GUIA TECNICA E INSTALACION

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CONCEPTOS BÁSICOS Y GUÍA DE DISEÑO E INSTALACION DESCRIPCIÓN, GUÍA Y PROCEDIMIENTO PARA LA UTILIZACIÓN EN PROYECTOS DE INGENIERÍA HIDRÁULICA, AMBIENTAL Y GEOTÉCNICA FORMALETAS TEXTILES COLCHACRETO

proyectos a borde de agua y bajo agua, se ha venido incrementando en las últimas décadas. La razón más importante pare el crecimiento de las formaletas textiles en el mundo ha sido la posibilidad de contar con textiles tejidos de Poliéster de alta resistencia que amplían las posibilidades de moldeo con sencillos procedimientos de instalación, lográndose una excelente relación beneficiocosto. Las áreas de aplicaciones más importantes

de

COLCHACRETO son:

Este documento se refiere a los aspectos básicos y guía de diseño. COLCHACRETO

es el nombre registrado de las

formaletas textiles diseñadas para ser llenadas con concreto hidráulico, mortero ó suelo cemento y obtener formas

predeterminadas

aplicables

en

obras

de

ingeniería civil, a borde de agua o bajo agua, o en seco, tales como sistemas para control de erosión, protección en obras hidráulicas, ambientales y geotécnicas. 1.

APLICACIONES

La utilización de formaletas textiles en trabajos de revestimientos de alta durabilidad, especialmente en

Aplicaciones Revestimiento de canales, taludes, cunetas, vaguadas, zanjas, desagües Revestimiento y Protección de orillas de ríos, lagunas y líneas costeras. Reparación, protección o relleno de estribos, pilares y cimientos de muelles bajo agua. Protección y soporte de oleoductos, gasoductos y acueductos bajo agua, o enterrados Revestimiento de taludes, diques, presas, terraplenes y encoles y descoles de puentes. Conformación de barreras, diques, espolones y estructuras bajo agua. Protección de pilares, zapatas y soleras de puentes bajo agua.

FP 100

ECOLOGICO

BAG 300

2.

CARACTERÍSTICAS DEL PRODUCTO

Las formaletas textiles Colchacreto se componen de fibras de Poliéster de alta tenacidad y fibras de poliéster texturizadas. La combinación de la alta resistencia de las fibras y la técnica de tejido proveen a las formaletas textiles

COLCHACRETO

de

las

siguientes

características de desempeño:

Como sistema para control de erosión, protección ó

•

desempeño bajo las presiones del concreto

conformación de estructuras, COLCHACRETO tiene

vertido o inyectado

varias ventajas sobre otros sistemas convencionales. Entre otras se destacan las siguientes: •

•

•

A diferencia de los sistemas de revestimiento convencionales, se requiere mucho menor transporte de materiales al sitio de la obra, lo que representa grandes ahorros, aún para el caso en que el concreto sea llevado al sitio de la obra en camiones mezcladores.

•

Se puede adaptar a diferentes superficies del terreno incluso bajo agua, garantizando un total contacto con la superficie.

Generalmente el rendimiento de la instalación es ampliamente mayor que los demás sistemas de revestimiento o protección y el costo de mano de obra es sensiblemente menor.

y

al

Alta permeabilidad. El tamaño de abertura de mezcla.

vertido o bombeado al interior de la formaleta textil •

rasgado

poros permite filtrar el exceso de agua de la

pesado y sin controles especiales, pues el concreto es y ésta va adquiriendo su forma predeterminada.

al

forma por la retracción de fraguado.

y tamaño, con muy bajo coeficiente de fricción y Se puede instalar sin la ayuda de equipo

resistir

punzonamiento, así como evitar la perdida de

(Rip-Rap), COLCHACRETO es homogéneo en peso

•

Adecuada elongación de las fibras que le permiten

En comparación con revestimientos de Piedra

mucho menos espesor que el Rip-Rap.

Resistencia de sus fibras, que permiten un buen

•

Bajo peso, para transportar e instalar en sitios de difícil acceso.

Las formaletas textiles están diseñadas para adherirse a la superficie de la mezcla de relleno fraguada, especialmente si el llenado con la mezcla se efectúa con la presión requerida, las fibras quedan embebidas superficialmente, quedando como parte integral del concreto, actuando como refuerzo. COLCHACRETO se produce en tres presentaciones: En forma de colchoneta (Ref. FP 100 y Ecológico) para revestimientos y en forma de bolsa (Ref. BAG 300) para usarse como bloques.

gran unidad de alta resistencia al impacto y a la fricción, con un peso adecuado para constituir estructuras

2.1 COLCHACRETO FP 100 Es una formaleta textil, compuesta de dos (2) capas ínter-tejidas en sus bordes laterales y en puntos intermedios simétricamente distribuidos, de tal manera que cuando se llena con concreto adquiere la forma de colchoneta. Los revestimientos de colchacreto FP100

flexibles de contención y protección. Los valores de las propiedades mecánicas e hidráulicas, así como la forma de presentación se indican en la hoja técnica. (Disponibles en la Subgerencia de Geosintéticos de Lafayette S.A.)

tienen una textura similar a la de cantos de río, con un alto coeficiente de fricción hidráulica para reducir las velocidades de flujo y la formación de olas. Los puntos de intertejido son puntos filtrantes que permiten la salida del agua, con lo que se logra evitar la formación de prismas de presión hidráulica en el espaldón o suelos a revestir, incrementando la estabilidad del sistema de

3.

GUIA DE DISEÑO

3.1 MATERIAL DE RELLENO 3.1.1

CONCRETO CON AGREGADO FINO (MORTERO). Para darle su forma definitiva a la formaleta textil COLCHACRETO, ésta se debe llenar con concreto preparado con arena, cemento Pórtland y agua, de tal

revestimiento.

manera que la mezcla tenga una consistencia adecuada para que sea vertida o bombeada fácilmente.

2.2 COLCHACRETO ECOLÓGICO Colchacreto ECOLÓGICO es una formaleta textil, también compuesta de dos capas ínter-tejidas en sus

La mezcla se puede preparar en planta de concreto o en sitio, dependiendo de las condiciones del proyecto.

bordes laterales y zonas intermedias, en forma de cuadros simétricamente distribuidos, de tal manera que cuando se llena adquiere la forma de una colchoneta.

La proporción típica de agua/cemento debe ser 0.65 a 0.75. Como la formaleta textil COLCHACRETO es permeable, al inyectar la mezcla se produce una

Una vez llenada y fraguada la mezcla, las zonas Inter.tejidas se rasgan para permitir el desarrollo de la vegetación.

Los

revestimientos

con

colchacreto

reducción en el contenido de agua de la mezcla y esto mejora considerablemente la relación agua/cemento, incrementando la resistencia y durabilidad.

ECOLÓGICO tienen alta resistencia al impacto, con un alto coeficiente de fricción hidráulica para controlar los agentes

de

erosión

al

tiempo

que

consideran

completamente aspectos ambientales y estéticos. 2.3 COLCHACRETO BAG 300 Es una formaleta textil, compuesta de dos (2) capas ínter-tejidas en sus bordes perimetrales, de tal manera

Con una perdida aproximada del 15% de la totalidad del agua de la mezcla inicial, la mezcla de concreto seco se reduce de 1 m3 a 0.93 m3. La reducción de agua en la mezcla

trae

como

consecuencia

un

incremento

aproximado de un 8% en la proporción de arena y cemento.

que cuando se llena con concreto adquiere la forma de una bolsa llena. La bolsa llena se comporta como una

La proporción recomendada de cada componente para 1 m3 de mezcla inicial es:

se tiene un revestimiento que colocado sobre superficies Cemento

445 a 500 Kg

Arena

1225 a 1205 Kg

Agua

320-325 L.

estables no requiere de acero de refuerzo. 3.1.4 ASPECTOS AMBIENTALES Durante el proceso de llenado con el concreto de agregado fino dentro de la formaleta textil, un

Aditivos para concreto que mejoren las características del concreto pueden ser usados a discreción del diseñador. 3.1.2 CAPACIDAD DE BOMBEO. La mezcla de concreto para llenar la formaleta textil

porcentaje no mayor al 0,20% del contenido de cemento migra a través del textil. Si se tiene en cuenta que muchos proyectos donde se puede usar esta solución son a borde de agua o sumergidos y que pueden ser aguas quietas o aguas de flujo en movimiento, se debe

COLCHACRETO debe ser fluida si se compara con una

verificar que el cemento que migra no cause efectos

mezcla convencional que tiene un asentamiento (slump)

ambientales.

de 10 a 15 cm. Sin embargo cuando se inyecta el concreto con agregado fino dentro de la formaleta textil

Para asegurar que no existan cambios excesivos de pH

el exceso de agua en la mezcla se filtra a través del textil

en el agua se recomienda lo siguiente: en aguas quietas

variando la relación agua/cemento a un nivel similar al

el volumen de agua debe ser 50 veces mayor que el

del concreto convencional, esto sucede normalmente en

volumen de concreto con agregado fino vertido o

tiempo no mayor a 30 minutos después de inyectar o

bombeado.

verter el concreto dentro de la formaleta textil. Para aguas de flujo, la rata de flujo de agua en m3/min 3.1.3 RESISTENCIA Y DURABILIDAD El concreto de agregado fino, que se obtiene con la formaleta textil, posee superior resistencia a la compresión (1,5 veces mayor) que el mismo sin la formaleta textil. La prueba para verificar este hecho se efectúa con cilindros convencionales, pero la mitad de cada prueba se vierte en una bolsa cilíndrica del material de COLCHACRETO con las mismas dimensiones de los cilindros convencionales. Adicionalmente, el concreto de agregado fino absorbe menos del 5% de agua y esto combinado con el efecto de refuerzo superficial que otorga el textil genera una alta resistencia a la abrasión y al fisuramiento por los cambios de temperatura. Como resultado del efecto de refuerzo superficial y del confinamiento dado por la formaleta textil al concreto,

debe exceder la rata de vertimiento o bombeo del concreto en m3/hora.

4.

RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO

3.2 CARACTERÍSTICAS FINALES Cada capa de textil componente de la formaleta, debe cumplir con las características de la hoja técnica vigente y debe en su apariencia estar libre de defectos que puedan interferir con el buen funcionamiento. Sin embargo, pequeños daños causados por transporte o manipulación en la instalación, podrían no ser motivo de

Las referencias FP100 y Ecológico vienen en rollos de 1.67 de ancho, los cuales son livianos y fáciles de manipular. Cada uno es colocado dentro de un empaque plástico que lo identifica y protege durante el transporte y almacenamiento. Una vez en el sitio de la obra, se recomienda:

rechazo si pueden ser reparados con costura manual o

Almacenar bajo cubierta

con equipo portátil de costura.

Colocar sobre una superficie plana y lisa No colocar rollos en forma transversal a otros

Una vez llenada con el concreto de agregado fino (mortero), la formaleta textil COLCHACRETO en sus

Cada uno de los rollos viene identificado con una

tres (3) presentaciones, debe tener un espesor promedio,

etiqueta en la que se relacionan un número y un código

un peso por área y forma de acuerdo con la tabla 1.

de barras que identifican la pieza o rollo y lo relacionan con los registros de producción y de control de calidad.

Tabla 1. Características de la Formaleta Llena Característica ECOLOGICO FP 100 BAG 300 Espesor 70 100 350 promedio, (mm) Cubrimiento/ 13,8 9,00 2,21 m2 volumen de m2/m3 m2/m3 /0,85 m3 mortero.

Se recomienda conservar la etiqueta que contiene esta información, la cual va adherida al empaque de cada rollo. La referencia BAG 300 viene en unidades de 1.20 x 2.40 m de ancho, empacadas en paquetes de 10 unidades dentro de un empaque plástico especial que las identifica y protege durante el transporte y almacenamiento. Se

El ancho sin llenado de COLCHACRETO FP 100 y COLCHACRETO ECOLÓGICO debe ser de 1,67 m como mínimo, sus bordes laterales ínter-tejidos en un

recomienda tener en cuenta las indicaciones de las referencias FP100 y Ecológico, dadas anteriormente, para su transporte, manejo y almacenamiento.

ancho de 2 cm como mínimo, y las uniones cosidas entre franjas deben efectuarse de tal manera que las solapas

5.

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIÓN

de la unión por costura queden mirando hacia el suelo. Las uniones cosidas deben dar una resistencia de 14 kN/m medido de acuerdo con la norma ASTM D 4884.

5.1 PREPARACIÓN DEL TERRENO La superficie de terreno sobre la cual se va a colocar la formaleta

textil

COLCHACRETO,

debe

estar

El ancho sin llenado de COLCHACRETO BAG 300

previamente nivelada, definida en sus alineamientos,

debe ser de 1,20 de ancho como mínimo, por una

contornos y dimensiones de acuerdo a los planos de

longitud de 2.40 m.

construcción. La superficie debe estar libre de raíces, piedras sueltas o detritos y debe ser de competencia

mecánica adecuada para soportar el peso de las

60 cm. Igualmente, se debe dejar una longitud horizontal

estructuras proyectadas.

de revestimiento de 60 cm como mínimo para controlar

Todas las excavaciones de zanjas de corona o de pata

la acción del oleaje o la operación de pequeñas

del talud o cualquier otro tipo de estructura o tubería

embarcaciones.

deben realizarse antes de instalar la formaleta textil a fin de evitar cortes o excavaciones en las superficies ya

La profundidad hasta la cual se debe colocar el

revestidas.

revestimiento está determinada por el nivel de aguas

Se recomienda tener referencias topográficas adecuadas

mínimas previsto o hasta donde sea necesario controlar

para definir los alineamientos, puntos de partida, niveles

fenómenos de socavación, en general se recomienda

y anclajes y en general para la adecuada conformación

dejar 1.0 m por debajo de este nivel. Ver figura 2.

geométrica y estética del revestimiento. Una vez preparada la superficie del terreno y, en caso de

Cada módulo o panel adyacente debe colocarse antes de

que existan afloramientos de agua sobre el talud o la

que las áreas cercanas a la unión sean llenadas con

acción dinámica de corrientes de agua, se debe colocar

concreto, con el objeto de que la unión con costura

un geotextil para filtro, a fin de controlar la ocurrencia

pueda efectuarse cómodamente. Las costuras entre

de fenómenos erosivos por detrás del revestimiento.

módulos deben efectuarse con equipo de costura portátil

Para el efecto se recomienda colocar un manto de

de 1 o 2 hilos de poliéster de alta tenacidad, de 15 kN de

geotextil para filtro Fortex BX 30 evitando la formación

resistencia a la tensión como mínimo. Las solapas de la

de arrugas y fijando sus bordes y traslapos con la ayuda

unión

de ganchos de acero. El traslapo mínimo recomendado

preferiblemente.

es de 30 cm.

Para efectuar la costura con la resistencia adecuada

cosida

deben

quedar

hacia

el

suelo

Lafayette S.A. cuenta con hilos de Poliéster de alta 5.2 INSTALACION

tenacidad.

5.2.1 COLCHACRETO FP 100 Y ECOLOGICO Los paneles de la formaleta textil deben colocarse sobre

Cuando las uniones no sean convencionales, debido a

el geotextil de filtro de acuerdo con los planos de

que se presentan curvas, reducciones o variaciones

construcción. Los paneles se colocarán alineados a lo

geométricas en general, se deben efectuar traslapos en

largo del talud, cubriendo la superficie a proteger, desde

vez de costuras. Estos deben ser de 1 metro como

la zona húmeda en la pata hasta las zanjas de anclaje en

mínimo. Los traslapos deben en estos casos realizarse de

la corona.

acuerdo con la dirección predominante del flujo.

Para garantizar el anclaje o posicionamiento de la

Los paneles de formaleta textil adyacentes al módulo

formaleta se debe excavar una trinchera en la parte

que se estén llenando, deben quedar libres con el objeto

superior o corona, dejando el borde que queda hacia la

de permitir su contracción hasta llegar al espesor de

cara del canal en forma redondeada. En la figura 1 se

concreto previsto

indican las formas y dimensiones mencionadas. En la corona deberá dejarse una longitud por encima del nivel de aguas a manera de borde libre de por lo menos

5.2.2

COLCHACRETO BAG 300

Para iniciar con la ubicación y llenado de las bolsas se

Una vez colocada la formaleta textil, se procede a hacer

debe establecer una demarcación real o con ayuda

una pequeña incisión o corte en la parte superior del

topográfica que permita que la geometría, alineamientos

panel, de manera que se pueda introducir la manguera o

y niveles que se quieran o que se muestran en los planos

tubo de descarga del concreto de agregado fino. La

se puedan cumplir. En proyectos en orillas de ríos se

incisión debe ser lo más pequeña posible para facilitar el

recomienda que la colocación se inicie aguas arriba con

cierre de la formaleta u obturación cuando se llene el

lo cual la fuerza del agua tiende a distribuirse y se

panel. La obturación se debe hacer insertando un retazo

generan menos daños de la superficie que se va

de formaleta textil 2 veces más grande en diámetro o en

preparando. Para el caso de lagos o líneas costeras

longitud que el tamaño de la incisión y debe colocarse

donde el agua llega de manera normal, se recomienda

como un parche interior entre el concreto y la superficie

instalar las bolsas por niveles de abajo hacia arriba.

de la formaleta textil. Durante el vertimiento o bombeo del concreto de agregado fino, se deben tener en cuenta dos aspectos

Borde Libre

fundamentales a saber: si el concreto es bombeado la presión no puede ser exceder la resistencia de la

Profundidad mínima

formaleta (Se recomienda máximo 50 kPa); la boca de

Nivel de aguas máximas

descarga debe localizarse en la parte mas baja y se va Figura 1. Detalle de instalación Colchacreto FP 100 y Ecológico.

subiendo a medida que se va llenando; por otro lado, durante el llenado de un panel deben evitarse las interrupciones superiores a 30 minutos, pues se pueden

Altura máxima prev ista por oleaje

crear juntas frías o discontinuidades en el revestimiento.

Nive l de aguas mínimas

5.3.2

COLCHACRETO BAG 300

Para verter o bombear el mortero, COLCHACRETO BAG 300 cuenta con una válvula ubicada en la capa

Figura 2. Profundidad del revestimiento

superior, a través de la cual se puede llenar a la presión

La colocación de bolsas sobre un alineamiento de bolsas

requerida para lograr el espesor previsto o hasta 0,35 m.;

en un nivel inferior, se debe hacer de tal manera que sea

ó llenar la bolsa en posición vertical, dejando la válvula

estable y en forma trabada, lo que significa que el centro

(bolsillo en el nivel mas alto y luego de lograr un buen

de las bolsas del nuevo nivel debe coincidir con la unión

llenado dejarla en posición horizontal. Debe tenerse en

de dos bolsas del nivel inferior y así sucesivamente.

cuenta que cada bolsa debe llenarse en el sitio donde va a quedar ubicada, pues por su peso no es posible

5.3 VERTIMIENTO O BOMBEO CONCRETO DE AGREGADO FINO. 5.3.1

DEL

COLCHACRETO FP 100 Y ECOLOGICO

movilizarla a menos de que sea llenada sobre una barcaza o un planchón y desde ahí dejarla caer en el agua calculando que al caer en el fondo quede en la posición requerida.

Durante el ensamble de los niveles que conforman la estructura, se pueden usar varillas de refuerzo para anclaje entre bolsas llenas, colocadas verticalmente y/o horizontalmente

para

darle

mayor

integridad

y

estabilidad a toda la estructura. 6.

SOPORTE TÉCNICO

El equipo técnico de Geosintéticos Lafayette está en capacidad de asesorar y trabajar conjuntamente con ingenieros diseñadores, promotores de proyectos y contratistas para lograr soluciones óptimas desde el punto de vista de confiabilidad, durabilidad, desempeño y estricto criterio de costo-beneficio. Para proyectos que lo demanden se cuenta con empresas especializadas en la prefabricación de las formaletas, con costura de uniones en planta o en el sitio de las obras, y en la instalación.