Un Relleno Fluido al no requerir compactación, vibrado ni curado simplifica el proceso constructivo, pues por su estado líquido el material cubre lugares inaccesibles. A continuación, se menciona las aplicaciones más frecuentes de los rellenos fluidos:
- Rellenos: Pueden ser fácilmente empleados en la colocación en huecos, zanjas u otro tipo de espacios.
- Rellenos estructurales: Se emplea como soporte de cimentación. Su resistencia a compresión puede variar dependiendo de su aplicación, en suelos pobres el relleno fluido distribuye las cargas de la estructura en una amplitud de área mayor.
- Aislamiento: Se puede aplicar donde se necesiten condiciones de aislam.iento, co.mo suelos adyace.ntes a pozos geoté.rmicos, suelos de cimen.tación, plantas genera.doras de energía con motores de combustión, entre otros.
- Capas de base y sub base de vías: Según el Manual de elaboración del cemento fluido. El espesor de la capa depende del esfuerzo a la compresión del relleno. Para esfuerzos a la compresión de entre 3 y 9 MPa los coe.ficientes estructurales de bases y subbases pueden
oscilar entre 0.16 y 0.28, siendo superior a las capas granulares tradicionales (Santaella, 2002, páginas. 11).
- Soporte de tuberías: Las propiedades del material hace que se puede llenar vacíos o envolver completamente y dar un soporte uniforme con resistencia a la erosión de tuberías transportadoras de agua potable y residuales, gas, teléfono, energía eléctrica, etc.
2.2.4.6. Ventajas:
Santaella y Salamanca (2002), mensionan que por su facilidad y rapidez de colocación en su estado fresco y a la resistencia que adquiere endurecido, el relleno fluido disminuye las dimensiones de las subbases y bases para pavimentos con respecto a los rellenos granulares, permitiendo que se disminuya costos y tiempos de ejecución en las obras,
además que poseen otras ventajas tales como:
- Facilidad de colocado: Su colocación se puede realizar mediante medio de rampas, cintas trasladadoras, mezcladoras, baldes o directamente de los caminos de mezclado.
- Versatilidad: Las mezclas pueden ser adecuadas para cumplir con las necesidades de rellenos específicos.
- Fuerte y durable: La capacidad de soporte es mayor a comparación del suelo granular compactado. Además, el relleno fluido ofrece una menor permeabilidad y por ende son más resistente a la corrosión. - De fácil extracción: Pue.de ser fácil.mente excav.ado con maquinas
habituales siendo lo suficien.temente fuerte para la ma.yoría de nece.sidades de relleno.
- Disponibilidad: Fabricada en cualquier planta de concreto con materiales locales y transportada a obra en camiones mezcladores, reduciendo el apilado de mat.erial en las ví.as.
- Rápida Puesta en Servicio: Por la rapidez en la colocación y y la capacidad de sostén de cargas de vehiculares en pocas hor.as el tiem.po fue.ra de servicio pa.ra reparacion.es de pavime.ntos es míni.mo, se puede aceptar el tráfico normal, 36 horas después.
- No asienta: elimina los espacios vacíos durante la coloc.ación y no disminuye la altura de espesor bajo la acción de cargas.
- Reduce la necesidad de equipo: La posibilidad de colocar sin necesidad de en equipos compactadores y vibradores.
- Aplicación en todo tipo de clima: Puede ser empleado en todo tipo de condición climatológicas.
- Menos controles: Este material requiere de menos ensayos para comprobar la idoneidad del material
- Homogeneidad de la pasta: Por ael proceso de fabricac.ión ind.ustrial y méto.dos que eva.lúan su calid.ad e idoneid.ad.
2.2.4.7. Materiales:
Los materiales más empleados en las mezclas de rellenos fluidos consisten generalmente de cemento portland, agregados finos y agua; cuando se requiere una mayor resistencia o baja densidad se utilizan aditivos, cenizas volantes o agregados gruesos.
2.2.4.7.1. Cemento Portland:
Es el material que provee la cohesión y resistencia a la mezcla, es un conglom.erante hidr.áulico q.ue al ser hidr.atado se solid.ifica.
2.2.4.7.2. Agregados:
Los agregados comprenden la mayor parte de la mezcla del relleno fluido, la forma y tipo de grado de los áridos pueden afectar las características físico mecánicas como la fluidez, y capacidad de soporte. Según Santaella y Salamanca (2002), se recomienda utilizar agregados gruesos, por presentar una tendencia a segregarse.
2.2.4.7.3. Agua:
El agua es el material que sirve como lubricante que suministra características de alta fluidez a la mezcla, que tiene como trabajo principal hidratar el cem.ento para prod I ucir la aglutinación de las
pa.rtí.culas sóli.das.
El contenido de agua es superior a la del concret .o, en l Ias mezclas
con altos contenidos de fi. nos, la cantidad de agua se incrementa para alcanzar una buena flui .dez.
2.2.4.7.4. Aditivos:
Si se desea aumentar la fluidez y reducir la densidad se utiliza el inclusor de aire. También se pueden utilizar los aditivos espumantes que incrementa la cohesión y evita la segregación, además que reduce la densidad hasta 1000 kg/m3.
Los aditivos acelerantes se empleado en mezclas se utilizan para acelerar el fraguado y así disminuir el asentamiento del relleno.
2.2.4.7.5. Cenizas volantes:
Santaella y Salamanca (2002), manifiestan que las cenizas volantes se utilizan para mejorar la fluidez, incrementar la resistencia, reducir la exudación, contracciones y permeabilidad del relleno fluido.
Las densidades de los rellenos fluidos mezclados con altos contenidos de cenizas volantes generalmente son menores cuando se comparan con las mezclas de altos contenidos de agregados finos o grueso.
2.2.4.8. Dosificaciones:
Hasta la actualidad no e .xiste un diseño específico de dosific .ación para este tipo de material; los diseños que se realizan para morteros y concretos corrientes no resultar ser adecuados.
Según Santaella y Salamanca (2002), la dosifi.cación de los rellenos fluidos en gran parte se realiza en base a tanteos, hasta conseguir las mezclas con las propiedades adecuadas o deseadas.
El diseño de la mez .cla cambia según los requeri .mientos de cada obra. La norma ACI 229R (1999), establece consideraciones mínimas que sirven de ayuda para el diseño de un relleno fluido:
2.2.4.8.1. Cemento Portland:
La proporción de cemento recomendada por la ACI 229R (1999), para rellenos fluidos esta entre el rango de 30 a 120 Kg/m3 esto depende de los requerimientos de la resistencia del material, esta referencia no limita el contenido de cemento, dependiendo de los requerimientos podría ser mayor.
2.2.4.8.2. Agregados:
Generalmente se utiliza arena como agregado, la cantidad se encuentra entre los 1400.00 y 1800.00 kg/m3, si se quiere obtener soportes mayores, se adiciona una cantidad de agregados gruesos con respecto a los finos, incrementado el peso a 1400 – 2100 kg/m3 La gradación de los áridos finos (arenas) para rellenos fluidos se especifica en la tabla N° 4 de esta investigación.
2.2.4.8.3. Agua:
Generalmente el contenido de agua para rellenos fluidos se encuentra entre 140 y 350 litros por metro cubico, en mezclas con adic .iones de cenizas o altos contenidos de finos, el contenido de agua incrementa hasta 620 litros para poder obtener una buena consistencia.
2.2.4.8.4. Aditivos:
El contenido de agregado puede estar entre el 2 – 10% de la mezcla dependiendo del tipo de aditivo aplicado según la ACI 229R (1999).
2.2.4.8.5. Cenizas volantes:
La aplicación de este material no es necesario cua .n .do la resi .stencia del relleno se encuentra de 0.5 hasta 1.5 MPa, el porcentaje de ceniza volante puede estar dentro de 0 a 120 kg por metro cubico, este tipo de material no es accesible en la región, así que su uso es muy poco.