Por Luke Pinkerton, Ingeniero Profesional (Mecánica),
Fundador y Director de Tecnología, Helix Steel y Susan Foster-Goodman, Directora de Iniciativas Estratégicas, CTS Cement
Introducción
Imagine el valioso impacto en la industria de los tilt-up si fuera posible reducir el grosor de los paneles en un 20%, eliminar el 70%o más de la armadura tradicional, y erigir los paneles el mismo día en que se vierten. Si bien cualquiera de estos beneficios proporciona una mejora incremental, la combinación de los tres es un avance innovador y disruptivo dentro de la industria que mejora significativamente la eficiencia de los proyectos, el tiempo de finalización y las ventajas de costos iniciales. Este concepto se presentó con 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 involucra 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 constructibilidad, la entrega y el rendimiento para sustentar este innovador avance en el diseño de paneles de tilt-up.
Colocación de panel helicoidal de 4.5 pulgadas de grosor
Se diseñaron y erigieron dos paneles en el evento. El primero utilizó Helix Micro Rebar con una reducción de acero de refuerzo de%y redujo el grosor del panel en un%. Un segundo panel utilizó Helix Micro Rebar con una reducción de acero de refuerzo de% en combinación con el cemento Rapid Set® de CTS, que se erigió en solo 4 horas.
La tecnología que permite este innovador diseño de paneles de rápido acceso es la combinación de Helix 5-25 y el Cemento CTS Rapid Set®. La unión de estas 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 comisionados por Amazon para construir un pabellón utilizando concreto formado con tela posicionado robóticamente. 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 al corte y a la tracción necesarias para cumplir con los requisitos del proyecto. La estructura debutó en la Conferencia MARS de Jeff Bezos en 2017 y finalmente se exhibió en el Museo de Arquitectura y Diseño A+D en Los Ángeles. Form Found Design fue invitado a presentar en el Evento Future Think de TCA en 2017. Poco después de la construcción del pabellón, Luke Pinkerton de Helix Steel se reunió con Ken Vallens, Presidente y CEO de CTS Cement, y ambos acordaron desarrollar aún más aplicaciones innovadoras que aprovechen el rendimiento optimizado que Helix Micro Rebar y la tecnología avanzada de cemento de CTS Cement pueden ofrecer.
De izquierda a derecha: Ron Culver, Steven Fuchs, Luke Pinkerton, Joseph Sarafian en el evento TCA Dallas Future Think
Form Found Design Pabellón MARS
Microbarreta Helix
Helix 5-25 Micro Refuerzo se produce con un perfil retorcido único que permite que cada pieza se adhiera a la matriz de concreto en toda su longitud, similar a un tornillo.
El refuerzo debe desenroscarse al salir del concreto. Este diseño es significativamente diferente de las fibras de acero tradicionales, ya que la extracción está regida por la resistencia al desenrosque (imagina un tornillo), en lugar de la fricción (imagina un clavo). Helix está activo tanto en la “Fase Proactiva” (precraqueo), aumentando la resistencia máxima a la tracción, como durante la “Fase Reactiva” (postcraqueo), proporcionando ductilidad y resistencia a la tracción estable a grandes anchos de grieta. La adherencia de la microarmadura Helix y su rigidez otorgan a Helix la capacidad única de mejorar el módulo de rotura (MOR) del concreto, junto con la resistencia residual después de que ocurre la grieta. Si bien se ha demostrado que las fibras mejoran el rendimiento postcraqueo, el aumento en el módulo de rotura, especialmente en dosis más bajas, es más exclusivo de Helix.
Concepto simple: tornillo contra clavo
Helix Micro Rebar cuenta con especificaciones y homologaciones propias y exclusivas, lo que lo convierte en el único sustituto del armado continuo en muros que cumple con los requisitos del Código Internacional de Construcción (IBC) y del Código Internacional Residencial (IRC) (3). Se ha utilizado en muros de hasta 20 pisos y ha permitido la sustitución completa del armado en estructuras complejas, al tiempo que ha aportado un valor significativo al proyecto en términos de eficiencia y reducción de los costos iniciales para contratistas y propietarios. El producto ha demostrado su eficacia durante más de 15 años y se utiliza en casi 40 países, con cientos de millones de pies cuadrados instalados en aplicaciones que van desde simples losas hasta estructuras complejas y edificios de varios pisos, incluyendo casi 20,000 estructuras de muros. Muchas de las estructuras de pared emplearon los principios del hormigón estructural liso, junto con el aumento de la resistencia a la flexión (MOR) proporcionado por Helix Micro Rebar, para permitir la eliminación de la necesidad de las barras 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 de la corrosión.
Figura 1: Rendimiento a Flexión de Helix 5-25 (ASTM C1609) (4)
Helix Steel fue recientemente reconocida por su trabajo en muros residenciales y su contribución al desarrollo del código ACI 332 por la Concrete Foundation Association (CFA) con su premio Associate of the Year. Además, su fundador, Luke Pinkerton, fue reconocido por la Tilt-Up Concrete Association con el premio Robert Aiken Innovation en la convención de este año por su trabajo en enfoques de diseño basados en el rendimiento. Estos enfoques, en última instancia, animan a la industria en su conjunto a desarrollar soluciones mejores y más competitivas, algo que Mitch Bloomquist de TCA reforzó en la convención de la TCA de 2018 como necesario para satisfacer las crecientes demandas del mercado.
Cemento Rapid Set® CTS y FastRock™ TU
Los productos Rapid Set® Cement y FastRock™ TU de CTS se basan en la tecnología de cemento de sulfoaluminato de calcio (CSA), un cemento hidráulico puro reconocido por su rápido fraguado inicial y máxima ganancia de resistencia a largo plazo, resistencia absoluta a los sulfatos y contracción ultrabaja. Esta avanzada tecnología de cemento logra un concreto más denso y duradero, minimizando o eliminando las grietas por contracción al secarse y mejorando la estabilidad dimensional general del concreto. La química única del cemento CSA y las propiedades de rendimiento superiores que proporciona ofrecen el máximo rendimiento para todos los productos a base de cemento CSA de CTS. Su huella de carbono significativamente menor continúa impulsando la demanda mundial, especialmente en regiones donde la sostenibilidad afecta la aceptación de materiales convencionales.
Figura 2 Hélice 5-25 (Fuente: Helix Steel)
Rapid Set® Cement es un cemento independiente de alto rendimiento, fraguado rápido y alta resistencia a temprana edad, diseñado para alcanzar resistencia estructural en tan solo una hora. Se utiliza ampliamente en materiales de concreto, mortero y lechada donde el tiempo de servicio o retorno al servicio es esencial, o donde se requiere un rendimiento de bajo o nulo encogimiento. Las aplicaciones incluyen pavimentos de carreteras y aeropuertos, puentes, pisos, túneles y prefabricados, hasta compuestos de alisado (Wunderfixx®) y diseños de paneles de volteo de vía rápida. El diseño de mezcla de Rapid Set® Cement desarrollado para el panel de demostración de la convención TCA logró resistencia estructural en solo tres horas y se levantó a las cuatro horas.
FastRock TU™ es un aditivo a base de cemento CSA de alto rendimiento diseñado para usarse con cemento Portland local para producir una mezcla de concreto de alto rendimiento para muros prefabricados (tilt-up), diseñada para lograr alta resistencia temprana, baja retracción y resistencia mejorada a los sulfatos. Los tiempos de fraguado ajustables se adaptan a una amplia gama de requisitos del proyecto y cronogramas de construcción, con diseños de mezcla diseñados para ser colocados y erigidos dentro de las ocho a veinticuatro horas, mejorando la eficiencia general del proyecto y el rendimiento de los paneles.
Los diseños de mezcla de TU FastRock suelen reemplazar un 30-35% del cemento Portland en la mezcla. Los diseños de mezcla reales varían según la aplicación, los requisitos de rendimiento y las características de otros componentes de la mezcla (es decir, cemento Portland regional, agregados, materiales cementicios suplementarios y aditivos).
CTS produce una amplia variedad de productos de cemento a base de CSA tanto para producción a granel como para aplicaciones en bolsa. Dos de los productos más conocidos en la industria de la construcción con paneles prefabricados son Rapid Set® CementAll® y Wunderfixx®, que están disponibles en Home Depot, White Cap y otros almacenes de materiales de construcción en Norteamérica y en todo el mundo.
CemntoTodo® Rapid Set®
Otros productos, como “CTS Rapid Set® DOT Concrete Mix”, son utilizados por los departamentos de transporte estatales (DOT’s) para aplicaciones de reparación de infraestructura. La foto muestra Helix 5-25 Micro Rebar siendo instalado junto con CTS Rapid Set® DOT Concrete Mix en la I-94 en Minneapolis, MN para reparar juntas.
Otro producto de CTS, Komponent™, es un aditivo expansivo a base de cemento CSA utilizado en concreto de expansión tipo K para compensar el encogimiento. Helix Steel y CTS colaboraron en septiembre de 2018 para proporcionar a Seretta Construction una losa de piso sin juntas de expansión para compensar el encogimiento de alto rendimiento para sus nuevas instalaciones de exhibición en Austin, Texas. Hablando en la Convención y Expo de la Tilt-Up Concrete Association esta semana, Andrew McPherson, Expresidente de la TCA, señaló: “Esta es una verdadera situación en la que todos ganan para diseños innovadores de losas de piso de alto rendimiento sin sacrificar la eficiencia del proyecto ni impactar negativamente los presupuestos. Estamos emocionados de mostrar este diseño de losa de primer nivel a los clientes en un futuro próximo y esperamos incorporar aún más innovación en paneles armados en los próximos días”.”
Helix con Komponent: Edificio Sede de Seretta en Texas
Helix + CSA
La integración del concreto Helix 5-25 y los concretos a base de cemento CSA ha demostrado mejorar aún más las resistencias a la compresión y a la flexión. Las pruebas realizadas en el laboratorio de Element Materials Technology en St. Paul, MN, proporcionaron una verificación independiente de este efecto sinérgico. Las pruebas de CTS Rapid Set® CementAll® con 2 libras de Helix 5-25 por bolsa indicaron un aumento del 50% en la resistencia a la flexión (ASTM C78) a los 28 días y un aumento del 30% en la resistencia a la compresión a los 28 días. La mejora se debe probablemente a la mejora de la adherencia con el Helix 5-25 proporcionada por el cemento CSA en la mezcla, lo que mejora aún más el mecanismo de adherencia de desenrollado descrito anteriormente. Se requiere más investigación para identificar los mecanismos exactos que logran este rendimiento mejorado.
Aplicando Helix y CTS a Tilt
El concepto de usar materiales de cemento CSA de CTS y Helix Micro Rebar en un panel de muro basculante fue propuesto por Luke Pinkerton, fundador de Helix Steel, en la primavera de 2018 durante una discusión con Don Greive de Pinnacle Engineering, sobre el uso del producto Komponent™ de CTS Cement junto con Helix 5-25 para eliminar juntas en diseños de losas de cimentación. Después de que surgió la idea, el equipo acordó rápidamente que, si bien el concepto está a la vanguardia, la idea de transferir la tecnología utilizada en la estructura del dosel de Marte a una aplicación práctica en la industria basculante era una oportunidad emocionante.
Helix con Komponent: Edificio Sede de Seretta en Texas
Según Tim Manherz, Vicepresidente Sénior de TAS Commercial Concrete, los impulsores económicos clave en la industria son el creciente costo de las barras de refuerzo debido a los aranceles recientes, así como la escasez de mano de obra que persiste desde la recesión. La reducción en los costos de mano de obra y equipo y las mejores programaciones de construcción, además de la reducción de las barras de refuerzo, crean la oportunidad para que se desarrollen nuevas soluciones utilizando la asociación de Helix Steel y CTS. Estas nuevas soluciones podrían proporcionar una disrupción beneficiosa a la industria.
Diseño
Pinnacle Structural Engineers preparó un diseño típico inicial para un panel de 24’ de alto por 16’ de ancho, soportado en dos pilas con tres cargas puntuales excéntricas aplicadas en la parte superior. Si bien se acordó que un panel más alto sería ideal, el objetivo era proporcionar un panel realista que pudiera presentarse en la demostración, dadas las limitaciones de espacio y recursos. El diseño original del panel tenía un espesor nominal de 5.5” y estaba reforzado con #4 @ 12” de malla electrosoldada (OCEW). Esta barra de refuerzo fue seleccionada para resistir un momento último de 26.7 kip-in/ft debido a la carga de viento y la excentricidad de las cargas puntuales sobre el panel. Cabe señalar que los espesores estructurales de todos los paneles son en realidad ¾” menos que el espesor nominal para permitir separaciones y revestimientos de encofrado. Trimble elaboró renders tridimensionales del diseño original y el panel Helix utilizando Tekla Structures y proporcionó una representación de realidad virtual con la tecnología Microsoft Hololense en la demostración.
Comparación lado a lado en Tekla Structures (Cortesía de Trimble)
Utilizando el diseño base de Pinnacle Structural Engineers, Justin Idalski de Helix Steel preparó dos diseños alternativos de Helix Micro Rebar de acuerdo con UES ER 279, Clase C de Diseño. El primero es un panel de 5.5” de espesor nominal con #5 @ 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 @ 48” vertical + 45 lb/yd³ de Helix 5-25. Ambos paneles tenían barras perimetrales y una barra horizontal en cada ubicación de inserción de elevación para mantener la inserción en su lugar durante el vertido del concreto. Dado que los diseños cumplen con los requisitos de UES ER 279, se logra el cumplimiento del código IBC en las Categorías de Diseño Sísmico A y B (según las restricciones en el informe disponible en http://www.iapmoes.org/Documents/ER_0279.pdf) incluso con la reducción de la barra de refuerzo. Tenga en cuenta que el resto de la barra de refuerzo aún cumple con los mínimos del código para muros, sin embargo, gran parte de la capacidad del momento flector es proporcionada por Helix Micro Rebar.
Fabricación y Colado de Paneles
Antes de la prueba, Leroy Caldwell de CMC preparó un análisis para determinar que se requeriría una capacidad de flexión mínima de 300 psi para erigir el panel.
Figura 2: Desarrollo de resistencia a la flexión de Argos Helix (Fuente: CTS, Argos)
Si bien lograr 300 psi en 6 días no fue un problema con un diseño de mezcla convencional para el panel de 5.5”, las pruebas de verificación debían realizarse para asegurar que los productos Rapid Set ® y FastRock™ TU pudieran proporcionar 300 psi en 8 horas. Para verificar esto, Brian Lambert de Argos proporcionó materiales reales a Nick De Ocampo y David Reyes de CTS, quienes realizaron pruebas de laboratorio del diseño de mezcla FastRock™ TU/Helix para medir el desarrollo de la resistencia a la flexión en función del tiempo. Las dos mezclas evaluadas alcanzaron 260 psi de resistencia a la flexión en solo 3 horas y superaron el criterio de montaje de 300 psi en 8 horas. Se completaron pruebas similares con diseños de mezcla Rapid Set ® Cement/Helix que mostraron el rendimiento esperado de un diseño de mezcla Rapid Set® Cement completo, con un desarrollo de resistencia aún más rápido, superando 300 psi de resistencia a la flexión a las 3 horas, 605 psi a la flexión a las 6 horas y 767 psi a la flexión 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 de paneles
Con los diseños y las pruebas de materiales completados a principios de verano, se necesitaba una validación a gran escala para el panel Helix de 4.5” y el panel CTS Rapid Set®/Helix de 5.5” elegidos para exhibición en la convención de TCA. Las pruebas de vertido fueron realizadas por Argos, DDM y TAS Commercial Concrete a finales de verano.
Los diseños de paneles Rapid Set® Cement y FastRock™ TU con Helix Micro Rebar se han producido mediante concreto premezclado y mezcladores volumétricos/móviles. La capacidad de introducir con éxito todos estos materiales con diseños de mezcla variables, métodos de entrega, condiciones del sitio y situaciones de operaciones de campo, confirmó la máxima flexibilidad en las opciones de producción. Para los paneles TCA, el panel Helix de 4.5” se produjo con concreto premezclado, y el panel Rapid Set®/Helix® se produjo mediante mezclador volumétrico/móvil.
Si bien el uso de Micro-Rebar Helix, Cemento Rapid Set® y FastRock™ TU no requiere procedimientos o técnicas especiales complejas, se deben seguir las mejores prácticas de hormigonado para la mezcla, colocación y acabado. Al igual que con toda la producción de hormigón premezclado, se deben tener en cuenta los tiempos de tránsito esperados y las temperaturas ambiente, y se debe usar la dosis de retardador más efectiva para permitir el máximo tiempo de trabajo sin comprometer la rapidez para cumplir con los requisitos de ganancia de resistencia. El uso de una mezcladora volumétrica / móvil elimina los desafíos del tiempo de tránsito y ofrece el máximo tiempo de trabajo para el acabado.
Helix Steel puede ser incorporado en cualquiera de los dos métodos de entrega. Al introducirlo en un camión de concreto premezclado, Helix Steel recomienda introducir Helix 5-25 directamente en el tambor junto con 70-80% de agua de mezcla, permitiendo una mezcla de 60 segundos a velocidad de carga antes de la adición de otros materiales (es decir, agregados, cemento y materiales restantes). Cuando se introduce en un mezclador volumétrico/móvil, Helix 5-25 puede pre-mezclarse con la arena o introducirse directamente en el bol con éxito. Los procedimientos y equipos alternativos están disponibles para ambos tipos de producción en función de las instalaciones de la planta de lotes o el diseño del mezclador volumétrico/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 realiza utilizando métodos estándar, prestando atención a la reducción del agua de sangrado que ocurrirá con los materiales a base de cemento CSA y la necesidad de desarrollar una pasta adecuada en la superficie para asegurar que el Helix Micro Rebar quede incrustado debajo de la superficie. El Helix Micro Rebar está electrogalvanizado con zinc para proteger contra la corrosión y no sobresaldrá de la superficie por ninguno de los lados. El proceso de regla y flotado forzará el Helix Micro Rebar ligeramente más abajo en la superficie del lado acabado del panel.
Argos agregando microacero corrugado Helix a un camión de concreto premezclado
DDM+Rapid® Set a través de Mezcladora Volumétrica
El curado húmedo hasta que el panel haya alcanzado la resistencia suficiente producirá los mejores resultados al usar Fast Rock TU y Rapid Set Cement. También se pueden usar 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 obra junto con los paneles.
Erección
Antes del montaje, se deben completar las pruebas de vigas para confirmar que se ha alcanzado la resistencia a la flexión mínima del ingeniero de elevación. Una vez confirmado, el montaje debe proceder de acuerdo con las prácticas estándar. Tenga en cuenta que, al igual que con los paneles convencionales con una sola capa de refuerzo, el concreto debe permanecer sin grietas durante el montaje para evitar deflexiones excesivas y/o fallas. Los paneles colocados durante este proyecto colaborativo fueron inspeccionados en busca de grietas de retracción antes del montaje para limitar este riesgo. El panel Helix 5-25 de 4.5 pulgadas se montó en vivo frente a una audiencia de casi 200 personas el 20 de septiembre de 2018.
Se puede ver un video de la erección en:
https://vimeo.com/user10703392/review/291270008/c5280969ad
Un video de la fabricación y montaje del Panel CTS Helix puede ser visto en:
https://vimeo.com/user10703392/review/291270966/b27d870a7e
Montaje exitoso de panel de 4.5 pulgadas de espesor en TCA Demo
Helix – Montaje Rápido después de 3 horas
Valor
Como se discutió previamente, los impulsores clave del valor son la reducción de los costos generales de materiales y equipos, mano de obra y ahorro de tiempo. Los recientes cambios en los mercados de acero y mano de obra, así como las presiones extremas en los cronogramas, 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 el panel Helix Micro Rebar de 5.5“ y 4.5” son aproximadamente iguales en costo directo de materiales en relación con la reducción de barras de refuerzo compensada por el costo del Helix Micro Rebar. El panel Helix-FastRock TU de 4.5“ cuesta aproximadamente un 10% más que el panel base, relacionado directamente con la mayor dosificación de Helix 5-25 y el costo del aditivo FastRock TU. Aunque los costos directos de materiales pueden ser neutrales o ligeramente superiores, los ahorros directos en mano de obra, alquiler de grúas y días de cronograma superan fácilmente el impacto en el costo de los materiales. Es necesario considerar el valor general del proyecto para materializar el valor económico y de ingeniería significativo de estos diseños de paneles innovadores.
El uso de Micro Rebar Helix permite la eliminación del 70% o más de las barras de refuerzo especificadas originalmente en un panel de referencia. Según Tim Manhertz de TAS, se podrían lograr importantes ahorros de tiempo con la reducción de las barras de refuerzo: “el tiempo necesario para preparar cada panel podría reducirse a la mitad. Y mi propio equipo podría instalar las barras de refuerzo. Esto podría ahorrar fácilmente de 1 a 2 semanas en una caja típica de 150,000 pies cuadrados que normalmente llevaría seis semanas”. Indicó además que esto podría reducir los gastos generales del sitio en miles por semana.
Actualmente, el tiempo de curado se puede comprimir utilizando mezclas de alta resistencia temprana, que típicamente requieren 48 horas. Usando la combinación CTS-Helix, el tiempo de curado se puede reducir aún más a tan solo 3 horas. El valor de esto dependerá de una serie de factores que afectan la secuencia de un trabajo. Por ejemplo, cuando hay espacio y/o un número limitado de lechos de fundición, se puede crear un cuello de botella. Tiempos de curado más rápidos aumentarían significativamente la producción de paneles. Los tiempos de respuesta rápidos también aportarían valor si un panel fallara, ya que el corto tiempo de curado permitiría erigir un nuevo panel sin demoras significativas, o tiempo de alquiler adicional de una grúa.
Además del ahorro de tiempo y mano de obra, Helix Micro Rebar proporciona un rendimiento mejorado de los paneles con resistencia a explosiones, tenacidad y resistencia al corte como un “efecto secundario gratuito” de su uso. La integración del alto rendimiento de Helix Micro Rebar y las tecnologías CTS Rapid Set® Cement o FastRock™ TU ofrece nuevas oportunidades dentro de la comunidad de paneles prefabricados (tilt-up) para impulsar la innovación y desarrollar soluciones de construcción más efectivas y de valor agregado que mejoren la eficiencia de los proyectos, superen los desafíos de mano de obra y materiales de la industria, y aceleren 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 persisten:
- Gestión de plazos de construcción altamente comprimidos. Cómo aprovechar al máximo la posibilidad de montaje el mismo día.
- Asegurar las mejores prácticas en mezcla y acabado. Si bien estos no requieren métodos especiales, son más sensibles a las prácticas deficientes.
- Soporte de producción. Disponibilidad de plantas de concreto premezclado capaces y dispuestas a agregar un aditivo de cemento alternativo directamente a través de procedimientos de dosificación normales. Este es el método de introducción más eficiente. Si bien la adición se puede realizar manualmente, la complejidad y el potencial de error humano aumentan. La coordinación y comunicación cuidadosas de todas las partes involucradas son esenciales para garantizar que el desarrollo de la resistencia ocurra dentro del cronograma de diseño. Los mezcladores volumétricos/móviles ofrecen una alternativa viable a la producción de concreto premezclado cuando los tiempos de tránsito son una preocupación, o cuando las instalaciones o el soporte de la planta de concreto premezclado no son suficientes.
- Escalado del diseño a muros inclinados de 40’ y superiores. Las tensiones de elevación pueden ser mayores en paneles más altos, lo que podría requerir un mayor uso de Helix Micro Rebar y/o dosis de cemento CSA (costo). El beneficio económico debe evaluarse por cada día ahorrado en el proceso de montaje.
- Los efectos de esbeltez deberán ser considerados cuando se reduce el espesor, especialmente en paneles de muro más altos.
- Diseño de paneles con aberturas. Helix se utiliza mejor cuando existe la oportunidad de reemplazar la barra común en ambas direcciones. No eliminará la necesidad de barras alrededor de ventanas, puertas y/o en columnas empotradas.
- La aprobación de Helix Micro Rebar por los códigos se logra mediante un informe de evaluación y concesiones alternativas en los códigos. La adopción masiva se facilitaría mediante su inclusión directa en los códigos.
Conclusiones
El equipo colaboró para demostrar con éxito la transferencia de la tecnología utilizada en el dosel MARS a una aplicación de Tilt en el mundo real. Si bien el método cumple con el código y está disponible de inmediato, se requiere trabajo adicional para permitir su aceptación en el mercado masivo. El equipo está muy agradecido por la oportunidad de realizar esta demostración y espera trabajar con la industria para desarrollar y refinar aún más estos métodos de vanguardia en prácticas comunes y hacer que el método Tilt-up sea aún más competitivo y flexible en el futuro. El equipo ahora está analizando la oportunidad de reducir el refuerzo en los paneles en las nuevas instalaciones de Seretta en Austin, TX, lo que completará el ciclo que comenzó hace poco más de un año en el Dallas Future Think Event.
Agradecimientos
Nos gustaría agradecer a las siguientes empresas e individuos por su apoyo a 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 Concreto Premezclado: 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
- Pinkerton, L., Stecher, J., Novak, J., Armadura de microfibra de acero. Concrete International, Vol 35, No. 10 (2013).
- ER-279, Informe de Evaluación del Servicio Uniforme de Evaluación #279, Servicio Uniforme de Evaluación, 5001 E. Philadelphia St. Ontario, CA 91761 – USA (2014).
- Walker, Martin, “Pruebas de Explosión de Concreto Reforzado con Fibra Helix“, Explora Foundation, Reino Unido (2013)
- Laboratorio de Materiales de MoDOT, 2016
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