GCP Applied Technologies desarrolló Tytro®

 

INTRODUCCIÓN

El uso cada vez más frecuente del hormigón proyectado, fundamentalmente el llamado “vía húmeda”, como revestimiento y/o componente estructural de túneles, obras subterráneas y de sostenimiento motivó un continuo desarrollo de los tres pilares en que se apoya el resultado de esta tecnología: ejecución – equipamiento – hormigón.
En los comienzos del uso de esta tecnología se empleaban obreros de tareas generales para las tareas de proyección; sin embargo el avance está llevando a que se requiera que la mano de obra de proyección en países como Chile, sea capacitada y certificada por un organismo de capacitación.
También en lo que hace a equipamiento se comenzaron a usar bombas de hormigón y el avance permite hoy disponer de equipamiento de proyección de alta calidad, con brazo robotizado que reduce la exposición al riesgo de los aplicadores, incrementando su calidad. Además, estos equipamientos vienen integrados con softwares de aplicación y de control de gestión lo cual aumenta la calidad del hormigón proyectado, permitiendo tener una trazabilidad del trabajo ejecutado.
En lo que hace al hormigón a proyectar tiene la misma evolución que los otros dos pilares y por supuesto, los componentes del mismo (cemento, agregados, adiciones y aditivos) también están evolucionando para atender los requerimientos de esta tecnología.
Por ende, en el caso de los aditivos para hormigones proyectados, el camino evolutivo fue el mismo. Se comenzó tomando los aditivos de hormigón convencional (plastificante, superfluidificantes, retardadores de fraguado, incorporadores de aire), por supuesto con el agregado, en la mayoría de los casos, a nivel de la boquilla de proyección de un acelerante de fraguado para asegurar el sostenimiento de los mismos.
Así como en los otros pilares los proveedores habían aportado innovaciones, entendimos, desde GCP Applied Technologies, que podíamos contribuir al pilar de hormigón, desarrollando un paquete de aditivos que atienda las necesidades específicas de la tecnología del hormigón proyectado.
Por esto, en el año 2013, iniciamos un programa de Investigación y Desarrollo (I+D) con el objetivo de desarrollar un sistema integral avanzado de aditivos para hormigón proyectado. Así fue que, en el final del año 2015, lanzamos en los mercados de Canadá, Chile y Australia, mercados de uso intensivo de hormigón proyectado de alta exigencia para proyectos mineros y túneles, un sistema que llamamos Tytro®.
El sistema Tytro®, está conformado por una familia de aditivos, que tomando como base los aditivos empleados en la industria del hormigón elaborado, con ajuste en sus formulaciones para tornarlos más eficientes en las condiciones de elaboración, aplicación y exposición de los hormigones proyectados que son muy diferentes a las de los hormigones no proyectados.
Sobre todo en túneles y obras subterráneas se presentan condiciones diferentes a los hormigones elaborados convencionales, ya sea por materiales empleados (cementos especiales para atender condiciones de durabilidad, agregados disponibles en la zona), condiciones de medio ambiente (espacios confinados, temperatura, humedad) y condiciones de aplicación (tiempo entre elaboración y aplicación, temperatura y humedad ambiente, equipo empleado).
Esto permitió el desarrollo de las familias de aditivos que conforman el sistema Tytro®.

Sistema Tytro® de aditivos para hormigones proyectados:

  • Tytro® WR: Familia de reductores de agua de alto rango de última generación en base a policarboxilatos especialmente diseñados que combinados permiten altas prestaciones a los hormigones proyectados.
  • Tytro® AE : Son aditivos incorporadores de aire con la robustez necesaria para soportar condiciones extremas de mezclados, cementos de características especiales y las presiones de bombeo de las proyectadoras.
  • Tytro® HC: Controladores de hidratación. En lugar de usar tecnologías de retardadores de fraguado convencionales, nuestro sistema está basado en el control de la hidratación, fundamentalmente por las condiciones severas de temperatura y tiempos de espera entre elaboración y aplicación, hacen imprescindible esta tecnología.
  • Tytro® RM: Aditivos modificadores de reología que permiten mitigar condiciones de agregados combinados con la necesidad de bombeabilidad, solo que en algunas situaciones hormigones proyectados por los agregados existentes el aporte requerido a los modificadores de reología es decisivo y por eso la necesidad de un aditivo robusto.

No obstante, las mejoras alcanzadas con las formulaciones especiales de las familias Tytro® WR, Tytro® AE, Tytro® HC y Tytro® RM  en los hormigones a proyectar, aún quedaban oportunidades de mejoras en lo que hacía a:

  • Reducir el rebote (valores que presentaba la industria del 7 % o más del 30 % en los casos extremos) y con esto reducir la generación de polvo en la zona de contaminado.
  • Aumentar de los espesores de pasada (limitante del incremento de productividad)
  • Reducción de la generación de polvo en la carga de hormigón, sobre todo cuando la solución es con adiciones no a granel.

Para esto el equipo de I+D de GCP trabajó para el desarrollo de un controlador de reología que denominaron Tytro® RC.

Tytro® RC controlador de reología

Producto de nuestra investigación y el conocimiento disponible de nuestros científicos en sílicas y nano tecnología, GCP desarrolló un innovador aditivo controlador de reología que está formulado para atender los puntos antes mencionados, que si bien eran mitigados por el humo de sílice (microsilice) u otros materiales puzolánicos, aun en la comunidad del hormigón proyectado no se había alcanzado un nivel satisfactorio de costo/beneficio.
Los aditivos de la familia Tytro RC son resultado del conocimiento de GCP en sílicas y nanotecnología aplicada al hormigón. Estos productos contienen una dispersión líquida de partículas nanométrica de sílice coloidal amorfa distribuidas de forma discreta, esférica y uniforme, para que confiera al hormigón a proyectar las características reológicas necesarias para atender los puntos que aún se mantenían sin solucionar con toda la familia Tytro y con el uso de humo de sílice inclusive.

 

Tytro SA acelerantes de fraguado

Si bien la tecnología de acelerantes en los años ´90 tuvo un gran salto evolutivo pasando a aditivos libres de álcalis, sobre esta base nuestro equipo I+D den GCP desarrolló nuevas versiones de acelerantes fraguado.
La familia Tytro® SA representa la última generación de acelerantes de fraguado de alto desempeño, libres de álcalis, formulados especialmente para proporcionar altas resistencias iniciales a bajas dosis, logrando acelerar los ciclos productivos sin comprometer la resistencia y la durabilidad de las estructuras.
En este momento está integrada por cinco diferentes versiones para distintas aplicaciones: Tytro® SA 527, Tytro® SA 528, Tytro® SA 529 Tytro® SA 530 y Tytro® P.
Las ventajas de esta nueva generación de acelerantes Tytro® SA  son:

  • Requiere menor dosis, formulación más activa (menor espacio de almacenaje y costo de flete).
  • Mayores resistencias iniciales, con menores dosis, por lo cual se incrementa la velocidad de avance (permite habilitar avance antes) y nivel de seguridad (mayores resistencia y producto no alcalino),
  • A la vez que reduce la generación de rebote y polvo, el  espacio de almacenaje y el costo del flete.

 

Macro fibras sintéticas de refuerzo

La línea de macro fibras sintéticas Strux® son fibras co-poliméricas de alto desempeño desarrolladas por GCP y utilizadas para sustituir el refuerzo de fibras de acero y de malla electro soldada en obras subterráneas que utilizan hormigón proyectado.
Las fibras Strux® se mezclan al hormigón proyectado para mejorar las propiedades de resistencia a flexión, al impacto y la fatiga. Además de su control de fisura y  aumentar la resistencia post-fisuración.
La familia de Strux está integrada por Strux® 90/40, Strux 85/50® y una nueva versión que es la Strux® BT 50 que cuenta con un diseño innovador, patentado, que incrementa la absorción de energía post-fisura, mejora la dispersión, reduciendo la aglomeración de las fibras.
Otro aspecto innovador de Strux® BT50, es su especial embalaje, que condensa las macro fibras en un formato alineado, facilitando su dispersión y una distribución homogénea de las fibras en la mezcla en comparación con las fibras sueltas en embalajes tradicional.
Comparado con la fibra metálica, mejora las condiciones de seguridad y reduce el desgate de las superficie de los equipos de bombeo en contacto con el hormigón, eliminando los problemas de corrosión de las mallas de acero, así como incrementando la productividad de las aplicaciones.

 

Programa de excelencia en Hormigón Proyectado Tytro® (TSEP)

GCP pone a disposición de sus clientes claves, su novedoso Programa de Excelencia de Hormigón Proyectado Tytro®, conocido por su siglas en inglés (TSEP) con el objetivo de asistirlos en el desarrollo y/o ajustes de las dosificaciones de sus hormigones, así como de la elección del aditivo y la dosis óptimas para los materiales disponibles y los requerimientos a atender las especificaciones del proyecto. El objetivo del programa es asistir a los clientes claves para implementar el Sistema Tytro® con los mayores beneficios en el menor tiempo posible.