7.1 Dosificación y mezclado de shotcrete vía húmeda
El proceso de dosificación consiste en pesar o medir los materiales en masa o volumen según lo especificado. El mezclado es el proceso de combinar los materiales componentes para que se distribuyan de manera uniforme, y la agitación mantiene la mezcla en condición utilizable hasta su uso.
El hormigón y mortero proyectado deben ser dosificados y mezclados como un hormigón tradicional. En Chile no existe normativa especial para el shotcrete, pero para esta etapa las recomendaciones de la norma NCh170 son generalmente aplicables. La capacidad de la planta para mezclar uniformemente debe establecerse mediante ensayos preliminares en laboratorio y corroborarse en pruebas a escala real durante la pre-construcción.
El mezclado puede realizarse por varios métodos: en planta, por etapas o en equipo móvil. Cada método puede ser ventajoso según las necesidades del proyecto.
Mezclado por etapas
Consiste en mezclar parcialmente todos los materiales en una planta central y transferir la mezcla a un mezclador móvil (por ejemplo, camión mixer) para la mezcla final antes de la descarga. Este método debe ser evaluado mediante estudios y pruebas preliminares.
Mezclado móvil
Todo el mezclado se realiza en un camión, donde se cargan los materiales en una planta de dosificación centralizada. Es el sistema más adoptado para la producción de hormigón o shotcrete.
Mezclado en planta
El mezclado se realiza en una planta de hormigón con requisitos técnicos de operación y un plan de revisión y calibración. Debe estar ubicada cerca de los puntos de distribución. Los ingredientes se mezclan completamente antes de la descarga en el equipo de transporte. Para shotcrete, se recomiendan plantas de eje vertical tipo turbomezclado o planetarias.
7.2 Dosificación y mezclado de shotcrete vía seca
La mayoría de los ingredientes secos se mezclan previamente en una planta y se almacenan en bolsas, o se mezclan en una planta de hormigón. El contenido de humedad de la mezcla antes de añadir el agua en la boquilla debe estar entre 2% y 5% para minimizar el polvo. Más de 5% de humedad puede causar obstrucciones en la línea.
La manipulación, control de calidad y manejo de estas bolsas predosificadas es clave para la correcta operación.
7.3 Otras consideraciones sobre el mezclado
7.3.1 Generalidades
El hormigón o mortero requerido para la proyección depende del tipo de equipo de transporte, la distancia de entrega y el procedimiento de aplicación. Para un contenido de cemento y relación a/c dada, la consistencia o flujo puede ajustarse con aditivos químicos añadidos en la planta o en obra.
7.3.2 Fibras y aditivos
Se debe consultar al fabricante o distribuidor de las fibras para elegir el método de adición adecuado, que puede variar según el tipo de fibra. En proyectos grandes, es cada vez más común el uso de dosificación automatizada para fibras, aunque en Chile su implementación es limitada.
La dosificación de aditivos debe realizarse según las recomendaciones del fabricante y las pruebas realizadas para el tipo de cemento y proyecto. Normalmente, los aditivos se dosifican dentro de ±5% mediante equipos automáticos.
7.3.3 Temperatura de mezclado
El shotcrete es muy sensible a la temperatura ambiental durante el mezclado, transporte y proyección. Las guías internacionales recomiendan no mezclar si la temperatura de los materiales está por debajo de 5°C o sobre 35°C, salvo que se tomen precauciones especiales. En estos casos, se debe consultar a un especialista.
Según la Guía Austriaca de Hormigón Proyectado, el hormigón fresco debe tener más de 15°C. Temperaturas superiores a 25°C pueden causar rigidez excesiva y menores a 13°C reducen la resistencia temprana.
Medidas para alcanzar una temperatura de trabajo favorable:
- A baja temperatura: calefacción (evitando vapor directo), almacenamiento cubierto de agregados, calefacción del agua de mezcla.
- A alta temperatura: aspersión del árido grueso, almacenamiento cubierto, enfriamiento de materiales en casos especiales.
7.4 Transporte
7.4.1 Generalidades
El transporte y entrega implican llevar el shotcrete al equipo en cantidades adecuadas y con el mínimo tiempo de transporte, lo que es especialmente importante en construcción subterránea. Los métodos incluyen equipos agitadores montados en camión, líneas de transporte vertical, sacos para mezcla seca, entre otros.
La elección del método depende del proceso de proyección (húmedo o seco), accesibilidad, sistema de manejo de materiales, ubicación de los frentes de trabajo y demanda por turno.
El transporte desde la planta hasta el punto de colocación debe hacerse en equipos móviles que prevengan segregación, pérdida de material y rigidización prematura. Equipos con aspas en mal estado no son aptos para este fin.
7.4.2 Agitador sobre camión
Cuando se entrega en un agitador sobre camión, el vehículo debe proporcionar agitación adecuada. Las plantas identificadas como de agitación no deben usarse para mezclar shotcrete a menos que se demuestre su uniformidad según NCh1789.
7.4.3 Descargas verticales
Al transportar shotcrete por una línea de acero inclinada o vertical, el diámetro debe estar entre 150 y 300 mm, según el desnivel y la consistencia. Dado que el shotcrete es abrasivo, se debe verificar el desgaste por velocidad de caída y fricción.
Antes de usar la línea, debe lubricarse con lechada de cemento o mezcla adecuada. Se requiere un disipador de energía en el extremo final, generalmente una batea, que puede funcionar como remezclador si hay segregación.
7.4.4 Bombeo
Las bombas de shotcrete se usan para transportar el material a través de tuberías hasta la boquilla. La bomba debe estar en buenas condiciones y bien mantenida. Es fundamental lavar la bomba y las líneas al final de cada turno.
