En ingeniería civil , la nivelación de concreto es un procedimiento que intenta corregir una superficie de concreto irregular alterando la base sobre la que se asienta la superficie. Es una alternativa más barata que el hormigón de reemplazo y se realiza comúnmente en pequeñas empresas y hogares privados, así como en fábricas , almacenes , aeropuertos y en carreteras , carreteras y otra infraestructura .
Causas de la liquidación
Las losas de concreto pueden ser susceptibles de asentarse debido a una amplia variedad de factores, siendo el más común una inconsistencia de humedad en el suelo . El suelo se expande y contrae a medida que los niveles de humedad fluctúan durante las estaciones seca y lluviosa . En algunas partes de los Estados Unidos , los suelos naturales pueden consolidarse con el tiempo, incluidas áreas que van desde Texas hasta Wisconsin . La erosión del suelo también contribuye al asentamiento del concreto, que es común en lugares con drenaje inadecuado . Las losas de hormigón construidas sobre terreno relleno también pueden asentarse excesivamente. Esto es común para las casas con niveles de sótano , ya que el relleno en el exterior de los cimientos con frecuencia no se compacta correctamente. En algunos casos, las losas de acera o patio mal diseñadas dirigen el agua hacia el nivel del sótano de una estructura. Las raíces de los árboles también pueden tener un impacto en el concreto, en realidad lo suficientemente poderoso como para levantar una losa o atravesarla por completo; esto es común a lo largo de las vías públicas , especialmente dentro de las áreas metropolitanas . [1]
El asentamiento de hormigón, las superficies de hormigón irregulares y las zapatas irregulares también pueden ser causadas por la actividad sísmica, especialmente en países propensos a terremotos, incluidos Japón , Nueva Zelanda , Turquía y Estados Unidos.
Levantamiento de losas
"Slabjacking" es una tecnología de reparación de concreto especializada. En esencia, el levantamiento de losas intenta levantar una losa de concreto hundida bombeando una sustancia a través del concreto, empujándola efectivamente desde abajo. El proceso también se conoce comúnmente como "mudjacking" y "lechada a presión".
Los relatos sobre la elevación de grandes losas de hormigón mediante el uso de presión hidráulica se remontan a principios del siglo XX . Los primeros contratistas utilizaron una mezcla de suelos disponibles localmente (que a veces incluían piedra caliza triturada y / o cemento para dar resistencia), produciendo una sustancia "similar al barro" y, por lo tanto, el término "secuestro de barro". En los últimos años, algunos contratistas de levantamiento de losas comenzaron a utilizar espuma de poliuretano expansiva . Cada método tiene sus ventajas y desventajas.
El proceso de extracción de losas generalmente comienza con la perforación de orificios de acceso en el concreto , ubicados estratégicamente para maximizar la elevación. Estos orificios varían en tamaño desde 3/8 "hasta 3" dependiendo del proceso utilizado.
Las inyecciones iniciales de material llenan cualquier espacio vacío debajo de la losa. Una vez que se llena el espacio vacío, las inyecciones posteriores comenzarán a levantar el concreto en minutos. Una vez levantadas las losas, se reparan los orificios de acceso y se completa el trabajo. El proceso es rápido en comparación con las aplicaciones tradicionales de remoción y reemplazo y es mínimamente molesto para las áreas circundantes.
La tecnología de slabjacking tiene varios beneficios, que incluyen:
- Costo: puede ser significativamente menos costoso que el concreto nuevo
- Puntualidad de la reparación: el concreto generalmente se puede usar en horas en lugar de días con concreto nuevo
- Impacto ambiental mínimo o nulo, principalmente debido a mantener los desechos fuera de los vertederos
- Estético: no perturba el área circundante ni el paisajismo.
Slabjacking también tiene algunas limitaciones, que incluyen:
- El concreto debe estar en buenas condiciones; si hay demasiadas grietas, el reemplazo podría ser la única opción.
- Pueden ocurrir nuevas grietas a medida que se levanta la losa; la mayoría ya habrían estado presentes, pero no eran visibles antes de levantarla.
- Posible reasentamiento: si se vierte hormigón sobre suelos mal compactados, aún puede hundirse más. Sin embargo, esto también es posible con hormigón nuevo.
El secuestro de losas generalmente se puede dividir en tres tipos de procesos principales:
Secuestro de lodo
El término Mudjacking se origina en el uso de una mezcla de tierra vegetal y cementos Portland inyectados bajo tierra para levantar hidráulicamente losas de concreto. El secuestro de lodo se puede lograr con una variedad de mezclas. El más común es una mezcla de tierra o arena local , mezclada con agua y cemento. Se pueden incluir otros aditivos en la mezcla para aumentar la "bombeabilidad" / lubricación, mejorar la resistencia / tiempos de curado o como relleno. Los aditivos que pueden estar presentes incluyen: arcilla / bentonita , cenizas volantes , arena de estanque, grava , cementos para mampostería o cal triturada . Este proceso generalmente requiere orificios de entre 1 "y 2" de diámetro. Este " lodo " se inyecta debajo de las losas de hormigón, a menudo mediante una bomba móvil que puede acceder a la mayoría de las losas. Una vez que se llena el vacío debajo de la losa, la presión se acumula debajo de la losa, levantando el concreto de regreso a su lugar. Una vez en su lugar, los agujeros se rellenan con una lechada del mismo color .
Beneficios del secuestro de lodo
- Elevación de losa a baja presión
- Elevación finamente controlada de la losa
- Relleno completo del vacío, sin bolsas de aire.
- Mayor resistencia a la compresión que la nivelación de espuma
- Amigable con el medio ambiente
- Económico
Desventajas de Mudjacking
- Requiere más limpieza después en comparación con la nivelación de espuma
- Agujeros más grandes de los tres procesos principales
- Puede ser un proceso más lento debido al menor volumen de material del carro móvil.
Nivelación de lechada de piedra caliza
Este método utiliza una piedra caliza pulverizada, comúnmente llamada cal agrícola . mezclado con agua , y algunas veces con cemento Portland , para crear una lechada con la consistencia de un batido espeso. Esta lechada se bombea hidráulicamente debajo de la losa a través de orificios de 1 ". Debido a su naturaleza semifluida, se empuja contra sí misma, llenando los huecos debajo de la losa. Una vez que se llena el vacío, la presión se acumula, levantando lentamente la losa en su lugar. Debido a Debido a la baja presión de este método, los profesionales capacitados pueden controlar el levantamiento de la losa de concreto con precisión, sin la preocupación de levantarla demasiado. Esto también disminuye la probabilidad de que se agriete o dañe aún más la losa. Una vez que la losa se levanta en su lugar, los agujeros se rellenan con una lechada no retráctil del mismo color.
A pesar de que la presión de inyección es relativamente baja, en comparación con Foam Leveling, Stone Slurry Grout Leveling tiene una alta resistencia a la compresión de 240 libras por pulgada cuadrada . [2] Esto equivale a 34,560 libras de fuerza de elevación por pie cuadrado. Con cemento Portland agregado, esto puede aumentar a más de 6,000 psi [3] o 864,000 libras por pie cuadrado. Una vez que la lechada se seca, crea una base de piedra casi sólida para el concreto nivelado (muy similar a la base de piedra original sobre la que se vertió el concreto).
Beneficios de la nivelación de lechada de lechada de piedra
- Elevación de losas a baja presión
- Elevación finamente controlada de la losa
- Cuando la lechada de piedra caliza se seca, crea un subsuelo duro para la losa de hormigón.
- Agujeros más pequeños que el Mudjacking
- Mayor resistencia a la compresión entre los tres métodos.
- Amigable con el medio ambiente
- Económico
Desventajas de la nivelación de lechada de lechada de piedra
- Requiere más limpieza después en comparación con la nivelación de espuma
- Por lo general, las losas que se levantarán deben estar a menos de 100 pies del equipo de bombeo basado en camión
- Agujeros más grandes que la nivelación de espuma
- Sin suficiente cemento, el agua de lluvia puede erosionar los materiales de nivelación de piedra caliza y provocar el reasentamiento
Expansión de la nivelación de espuma estructural
[4]
La nivelación de espuma utiliza poliuretano en un proceso de inyección. [5] Se inyecta un polímero de dos partes [6] a través de un orificio de menos de una pulgada de diámetro. Aunque el material se inyecta a una presión más alta que las lechadas cementosas tradicionales , la presión no es lo que causa el levantamiento. La expansión de las burbujas de aire en el material inyectado debajo de la superficie de la losa realiza la acción de elevación real cuando la resina líquida reacciona y se convierte en una espuma estructural. El material inyectado debajo de una losa a levantar primero encontrará suelos débiles, expandiéndose en ellos de tal manera que se consolide y haga que los subsuelos se vuelvan más densos y llenen los huecos debajo de la losa. Una propiedad inherente de las espumas en expansión es que seguirán el camino de menor resistencia, expandiéndose en todas las direcciones. Otra propiedad inherente incluye alcanzar un estado hidroinsensible o hidrofóbico cuando se cura con tiempos de curado del 100% en tan solo 30 minutos. Las inyecciones de celda cerrada no retienen la humedad y no están sujetas a erosión una vez colocadas.
Algunas espumas de polímero de celda cerrada tienen una capacidad de elevación de referencia de 6.000 libras por pie cuadrado y se han realizado procedimientos de nivelación en los que se han levantado y estabilizado cargas de hasta 125 toneladas en una superficie de menos de 900 pies cuadrados. las espumas son aún más fuertes, con resistencias a la compresión de 50 psi y 100 psi en un estado de elevación libre. Eso equivale a 7,200 a 14,000 libras por pie cuadrado de soporte. [7]
Beneficios de expandir la nivelación de espuma estructural
- Requiere menos limpieza que la nivelación de lechada de piedra caliza o Mudjacking
- Agujeros más pequeños
- Las unidades móviles pueden llegar a áreas inaccesibles para equipos basados en camiones.
- No retiene la humedad
- No se erosiona cuando se somete al agua de lluvia.
- Ligero y no causará asentamientos adicionales
Desventajas de expandir la nivelación de espuma estructural
- Requiere técnicos especialmente capacitados para instalar correctamente
- Mayores habilidades técnicas requeridas para operaciones y mantenimiento de equipos.
- Se puede acumular calor intenso debido a una instalación incorrecta de poliuretano
- No es respetuoso con el medio ambiente, ya que el poliuretano es un plástico [8]
- Toxicidad potencial del polvo de espuma estructural [9]
Referencias
- ↑ Grantham, Michael (19 de septiembre de 2016). Concrete Solutions: Proceedings of Concrete Solutions, 6a Conferencia Internacional sobre Reparación de Concreto, Salónica, Grecia, 20-23 de junio de 2016 . Prensa CRC. ISBN 978-1-315-31558-4.
- ^ https://www.a1concrete.com/application/files/3215/6165/6803/AgLime_ConcreteLeveling_StrengthTest-1.pdf
- ^ https://www.a1concrete.com/application/files/4415/6165/6805/AgLime_ConcreteLeveling_StrengthTest-3.pdf
- ^ "Espuma de poliuretano superior - Espuma niveladora de hormigón" .
- ^ Sivertsen, Katrine (primavera de 2007). "Espumas de polímero, 3.063 Física de polímeros" (PDF) . Consultado el 14 de febrero de 2013 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ "Hoja de datos técnicos, Precision Lift 4.0 # - Componentes A y B" (PDF) . Prime Resins, Inc. 2015-03-31. Archivado desde el original (PDF) el 23 de abril de 2016 . Consultado el 13 de abril de 2016 .
- ^ "Elevación de losas con espuma de poliuretano: ¿qué tan fuerte es lo suficientemente fuerte?" . Polímeros de alquimia. 2013-06-12. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2016 . Consultado el 9 de septiembre de 2016 .
- ^ Wang, Jiao; Liu, Xianhua; Li, Yang; Powell, Trevor; Wang, Xin; Wang, Guangyi; Zhang, Pingping (15 de noviembre de 2019). "Los microplásticos como contaminantes en el medio ambiente del suelo: una mini revisión". Ciencia del Medio Ambiente Total . 691 : 848–857. Código Bibliográfico : 2019ScTEn.691..848W . doi : 10.1016 / j.scitotenv.2019.07.209 . PMID 31326808 .
- ^ Thyssen, J; Kimmerle, G; Dickhaus, S; Emminger, E; Mohr, U (1978). "Estudios de inhalación con polvo de espuma de poliuretano en relación con la carcinogénesis del tracto respiratorio". Revista de Patología y Toxicología Ambiental . 1 (4): 501–8. PMID 722200 .