Estructura bicapa útil para construcción y procedimiento para la obtención de la misma.

Comprende una capa (1) de hormigón proyectado reforzado con fibras de acero e impermeabilizante y una capa (2) de hormigón armado, donde dicho hormigón proyectado comprende además un aditivo impermeabilizante en estado líquido o en polvo a una concentración comprendida entre 0,5 y 5% en peso respecto al peso del cemento contenido en el hormigón a proyectar y, opcionalmente, una capa (3) de imprimación entre ambas capas (1) y (2).

La invención también se refiere a un procedimiento para la obtención de la estructura bicapa que comprende las etapas de i) preparación y humectación de la superficie del hormigón armado; ii) preparación del hormigón para proyectado mezclando todos los componentes y adición de un aditivo impermeabilizante en estado líquido o en polvo (no es determinante) a una concentración comprendida entre 0,5 y 5% en peso respecto el peso del cemento en el hormigón a proyectar; y iii) proyección por vía húmeda de todos los componentes del hormigón previamente mezclados.

Estructura bicapa útil para construcción y procedimiento para la obtención de la misma.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una estructura bicapa con propiedades impermeabilizantes y estructurales útil para construcción y al procedimiento para la obtención de la misma.

La estructura bicapa comprende un hormigón proyectado reforzado con fibras de acero con carácter impermeabilizante y con contribución estructural sobre una estructura de hormigón. En particular, se refiere a un hormigón proyectado reforzado con fibras de acero e impermeabilizante sobre un muro pantalla de hormigón armado.

Antecedentes de la invención

En el estado de la técnica se conoce el hormigón proyectado, el hormigón reforzado con fibras y los morteros técnicos impermeabilizantes.

El hormigón proyectado se define como un hormigón cuyo tamaño máximo de árido es superior a 8 mm y que, aplicado a máquina, se proyecta a gran velocidad a través de una manguera y una boquilla sobre una superficie. La forma de aplicación se denomina gunitado y existen tres formas de realizarlo: 1. Gunitado por vía seca, en el cual todos los componentes del mortero u hormigón proyectado son previamente mezclados, a excepción del agua que se incorpora en la boquilla de salida antes de la proyección de la mezcla. El transporte de la mezcla sin agua se realiza a través de mangueras especiales de forma neumática (flujo diluido) desde la máquina hasta la boquilla de proyección; 2. Gunitado por vía húmeda, en el cual todos los componentes del mortero u hormigón proyectado se mezclan previamente, incluyendo el agua, antes de incorporarse a la manguera a través de la cual serán transportados (flujo diluido o flujo denso) hasta la boquilla de proyección; y 3. Gunitado por vía semihúmeda, en el cual todos los componentes del mortero u hormigón proyectado se mezclan previamente, a excepción de una parte del agua que se incorpora a 4-5 metros de la boquilla especial de salida antes de la proyección de la mezcla. Se utilizan áridos que pueden tener hasta el 8% de humedad.

El transporte de la mezcla se realiza a través de mangueras especiales de forma neumática (flujo diluido) desde la máquina hasta la boquilla de proyección.

Por otra parte, los hormigones reforzados con fibras (HRF) se definen como aquellos hormigones que incluyen en su composición fibras cortas, discretas y aleatoriamente distribuidas en su masa según el Anejo 14 de la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE 2008). La aplicación de estos hormigones puede ser con finalidad estructural o no estructural.

También existen morteros para la impermeabilización de superficies. Básicamente hay de dos tipos: los que actúan como revestimiento formando una película de unos pocos milímetros, o película impermeabilizante sobre la superficie a tratar, y los que actúan en la red capilar del hormigón que, proyectados en forma de lechada penetran desde la superficie del hormigón hasta su interior y reaccionan con el hidróxido de calcio del hormigón creando una estructura cristalina que bloquea permanentemente la capilaridad del hormigón y le confirieren propiedades impermeables.

Sin embargo, dichas impermeabilizaciones presentan limitaciones en su aplicación cuando se desea la impermeabilización de hormigones ya existentes o en especial, cuando se desea la impermeabilización de muros pantalla.

Desde el punto de vista teórico, un buen hormigón puede tener un coeficiente de permeabilidad muy bajo, tal que puede ser considerado impermeable incluso al agua con presión. Pero en condiciones reales, a pesar de las modernas tecnologías productivas, es muy difícil obtener un hormigón que sea perfecto en toda su masa. Incluso los más pequeños defectos (fisuras finas, nidos de grava, etc.), así como las juntas de hormigonado y las juntas estructurales, constituyen un riesgo de filtraciones de agua muy elevado. Por lo tanto, la única solución real a adoptar hasta la fecha para impedir infiltraciones en las estructuras enterradas de hormigón es la utilización de los morteros técnicos impermeabilizantes.

Además, las particularidades propias de los muros pantalla hacen que el acceso al trasdós sea inviable, por lo que el sistema de impermeabilización debe aplicarse por el interior de la estructura y, por lo tanto, ha de ser capaz de resistir presiones negativas del agua. Es por ello que cuando se requiere la impermeabilización de muros pantalla se utilizan los morteros técnicos impermeabilizantes.

Sin embargo, los sistemas de impermeabilización basados en morteros técnicos presentan una serie de limitaciones. Estos actúan e impermeabilizan toda la superficie del muro pantalla excepto puntos singulares, ya que no son capaces de sellar juntas constructivas, coqueras, nidos de grava, fisuras, armaduras vistas, como puede darse el caso en los muros pantalla. Para ello son necesarios morteros de reparación y morteros bicomponentes flexibles, además de un saneamiento de toda la junta. Por lo tanto, son necesarios otros productos y otras aplicaciones y, una vez más, es necesario una aplicación complementaria a la propia impermeabilización de las superficies del muro pantalla, suponiendo un consumo de material y de horas extra.

Así por ejemplo, la patente JP2007245540 describe una estructura de revestimiento compuesta con propiedades impermeabilizantes para morteros y hormigones.

Otro inconveniente con el que se encuentran los muros pantalla es la depresión del nivel freático. Como es sabido, para la ejecución de los trabajos de impermeabilización en estructuras bajo nivel freático o con riesgo de infiltraciones de aguas de escorrentías es necesario, desde el primer momento, la depresión del nivel de las aguas, de manera que se habilite un escenario de trabajo adecuado y seco. Esto se consigue con drenajes, canalizaciones o sistemas de bombeos continuos, que han de mantenerse hasta finalizados los trabajos de impermeabilización y fraguados de materiales.

Mantener estos sistemas de depresión del nivel freático supone un coste económico considerable, por lo que si se consiguiera reducir el tiempo de ejecución de la impermeabilización y con ello el tiempo de bombeo de las aguas, se conseguiría un considerable ahorro económico.

Todavía otro inconveniente de la cimentación profunda con muros pantalla es la necesidad de asegurar la cimentación durante el rebaje del terreno. Las técnicas más habituales son la ejecución de anclajes al terreno o el apuntalamiento de muros con estructuras metálicas. Las dos soluciones presentan una serie de inconvenientes. En el caso de los anclajes, en muchas ocasiones y debido a la existencia de elementos en el terreno como son canalizaciones y/o infraestructuras enterradas, son imposibles de realizar. Respecto a los apuntalamientos, estos complican la ejecución de la obra, ya que son elementos que cruzan el solar y que dificultan considerablemente el movimiento y tránsito tanto de maquinaria como de personas.

Por lo tanto, todavía no existe una solución real a los problemas existentes en el estado de la técnica para la impermeabilización de hormigones existentes, en particular de muros pantalla.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención es pues resolver los inconvenientes mencionados, desarrollando una estructura bicapa con propiedades impermeabilizantes y estructurales útil para la construcción.

De acuerdo con este objetivo, la estructura bicapa para construcción de la presente invención se caracteriza por el hecho de que comprende una capa (1) de hormigón proyectado reforzado con fibras de acero e impermeabilizante y una capa (2) de hormigón armado, donde dicho hormigón proyectado comprende un aditivo impermeabilizante en estado líquido o en polvo (no es determinante) a una concentración comprendida entre 0,5 y 5% en peso respecto al peso del cemento contenido en el hormigón a proyectar y, opcionalmente, una capa (3) de imprimación entre ambas capas (1) y (2).

El conjunto de la estructura bicapa hormigón armado-hormigón proyectado se caracteriza por poseer al mismo tiempo propiedades impermeabilizantes y estructurales. En particular, dicha capa (2) de hormigón armado es un muro pantalla.

El aditivo impermeabilizante utilizado posee las propiedades de reducción de la absorción capilar entre un 26-50% y de la penetración del agua entre un 20-40% y, preferiblemente, está a una concentración...

1. Estructura bicapa para construcción, caracterizada por el hecho de que comprende una capa (1) de hormigón proyectado reforzado con fibras de acero e impermeabilizante y una capa (2) de hormigón armado, donde dicho hormigón proyectado comprende un aditivo impermeabilizante en estado líquido o en polvo a una concentración comprendida entre 0,5 y 5% en peso respecto al peso del cemento contenido en el hormigón a proyectar y, opcionalmente, una capa (3) de imprimación entre ambas capas (1) y (2).

2. Estructura bicapa según la reivindicación 1, donde dicho aditivo impermeabilizante es de tipo reducción de la absorción capilar entre un 26-50% y de la penetración del agua entre un 20-40%.

3. Estructura bicapa según la reivindicación 1, donde dicho aditivo impermeabilizante está a una concentración comprendida entre 0,5 y 5% en peso respecto al peso del cemento contenido en el hormigón a proyectar.

4. Estructura bicapa según la reivindicación 1, donde dicho hormigón comprende agua y cemento a una relación comprendida entre 0,25 y 0,40, preferiblemente próximas a 0,40.

5. Estructura bicapa según la reivindicación 1, donde dicha capa (3) de imprimación comprende imprimaciones epoxi en base agua o imprimaciones acrílicas.

6. Estructura bicapa según la reivindicación 1, donde dicha capa (2) de hormigón armado es un muro pantalla.

7. Procedimiento para la obtención de la estructura bicapa según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende las siguiente etapas:

i) preparación y humectación de la superficie del hormigón armado cuya preparación comprende chorreado de arena o proyectado de agua a presión;

ii) preparación de la mezcla de hormigón para proyectado reforzado con fibras e impermeabilizante, donde se mezclan todos los componentes y se añade un aditivo impermeabilizante en estado líquido a una concentración comprendida entre 0,5 y 5% en peso respecto al peso del cemento contenido en el hormigón a proyectar; y

iii) proyección por vía húmeda de todos los componentes del hormigón previamente mezclados, incluyendo el agua y el aditivo impermeabilizante.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, donde después de la etapa i) se aplica una capa de imprimación sobre la superficie preparada del hormigón armado.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, donde en dicha etapa ii) la mezcla de hormigón a proyectar comprende áridos de tamaño máximo 12 mm, agua, cemento, donde la relación agua/cemento está comprendida entre 0,25 y 0,40, fibras de acero, un aditivo impermeabilizante y un aditivo superfluidificante y, opcionalmente, un acelerante de fraguado y un aditivo de base sílice coloidal o sílice amorfa.

10. Procedimiento según la reivindicación 7, donde en dicha etapa iii) de proyección se utilizan agentes acelerantes de fraguado libres de álcali (AF).