Materia de Curso 16

LAS INYECCIONES DE CEMENTOAPLICACIN A LAS OBRAS DE INGENIERIA CIVIL

TRATAMIENTO DE FUNDACIONESHISTORIA DE LAS INYECCIONESPROPIEDADES DE LAS LECHADASINYECCION TRADICIONALMETODO GINAPLICACIONES EN PUCLARORECOMENDACIONES

HISTORIA DE LAS INYECCIONES

PREHISTORIA1802 Charles Berigny: Inyecciones de arcilla y cal hidrulica para reparar una compuerta desrripiadora en el puerto de Dieppe

1876 Thomas Hawksley: Inyecciones de cemento para sellar grietas en roca

HISTORIA MODERNA1933 Maurice Lugeon Libro Barrage et Gologie

1938 Armand Mayer Inyeccin de arcilla tratada

1953 USBR Libro Pressure Grouting

1964 Henry Cambefort Libro Injection des Sols

HISTORIA CONTEMPORANEA1982 Ibez y Echeverra Frmula Presin-Caudal

1984 Gandais et Delms Coulis a Haute Penetrabilit

1985 Echeverra y Al. Lechadas con aditivos fluidificantes

1993 Lombardi & Deere El mtodo GIN

PROPIEDADES DE LAS LECHADAS DE CEMENTOPROPIEDADES REOLOGICASViscosidadCohesinPROPIEDADES FISICASDecantacinFinura:superficie especfica BlaineResistencia

EXPERIENCIA DE NEWTON DE LA VISCOSIDADFV

= o + (dv/dy) = (dv/dy)

FLUIDOS NEWTONIANOSFLUIDOS BINGAHMIANOSy

Cono de Marsh1 litrodecantacin a las 2 horasMEDICION DE LA VISCOSIDAD

VISCOSIMETRO DE STORMER

Lechadas de inyeccinLechas con fase slida: por lo menos uno de los componentes es slido y est suspendido en la fase lquida. (Lechadas de cemento)

Lechadas con fase lquida: todos los componentes son lquidos o solubles en la fase lquida. (Geles de silicato de sodio)

Grfico1

2832

3037

3242

33.561

3590

401.5

491.7

901.8

2.5% arcilla

0 % arcilla

CONCENTRACIN (cemento/agua en peso)

VISCOSIDAD (segundos)

CURVA VISCOSIDAD CEMENTO

Hoja1

CURVA DE VISCOSIDAD - CONCENTRACION

0.62832

0.853037

13242

1.133.561

1.23590

1.540

1.749

1.890

Hoja2

Hoja3

Grfico1

2832

3037

3242

33.561

3590

401.5

491.7

901.8

2.5% arcilla

0 % arcilla




Hoja1


0.62832

0.853037

13242

1.133.561

1.23590

1.540

1.749

1.890

Grfico2

245

17.52.5

13.51.6

101.1

7.10.7

2.80.3

1.20

01.75

.

0 % ARCILLA

2.5 % ARCILLA

CEMENTO/AGUA (peso)

DECANTACION (%)

DECANTACION DE LECHADAS

Hoja2

DECANTACION

decantacin

concentrac.0%2.50%

0.63245

0.817.52.5

0.913.51.6

1101.1

1.17.10.7

1.32.80.3

1.51.20

1.750

Hoja3

Grfico1

2832

3037

3242

33.561

3590

401.5

491.7

901.8

2.5% arcilla

0 % arcilla




Hoja1


0.62832

0.853037

13242

1.133.561

1.23590

1.540

1.749

1.890

Grfico2

245

17.52.5

13.51.6

101.1

7.10.7

2.80.3

1.20

01.75

.

0 % ARCILLA

2.5 % ARCILLA

CEMENTO/AGUA (peso)

DECANTACION (%)

DECANTACION DE LECHADAS

Hoja2

DECANTACION

decantacin

concentrac.0%2.50%

0.63245

0.817.52.5

0.913.51.6

1101.1

1.17.10.7

1.32.80.3

1.51.20

1.750

Grfico3

41.5706175

36.2525367

34.544.14760

3340.33949

32.238.83641.5

31.236.532.536.5

A

B

C

D

decantacin %

viscosidad (segundos)

viscosidad-decantacin de cementos

Hoja3

VISCOSIDAD -DECANTACION

decantacinpolpaico 400Bo-Bo Esp.polpaico esp.meln espec.

141.5706175

236.2525367

334.544.14760

53340.33949

732.238.83641.5

1131.236.532.536.5

REQUISITOS CLAVES PARA UNA BUENA INYECCION

Lechada estable:decantacin < 5%Viscosidad baja:tiempo cono < 32 seg.Cohesin relativa:< 0.2 mmfinura cemento:> 4.000 cm2/gr

PRESION DE INYECCIONAspectos histricosCriterios empricos prof. 10 mFrancs:1 bar/m 10 kg/cm2

Americano:1 (lb/pl2)/pie 2.3 kg/cm2

Chileno:p = 2+(25-Q)H/40 7 kg/cm2

TIPOS DE INYECCION

Inyeccin desde el Fondo Lechada de cemento

INYECCION DE UNA GRIETA ABIERTAUTILIZANDO UNA LECHADA CON BAJA VISCOSIDAD

05101520253035404550 profundidad (m)PANEL 3754312 COTA: 435.126

6123451.00 m0.80 m1.00 mP1P2P3P4P5P6DISPOSICION EN PLANTA DE PERFORACIONES DE INYECCIONPANEL 37

Cortina ImpermeableMtodo Tradicionallechadas establescemento - bentonita3 o 4 dosificacionesviscosidad crecientefin: rechazo-volumenuso todo tipo de rocacontrol computacional

Mtodo GINlechada establesolo cemento1 dosificacinviscosidad bajafin por curva GINuso roca homognea control computacional

METODO GINEXPERIENCIA DE SU APLICACIN EN CHILE

CURVA GINLombardi & Deere 1993Energa Especficaagua/cemento = 0,7 a 0,8P V = CP = presin en barV = vol. Inyeccin (lts/m)C = Constante (bar*lt/m)En la figura C = 1500

Grfico1

30

30

30

30

30

30

27.2727272727

25

23.0769230769

21.4285714286

20

18.75

17.6470588235

16.6666666667

15.7894736842

15

14.2857142857

13.6363636364

13.0434782609

12.5

12

11.5384615385

11.1111111111

10.7142857143

10.3448275862

10

9.6774193548

9.375

9.0909090909

8.8235294118

8.5714285714

8.3333333333

8.1081081081

7.8947368421

7.6923076923

7.5

7.3170731707

7.1428571429

6.976744186

6.8181818182

6.6666666667

6.5217391304

6.3829787234

6.25

6.1224489796

6

5.8823529412

5.7692307692

5.6603773585

5.5555555556

5.4545454545

5.3571428571

5.2631578947

5.1724137931

5.0847457627

5

volumen de lechada inyectada V (l/m)

presin de inyeccin p (bar)

Hoja1

CURVA GIN

Vp

030

1030

2030

3030

4030

5030

5527

6025

6523

7021

7520

8019

8518

9017

9516

10015

10514

11014

11513

12013

12512

13012

13511

14011

14510

15010

15510

1609

1659

1709

1759

1808

1858

1908

1958

2008

2057

2107

2157

2207

2257

2307

2356

2406

2456

2506

2556

2606

2656

2706

2755

2805

2855

2905

2955

3005

Hoja1

volumen de lechada inyectada V (l/m)

presin de inyeccin p (bar)

Hoja2

Hoja3

RECOMENDACIONES SOBRE EL METODO GINSi se especifica su utilizacin, establecer que puede emplearse el sistema tradicional si fuera necesario.El contratista debe contar con amplia experiencia y con los equipos adecuados para llevar el control computacional requerido.Definir especificaciones especiales para inyeccin de grietas abiertas.

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