abertura: 8 mm para pasta 12.5 mm para mortero 800 ml 200 ml

4. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DEL PUNTO DE SATURACIÓN. Representar los puntos en una gráfica log(T)-sp/c Determinar las inclinaciones  y  :  ij = tg -1 [(y j -y j-1 )/(x i+1 –x i )]  ij = 180º-(  ij -  i+1, j-1 ) Seleccionar el punto de saturación como aquel con un ángulo  dentro del intervalo 140º ± 10º. S p / c ( % ) Log(tiempo de fluidez) y j y j - 1 y j - 2 y j - 3 y j - 4 x i x i + 1 x i + 2 x i + 3 x i + 4  i j  i j  i + 1 , j - 1  tiempo de fluidez   j    1 4 0    0 0  i j Punto de saturación

5. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - FLUIDEZ: SLUMP FLOW. Valores recomendados: Diámetro final = 60-70 cm T 50 = 3-5 segundos

6. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - FLUIDEZ: EMBUDO. Tiempo recomendado: 10 segundos

7. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - BLOQUEO: CAJA L.

8. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - COEFICIENTE DE BLOQUEO: CAJA L. Variable: Distancia entre barras de armadura Coeficiente de bloqueo > 0.8

9. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - COHESIÓN (SEGREGACIÓN).

10. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos - SEGREGACIÓN DE ÁRIDOS EN EL TUBO.

11. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -DOSIFICACIÓN HORMIGÓN PROYECTADO: NORMATIVAS.

12. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Planteamiento general. Hormigón colocado =Hormigón de partida -variación por colocación Variación por colocación  rebote incorporación de aire Caracterísitcas h c  dato de proyecto Evaluación de la variación por la colocación  H p = H c +variación por colocación 3 etapas  evaluación de coeficientes de rebote definición del hormigón colocado determinación del hormigón de partida

13. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos r m rebote medio del hormigón proyectado r 1 coeficiente relativo al equipo técnico y humano de proyección r 2 coeficiente relativo a las características del soporte a proyectar r 3 coeficiente relativo a la composición del hormigón de partida r 1 y r 2 independientes de la dosificación  obtener sus valores óptimos de forma independiente a la dosificación r 3 es función de los coeficientes de rebote parciales de sus componentes: -PROPUESTA METODOLÓGICA. Coeficientes de rebote.

14. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Coeficientes de rebote.

15. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Hormigón de partida. Relación entre hormigón colocado y de partida: en peso en volumen Por componentes (en peso):

16. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Hormigón de partida. Relación entre hormigón colocado y de partida (en kg/m 3 ): 

17. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Hormigón colocado. Cemento: Se deja a elección del usuario Dosificación en hormigón de partida entre 375-425 kg/m 3 cantidad de finos para facilitar el transporte mayor porosidad del hormigón proyectado  menor f c

18. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Hormigón colocado.  f ck resistencia característica del hormigón colocado (kp/cm 2 ) k coef. que tiene en cuenta la categoría del cemento y edad edad del hormigón (Duriez) c volumen de cemento del hormigón colocado a volumen de agua del hormigón colocad P t volumen de poros totales del hormigón colocado: 12% vía húmeda 17% vía seca Cantidad de agua: a partir de la formulación de Feret (1896) - Agua:

19. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Hormigón colocado. Curva granulométrica de referencia  Bolomey (modificada) y % en volumen que pasa por d b parámetro adimensional (b=16) d abertura tamiz (mm) T MAX tamaño máximo real (mm) T MAX en función del tamaño máximo en el hormigón de partida corregido por coeficientes que tienen en cuenta el sistema de proyección (  1 ) , las características de la superficie de proyección (  2 ) y su posición (  3 ) . - Áridos:

20. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Hormigón colocado. - Áridos:

21. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -PROPUESTA METODOLÓGICA. Hormigón colocado. Con la formulación de Faury (1944) se obtienen las cantidades de árido fino y grueso del hormigón colocado: I c volumen de huecos del esqueleto granular del hormigón  s ,  g peso específico del árido fino y grueso en kg/dm 3 s , g proporciones de árido fino y grueso a volumen de agua en hormigón colocado P t volumen total de poros del hormigón colocado - Áridos:

22. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -BML-VISCOSIMETER.

23. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -EQUIPO DE PROYECCIÓN POR VÍA HÚMEDA.

24. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -CAMPAÑA EXPERIMENTAL. Hormigón proyectado. Hormigón de referencia: Cemento Agua Áridos (tamaño máximo de 12 mm) Microsílice Aditivo plastificante Variables de estudio: Aditivos de autocurado interno Acelerante libre de álcali Incorporación de fibras sintéticas frente a las fibras metálicas.

25. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -CAMPAÑA EXPERIMENTAL. Hormigón proyectado. Hormigón endurecido: Densidad aparente y específica aparente Porosidad Resistencia a compresión Modulo de deformación longitudinal Retracción Tenacidad Hormigón fresco: Caracterización reológica Densidad hormigón fresco Consistencia Rebote pH

26. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -CAMPAÑA EXPERIMENTAL. Hormigón proyectado. Viabilidad de nuevos componentes (vertiente medioambiental): caucho reciclado (neumáticos) escorias de incineradora áridos reciclados (hormigón de demolición)

27. UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA E.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos -RESULTADOS PREVISTOS. Científicos: Artículos en revistas científicas/congresos Tecnológicos: Recomendaciones para el diseño del material y proceso constructivo de obras mediante hormigón proyectado por vía húmeda. Seminario/jornada de divulgación.