Traer Marte a la Tierra

Por Luke Pinkerton, Ingeniero Profesional (Mecánico), Fundador y Director de Tecnología en Jefe, Helix Steel y Susan Foster-Goodman, Directora de Iniciativas Estratégicas, CTS Cement
2 de octubre de 2018

Introducción

Imagínese el gran impacto que tendría en la industria del tilt-up si fuera posible reducir el espesor de los paneles en un 20 %, eliminar el 70 % o más de las barras de refuerzo tradicionales y montar los paneles el mismo día en que se realiza el vertido. Aunque cualquiera de estos ofrece un beneficio gradual, la combinación de los tres es un avance innovador y disruptivo dentro de la industria que mejora significativamente la eficiencia del proyecto, el tiempo de finalización y las ventajas de costos iniciales. 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 incluyó 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 respaldar este avance innovador en el diseño de paneles tilt-up.

Montaje del panel 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®. La unión 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 utilizando hormigón moldeado con tela y colocado mediante robots. Tras una serie de iteraciones de diseño, se determinó que la solución de utilizar 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 se presentó por primera vez en la Conferencia MARS de Jeff Bezos en 2017 y, posteriormente, se exhibió en el Museo de Arquitectura y Diseño A+D de Los Ángeles. Form Found Design fue invitado como ponente al evento Future Think 2017 de la TCA. Poco después de que se construyera el pabellón, Luke Pinkerton, de Helix Steel, se reunió con Ken Vallens, presidente y director ejecutivo de CTS Cement, y ambos acordaron desarrollar aún más aplicaciones innovadoras que aprovecharan el rendimiento optimizado que pueden ofrecer las tecnologías de Helix Micro Rebar y el cemento avanzado de CTS Cement.

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

Pabellón MARS de Form Found Design

Microbarreta Helix

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

El refuerzo debe desenroscarse a medida que se extrae del concreto. Este diseño es significativamente diferente a las fibras de acero tradicionales, ya que la extracción está controlada por la resistencia al desenroscado (imagen de un tornillo) en lugar de la fricción (imagen de un clavo). Helix está activo en la “fase proactiva” (pre-agrietamiento), aumentando la resistencia a la tracción pico, y durante la “fase reactiva” (post-agrietamiento), proporcionando tenacidad y resistencia a la tracción estable a grietas de gran ancho. La unión de las fibras Helix Micro Rebar y su rigidez permiten 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 post-agrietamiento, el aumento en el módulo de ruptura, especialmente a menores dosis, es más exclusivo de Helix.

Concepto simple: Tornillo vs. clavos

Helix Micro Rebar cuenta con sus propias especificaciones y homologaciones exclusivas, lo que lo convierte en el único sustituto del refuerzo 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 el reemplazo completo de las varillas de refuerzo en estructuras complejas, al tiempo que ofrece un valor significativo al proyecto en cuanto a eficiencia y costos iniciales para los contratistas y propietarios. El producto ha sido probado durante aproximadamente 15 años y se utiliza en casi 40 países, con cientos de millones de pies cuadrados instalados en aplicaciones que van 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 estructural simple junto con el aumento en la resistencia a la tracción (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 contra la corrosión.

Figura 1: Desempeño de 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, en última instancia, animan a la industria en general a desarrollar soluciones mejores y más competitivas, algo que Mitch Bloomquist de la TCA reforzó en la Convención de la TCA de 2018, destacando que es necesario para satisfacer las demandas del mercado en crecimiento.

Cemento CTS Rapid Set® 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 temprana y máxima resistencia a largo plazo, resistencia absoluta a sulfatos y retracción ultra baja. Esta avanzada tecnología de cemento logra un concreto más denso y duradero, minimizando o eliminando el agrietamiento por retracción durante el secado y mejorando la estabilidad dimensional general del concreto. La química única del cemento CSA y las propiedades de desempeño superior que proporciona ofrecen un rendimiento máximo para todos los productos a base de cemento CSA de CTS. Su huella de carbono significativamente menor continúa impulsando la demanda global, especialmente en regiones donde la sostenibilidad 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, de fraguado rápido y alto desempeño, diseñado para lograr resistencia estructural en tan solo una hora. Se utiliza ampliamente en concreto, mortero y materiales de lechada donde el tiempo de trabajo o el retorno al servicio es esencial, o donde se requiere un desempeño de baja o nula retracción. Las aplicaciones incluyen pavimentos de carreteras y aeropuertos, puentes, pisos, túneles y prefabricados, hasta compuestos de alisado (Wunderfixx®) y diseños acelerados de paneles basculantes (tilt-up). El diseño de mezcla de Rapid Set® Cement desarrollado para el panel de demostración en la convención de la TCA logró 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 para producir una mezcla de concreto de tilt-up de alto desempeño, diseñada para lograr alta resistencia temprana, baja retracción y mayor resistencia a los sulfatos. Los tiempos de fraguado ajustables se adaptan a una amplia gama de requisitos de proyectos y cronogramas de construcción, con diseños de mezcla formulados para colocarse y levantarse en un plazo de ocho a veinticuatro horas, mejorando la eficiencia general del proyecto y el desempeño del panel.

Los diseños de 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 la retracción. Helix Steel y CTS colaboraron en septiembre de 2018 para proporcionar a Seretta Construction una losa de suelo de alto rendimiento sin juntas que compensa 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, expresidente de la TCA, señaló: “Esta es realmente una situación en la que todos ganan para los diseños innovadores de losas de suelo de alto rendimiento sin sacrificar la eficacia del proyecto ni afectar negativamente los presupuestos. Estamos entusiasmados por mostrar este diseño de losa de primer nivel a los clientes en un futuro próximo y esperamos incorporar muchas más innovaciones en los paneles de tilt-up en los próximos días”.

Helix con Komponent: Edificio corporativo de Seretta en Texas

Helix + CSA

La integración de Helix 5-25 y concretos a base de cemento CSA ha demostrado mejorar mucho 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 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 inclinable fue propuesto por Luke Pinkerton, fundador de Helix Steel, en la primavera de 2018 durante una conversación con Don Greive de Pinnacle Engineering, en cuanto al uso del producto Komponent™ de CTS Cement junto con Helix 5-25 para eliminar las juntas en las losas en diseños con pendientes. Tras concebir la idea, el equipo acordó rápidamente que, aunque el concepto es vanguardista, la idea de trasladar la tecnología utilizada en la estructura del pabellón de MARS a una aplicación práctica en la industria de los muros inclinables era una oportunidad emocionante.

Helix con Komponent: Edificio corporativo de Seretta en 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 pies de alto por 16 pies de ancho, apoyado sobre dos pilares con tres puntos de carga excéntrica aplicados 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, dadas las limitaciones de espacio y recursos. El diseño del panel original tenía un espesor nominal de 5,5 pulgadas y estaba reforzado con varillas #4 a 12 pulgadas de centro a centro. Esta varilla de refuerzo se seleccionó para resistir un momento final de 26,7 kip-in/pie debido a la carga del viento y a 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 son, en realidad, ¾’ menores que el espesor nominal a fin de dejar espacio para las molduras y los forros de los moldes. Trimble preparó 3 presentaciones dimensionales del diseño original y del panel de Helix utilizando Tekla Structures y proporcionó una representación de realidad virtual con la tecnología Microsoft Hololens en la demostración.

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

A partir del diseño básico elaborado 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 ubicación del inserto de elevación para retener el inserto en su lugar al verter el concreto. Dado que los diseños cumplieron con los requisitos de UES ER 279, se logró cumplir con el código 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 los 300 psi en 6 días no supuso ningún problema con un diseño de mezcla convencional para el panel de 5,5 pulgadas, fue necesario realizar pruebas de verificación para garantizar que los productos Rapid Set® y FastRock™ TU pudieran alcanzar los 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 en función del tiempo. Las dos mezclas evaluadas alcanzaron 260 psi de resistencia a la flexión en tan solo 3 horas y superaron los criterios de montaje de 300 psi en 8 horas. Se llevaron a cabo pruebas similares con diseños de mezcla de 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, 605 psi a las 6 horas y 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 de paneles

Después de completar las pruebas de los diseños y materiales a principios del verano, se requirió una validación a escala completa del panel Helix de 4.5” y del panel CTS Rapid Set®/Helix de 5.5” seleccionados para 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 de paneles de Rapid Set® Cement y FastRock™ TU con Helix Micro Rebar se produjeron mediante una mezcla lista para usar y una mezcladora volumétrica/móvil. La capacidad de introducir con éxito todos estos materiales con diseños de mezcla variables, métodos de entrega, condiciones del sitio y situaciones operativas en el campo, confirmó la máxima flexibilidad en las opciones de producción. Para los paneles de la TCA, el panel Helix de 4.5” se produjo mediante una mezcla lista para usar y el panel Rapid Set®/Helix® se produjo mediante una mezcladora volumétrica/móvil.

Aunque el uso de 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 se puede incorporar en cualquiera de los métodos de entrega. Cuando se introduce a un camión de mezcla lista para usar, Helix Steel recomienda introducir Helix 5-25 directamente en el tambor junto con el 70 a 80% del agua del lote, dejando que se mezcle durante 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 se puede premezclar exitosamente con arena o introducir directamente al tazón. Hay procedimientos y equipos alternativos disponibles para los dos tipos de producción, basándose en las instalaciones de la planta de lote o el 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 utilizando 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 para asegurar que las fibras Helix Micro Rebar se empujen 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 enrasado y aplanado forzará a empujar las fibras Helix Micro Rebar ligeramente hacia abajo de la superficie en el lado acabado del panel.

Argos agregando fibras de MicroRebar Helix en un camión mezclador listo para usar

DDM+Rapid^® Configurado mediante una mezcladora volumétrica

Aplicar un curado en húmedo hasta que el panel haya alcanzado la resistencia suficiente producirá mejores resultados cuando se 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 ver un video del ensamblaje en:https://vimeo.com/user10703392/review/291270008/c5280969ad

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

Instalación exitosa del panel de 4.5 pulgadas de espesor en la demostración de la TCA

Instalación 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 mezclas tempranas altas 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 un 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, tenacidad y resistencia a la cizalladura como un “efecto secundario gratis” de su uso. Integrar el alto desempeño de Helix Micro Rebar y las tecnologías de Rapid Set^® El cemento 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 eficiencias de los proyectos, superan los retos de materiales y 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.

• Gestión de cronogramas de construcción altamente comprimidos. Cómo aprovechar al máximo la posibilidad de realizar un montaje en un solo día.
• Asegurar mejores prácticas de mezclado y acabado. Aunque estos no requieren métodos especiales, son más propensos a prácticas deficientes.
• **Apoyo a la producción.** Disponibilidad de instalaciones de concreto premezclado capaces y dispuestas a agregar un aditivo de cemento alternativo directamente a través de los procedimientos normales de procesamiento de lotes. Este es el método de introducción más eficaz. Si bien la adición se puede realizar manualmente, esto aumenta la complejidad y el potencial de error humano. La coordinación y comunicación meticulosas de todas las partes involucradas son esenciales para asegurar que el desarrollo de la resistencia ocurra dentro del cronograma previsto. Las mezcladoras volumétricas/móviles ofrecen una alternativa viable a la producción de concreto premezclado cuando los tiempos de tránsito son una preocupación o las instalaciones de plantas de concreto premezclado o de apoyo no son suficientes.
• Escalar el diseño a muros de concreto prefabricado (tilt) completos de 40’ y más. Las tensiones de levantamiento pueden ser mayores en paneles más altos, lo cual podría generar la necesidad de una 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 paneles con aberturas. Helix se usa mejor cuando hay la oportunidad de reemplazar la varilla común en ambas direcciones. No eliminará la necesidad de varillas alrededor de ventanas, puertas y/o columnas empotradas.
• 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 masiva se facilitaría mediante la inclusión directa en los códigos.

Conclusiones

El equipo colaboró exitosamente para demostrar la transferencia de la tecnología utilizada en el MARS Canopy (Pabellón MARS) a una aplicación de tilt en el mundo real. Si bien 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 para desarrollar y refinar estos métodos de vanguardia en 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

Ingeniería Estructural Pinnacle: Don Greive y Heath Michel

CMC: Leroy Caldwell y Frank Russell

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

1. Pinkerton, L., Stecher, J., Novak, J., Armadura de microfibra de acero. Concrete International, Vol 35, No. 10 (2013).
2. ER-279, Informe de Evaluación del Servicio Uniforme de Evaluación #279, Servicio Uniforme de Evaluación, 5001 E. Philadelphia St. Ontario, CA 91761 – USA (2014).
3. Walker, Martin, “Pruebas de explosión de concreto reforzado con fibra Helix“, Explora Foundation, Reino Unido (2013)
4. Laboratorio de Materiales de MoDOT, 2016