El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,075% en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0% se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas. El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.
A continuación os voy a pasar unos vídeos al respecto que espero os sean útiles.
Composición del acero. Tipos más comunes, Comercialización de algunos materiales hechos con acero
https://www.youtube.com/watch?v=k_0I42LI4C0
Propiedades físicas, térmicas y ópticas del acero.
https://www.youtube.com/watch?v=e1DGwUCBiKM
Propiedades mecánicas y tecnológicas del acero, corrosión.
Figura 1. Inyección de una perforación por tramos (Cambefort, 1968)
En artículos anteriores se habló de los materiales empleados en la inyección de terrenos, de las técnicas de inyección del terreno y de los tipos de lechadas y aplicabilidad de los materiales de inyección de terrenos. Como decíamos, esta técnica consiste en introducir en el medio una mezcla fluida que reacciona con las partículas de suelo mediante una reacción hidráulica o química. De esta forma se conforma una masa de mayor resistencia mecánica y permeabilidad, así como menor deformabilidad, pues se consigue aumentar la compacidad, disminuyendo el índice de huecos. En este artículo nos centraremos en los procedimientos empleados en la inyección del terreno.
Un tubo facilita la inyección y evita que la lechada escape al exterior del taladro por el camino más fácil, que suele ser el contacto entre el terreno y el tubo de revestimiento o bien entre el obturador y el exterior del tubo de inyección. La inyección se puede realizar mediante los siguientes procedimientos:
Inyección desde la boca de la perforación: se vierte la lechada por gravedad desde la boca del sondeo, obturando en la parte superior. Se utiliza la técnica en rocas con grandes huecos.
Inyección ascendente: primero se hinca un tubo y se inyecta a medida que se extrae por tramos de 30 cm. La inyección se realiza por tramos sucesivos, empezando desde la parte inferior del terreno a inyectar hasta la zona superior. Se obtura a distintas profundidades y se aplican presiones de inyección decrecientes. Es una técnica más rápida y barata que la inyección por fases decrecientes, permitiendo independizar la perforación de la inyección.
Inyección al avance o por fases descendentes: se perfora un tramo, se retira el varillaje y se inyecta. Tras el fraguado ligero de la lechada, se perfora el tramo inyectado y un tramo nuevo, continuando el proceso. La idea es ir creando techos sucesivos que permitan ir aumentando la presión de inyección. Es una técnica cara, que debe evaluarse bien antes de su uso.
Inyección por fases repetitivas mediante tubos-manguito: se perfora y se introduce un tubo ranurado de 50-60 mm de diámetro, sin reperforación, cuyos orificios exteriores se cierran con manguitos de goma que actúan como válvulas anti-retorno, por los que sale la lechada. Se puede inyectar a cualquier nivel y orden o reinyectar mediante un doble obturador. Si se conoce la granulometría de cada capa, se puede ajustar la mezcla de inyección. La lechada de sellado debe ser de baja resistencia (0,3-0,5 MPa) y frágil. Para disminuir la resistencia se puede añadir un 3-4% de bentonita.
A continuación se describe el uso de cada una de estas técnicas en función si la inyección se realiza en terrenos rocosos o bien en terrenos sueltos.
Inyección en terrenos rocosos: Lo más habitual es utilizar la inyección por etapas descendentes y la inyección por etapas ascendentes. En macizos de calidad baja se emplea la inyección por etapas descendentes; aquí no tenemos la seguridad de que las paredes de la perforación se sostengan, no van a poder aguantar la presión de inyección, o la estructura geológica puentee la lechada, cementándose los obturadores, con la consiguiente pérdida de obturadores y taladro. En rocas de calidad media o alta se usa la inyección per etapas ascendentes.
Inyección en terrenos sueltos: Se utilizan las inyecciones descendentes, las inyecciones armadas, la inyección con puntaza perdida y el jet grouting. En las inyecciones descendentes se procede como en roca, pero la perforación se realiza a rotación con corona del mismo diámetro que la varilla y la inyección se realiza a través del varillaje de perforación. En las inyecciones armadas se introduce un tubo de paredes lisas dentro del taladro, perforando cada cierta distancia de modo que estas perforaciones se cubren con un manguito de caucho que sirve como válvula anti retorno; el espacio anular entre el tubo y las paredes de la perforación se rellena con una mezcla bentonita-cemento, de poca resistencia, que hace de obturador longitudinal y evita que la lechada fluya por la corona anular del taladro pero que se rompe al inyectar; la inyección se hace situando un obturador doble a nivel del manquito que se quiera inyectar. En la inyección con puntaza perdida se perfora con una puntaza de diámetro mayor que la varilla, inyectándose conforme se retira el varillaje; es un método barato con ciertas limitaciones. Con el jet grouting se realizan inyecciones a muy altas presiones, siendo procedimiento que se verá en detalle en una lección posterior.
El procedimiento más habitual es la inyección ascendente, con unas presiones normales de 1 a 3 MPa, aunque este rango se puede ampliar desde los 0,5 a los 8 MPa. Los taladros se separan entre 1 y 4 m. La relación entre el volumen inyectado y el de huecos del terreno es muy variable, entre el 40% en el caso de gravas abiertas o rellenos flojos mal compactados, al 10-20% para terrenos arenosos relativamente compactos. En la inyección de suelos, la técnica más común es la de tubo-manguito.
La longitud máxima de cada tramo de tratamiento varía entre 5 y 10 m. En suelos, la longitud tratada no suele superar el metro de longitud. Los taladros se separan según el tipo de terreno y las presiones que puedan aplicarse. En la Tabla 1 se indica la separación recomendada entre taladros de inyección, para algunas de las aplicaciones habituales:
De todas formas, es importante controlar la presión de la inyección, pues una presión nula puede indicar una pérdida de inyección, una presión excesiva puede dar lugar a levantamientos o giros en el caso de estructuras próximas. Siempre que sea posible se debe realizar un control informatizado de la perforación, así como medir y controlar la presión, el caudal y el volumen de las inyecciones en cada punto.
Por último, hay que tener presente que la inyección del terreno es una operación “ciega”, en el sentido que no se conoce realmente por dónde fluye la mezcla, por ejemplo, por desconocer la red de fracturación. Por tanto, se suelen extraer testigos después de las inyecciones para comprobar los resultados.
Referencias:
BELL, F.G. (1993). Engineering treatment of soils. E & F Spon, Londres.
BIELZA, A. (1999). Manual de técnicas de tratamiento del terreno. Carlos López Jimeno, Madrid, 432 pp.
CAMBEFORT, H. (1968). Inyección de suelos. Omega, Barcelona.
KUTZNER, C. (1996). Grouting of rock and soil. A.A. Balkema, Rotterdam.
También os puedo pasar un vídeo de las razones por las que me presento en esta candidatura.
Sin embargo, de lo que me siento en este momento más orgulloso es del apoyo incondicionado de algunos de vosotros a mi candidatura. Dejo en mi blog el apoyo explicito de algunos de vosotros, otros me han dado muchos ánimos y, mi mayor reto, va a ser no defraudaros. No son todos los que son, pero sí todos los que están (he puesto el orden de forma aleatoria). Muchísimas gracias a todos, de corazón. Nunca sabréis la deuda que tengo con todos vosotros.
María del Carmen Rubio Gámez
Catedrática de Ingeniería de la Construcción. Universidad de Granada
“Víctor tiene un gran compromiso en la defensa de la titulación de los ICCP; me fascina su capacidad de conectar con diferentes generaciones a través de redes sociales para trasmitir los avances en tecnologías y procesos constructivos; es además un referente en la investigación en inteligencia artificial aplicada a la ingeniería. Su candidatura cuenta con todo mi apoyo y le deseo mucho éxito”.
Daniel Castro Fresno
Catedrático de Ingeniería de la Construcción. Universidad de Cantabria
“Victor es un destacado especialista en el Área de Ingeniería de la Construcción que ha demostrado siempre su compromiso con la defensa de los ICCP. Apoyo su candidatura con entusiasmo porque contribuirá con la mayor dedicación a lograr que nuestro Colegio sea más moderno y útil”.
Alfredo García García
Catedrático en Ingeniería de Carreteras. Universitat Politècnica de València.
“Mi apreciado compañero Víctor Yepes presenta un perfil personal y profesional idóneo para representarnos a los ingenieros de caminos que formamos a los futuros compañeros y desarrollamos investigaciones para no solo transmitirles conocimientos, sino generarlos. Víctor; además, añade algo vital que por desgracia se está perdiendo: la aportación de una larga experiencia profesional. Por último, se ha convertido en un gran referente de la necesaria divulgación de lo que hacemos en nuestra profesión. Yo tengo claro mi voto y espero que vosotros os unáis a él”.
Cristina Vázquez Herrero
Profesora Titular de Universidad de Ingeniería de la Construcción. Universidad de A Coruña. Professional Engineer in New York. Consejera del CICCP por Organismos Internacionales, 2016-2020.
“Víctor posee una amplia experiencia en empresas, gestión pública, docencia e investigación. Por su innovación, excelente comunicación y liderazgo, impulsará el prestigio y la internacionalización de las Escuelas de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, y de nuestro Colegio”.
Roberto Tomás Jover
Catedrático de Ingeniería del Terreno. Universidad de Alicante
«Víctor, además de un excelente docente e investigador, es un reputado comunicador y divulgador de nuestra profesión. Por tanto, apoyo su candidatura con la certeza de que contribuirá de forma significativa a dar a dar a conocer la importancia de los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos en el marco de la sociedad moderna.«
Miguel Ángel del Val Melús
Catedrático de Caminos y Aeropuertos. Universidad Politécnica de Madrid
“Apoyo públicamente la candidatura de Víctor porque es idóneo para convencer a quien corresponda de que los profesores de ingeniería no podemos desvincularnos de la actividad profesional y de que, por eso, la selección de este profesorado debería cambiar sustancialmente”.
Vicente Negro Valdecantos
Catedrático de Tecnologías del Medio Ambiente e Ingeniería Marítima. Universidad Politécnica de Madrid.
“Víctor es un extraordinario profesional, una persona activa, preocupada por la universidad y lo más importante de todo, el estudiante. Magnífico en sus comentarios y, sobre todo, cercano”.
Félix Francés García.
Catedrático de Ingeniería Hidráulica. Universitat Politècnica de València
“Conozco profesionalmente desde hace muchos años a nuestro compañero Víctor Yepes y siempre ha demostrado una extraordinaria capacidad de trabajo y un talante dialogante, por lo que será un magnífico representante de nuestro sector”.
Francesc Robusté Antón
Catedrático de Transportes. Universitat Politècnica de Catalunya.
“La ingente labor en docencia (blog con 4.300 visitas diarias) e investigación (experto internacional en metaheurísticos y análisis multicriterio) de Víctor, aportan modernidad, aire fresco y directo (redes sociales) en la formación, comunicación y estado de opinión de nuestra profesión”.
Bonifacio Javier Ordóñez García.
Profesor Titular en Proyectos de Ingeniería. Asesor para los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Vicerrectora de Igualdad, Inclusión y Sostenibilidad. Universidad de Granada
“Victor es un profesor que ha puesto siempre, por delante la docencia, y el buen hacer con sus estudiantes. A nivel de investigación destaco los trabajos, que ha liderado, para conseguir el desarrollo de unas infraestructuras más eficientes; desde el punto de vista económico y ambiental. Todo esto sería suficiente para tener mi apoyo, pero quiero destacar, que, durante esta pandemia, he conocido dos tipos de personas: las que construyen y suman y las que restan. Víctor, desde el principio, ha estado en el primer grupo”.
José Vicente Martí Albiñana
Profesor Titular de Universidad de Ingeniería de la Construcción. Universitat Politècnica de València
“Conozco a Víctor desde hace casi 30 años. He trabajado con él, y os puedo garantizar que hay pocos profesionales con su capacidad de trabajo. De Víctor podría destacar sus amplios conocimientos en infraestructuras, innovación y comunicación. ¿Quién no conoce el blog de Víctor Yepes? Víctor, espero que dediques tu experiencia, tu capacidad y tus esfuerzos en representarnos a los profesores”.
Julián Alcalá González
Profesor Contratado Doctor de Ingeniería de la Construcción. Universitat Politècnica de València
“Apoyo a Víctor Yepes tanto por su amplio curriculum en investigación y docencia, como por la magnífica labor llevada a cabo para dar a conocer la ingeniería civil. Sin duda, un magnífico candidato a formar parte de la Junta de nuestro Colegio”.
Manuel Romana García
Profesor titular de universidad de ingeniería e infraestructuras de los transportes. Universidad Politécnica de Madrid.
«Apoyo a Víctor Yepes para Consejero por Docencia e Investigación porque tiene una gran popularidad en redes, es conocido en todo el mundo hispanohablante,tiene un perfil completo y fue cocinero antes que fraile. Es fuerte, sincero y muy trabajador«.
José Alberto González Escrivá
Profesor Titular de Universidad de ingeniería marítima. Universitat Politècnica de València.
«Doy mi apoyo a Víctor Yepes como Consejero en el Sector 4 DOCENCIA e INVESTIGACIÓN del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos por su experiencia en las nuevas tecnologías, así como en los nuevos medios de transmisión y difusión tan necesario para la integración de los logros de la profesión en la sociedad. Además, es un profesional incansable, vehemente en sus planteamientos y comprometido con sus ideales.»
Alejandro Castillo Linares
Profesor asociado. Universidad de Granada.
«Es un gran placer darle todo mi apoyo a Víctor como candidato al Consejo del Colegio. Tiene toda mi admiración profesional y personal. Su experiencia en tantos ámbitos, la ilusión que desprende como profesor, sus innegables conocimientos , la facultad para expresarlos, su generosidad y su infatigable capacidad de trabajo le convertirían en un magnífico representante de todos los docentes e investigadores«.
Salvador Ivorra Chorro
Catedrático de Universidad de Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras. Universidad de Alicante.
«Conozco al Prof. Victor Yepes desde hace muchos años. Ha mantenido de forma constante en el tiempo una altísima producción científica junto con una docencia innovadora, todo ello con un buen conocimiento de la profesión de ICCP, básico para la docencia en ingeniería«.
Luis Bañón Blázquez
Profesor Contratado Doctor en Ingeniería e Infraestructuras de los Transportes. Universidad de Alicante.
«De Víctor Yepes quiero destacar su gran capacidad de trabajo, excelencia profesional y afán por la divulgación de la profesión, que sin duda son avales incuestionables de su idoneidad como consejero del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos por la candidatura de Miguel Ángel Carrillo Suárez. Creo que la profesión necesita renovarse con urgencia y para ello es necesario impulsar nuevas y buenas ideas a través de, entre otros, sus representantes colegiales«.
Ignacio J. Payá Zaforteza
Catedrático de Ingeniería de la Construcción. Universitat Politècnica de València
«Conozco al prof. Yepes desde hace más de 15 años, pues fue uno de mis directores de Tesis Doctoral. Víctor es una persona con gran capacidad de trabajo y una referencia por sus innovaciones en docencia e investigación. Además tiene una amplia experiencia profesional dentro y fuera de la universidad y es un apasionado por la ingeniería de caminos. Por todo ello, creo que es un gran candidato para consejero en el sector de Docencia e Investigación del Colegio de Ingenieros de Caminos.»
Lo dicho, mi gratitud eterna a todos los compañeros. Espero no defraudaros.
El trabajo se enmarca dentro del proyecto de investigación DIMALIFE que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.
También es fruto de la colaboración con el profesor Moacir Kripka, de la Universidad de Passo Fundo, de Brasil.
En este trabajo se presenta la aplicación de técnicas que analizan la sostenibilidad en el ciclo de vida de las superestructuras de puentes de pequeña luz. El objetivo es obtener indicadores ambientales y económicos para su integración en el proceso de adopción de decisiones a fin de minimizar el impacto ambiental, reducir el consumo de recursos y los costos del ciclo de vida. Se analizaron 27 configuraciones de puentes de pequeñas luces (6 a 20 m) de los siguientes tipos: puentes mixtos de acero y hormigón, puentes de hormigón armado in situ, puentes prefabricados y puentes de hormigón pretensado, que comprenden un total de 405 estructuras. Los impactos ambientales y los costos se cuantificaron mediante la evaluación ambiental del ciclo de vida y el análisis del costo del ciclo de vida siguiendo los límites de los sistemas desde la extracción de los materiales hasta el final de la vida del puente («de la cuna a la tumba»). En general, los resultados indicaron que el rendimiento ambiental de los puentes estaba vinculado significativamente a la selección de los materiales y la configuración de los puentes. Además, el estudio permitió identificar los productos y procesos de mayor impacto a fin de subvencionar el diseño de estructuras y políticas gubernamentales más sostenibles.
Abstract:
The application of techniques to analyze sustainability in the life cycle of small-span bridge superstructures is presented in this work. The objective was to obtain environmental and economic indicators for integration into the decision-making process to minimize the environmental impact, reduce resource consumption and minimize life cycle costs. Twenty-seven configurations of small-span bridges (6 to 20 m) of the following types were analyzed: steel–concrete composite bridges, cast in situ reinforced concrete bridges, precast bridges and prestressed concrete bridges, comprising a total of 405 structures. Environmental impacts and costs were quantified via life cycle environmental assessment and life cycle cost analysis following the boundaries of systems from the extraction of materials to the end of bridge life (“from cradle to grave”). In general, the results indicated that the environmental performance of the bridges was significantly linked to the material selection and bridge configuration. In addition, the study enabled the identification of the products and processes with the greatest impact in order to subsidize the design of more sustainable structures and government policies.
Keywords:
bridges; sustainability; design; life cycle assessment
Reference:
MILANI, C.J.; YEPES, V.; KRIPKA, M. (2020). Proposal of sustainability indicators for the design of small-span bridges.International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(12):4488. DOI:10.3390/ijerph17124488
Edelmiro Rúa, catedrático de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Caminos, Canales y Puertos de Madrid nos ilustra mediante un vídeo la evolución histórica de la construcción de puentes. Os lo recomiendo.
El vídeo ha sido producido por el Gabinete de Tele-Educación de la Universidad Politécnica de Madrid.
El vertido del material dragado por una draga de succión en marcha se puede realizar a través de una tubería o bien bombeándolo a distancia con una tobera curva. Es el llamado método “rainbowing” y que es muy utilizado en regeneración de playas o cuando se quiere restaurar el terreno detrás de un dique. La limitación está en que la pulpa (material + agua) no puede alcanzar más de 100 m de distancia.
A continuación os presento un vídeo para que veáis cómo se ejecuta dicha impulsión.
Referencias:
CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2010). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 2010.4038.
SANZ, C. (2001). Manual de equipos de dragado. Ed. Carlos López Jimeno. Madrid, 323 pp.
En ocasiones no resulta nada fácil construir un puente en condiciones extremas de altura o de frío. Este es el caso de la pasarela colgante más elevada de Europa, situada en los Alpes suizos a 3.041 m de altitud sobre el nivel del mar. Se trata de una estructura diseñada por el suizo Roger Waser. Os paso el siguiente vídeo donde se explica cómo es y cómo se construyó este puente. Se trata de un vídeo producido por Deutsche Weller en 2013. Espero que os guste.
Figura 1. Inyección de suelos. https://www.keller.com.es/experiencia/tecnicas/inyeccion-de-macizos-rocosos-suelos
En artículos anteriores se habló de los materiales empleados en la inyección de terrenos y de las técnicas de inyección del terreno. Como decíamos, esta técnica consiste en introducir en el medio una mezcla fluida que reacciona con las partículas de suelo mediante una reacción hidráulica o química. De esta forma se conforma una masa de mayor resistencia mecánica y permeabilidad, así como menor deformabilidad, pues se consigue aumentar la compacidad, disminuyendo el índice de huecos. En este artículo nos centraremos en los tipos de lechadas y la aplicabilidad de los materiales empleados en la inyección del terreno.
Se pueden distinguir tres tipos de lechadas:
Suspensiones inestables: Normalmente son mezclas de cemento diluido con agua en exceso en proporciones variables, no homogéneas, que sedimentan cuando cesa la agitación. Se emplean en rocas o materiales granulares gruesos.
Suspensiones estables: Se obtienen por disolución de arcilla y cemento en agua. Con la dosificación adecuada, con una fuerte agitación y con aditivos estabilizadores, se consigue que no se produzca la sedimentación durante la inyección.
Líquidos o disoluciones: No contienen partículas sólidas en suspensión, encontrándose en solución o en emulsión los componentes químicos en el agua. Están constituidos por productos químicos como silicatos, resinas orgánicas y productos hidrocarbonados puros. Mantienen constante su viscosidad, hasta el momento de la solidificación.
El sistema de inyección utilizado en cada caso depende de numerosos parámetros como la granulometría, la porosidad, la porosidad, la permeabilidad y las condiciones del agua subterránea, especialmente su composición química y velocidad de circulación. Además, existen numerosos productos en el mercado que se pueden adecuar en mayor o menor medida a las características específicas del terreno, por lo que suele ser habitual consultar a empresas especializadas.
En la Figura 2 se puede ver la aplicabilidad de distintos tipos de inyecciones atendiendo al tamaño de las partículas del suelo a inyectar. Se aprecia que el jet grouting se aplica, en general, a todo tipo de tamaño de partículas, excluyendo los bolos.
Figura 2. Aplicabilidad de distintos materiales de inyección según el tamaño de partículas del suelo (Kutzner, 1996)
Referencias:
BELL, F.G. (1993). Engineering treatment of soils. E & F Spon, Londres.
BIELZA, A. (1999). Manual de técnicas de tratamiento del terreno. Carlos López Jimeno, Madrid, 432 pp.
CAMBEFORT, H. (1968). Inyección de suelos. Omega, Barcelona.
KUTZNER, C. (1996). Grouting of rock and soil. A.A. Balkema, Rotterdam.
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Mejora de terrenos. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. 2004.844. Valencia.
Ignacio Javier Navarro Martínez, Premio Ingeniero Joven 2020
La Junta Rectora de la Demarcación de la Comunidad Valenciana del Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos, ha otorgado el Premio Ingeniero Joven en su edición 2020 a Ignacio Javier Navarro Martínez, colegiado 30.550, resaltando su carácter emprendedor e innovador, así como su trayectoria profesional internacional, con intervención en obras singulares de relevancia y su extensa labor de investigación, que se refleja en los numerosos artículos que han sido publicados en revistas técnicas de prestigio internacional.
He tenido la oportunidad de dirigir, junto con el profesor José V. Martí, su tesis en el máster en ingeniería del hormigón: «Análisis de los impactos socio-económicos y de la durabilidad de las medidas de prevención de la corrosión por cloruros en estructuras de hormigón armado«, y su tesis doctoral: “Life cycle assessment applied to the sustainable design of prestressed bridges in coastal environments“, que obtuvo la máxima calificación de «Sobresaliente Cum Laude» por unanimidad. De esta tesis se publicaron siete artículos científicos de impacto internacional en revistas indexadas en el JCR.
Para mí es un orgullo dirigir el principio de la investigación y las tesis doctorales de estudiantes que, con el paso de los años, se han convertido en grandísimos profesionales. Destacan, además de Ignacio, el Premio Abertis Chile de Cristina Torres Machí, el premio Cemex y el Junior Award IALCCE a Tatiana García Segura, entre otros muchos estudiantes.
NAVARRO, I.J.; MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2019). Reliability-based maintenance optimization of corrosion preventive designs under a life cycle perspective.Environmental Impact Assessment Review, 74:23-34. DOI:1016/j.eiar.2018.10.001
NAVARRO, I.J.; YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F. (2018). Life cycle impact assessment of corrosion preventive designs applied to prestressed concrete bridge decks.Journal of Cleaner Production, 196: 698-713. DOI:10.1016/j.jclepro.2018.06.110
NAVARRO, I.J.; YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2018). Social life cycle assessment of concrete bridge decks exposed to aggressive environments.Environmental Impact Assessment Review, 72:50-63. DOI:1016/j.eiar.2018.05.003
Figura 1. Tipos principales de inyección del terreno
En un artículo anterior se habló de los materiales empleados en la inyección de terrenos. Como decíamos, esta técnica consiste en introducir en el medio una mezcla fluida que reacciona con las partículas de suelo mediante una reacción hidráulica o química. De esta forma se conforma una masa de mayor resistencia mecánica y permeabilidad, así como menor deformabilidad, pues se consigue aumentar la compacidad, disminuyendo el índice de huecos. En este artículo nos centraremos en las técnicas de inyección del terreno.
Todo proceso de inyección presenta dos facetas características (Sanz, 1981):
Introducción y distribución en el medio de la mezcla de inyección. Para que ello sea posible debe adecuarse, de acuerdo con la morfología de los huecos del terreno, de una red de perforación auxiliar y de unas presiones de inyección adecuadas.
Transformación de la mezcla, que endurece según un proceso químico que puede ser desde el fraguado en el caso del cemento, a la transformación sol-gel, en el caso de inyecciones químicas.
Las técnicas de inyección se pueden dividir en los siguientes grupos (Figura 1):
Rellenos de huecos y fisuras: Se inyecta lechada en las fracturas, diaclasas o discontinuidades de las rocas; o se rellenan los huecos con una lechada con un alto contenido de partículas. En este caso, el producto se introduce básicamente por gravedad hasta colmatar los huecos. Con grandes huecos, conviene introducir en las lechadas áridos o productos de alto rendimiento volumétrico.
Inyecciones de impregnación: No existe rotura del terreno. Se emplean mezclas muy penetrantes, cuyo objetivo principal es disminuir la permeabilidad del terreno rellenando poros y fisuras. Se sustituye el agua o el gas intersticial con una lechada inyectada a baja presión para no producir desplazamientos de terreno.
Inyecciones de compactación o de desplazamiento: Se introducen morteros de alta fricción interna que comprimen el terreno flojo y lo desplaza lateralmente de forma controlada, sin que el material inyectado se mezcle con él.
Inyecciones de fracturación hidráulica o por tubos manquito: Se fractura el terreno mediante la inyección de la lechada a una presión que supere su resistencia a tracción y su presión de confinamiento. La lechada no penetra en los poros, sino que se introduce en las fisuras creadas por la presión utilizada, formándose lentejones que recomprimen el terreno. Esta técnica también se llama hidrofracturación, hidrofisuración, “hidrojacking” o “claquage”. Son útiles en inyecciones de consolidación, de compensación de asientos, e inyecciones armadas. Para ello se suelen realizar con tubos manguito.
Inyección de alta presión: Se excava y mezcla el terreno con un chorro de lechada a alta velocidad (jet-grouting).
Las propiedades más importantes de las mezclas de inyección son las siguientes (Muzas, 2007):
Estabilidad y posibilidad de segregación: una velocidad pequeña del fluido puede sedimentar la mezcla y paralizar la inyección.
Viscosidad del producto: determina la presión y la velocidad de inyección.
Propiedades reológicas: comportamiento de la lechada a lo largo del tiempo.
Tiempo de fraguado: limita el plazo de utilización del producto en la inyección.
Volumen del producto fraguado: en las mezclas con agua, puede haber decantación o pérdida de agua al terreno contiguo, con disminución del volumen final.
Resistencia del producto fraguado.
Durabilidad: permanencia del producto fraguado a largo plazo.
En cuanto a los parámetros de la inyección, los más importantes son la velocidad de la inyección, el volumen de inyección, y la presión de inyección. La presión está muy relacionada con el tipo de terreno y con la viscosidad del producto, aconsejándose un valor límite.
Figura 2. Esquemas de algunas técnicas de inyecciones (ROM 5.05)
He preparado un pequeño vídeo donde os explico brevemente estas técnicas de inyección de terrenos.
Os dejo un vídeo donde vemos la instalación de tubos-manguito para trabajos de inyección de compensación.
Referencias:
BELL, F.G. (1993). Engineering treatment of soils. E & F Spon, Londres.
BIELZA, A. (1999). Manual de técnicas de tratamiento del terreno. Carlos López Jimeno, Madrid, 432 pp.
CAMBEFORT, H. (1968). Inyección de suelos. Omega, Barcelona.
KUTZNER, C. (1996). Grouting of rock and soil. A.A. Balkema, Rotterdam.
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Mejora de terrenos. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. 2004.844. Valencia.
El vertido del material dragado por una draga de succión en marcha se puede realizar a través de una tubería o bien bombeándolo a distancia con una tobera curva. Es el llamado método “rainbowing” y que es muy utilizado en regeneración de playas o cuando se quiere restaurar el terreno detrás de un dique. La limitación está en que la pulpa (material + agua) no puede alcanzar más de 100 m de distancia.
