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Traer Marte a la Tierra

English | Translation Sponsored by Nox-Crete Products Group

Por Luke Pinkerton, PE (ME), Fundador y Funcionario de Tecnología en Jefe, Helix Steel y Susan Foster-Goodman, Directora de Iniciativas Estratégicas, CTS Cement
2 de octubre de 2018

Introducción

Imagine el impacto valioso en la industria de tilt-up si fuera posible reducir el espesor de los paneles en un 20%, eliminar el 70% o más de varillas de refuerzo tradicionales y montar paneles el mismo día que se vierten. Aunque cualquiera de estos ofrece un beneficio gradual, la combinación de los tres es un avance innovador y perturbador dentro de la industria que mejora significativamente las eficacias del proyecto, el tiempo para finalizar y ventajas de costos por adelantado. Este concepto fue revelado con las demostraciones de montaje de paneles en la Convención y Exposición de la Tilt-Up Concrete Association (TCA) en Dallas, TX, el mes pasado. Un equipo multidisciplinario que involucró a la TCA, TAS Commercial Concrete, Pinnacle Structural Engineers, CMC, Argos Ready Mix Corp, Terracon, CTS Cement y Helix Steel, colaboró para integrar y optimizar con éxito la ingeniería, los materiales, la habilidad de construcción, la entrega y el desempeño para avalar este avance innovador en el diseño de paneles de tilt-up.

Montaje del panel de Helix de 4.5” de espesor

Se diseñaron y montaron dos paneles en el evento. El primero utilizó Helix Micro Rebar con una reducción de 70% en varillas de refuerzo y paneles con 20% menos de espesor. Un segundo panel utilizó Helix Micro Rebar con una reducción del 75% en varillas de refuerzo en combinación con el cemento Rapid Set® Cement de CTS que se montó en tan solo 4 horas.

La tecnología que permite este diseño de paneles acelerado e innovador es la combinación de Helix 5-25 y el cemento CTS Rapid Set® Cement. El matrimonio de estas dos tecnologías y el descubrimiento del efecto sinérgico entre ellas ocurrió casi por accidente a principios de 2017.

El equipo de ingeniería de Helix Steel fue contactado por Joseph Sarafian y Ron Culver de Form Found Design quienes habían sido contratados por Amazon para construir un pabellón usando concreto moldeado con tela y posicionado mediante robots. A través de una serie de iteraciones de diseño, se determinó que la solución de usar Rapid Set® CementAll® con Helix 5-25 proporcionaría la resistencia a la compresión y la resistencia a corte y tracción para cumplir con los requisitos del proyecto. La estructura debutó en la Conferencia MARS de Jeff Bezos en 2017 y eventualmente figuró en el museo A+D Architecture and Design Museum en Los Angeles. Form Found Design fue invitado como presentador en el evento Future Think de 2017 de la TCA. Poco después de que se construyó el pabellón, Luke Pinkerton de Helix Steel se reunió con Ken Vallens, Presidente y CEO de CTS Cement y los dos acordaron desarrollar aún más aplicaciones innovadoras que aprovecharan el desempeño optimizado que pueden ofrecer las tecnologías de Helix Micro Rebar y cemento avanzado de CTS Cement.

Izquierda a derecha; Ron Culver, Steven Fuchs, Luke Pinkerton, Joseph Sarafian en el evento Future Think de Dallas de la TCA

Pabellón de MARS de Form Found Design

Helix Micro Rebar

La microfibra de refuerzo Helix 5-25 se produce con un perfil torcido exclusivo que permite que cada pieza se adhiera a la matriz de concreto en su longitud total, de manera similar a un tornillo.

El refuerzo debe destorcerse a medida que se extrae del concreto. Este diseño es significativamente diferente a las fibras de acero tradicionales ya que la extracción es controlada por la resistencia a destorcerse (imagen de un tornillo) en vez de la fricción (imagen de un clavo). Helix está activo en la “fase proactiva” (previo al agrietamiento), aumentando la resistencia a la tracción pico y durante la “fase reactiva” (después del agrietamiento), proporcionando maleabilidad y resistencia a la tracción estable a grietas de anchos grandes. La unión de las fibras Helix Micro Rebar y su rigidez permite que Helix tenga la capacidad única de mejorar el módulo de ruptura (MOR) del concreto junto con la resistencia residual después de que ocurre la grieta. Aunque se ha demostrado que las fibras mejoran el desempeño después del agrietamiento, el aumento en el módulo de ruptura, especialmente a menores dosificaciones es más exclusivo a Helix.

Concepto simple: Tornillo vs. clavo

Helix Micro Rebar tiene sus propias especificaciones y aprobaciones singulares, que lo convierten en el único reemplazo para un refuerzo continuo en muros que cumple con los requisitos del Código Internacional de Construcción (IBC) y el Código Internacional Residencial (IRC) (3). Se ha estado utilizado en muros de hasta 20 pisos y ha permitido el reemplazo completo de las varillas de refuerzo en estructuras complejas al tiempo que ofrece valor significativo al proyecto en eficiencias y costos por adelantado a los contratistas y propietarios. El producto ha sido probado por alrededor de 15 años y se utiliza en casi 40 países con cientos de millones de pies cuadrados de instalación en aplicaciones que varían desde losas simples hasta estructuras complejas y edificios de varios pisos, incluyendo casi 20,000 estructuras de muros. Muchas de las estructuras de muros emplearon los principios del concreto simple estructural junto con el aumento en MOR proporcionado por las fibras Helix Micro Rebar, para permitir eliminar la necesidad de varillas de refuerzo tradicionales. Helix Steel suministra dos productos, Helix 5-25 y Helix 8-52. Helix 5-25 (figura 2), utilizado en los paneles de demostración de la TCA, mide una pulgada de largo y está electrogalvanizado con zinc para protegerlo frente a la corrosión.

Figura 1: Desempeño de la flexión de Helix 5-25 (ASTM C1609) (4)

Helix Steel fue reconocido recientemente por su trabajo en muros residenciales y su contribución al desarrollo del código ACI 332 por la Concrete Foundation Association (CFA) con su Premio al Asociado del Año. Además, su fundador, Luke Pinkerton, fue reconocido por la Tilt-Up Concrete Association con el Premio a la Innovación Robert Aiken en la convención de este año por su trabajo sobre los métodos de diseño basados en desempeño. Estos métodos al final animan a la industria en general a desarrollar soluciones mejores y más competitivas, lo cual es algo que, Mitch Bloomquist de la TCA reforzó en la Convención de la TCA de 2018, se necesita para satisfacer las demandas del mercado creciente.

CTS Rapid Set® Cement y FastRock™ TU

Los productos Rapid Set® Cement de CTS y FastRock™ TU se basan en tecnologías de cemento de sulfoaluminato de calcio (CSA), es decir, un cemento hidráulico puro reconocido por su obtención de alta resistencia precoz y obtención de máxima resistencia a largo plazo, resistencia absoluta a sulfatos y retracción ultra baja. Esta tecnología de cemento avanzada logra un concreto más denso y duradero, minimizando o eliminado el agrietamiento por retracción durante el secado y mejorando la estabilidad dimensional general del concreto. La química singular del cemento CSA y las propiedades de desempeño superior que proporciona ofrece un máximo desempeño para todos los productos a base de cemento de CSA de CTS. Su huella de carbono significativamente menor continúa impulsando la demanda global, notablemente en regiones donde la sustentabilidad afecta la aceptación de materiales convencionales.


Figura 2 Helix 5-25 (Fuente: Helix Steel)

Rapid Set® Cement es un cemento independiente de alta resistencia precoz, rápido endurecimiento y alto desempeño diseñado para obtener una resistencia estructural en tan solo una hora. Se utiliza ampliamente en concreto, mortero y materiales de lechada donde el tiempo en el trabajo o retorno al servicio es esencial o donde se requiere un desempeño de poca o retracción cero. Las aplicaciones incluyen pavimentos de carreteras y aeropuertos, puentes, pisos, túneles y prefabricados hasta compuestos de alisamiento (Wunderfixx®) y diseños de paneles de tilt-up acelerados. El diseño de la mezcla de Rapid Set® Cement desarrollado para el panel de demostración en la convención de la TCA logró una resistencia estructural en solo tres horas y se montó a las cuatro horas.

FastRock TU™ es un aditivo a base de cemento CSA de alto desempeño diseñado para usarse con cemento Portland local a fin de producir una mezcla de concreto de tilt-up de alto desempeño diseñada para alcanzar una alta resistencia precoz, baja retracción y resistencia al sulfato mejorada. Los tiempos de fraguado ajustables se adaptan a una amplia variedad de requisitos de proyectos y programas de construcción con diseños de mezclas diseñados para colocarse y montarse en un plazo de ocho a veinticuatro horas, mejorando las eficacias del proyecto en general y el desempeño de los paneles.

Los diseños de la mezcla FastRock TU típicamente reemplazan 30 a 35% del cemento Portland en la mezcla. Los diseños de mezcla reales varían dependiendo de la aplicación, los requisitos de desempeño y las características de los otros componentes de la mezcla (es decir, cemento Portland regional, agregados, materiales cementosos suplementarios y aditivos).
CTS produce una amplia variedad de productos a base de cemento CSA tanto para aplicaciones de producción a granel como en bolsa. Dos de los productos ampliamente conocidos en la industria de tilt-up son Rapid Set® CementAll® y Wunderfixx® que están disponibles en Home Depot, White Cap y otras tiendas que suministran materiales de construcción en toda Norteamérica y alrededor del mundo.

Otros productos como “CTS Rapid Set® DOT Concrete Mix” son utilizados por los Departamentos de Transporte estatales para aplicaciones de reparación de infraestructuras. La fotografía muestra la instalación de Helix 5-25 Micro Rebar junto con CTS Rapid Set® DOT Concrete Mix en la autopista I-94 en Minneapolis, MN para reparar juntas.

Otro producto de CTS, Komponent™, es un aditivo a base de cemento CSA expansivo que se utiliza en el concreto tipo K que compensa por la retracción. Helix Steel y CTS colaboraron en septiembre de 2018 para proporcionar a Seretta Construction una losa de piso de alto desempeño sin juntas que compensa por la retracción para sus nuevas instalaciones de exhibición en Austin, Texas. Al hablar en la Convención y Exposición de la Tilt-Up Concrete Association esta semana, Andrew McPherson, Ex Presidente de la TCA señaló: “Esta es realmente una situación en la que todos ganan para los diseños innovadores de losa de piso de alto desempeño sin sacrificar eficacias del proyecto o afectar de manera adversa los presupuestos. Estamos emocionados por enseñar este diseño de losa de las mejores en su categoría a los clientes en un futuro cercano y esperamos ansiosos poder incorporar muchas más innovaciones en los paneles de tilt-up en los próximos días”.


Helix con Komponent: Edificio de oficinas centrales de Seretta Texas

Helix + CSA

Integrar Helix 5-25 y concretos a base de cemento CSA ha demostrado mejorar mucho más las resistencias a la compresión y la flexión. Las pruebas realizadas en el laboratorio de Element Materials Technology en St. Paul, MN, proporcionó una verificación independiente de este efecto sinérgico. Las pruebas de CTS Rapid Set® CementAll® con 2 lbs de Helix 5-25 por bolsa indicaron un aumento de 50% en resistencia a la flexión (ASTM C78) a los 28 días y un aumento de 30% en resistencia a la compresión a los 28 días. Es probable que la mejora se deba a una unión superior con Helix 5-25 proporcionada por el cemento CSA en la mezcla, lo que aumenta más aún el mecanismo de unión para destorcer que se describió anteriormente. Se necesitan más investigaciones para identificar los mecanismos exactos que logran este desempeño mejorado.

Aplicación de Helix y CTS en tilt-up

El concepto de usar materiales de cemento CSA de CTS y Helix Micro Rebar en un panel de muro tilt fue propuesto por Luke Pinkerton, fundador de Helix Steel, en la primavera de 2018 durante una conversación con Don Greive de Pinnacle Engineering, acerca del uso del producto Komponent™ de CTS Cement junto con Helix 5-25 para eliminar las juntas en la losa en diseños con pendiente. Después de concebir la idea, el equipo rápidamente acordó que, aunque el concepto es vanguardista, la idea de transferir la tecnología utilizada en la estructura del pabellón de MARS a una aplicación práctica en la industria de tilt era una oportunidad emocionante.


Helix con Komponent: Edificio de oficinas centrales de Seretta Texas

De acuerdo a Tim Manherz, Vicepresidente Ejecutivo de TAS Commerical Concrete, los impulsores económicos clave en la industria son el costo cada vez mayor de las varillas de refuerzo debido a las tarifas recientes, así como la escasez de mano de obra que aún continúa desde la recesión. La reducción en la mano de obra y los costos de los equipos, así como los programas de construcción mejorados, además de la reducción de las varillas de refuerzo crean la oportunidad de desarrollar nuevas soluciones utilizando la alianza de Helix Steel y CTS. Estas nuevas soluciones pueden potencialmente proporcionar una alteración benéfica a la industria.

Diseño

Pinnacle Structural Engineers preparó un diseño típico inicial para un panel de 24’ de alto por 16’ de ancho sostenido sobre dos pilas con tres puntos de carga excéntrica aplicadas en la parte superior. Aunque se acordó que un panel más alto sería ideal, el objetivo era proporcionar un panel realista que pudiera presentarse en la demostración dado el espacio y los límites de recursos. El diseño del panel original medía 5.5” de espesor nominal y reforzado con varillas #4 a 12” de centro a centro. Esta varilla de refuerzo se seleccionó para resistir un momento final de 26.7 kip-in/ft debido a la carga del viento y la excentricidad de las cargas de los puntos en la parte superior del panel. Tenga en cuenta que los espesores estructurales de todos los paneles en realidad son ¾” menores que el espesor nominal a fin de dejar espacio para las molduras y los forros de moldes. Trimble preparó 3 presentaciones dimensionales del diseño original y el panel de Helix usando Tekla Structures y proporcionó una representación de realidad virtual con la tecnología Microsoft Hololens en la demostración.

Comparación de lado a lado en Tekla Structures (Cortesía de Trimble)

Con el diseño base realizado por Pinnacle Structural Engineers, Justin Idalski de Helix Steel preparó dos diseños alternativos con Helix Micro Rebar de conformidad con el diseño de clase C, UES ER 279. El primero es un panel de 5.5” de espesor nominal con #5 a 48” vertical + 22.5 lb/yd³ de Helix 5-25 y concreto convencional de 4000 psi. El segundo diseño fue un panel de 4.5” de espesor nominal con #5 a 48” vertical + 45 lb/yd³ de Helix 5-25. Ambos paneles tenían varillas perimetrales y una varilla horizontal en cada lugar del inserto de levantamiento para retener el inserto en su lugar al verter el concreto. Puesto que los diseños cumplieron con los requisitos de UES ER 279, se logró cumplir con el código de IBC en diseño sísmico, categorías A y B (según las restricciones en el informe disponible en http://www.iapmoes.org/Documents/ER_0279.pdf) incluso con la reducción en varillas de refuerzo. Tenga en cuenta que las varillas de refuerzo restantes aún cumplen con los valores mínimos del código en cuanto a los muros; sin embargo, gran parte de la capacidad del momento de flexión es proporcionada por las fibras Helix Micro Rebar.

Fabricación y vertido de los paneles

Antes de realizar las pruebas, Leroy Caldwell de CMC preparó un análisis para determinar que se necesitaría una capacidad de flexión mínima de 300 psi para montar el panel.

Figura 2: Argos Helix – Desarrollo de resistencia a la flexión (Fuente: CTS, Argos)

Aunque alcanzar 300 psi en 6 días no fue un problema con un diseño de mezcla convencional para el panel de 5.5”, fue necesario realizar pruebas de verificación para asegurar que los productos Rapid Set ® y FastRock™ TU podrían proporcionar 300 psi en un plazo de 8 horas. Para verificar esto, Brian Lambert de Argos proporcionó materiales reales a Nick De Ocampo y David Reyes de CTS quienes llevaron a cabo los análisis de laboratorio del diseño de la mezcla de FastRock™ TU/Helix para medir el desarrollo de la resistencia a la flexión contra el tiempo. Las dos mezclas evaluadas lograron 260 psi de resistencia a la flexión en tan solo 3 horas y superó los criterios de montaje de 300 psi en 8 horas. Se llevaron a cabo pruebas similares con diseños de mezcla Rapid Set ® Cement/Helix que ilustraron el desempeño esperado de un diseño de mezcla completo de Rapid Set® Cement con un desarrollo de resistencia aún más rápido, superando la resistencia a la flexión de 300 psi a las 3 horas, flexión de 605 psi a las 6 horas y flexión de 767 psi a las 24 horas; las resistencias a la compresión alcanzaron 4875 psi a las 8 horas y 5118 psi a las 24 horas.

Figura 3: Desarrollo de la resistencia a la compresión (Fuente: CTS, Argos)

Fabricación del panel

Después de terminar las pruebas a los diseños y materiales al inicio del verano, se necesitó una validación de escala completa del panel de Helix de 4.5” y el panel CTS Rapid Set®/Helix de 5.5” elegidos para la exhibición en la convención de la TCA. Las coladas de ensayo fueron realizadas por Argos, DDM y TAS Commercial Concrete más adelante en el verano.

Los diseños del panel de Rapid Set® Cement y FastRock™ TU con Helix Micro Rebar se han producido mediante una mezcla lista para usarse y una mezcladora volumétrica/móvil. La habilidad de introducir con éxito todos estos materiales con diseños de mezcla variables, métodos de entrega, condiciones de la obra y situaciones operativas en el campo, confirmaron la máxima flexibilidad en las opciones de producción. Para los paneles de la TCA, el panel de Helix de 4.5” se produjo mediante una mezcla lista para usarse y el panel de Rapid Set®/Helix® se produjo mediante una mezcladora volumétrica/móvil.

Aunque usar Helix Micro Rebar, Rapid Set® Cement y FastRock™ TU no requiere técnicas o procedimientos especiales y complejos, se deben seguir las mejores prácticas del concreto para el mezclado, colocación y acabado. Al igual que con toda producción de mezclas listas para usarse, los tiempos de tránsito y las temperaturas ambientales esperadas deben tenerse en cuenta y usar la dosis de retardador más eficaz para permitir el máximo tiempo de aplicación sin afectar los requisitos de velocidad para la obtención de resistencia. El uso de una mezcladora volumétrica/móvil elimina los desafíos del tiempo de tránsito y ofrece el máximo tiempo de aplicación para el acabado.

Helix Steel puede incorporarse en cualquiera de los métodos de entrega. Cuando se introduce a un camión de mezcla lista para usarse, Helix Steel recomienda introducir Helix 5-25 directamente en el barril junto con 70 a 80% del agua del lote, dejando que se mezcle por 60 segundos a velocidad de carga antes de añadir otros materiales (es decir, agregados, cemento y materiales restantes). Cuando se introduce a una mezcladora volumétrica/móvil, Helix 5-25 puede premezclarse con éxito en arena o introducirse directamente al tazón. Hay procedimientos y equipos alternativos disponibles para los dos tipos de producción con base en las instalaciones de la planta de lotes o diseño de la mezcladora volumétrica/móvil.

Los diseños de mezcla de concreto Helix-CTS se comportan de manera similar al concreto ordinario con la excepción de la velocidad de fraguado. El acabado se logra usando métodos estándar prestando atención a reducir el agua exudada que ocurrirá con materiales a base de cemento CSA y la necesidad de desarrollar una pasta adecuada en la superficie a fin de asegurar que se empujen las fibras Helix Micro Rebar hacia abajo de la superficie. Las fibras Helix Micro Rebar están electrogalvanizadas con zinc para protegerlas de la corrosión y no sobresaldrán de la superficie por ninguno de los lados. El proceso de enrasar y aplanar obligará a empujar las fibras Helix Micro Rebar levemente hacia abajo de la superficie en el lado acabado del panel.

Argos añadiendo fibras Helix Micro Rebar en un camión de mezcla lista para usarse

DDM+Rapid® Set mediante una mezcladora volumétrica

Aplicar un curado en húmedo hasta que el panel haya alcanzado la resistencia suficiente producirá mejores resultados cuando usa Fast Rock TU y Rapid Set Cement. También pueden usarse métodos alternativos como la aplicación de un compuesto de curado.

Las vigas ASTM C78, además de los cilindros de compresión estándar, deben colarse y curarse en el campo junto con los paneles.

Montaje

Antes del montaje, deben realizarse las pruebas de la viga para confirmar que se haya logrado la resistencia a la flexión del ingeniero de levantamiento. Una vez confirmado, el montaje debe proceder de conformidad con las prácticas estándar. Tenga en cuenta que, al igual que con paneles convencionales con solo una capa de varillas de refuerzo, el concreto debe permanecer sin grietas durante el montaje a fin de evitar la desviación excesiva y/o fallas. Los paneles colocados durante este proyecto en colaboración fueron inspeccionados para buscar grietas por retracción antes del montaje para limitar este riesgo. El panel de Helix 5-25 de 4.5” se montó en vivo frente a un público de casi 200 personas el 20 de septiembre de 2018.

Puede mirar un video del montaje en:https://vimeo.com/user10703392/review/291270008/c5280969ad

Puede mirar un video de la fabricación y montaje del panel de CTS Helix en:https://vimeo.com/user10703392/review/291270966/b27d870a7e

Montaje exitoso del panel de 4.5 pulgadas de espesor en la demostración de la TCA

Montaje de Helix – Rapidset después de 3 horas

Valor

Como se explicó anteriormente, los impulsores clave del valor son la reducción de los costos generales en materiales y equipos, mano de obra y ahorros de tiempo. Los cambios recientes en los mercados de acero y mano de obra, así como las presiones extremas del programa, han hecho que este concepto sea más viable que nunca.

Se realizó un análisis inicial de costos del panel base y de los diseños de paneles alternativos. Este análisis reveló que los paneles de Helix Micro Rebar de 5.5” y 4.5” son aproximadamente iguales en costo directo de materiales con relación a la reducción de varillas de refuerzo que se compensa con el costo de las fibras Helix Micro Rebar. El panel de Helix-FastRock TU de 4.5” cuesta alrededor de 10% más que el panel base, directamente relacionado con la mayor dosificación de Helix 5-25 y el costo del aditivo FastRock TU. Aunque los costos directos de material pueden ser costos neutrales o un poco más altos, los ahorros de costos directos en mano de obra, renta de grúas y días de programa fácilmente superan el impacto de los costos del material. Es necesario considerar el valor general del proyecto para darse cuenta del valor económico y de ingeniería significativos de estos diseños de paneles innovadores.

El uso de las fibras Helix Micro Rebar permite eliminar 70% o más de las varillas de refuerzo originalmente especificadas para un panel base. Según Tim Manhertz de TAS, se pueden lograr ahorros de tiempo significativos con la reducción de varillas de refuerzo, “el tiempo necesario para preparar cada panel podría reducirse a la mitad. Y mi propia cuadrilla podría instalar las varillas de refuerzo. Esto fácilmente pudiera ahorrar 1 a 2 semanas en un cuadro típico de 150,000 pies cuadrados que normalmente tardaría seis semanas”. Indicó además que esto podría reducir los gastos generales del sitio que llegarían a miles por semana.

Actualmente, el tiempo de curado puede comprimirse usando altas mezclas precoces que típicamente requieren 48 horas. Al usar la combinación de CTS-Helix, el tiempo de curado puede reducirse aún más a tan solo 3 horas. El valor de esto dependerá de varios factores que afectan la manera en que se ordena la secuencia de un trabajo. Por ejemplo, cuando hay espacio y/o número limitado de camas de colado, puede crearse un cuello de botella. Los tiempos de curado más rápidos aumentarían significativamente la producción de paneles. Los tiempos de entrega rápidos también proporcionarían valor si un panel fallara, puesto que el tiempo de curado corto permitiría que se montara un nuevo panel sin una demora significativa o el tiempo de renta adicional de una grúa.

Además de los ahorros de tiempo y mano de obra, Helix Micro Rebar proporciona un desempeño mejorado del panel con resistencia a explosiones, dureza y resistencia a corte como un “efecto secundario gratis” de su uso. Integrar el alto desempeño de Helix Micro Rebar y las tecnologías de Rapid Set® Cement de CTS o FastRock™ TU ofrece nuevas oportunidades dentro de la comunidad de tilt-up para impulsar la innovación y desarrollar soluciones de construcción más efectivas con valor agregado que mejoran las eficacias de proyectos, superan los retos de los materiales y la mano de obra de la industria y aceleran el tiempo de finalización.

Desafíos

Aunque el equipo colaboró para demostrar con éxito la viabilidad y el valor del concepto, junto con las ventajas destacadas anteriormente, los siguientes desafíos aún continúan

  • Manejo de cronogramas altamente comprimidos para la construcción. Cómo aprovechar por completo la posibilidad de realizar un montaje en un mismo día.
  • Asegurar mejores prácticas de mezclado y acabado. Aunque estos no requieren métodos especiales, son más propensos a prácticas deficientes.
  • Apoyo de la producción. Disponibilidad de las instalaciones de mezclas listas para usarse capaces y dispuestas a añadir un aditivo de cemento alternativo directamente a través de los procedimientos de procesamiento de lotes normales. Este es el método de introducción más eficaz. Aunque la adición puede realizarse manualmente, esto aumenta la complejidad y el potencial del error humano. La coordinación y comunicación meticulosas de todas las partes involucradas son esenciales para asegurarse de que ocurra el desarrollo de la resistencia dentro del cronograma de diseño. Las mezcladoras volumétricas/móviles ofrecen una alternativa viable a la producción de mezclas listas para usarse cuando los tiempos de tránsito son una inquietud o las instalaciones de plantas de mezcla lista para usarse o de soporte no son suficientes.
  • Escalar el diseño a muros tilt completos de 40’ y más. Las tensiones de levantamiento pueden ser mayores en paneles más altos, lo cual pudiera generar la necesidad de mayor dosificación de fibras Helix Micro Rebar y/o cemento CSA (costos). La relación costo-beneficio debe evaluarse por cada día que se ahorra en el proceso de montaje.
  • Los efectos de la delgadez necesitarían considerarse cuando el espesor se reduce, especialmente en paneles de muro más altos.
  • Diseño de los paneles con aberturas. Helix se utiliza mejor cuando existe la oportunidad de reemplazar la varilla común en ambas direcciones. No eliminará la necesidad de varillas alrededor de las ventanas, puertas y/o columnas incrustadas.
  • Se logra que Helix Micro Rebar apruebe el código mediante el uso de un informe de evaluación y concesiones alternativas en los códigos. La adopción en masa se facilitaría mediante la inclusión directa en los códigos.

Conclusiones

El equipo colaboró con éxito para demostrar la transferencia de la tecnología utilizada en el MARS Canopy (Pabellón MARS) a una aplicación de tilt en el mundo real. Aunque el método cumple con el código y está inmediatamente disponible, se requiere trabajo adicional para permitir su aceptación en el mercado general. El equipo está muy agradecido por la oportunidad de llevar a cabo esta demostración y espera con gusto trabajar con la industria a fin de desarrollar y refinar estos métodos de vanguardia en las prácticas comunes y hacer que el método de tilt-up sea aún más competitivo y flexible en el futuro. El equipo ahora está considerando una oportunidad para reducir las varillas de refuerzo en los paneles de las nuevas instalaciones de Seretta en Austin, TX, lo cual completará el ciclo que comenzó hace poco más de un año en el evento Future Think de Dallas.

Reconocimientos

Nos gustaría agradecer a las siguientes compañías y personas por su apoyo en este esfuerzo.

TAS Commercial Concrete: Tim Manherz, Chase Carter y Hector Valenzuela

TCA: Mitch Bloomquist y Jim Baty

Pinnacle Structural Engineering: Don Greive y Heath Michel

CMC: Leroy Caldwell y Frank Russel

Terracon: Keith Kirkpatrick

Argos Ready-Mix: Brian Lambert

George L. Throop Co. y DDM Materials, Inc.

Trimble: Jarod Beaman

CTS Cement: Ken Vallens, Susan Goodman, Nick de Ocampo, Chris A. Davis y David Reyes

Helix Steel Engineering: Justin Idalski, Samhar Hoz

Referencias

  1. Pinkerton, L., Stecher, J., Novak, J., Twisted Steel Micro Reinforcement. Concrete International, Vol 35, No. 10 (2013).
  2. ER-279, Uniform Evaluation Service Evaluation Report #279, Uniform Evaluation Service, 5001 E. Philadelphia St. Ontario, CA 91761 – USA (2014).
  3. Walker, Martin, “Blast Testing of Helix Fibre Reinforced Concrete “, Explora Foundation, UK (2013)
  4. MoDOT materials Lab, 2016
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