Evaluación de las propiedades físicas y mecánicas del mortero fluido para el revestimiento del "Tunnel Liner". Santa Anita - Lima

Abstract

En la construcción de túneles subterráneos, es común enfrentarse a hundimientos, fisuras y fallas debido a la formación de vacíos, poros y cavidades en el revestimiento. Estos problemas son causados por deficiencias en la fluidez, así como en las propiedades físicas y mecánicas del mortero de inyección utilizado para el revestimiento del túnel. Existen diversos tipos de morteros, a los cuales se les adicionan aditivos o materiales para mejorar sus propiedades. Habitualmente, la fluidez de estos morteros se evalúa mediante la mesa de flujo. Sin embargo, cuando se requirió inyectar en los vacíos del revestimiento de túneles con morteros de mayor fluidez, el método resultó ser incorrecto. Por ello, fue indispensable complementar el análisis con métodos más específicos, como los utilizados en las lechadas de cemento. El objetivo principal fue obtener un mortero óptimo, de características similares a una lechada de cemento (fluido), para rellenar los vacíos presentes en los túneles, con el propósito de reforzar y estabilizar el revestimiento. La metodología empleada fue cuantitativa, con un enfoque explicativo y diseño experimental. Se desarrollaron 12 diseños de mortero fluido (en proporciones 1:2, 1:3 y 1:4), con adiciones de 0.5%, 1.0% y 1.5% de aditivo plastificante, y se evaluaron sus propiedades. Se logró Los resultados experimentales mostraron que la dosificación óptima del mortero 1:2:1.5% cumplió con los requisitos normativos y los requerimientos del proyecto. Su aplicación en obra en un tramo de prueba permitió estabilizar el Tunnel Liner.

In the construction of underground tunnels, it is common to face subsidence, cracks and failures due to the formation of voids, pores and cavities in the lining. These problems are caused by deficiencies in the fluidity, as well as in the physical and mechanical properties of the injection mortar used for the lining of the tunnel. There are various types of mortars, to which additives or materials are added to improve their properties. Usually, the fluidity of these mortars is evaluated by means of the flow table. However, when it was required to inject the voids of the tunnel lining with mortars with greater fluidity, the method turned out to be incorrect. Therefore, it was essential to complement the analysis with more specific methods, such as those used in cement grouts. The main objective was to obtain an optimal mortar, with characteristics similar to a cement grout (fluid), to fill the voids present in the tunnels, with the purpose of reinforcing and stabilizing the lining. The methodology used was quantitative, with an explanatory approach and experimental design. 12 fluid mortar designs (in proportions 1:2, 1:3 and 1:4) were developed, with additions of 0.5%, 1.0% and 1.5% of plasticizing additive, and their properties were evaluated. The experimental results showed that the optimal dosage of the 1:2:1.5% mortar met the regulatory requirements and the project requirements. Its application on site in a test section allowed the Tunnel Liner to be stabilized.