La construcción es uno de los indicadores económicos más importantes de cualquier país. En este sentido, el desarrollo tecnológico demanda mayor especialización en la maquinaria, los equipos humanos y los materiales, como los aditivos, que permiten avanzar en la meta por la eficiencia, productividad y calidad en los insumos y procesos en este ámbito.
Uno de los materiales más especializados en el área de la construcción es el concreto lanzado. Sus antecedentes se remontan a 1911, cuando el científico estadounidense Carl Ethan Akeley registró la primera máquina presurizada para proyectar mortero de manera continua (1).
La construcción es uno de los sectores productivos fundamentales que refleja, en la mayoría de los casos, el estatus de la economía de cualquier país.
Desde entonces, se han estimulado progresos para el desarrollo de métodos, tecnologías, equipos y aplicaciones que mejoren la calidad, propicien mayor seguridad y eleven la productividad en los ciclos de construcción (1).
Para efectos de seguridad en este tema, existe el blindaje arquitectónico.
Si quieres saber más, consulta: “Blindaje arquitectónico: todo lo que debes saber”.
¿Qué es el concreto lanzado?
El concreto lanzado o proyectado, también conocido como shotcrete (por su traducción en inglés), es un sistema de colocación de concreto por compresión neumática, que funciona a través de un conducto por el que sale proyectado para colocarse en una superficie, que puede ser tanto vertical como horizontal (2).
Este término surgió oficialmente en los años 50, cuando el American Concrete Institute (ACI) lo definió como un mortero o concreto lanzado a altas velocidades sobre una superficie, que puede ser de acero, madera, piedra, terreno natural, concreto, poliestireno, mampostería, entre otros (1).
Es utilizado comúnmente en tramos difíciles como los taludes, túneles, muelles, muros de contención y minas, con el objetivo de rentabilizar la construcción y embellecer la misma (1).
El concreto lanzado es un material sólido, durable y con propiedades de adherencia muy potentes (2).
Una de las cualidades más importantes del proceso de lanzado del concreto es que no sólo incluye la proyección, sino la compactación del material; etapas realizadas al mismo tiempo. De esta manera se logra influir en los tiempos del proceso productivo, apuntando al desempeño, la eficiencia y la calidad (1).
Los tipos de concreto proyectado más comunes son: superplastificantes, retardadores, con humo de sílice coloidal y en polvo, humo de sílice en polvo con polímeros y aquéllos que funcionan como auxiliares en el bombeo y la estabilización (1).
Si te interesa saber más sobre los pisos de concreto, te invitamos a leer:
“Pisos de concreto: la guía completa”.
Características y ventajas del concreto lanzado
Este método de construcción se caracteriza por ser rápido, flexible y económico. Con este proceso es posible conseguir (1) (2):
• Alta resistencia temprana
• Buena bombeabilidad
• Densidad similar al concreto normal y al de alta resistencia
• Características adecuadas de fraguado del concreto
• Correcta manejabilidad
• Rebote mínimo
• Buen diseño de mezcla
• Resistencia a la compresión, la abrasión, el calor y los cambios climáticos
• Baja absorción
• Mayor impermeabilidad
• Resistencia al congelamiento, deshielo, fuego y a las sustancias químicas
Además de estos efectos, las ventajas de su aplicación consisten en que se puede proyectar a cualquier altura y superficie, se adhiere inmediatamente, sostiene su propio peso, logra el revestimiento adecuado para soporte, y se puede concretar el refuerzo, ya sea con fibra o malla de acero.
En PSI Concreto recomendamos ampliamente que sea con fibra, ya que este material permite controlar el agrietamiento por retracción plástica y secado, o en caso de esfuerzo térmico. Escríbenos para saber más.
Además de esto, la principal ventaja del concreto lanzado es que no requiere tiempos prolongados para obtener estos efectos y características (1).
Si lo que buscas es conocer otro tipo de pisos, te recomendamos
consultar: “Pisos epóxicos: todo lo que debes saber”.
Ejemplos de aplicación del concreto lanzado
Es comúnmente utilizado en la estabilización y el revestimiento de excavaciones aplicadas a construcciones o proyectos subterráneos, como los túneles, las cámaras, minas y galerías, además de zanjas, taludes, revestimientos protectores o capas de desgaste (1).
Asimismo, es útil para reparar el concreto (reemplazarlo o reforzarlo), restaurar edificios y sellar filtraciones. Brinda protección especial a portantes livianos y es usado hasta en aplicaciones artísticas (1), como veremos más adelante.
Todo depende del objetivo de aplicación, que puede ser el de proteger superficies, consolidar, contener, revestir, impermeabilizar y reforzar de manera estructural (2).
Un ejemplo son los tramos carreteros, como es el caso de las autopistas, siempre y cuando tengan una correcta evaluación de las peculiaridades del sitio para que sea posible adherir el material a la roca y lograr, mediante el concreto lanzado en taludes, la estabilización en ciertas zonas del camino.
Otras aplicaciones importantes son: cisternas, tanques de agua, albercas, lagos artificiales, rock scaping, canales, drenajes, muelles, diques, represas, domos geodésicos, cascarones, túneles, minas, chimeneas, hornos y torres (3).
Otro manejo del concreto es el premezclado. Si deseas saber más sobre sus aplicaciones, consulta: “Concreto premezclado: guía de beneficios y proceso de suministro”.
¿Por qué utilizar concreto lanzado?
El concreto lanzado logra la tersura y forma del concreto tradicional, con la misma resistencia, pero menor costo y mayor eficiencia, productividad y rentabilidad durante el proceso constructivo, ya que con este material se reducen los tiempos de aplicación entre el 20 y 30 por ciento (1).
Este concreto ha sido muy utilizado en Europa, Estados Unidos y Japón (1), debido a que impacta a la ingeniería estructural en el sector de la construcción. De hecho, como hemos mencionado, se puede lograr una mejor capacidad potenciando estas características al utilizar fibras (1).
En PSI Concreto te podemos asesorar en el uso del concreto lanzado con fibra. Si quieres saber más, escríbenos.
Con el concreto lanzado, los tiempos de aplicación se reducen entre el 20 y el 30% (1).
También es importante la reparación y habilitación de elementos estructurales con este concreto. Especialmente, se recomienda resolver todos los revestimientos primarios y secundarios en túneles y taludes con este material (1).
Si bien un problema que se atribuye al concreto lanzado es la dificultad de ventilar este tipo de construcción por la rugosidad de las paredes, sugerimos que se solucione mediante el planchado o aplanado del concreto (1). Con esta sencilla medida podremos lograr mejores resultados y acabados.
Si te interesa saber más sobre los niveles de blindaje y seguridad en la construcción, hemos preparado un artículo para ti: “Guía completa sobre los niveles de blindaje y sus características”.
Guía general del concreto lanzado
Como primer paso, es fundamental hacer una evaluación del sitio, realizar pruebas de laboratorio, supervisar, contar con trabajadores expertos en el proceso y material, definir un método de lanzamiento adecuado (que implica el correcto diagnóstico del terreno y los objetivos del proyecto).
También es importante la selección cuidadosa de la maquinaria que será utilizada, de acuerdo con las especificaciones del espacio (1). Recuerda que el concreto lanzado se adhiere fácilmente en rocas limpias, duras, libres de aceites u otros materiales, por lo que si éstas son blandas o están polvosas, la aplicación no funcionará (1).
Los componentes principales de la aplicación son: material adecuado, proceso definido y sistema o equipo consolidado (1).
Si la mezcla tiene agregados finos se le llama “mortero lanzado”, pero si son gruesos es “concreto lanzado”. Los procesos de aplicación del concreto pueden ser por vía seca (gunite) o húmeda (shotcrete) (1). Las características de ambos modos son las siguientes (3):
• La vía seca es cuando se le añade agua en la boquilla y la húmeda, se agrega antes de entrar a la manguera.
• La forma seca genera un control instantáneo sobre el agua y da consistencia a la mezcla. Es apropiada para agregados livianos, materiales refractarios y concreto de resistencia temprana. Además, se puede transportar a largas distancias y genera menor desperdicio y mayor flexibilidad.
• La vía húmeda se controla en el equipo de entrega. Garantiza que el agua de mezclado se combine con todos los demás ingredientes. Además, produce menos polvo, rebote ni desperdicio de material, con lo que es posible lograr una producción mayor.
La selección del método depende de la economía, el acceso a la obra, la disponibilidad del material y el equipo, además de la experiencia y selección del contratista. En general, el concreto lanzado vía húmeda es más usado que el seco (3).
Entre la gunite y el shotcrete alcanzan una producción de aproximadamente 8 millones de m3 por año en todo el mundo (3).
Respecto del equipo necesario se puede ocupar el siguiente (3):
• Compresor de aire de 3300 a 900 CFM (pies cúbicos por minuto), mangueras y conexiones.
• Lanzadora de concreto, revolvedora de sacos, bomba de agua de alta presión, mangueras y conexiones para vía seca.
• Bomba y trompos de concreto premezclado para vía húmeda.
• Andamios y/o plataforma de elevación.
• Equipo de seguridad, como arnés, guantes, mascarilla, casco, lentes, botas y protección auditiva.
• Accesorios y herramientas, como el acero de refuerzo (varilla o malla electrosoldada), fibras, anclajes, reglas, alambres, planas, cucharas y llanas.
Por otra parte, para asegurar los resultados de este sistema, deben considerarse los siguientes puntos (3):
• Diseño adecuado de la mezcla: considerando resistencia, proporción, agregados, agua, aditivos, fibras y cemento.
• Preparación de la superficie: que esté limpia y libre de polvo o sustancias.
• Mezclado de materiales, según lo definido en el diseño.
• Aplicación con boquillero para reducir el rebote y las oquedades.
• Curado como cualquier otro concreto.
Conoce más sobre la fibra de acero en:
“Fibra de acero: guía de usos, tipos, características y recomendaciones”.
Uso de fibras en el concreto lanzado
En principio es necesario considerar las funciones de los agregados para el caso del concreto proyectado o lanzado (shotcrete). Estos tienen incidencia en (1):
• La homogeneidad de la mezcla.
• Los parámetros para determinar el agua.
• Las propiedades mecánicas (resistencia a la tensión, flexión y a la compresión).
• La manejabilidad de la mezcla (partículas).
• La durabilidad requerida (porosidad y pureza).
El uso del concreto lanzado con fibra data de 1971 en Estados Unidos. A finales de esa década, ya se utilizaba en países como Noruega (1).
La importancia del uso de fibras como refuerzo se basa en que (1):
• Mejoran la resistencia al impacto, así como la ductilidad y tenacidad.
• Controlan el agrietamiento por retracción plástica y secado, o por esfuerzos térmicos.
• Tienen mayor control de la transmisión de carga tras el agrietamiento.
• Las fibras que se pueden usar son de tipo metálico o sintético, siempre que contengan componentes como el polipropileno o el polietileno.
En PSI Concreto te recomendamos usar fibras para reforzar, ya sea de acero o polipropileno, en vez de malla. Si quieres saber más de esto, te sugerimos leer nuestra sección de artículos sobre las fibras para concreto o entrar en contacto con nosotros.
Si te interesa el tema en general de las fibras, consulta:
“Fibra para concreto: guía de tipos y usos”.
Macroproyectos innovadores de concreto lanzado
Tomando en cuenta las propiedades y posibilidades del concreto lanzado es muy importante pensar sobre su utilidad a gran escala en obras de alto impacto, no sólo estructural o edificante, sino también arquitectónico, ya que el material y el proceso permiten generar construcciones destacadas. Algunos ejemplos son (4):
1. Proyecto Marmaray. Es una construcción bajo el mar que une los dos puntos del estrecho del Bósforo para conectar túneles ferroviarios entre Europa y Asia. Se realizó en Noruega y tiene un tramo de casi 14 kilómetros (km), de los cuales 1.4 están bajo el agua a una profundidad de 62 metros. Fue hecho con concreto lanzado a prueba de fuego, representando un desarrollo innovador y de gran trascendencia.
2. Metro de Lausana. En Suiza, inaugurado en 2010, constituyó el primer tren automático y con pasos a desnivel de forma subterránea. En este caso, la importancia del concreto lanzado fue reducir al mínimo el riesgo de inundación o daño al drenaje, debido a las excavaciones y construcciones profundas en la zona.
3. Centro Darwin del Museo de Historia Natural. En Inglaterra, a la entrada del sitio, se encuentra un “capullo” gigante de ocho pisos de altura. La construcción curvilínea de esta zona del museo requería de una solución de concreto lanzado reforzado para que las paredes alcanzaran un grosor de 30 centímetros, sin necesidad de usar moldes temporales o permanentes, como los encofrados.
4. Robots en Antioquía. En Colombia, se utilizaron robots de última tecnología para el lanzamiento de concreto en una vía que conectará, en total, a cuatro zonas del país. Estos túneles requirieron más de 7 mil metros cúbicos de material, como parte del proyecto Pacífico 1.
Con estos ejemplos, es posible visualizar al material en su calidad de permanencia e innovación dentro del sector de la construcción y la arquitectura, siendo un proceso específico para proyectos que requieren de alto cuidado, resistencia y edificación, convirtiendo la exigencia de espacios, volúmenes, formas y dimensiones en retos, cuya solución va de la mano del concreto lanzado.
En PSI Concreto te asesoramos en todo momento para que tu proyecto consiga la calidad esperada, con el nivel de especialización necesario. Contáctanos para saber más e impulsar juntos tu proyecto de construcción.
Si deseas saber más detalles sobre la fibra de polipropileno, te invitamos a leer:
“Fibra de polipropileno para concreto: guía de características y beneficios”.
Referencias
[1] Raquel Ochoa. Concreto lanzado para túneles y taludes. Construcción y tecnología en concreto, 2014. Consultado el 28 de septiembre de 2020.
[2] Freyssinet. Concreto Lanzado. Freyssinet, s/f. Consultado el 28 de septiembre de 2020.
[3] Adriana Reyes. Concreto Lanzado. Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCyC), s/f. Consultado el 28 de septiembre de 2020.
[4] 360 Concreto. 11 cosas que debes saber sobre concreto lanzado. 360 Concreto, s/f. Consultado el 30 de septiembre de 2020.
Publicado en: Pisos de concreto
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