Guia TermoGrouting

GUÍA DE APLICACIÓN
TermoGrouting®
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0
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09-11-2006
TermoGrouting
®
INTRODUCCIÓN
En el área de Ingeniería de Aplicaciones, en la Construcción y en la Industria en general, es frecuente enfrentarse a
la necesidad de tener que efectuar el montaje de una maquinaria pesada, estructuras metálicas o equipos de
proceso, donde los ingenieros con sus especialistas han efectuado el diseño de las fundaciones de estos equipos,
pero no siempre se tiene bien prevista, la etapa final de nivelado y anclaje de esos equipos.
Los productos TermoGrouting® son morteros poliméricos (morteros epóxicos), basados en una tecnología de
cementos de alto desempeño, formulados a partir de compuestos poliméricos de rápido tiempo de fraguado,
desarrollados para utilizar en el anclaje de un variado número de maquinaria, equipos y estructuras, ofreciendo
grandes ventajas, entre las principales:
•
•
•
•
•
•
Al momento de aplicar, son líquidos y por tanto autonivelantes.
Son capaces de fraguar, pasando de estado líquido a un sólido 100%, alcanzando su resistencia máxima en
pocas horas, con valores de resistencia a la compresión, 2.5 a 3 veces más altas que las de un concreto de alta
resistencia
Proveen una alta estabilidad volumétrica que elimina la formación de nidos de aire al rellenar la cavidad.
Son de fácil uso, no requieren de equipos especiales para mezclar y aplicar, ni de elementos de seguridad
sofisticados.
Gran capacidad de adherencia a diversos sustratos como el concreto, acero, madera, plásticos
No requiere agentes de adherencia, ni de curado húmedo
TermoChemical Latinamerica S.A.
Av.Pdte. Eduardo Frei Montalva Nº 9231, Quilicura Santiago – Chile
Phone: (56-2) 623 9216 Fax: (56-2) 623 2569 e-mail: [email protected]
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VARIABLES DE DISEÑO
Al momento de definir el tipo de mortero TermoGrouting® a utilizar, se deben tener en consideración las distintas
variables que inciden en el cálculo y diseño del anclaje y del nivelado de la maquinaria, equipo o estructura que se
desea montar, como son:
Peso estático de la maquinaria, equipo o estructura
Coeficiente de carga dinámica (maquinaria y equipos)
Tensión de diseño, a aplicar a los pernos de anclaje
Cantidad de pernos de anclaje
Superficie de apoyo de la maquinaria, equipo o estructura
El aplomado y nivelación del equipo conductor (motriz) y del equipo conducido
La concentricidad horizontal y vertical entre el equipo conductor y el equipo conducido
El paralelismo entre caras, para la unión del equipo conductor y el equipo conducido
Las diferencias de altura y las irregularidades del terreno
Paralelismo entre caras
Nivelación
Desalineamiento (H, V)
Aplomado
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Diferencias de altura
Irregularidades del Terreno
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EJEMPLO DE CALCULO Y SELECCIÓN DE PRODUCTO
4 pernos x 22.000 Kg. c/u
150.000 Kg.
4 Apoyos (Tacos)
20x20 cm c/u, h = 30 cm.
Datos de Ingeniería:
Peso estático
Coeficiente de carga dinámica
Tensión x Torque c/perno anclaje
Pernos anclaje
Superficie de apoyo (Tacos)
= 150.000 Kg.
= 2
= 22.000 Kg.
= 4 de 1 ½”
= 4 de 20 x 20 cm.
Cálculos:
Carga dinámica
Carga Total
Área Tacos
Compresión dinámica Tacos
=
=
=
=
Selección del producto:
Resistencia a la compresión
Rendimiento x juego 10 Kg.
Volumen requerido
Cantidad de juegos 10 Kg.
= TermoGrouting® Regular Grouting 1.019 kg/cm2 (4,1 veces > requerida)
= 6.135 cm3
= 4x20 x20 x 30
= 48. 000 cm3
= 48.000/6.135
= 8 juegos 10 Kg.
2 x 150.000
= 300.000 Kg.
300.000 + 4x22.000 = 388.000 Kg.
4x20 x20
= 1. 600 cm2
388.000/1.600
=
243 kg/cm2
SOLUCIÓN PARA LA NIVELACIÓN DE EQUIPOS
La experiencia de terreno y/o el diseño, pueden plantear diversas soluciones a la problemática de nivelación; acá
damos una solución de relativo bajo costo, aplicada exitosamente y que da un buen aseguramiento para la
nivelación de equipos.
Básicamente ella consiste en fabricar una Placa Base de acero, a la que se le han soldado sendas tuercas, de
acuerdo al distanciamiento entre centros, determinado por la placa base de montaje del equipo.
• En una 1ª Etapa, se efectúa la nivelación de la Placa Base, regulando la altura de tres de los cuatro pernos
dispuestos, para luego de finalizado se coloca el moldaje (Formaleta), que permite confinar el mortero a aplicar.
• En la 2ª Etapa, se efectúa el apriete de contratuercas y pernos de anclaje, para asegurar la nivelación; se
efectúa el vaciado del mortero TermoGrouting®; se retira el Moldaje (Formaleta)
• En una 3ª Etapa, se instala el equipo y se da el apriete de pernos de anclaje, según especificación de Ingeniería.
Esta etapa puede obviarse. Montando el equipo con la Placa Base nivelada.
A continuación se muestra el diseño propuesto, con sus etapas de implementación:
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1ª Etapa: Nivelación de la Placa Base, colocación del Moldaje (Formaleta)
Nivelación
Placa Base
de
Nivelación
Moldaje
(Formaleta)
Torque
2ª Etapa: Apriete contratuerca y pernos de anclaje, vaciado de TermoGrouting®, retiro del Moldaje (Formaleta),
Vaciado
TermoGrouting
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SECUENCIA FOTOGRÁFICA DE APLICACIÓN REAL DEL DISEÑO PROPUESTO
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Fundación Equipo Dispersor
Colocación Placa Base
Nivelación Placa Base
Aseguramiento de nivelación
Moldaje (Formaleta)
Mezclado
Vaciado TermoGrouting®
TermoGrouting® fraguado
Equipo Dispersor montado
Resina/Endurecedor
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EJEMPLO DE APLICACION
La
Sociedad
Industrial
Pizarreño,
fabricante de revestimientos y cubiertas
de fibrocemento para la industria y el
hogar, requería reparar el tren de rodado
de un Puente Grúa, de la bodega de
acopio de productos terminados.
El Puente Grúa, tenía una baja
disponibilidad mecánica, en razón a que
su tren de rodado, sufría excesivo
desgaste y requería de frecuente
mantención. Analizada la causa, se
verificó que sus rieles, estaban instalados
sobre durmientes de madera. La humedad
del ambiente y los cambios de
temperatura entre el día y la noche a lo
largo del año, hacían trabajar la madera
dilatándose y contrayéndose, además que
con los años, parte de ella ya había
comenzado a podrirse. Al momento de efectuarse la reparación, se encontró que los rieles, además del desgaste
normal por el uso, parte de ellos estaban deformados por hundimiento parcial de la base y habían perdido el
paralelismo que debía existir entre ellos, tanto en el plano horizontal como de planta, lo que originaba un mal trabajo
de las ruedas de traslación del equipo, siendo esta la causa basal del excesivo desgaste de todo el tren de rodado
del Puente Grúa.
En la ingeniería del proyecto, además de una reparación general del tren de rodado, se consideró la sustitución total
de los rieles, la presencia durante su instalación de un Topógrafo para la correcta nivelación y paralelismo de los
rieles en todos los planos y la necesidad de reemplazo del sistema de apoyo en durmientes. Para la fijación de
estos, se especificó hacerlo sobre un mortero epóxico de alta resistencia, baja viscosidad, autonivelante, de baja
contracción y de corto tiempo de curado a objeto de acortar los tiempos de ejecución del proyecto.
Conforme a los datos de esfuerzos mecánicas y dinámicos de ingeniería del proyecto, se seleccionó el mortero
epóxico TermoGrouting® Regular Grouting de 1.020 Kg/cm2 de resistencia a la compresión y 436 Kg/cm2 de
resistencia a la tracción.
Luego del trabajo topográfico de nivelación y paralelismo de
los rieles, se colocó separado 20 cm a cada lado del eje de
estos, una madera seca de moldaje (formaleta), sellando todo
el perímetro inferior externo con arcilla o yeso. Se rellenó el
volumen con TermoGrouting® Regular Grouting que para el
relleno medio de 10 cm de altura del proyecto, tuvo un
rendimiento medio de 6.5 kits de 10k x Mt lineal. La aplicación
del producto, se efectuó en etapas, múltiplos de 6 Mt,
aprovechando los largos entre juntas de dilatación
contemplados en el proyecto. El fraguado al tacto se consiguió
a los 45-60 minutos y a las 8 horas se retiró la madera de
moldaje.
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En previsión a una futura necesidad de reemplazo de los
rieles, estos se instalaron sobre una placa metálica fijada con
pernos al mortero epóxico. Con esta solución, se puede
retirar la placa metálica unida al riel, sin que sea necesario
destruir la base ya nivelada de mortero.
En caso que en el desmontaje, se produzca algún daño al
mortero epóxico, este puede repararse con producto nuevo
dada la cualidad que tienen estos morteros, para unirse muy
fuertemente asimismo, incluso entre morteros de distinta
antigüedad.
RECOMENDACIONES DE APLICACIÓN
Ya efectuada la correcta selección del Grouting (mortero epóxico), estamos en condiciones de iniciar la aplicación
de ese material. A lo largo de esta guía, nos referiremos a los siguientes aspectos:
•
•
•
•
•
•
•
•
Consideraciones preliminares
Al control de la temperatura ambiente
A la importancia de controlar la temperatura del producto
Al tamaño de masa ó volumen de mortero
A la preparación del área de aplicación del Grouting (mortero epóxico)
Al mezclado del Grouting (mortero epóxico)
A las Juntas de Dilatación
Al modo de reparar grietas
1. Consideraciones preliminares
• La temperatura del producto, la temperatura del ambiente, la dilatación térmica, la masa del Grouting y, la
generación de grietas son aspectos importantes a tener en consideración en el resultado de la aplicación:
• La temperatura del producto es muy incidente en el tiempo de la reacción exotérmica. De igual forma incide
significativamente en la viscosidad de la mezcla, y en la facilidad de escurrimiento y de nivelación del producto.
• Temperaturas muy altas del producto o del ambiente, aceleran considerablemente el tiempo de la reacción.
Asimismo, el calor de la reacción exotérmica que se produce posterior al mezclado, es muy elevado, lo que
puede inducir problemas de grietas en el compuesto polimérico.
• Por el contrario, temperatura del producto o del ambiente muy bajas, permiten retardar el tiempo de la reacción
pero aumentan la viscosidad de la mezcla, lo que a su vez dificulta la nivelación del producto y la liberación de
las burbujas de aire atrapado generadas en el mezclado.
• El contacto entre cuerpos con distinto coeficiente de dilatación térmica, trae consigo un aspecto a considerar al
efectuar la aplicación. En efecto, el coeficiente de dilatación térmica del concreto es muy superior al del
compuesto polimérico. Por ello al aplicar el Grouting y producirse la normal reacción exotérmica, hay dilatación
del concreto, seguido de contracción del mismo cuando se enfría. Un incorrecto manejo de estas
características, podría facilitar la generación de grietas.
• La masa del Grouting compuesto polimérico, es también factor significativo en la generación de grietas. A mayor
masa, más rápida es la reacción exotérmica y mayor el calor liberado en la reacción, lo que magnifica los
fenómenos de dilatación y contracción del concreto sobre el cual se aplica el Grouting.
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2. Control de la temperatura ambiente
®
• El rango de temperatura ambiente normal para trabajar con los morteros epóxicos TermoGrouting es
de 5 ºC a 26 ºC
• Cuando la temperatura ambiente sea inferior a 4 ºC, crear un micro clima alrededor del área de
aplicación, mediante la colocación de carpas, calefactores o halógenos hasta obtener una temperatura
ambiente adecuada para la colocación del producto.
• Efectuar la aplicación, en horas de la noche ó crear micro climas para enfriar el ambiente si se excede el
rango definido.
3. Del control de temperatura del producto
®
• El rango de trabajo normal de los morteros epóxicos TermoGrouting es de 10 ºC a 26 ºC
• Si al momento de la aplicación, el producto tiene una temperatura inferior a 9 ºC, además del micro clima
creado con halógenos, se recomienda entibiarlo al rango de trabajo normal definido. En tal caso, sólo
entibiar el componente resina mediante un proceso de “Baño María”. El producto aplicado dentro de los
rangos normales de trabajo, tendrá la fluidez que permite el escurrimiento y auto nivelación
característica, además de curar en los tiempos especificados.
• El endurecedor contenido en el envase pequeño no debe ser calentado. Es importante controlar la
temperatura del producto, la que no debe exceder de 35ºC. Para ello, verificar la temperatura de la
resina en distintos puntos, utilizando un termómetro digital, o de mercurio de rango 0-100ºC de 10” de
largo.
4. Del control de Masa
• Controlar la masa, aplicando el producto en capas de espesor máximo de 1 ½”, el espesor más
adecuado es 1” por capa. Al aplicar por capas sucesivas, dejar pasar un mínimo de 2 hrs. del curado al
tacto del producto, antes de aplicar la capa siguiente. Verificar que la temperatura de la masa de
Grouting aplicado, no supere los 35º C al aplicar las capas siguientes. Los Grouting compuesto polimérico
tienen la cualidad de unirse a si mismos con mucha facilidad, lo cual permite aplicar el producto por
capas.
5. Preparación del área de aplicación del Grouting
®
• Todas las superficies que reciban morteros epóxicos TermoGrouting , deben estar estructuralmente firmes,
limpias y saturada seca. Para mayor detalle referirse a la Guía de Preparación de Superficies de Hormigón
ESP-TE-066
• Confeccionar el moldaje necesario para confinar el Grouting sobre el área de la base del equipo o maquinaria.
Limpiar la zona a instalar el Grouting, soplando interiormente para eliminar elementos sueltos, polvo e
impurezas; además se debe eliminar todo tipo de grasas y aceites.
6. Del Mezclado
• Premezcle la resina en su propio envase, por aproximadamente un minuto con un agitador o taladro con
mandril de ½“ a una velocidad baja para evitar la incorporación de burbujas de aire.
• Agite el endurecedor para homogeneizar su contenido.
• Mientras agita la resina del envase grande, agregue el endurecedor del envase pequeño para mezclar
los componentes, manteniendo la agitación en forma constante y a baja velocidad.
• Mueva el agitador, regularmente hacia arriba, hacia abajo y por los bordes del envase, por 5 minutos hasta que el
contenido tome un color uniforme.
• Vierta la mezcla inmediatamente después de mezclada.
• Hágalo de una sola vez y deje que el Regular Grouting llene la cavidad y saque el aire que está frente a
él. La resina que no se mezcló (queda de diferente color), y que quedó a los lados o al fondo del envase,
no se debe verter, pues no curará.
• Los juegos de producto adicionales requeridos para completar el volumen de Grouting, deben ser
mezclados y vaciados individualmente, siguiendo el mismo procedimiento descrito. Los productos
TermoGrouting® se adhieren a si mismo.
• A 25ºC el tiempo de trabajo, dependiente del tipo de producto, oscila entre 10 a 40 minutos y el tiempo de fraguado
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funcional de 8 hr. (las temperaturas más altas afectan al tiempo de fraguado.)
7. De las Juntas de Dilatación
• Una muy buena recomendación para evitar la formación de grietas es dejar juntas de dilatación en el
Grouting (Mortero polimérico). Para determinar el número de juntas, dividir la superficie total en bloques
2
2
de Grouting, cada uno con una superficie no mayor a 2 m para espesor de 1” y 1,5m para espesor de
1½”. El ancho requerido de la junta de expansión debe ser de 10 a 15 mm. Normalmente se utiliza
madera (blanda y en lo posible seca) como material para crear la junta. Para facilitar el desmontaje de la
madera, se debe untar previamente con algún anti-desmoldante; la grasa sirve para este propósito
8. De la Reparación de Grietas
• La cualidad que posee el Grouting (Mortero polimérico) para unirse a si mismo, facilita la reparación de
las grietas que eventualmente se produzcan. Para ello se recomienda retirar alrededor de 1½” de
material a cada lado de la grieta, y a todo su largo. Una vez efectuada la limpieza del material suelto y
del polvo existente, verter Grouting (Mortero polimérico) al interior del espacio generado, siguiendo las
instrucciones de mezclado arriba detalladas.
GARANTÍA, DURACIÓN Y ALMACENAMIENTO
®
TermoChemical LATINAMERICA S.A., fabricante de Compuestos Poliméricos Epóxicos para fijar y nivelar
maquinarias, equipos y placas de anclaje sobre sus fundaciones, garantiza que los morteros poliméricos
®
TermoGrouting , están fabricados con materias primas nuevas de óptima calidad; que la manufactura de estos se
efectúa a través de un proceso productivo controlado en todas sus etapas, dentro de un Sistema de Gestión de
Calidad ISO 9001:2000 (Certificado SGS № CL06/0327, válido del 11-May-2006 al 10-May-2009); que los productos
están libres de defectos en materiales y mano de obra de fabricación, de forma tal que una vez envasados, poseen
una vida útil de un (1) año ó quince (15) meses desde su suministro, lo que primero ocurra, cuando se guardan en
el envase original sin abrir, en una bodega techada a temperatura ambiente entre 15 °C y 35 °C.
Por tratarse de productos químicos, la estabilidad de sus propiedades y duración, pueden variar de acuerdo a las
condiciones de almacenamiento. Las recomendadas, serán las estipuladas en las fichas de información técnica del
respectivo producto. La duración se iniciará a partir de la fecha de fabricación, según etiqueta adherida a cada
envase, que deberá leerse siguiendo la pauta del ejemplo:
Código
134
100108
: 134 100108, en que
: Número interno de trazabilidad, señala el № Lote de fabricación
: Fecha de fabricación, DDMMAA 10-Enero-2008
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