11.1 Propiedades y fundamentos
Las propiedades del hormigón proyectado cambian considerablemente durante su rápido fraguado. Este tipo de hormigón tiene un mayor contenido de cemento y normalmente contiene aditivos acelerantes de fraguado, lo que genera diferencias de comportamiento respecto al hormigón convencional.
Una vez proyectado, el hormigón adquiere resistencia rápidamente, especialmente cuando se aplica sobre un sustrato sin armadura o refuerzo. La norma europea UNE-EN 206-1 detalla las propiedades del hormigón y, en el caso del hormigón proyectado, define clases de resistencia temprana.
Esta práctica fue adoptada a partir de la experiencia de la Sociedad del Hormigón de Austria y su Guía de Hormigón Proyectado. Según dicha guía, las propiedades deben indicarse en las especificaciones técnicas y administrativas del contrato, en el programa de ejecución del proyecto, en el programa de ensayos y ser descritas mediante designaciones o nomenclaturas breves. Estas clases y resistencias pueden modificarse durante el proyecto según las condiciones de trabajo, de común acuerdo entre contratista y diseñador.
A continuación, se describen las clases de hormigón proyectado, basadas en la versión 2013 de la Guía Austriaca de Hormigón Proyectado.
11.2 Clases de hormigón proyectado
Las clases de hormigón proyectado se definen considerando la función estructural, el nivel de riesgo, los requisitos de durabilidad y la vida útil de diseño. La guía determina la clase de inspección y asocia clases de exposición específicas.
- (SpC I) Hormigón proyectado con bajos requerimientos:
Para aplicaciones con bajos requisitos de desempeño y bajo nivel de riesgo, como el sellado de soportes. - (SpC II) Hormigón proyectado con requisitos normales:
Para propiedades de desempeño normales y nivel de riesgo estándar. Ejemplo: revestimiento primario en túneles para asegurar y apoyar la roca circundante, usado solo o en combinación con otras capas. - (SpC III) Hormigón proyectado con requisitos especiales:
Para construcciones con alto nivel de riesgo y/o requisitos especiales de durabilidad, como revestimientos primarios y secundarios en túneles de roca blanda o en varias capas. Suele requerir alta resistencia a la penetración de agua.
11.3 Clases de resistencias tempranas
Para el hormigón proyectado se definen tres tipos de resistencia temprana, que deben especificarse en las metodologías de medición y en los programas de ensayo del proyecto.
El desarrollo de la resistencia del hormigón proyectado es resultado de dos procesos químicos principales:
- La reacción inicial entre el hormigón fresco y el aditivo acelerante en la boquilla, que genera la resistencia inicial (0 a 60 minutos).
- El aumento de la resistencia a compresión por la hidratación del cemento, conocida como resistencia temprana (3-4 horas).
El desarrollo de la resistencia en los primeros minutos influye en la formación de polvo y rebote. Si la resistencia se alcanza demasiado rápido, el shotcrete se endurece instantáneamente, impidiendo la integración de partículas gruesas. Para mantener la formación de polvo y rebote dentro de límites aceptables, la resistencia medida después de 2 minutos no debe exceder 2 kgf/cm² (0,2 MPa).
11.3.1 Curvas J (ÖBV, 2013)
Si el hormigón fresco debe cumplir ciertos requisitos de desarrollo de resistencia, se especifican clases de resistencia temprana denominadas J1, J2 y J3.
- J1:
Adecuado para capas delgadas sobre sustrato seco y sin requisitos especiales de soporte de carga. Ventaja: baja formación de polvo y rebote. - J2:
Requerido para capas gruesas (incluida sobre cabeza) a alto rendimiento, ubicaciones con filtración de agua, o aplicaciones que requieren carga inmediata (por ejemplo, perforación para anclaje o vibraciones por tronadura). También se exige en casos de rápida resistencia por presión de rocas, suelo o cargas por gravedad. - J3:
Solo debe especificarse en circunstancias especiales, como fuerte entrada de agua, debido a la gran formación de polvo y rebote.
Nota: Esta clasificación se desarrolló originalmente para shotcrete por vía seca, aunque en los últimos años se ha extendido a la vía húmeda. Su especificación debe considerarse con precaución y solo cuando sea imprescindible contar con resistencias a muy corta edad.
