19292

Refuerzo

F undada en 1991, Resinas y Equipos, S.L.

es el principal fabricante español de resi-

nas de inyección. Desarrolla, fabrica y comer-

cializa una amplia gama de productos para su

utilización en Minería, Obra Civil y Edificación.

Esta compañía siempre ha estado en estre-

cho contacto con sus clientes, con la finalidad

de satisfacer sus necesidades desarrollando

nuevos productos para solventar distintas si-

tuaciones problemáticas originadas por la pre-

sencia no deseada de agua. De una forma

sencilla, sus sistemas de inyección de resinas

impermeabilizan, consolidan, sellan y rellenan.

Sus nuevas instalaciones inauguradas en

mayo de 2007, con una capacidad de pro-

ducción de 20 t/día, permiten asegurar un su-

ministro inmediato para situaciones de emer-

gencia como ya se ha demostrado en el

transcurso de los últimos años en obras de

gran envergadura (inyecciones en distintas ex-

plotaciones mineras, metro de Málaga, acce-

sos del AVE a Barcelona capital, ejecución de

los túneles de la M-30 en Madrid, túnel de Ab-

dalajís en la línea de alta velocidad Córdoba-

Málaga, etc.).

La creciente competitividad de su entorno

socioeconómico, el surgimiento de nuevas

oportunidades de desarrollo y la fuerte reduc-

ción de los ciclos de vida de los productos y

servicios, han propiciado la definitiva apuesta

de Resinas y Equipos S.L. por la innovación

como la mejor arma para liderar un mercado

tan competitivo como es el de la fabricación y

aplicación de productos para tratamientos de

mejora del terreno y de rehabilitación de gran-

des obras civiles.

Esta apuesta por la innovación aplicada a:

• Productos de inyección para impermea-

bilización, consolidación, sellado y relle-

no.

• Equipos de de inyección.

• Sistemas y procedimientos de actuación.

Durante los últimos 20 años ha permitido el

desarrollo de nuevos productos y aplicacio-

nes, a la medida de cada cliente y cada pro-

blema. Desde el Departamento de I+D+i, lide-

rado por el director técnico de Resinas y Equi-

pos S.L. se analizan y estudian todos aquellos

aspectos de los materiales, equipos y técnicas

de aplicación que gracias a su prospectiva y

vigilancia tecnológica, se infiere que serán de-

cisivos en su actividad.

Este Departamento cuenta con un labora-

torio perfectamente equipado para la ejecu-

ción de todo tipo de ensayos y pruebas relati-

vas al campo de las resinas y los nuevos ma-

teriales de inyección (gel de cemento, micro-

cementos, etc.).

Todo el personal del área de I+D+i está in-

volucrado en mejorar continuamente su efica-

cia. Por ello, y con la colaboración de todos

los agentes que participan en sus actividades,

se realiza un seguimiento y una medición ex-

haustiva de sus productos, procesos, proyec-

tos y servicios, que les permite mejorarlos y

asegurar un alto grado de consecución de sus

objetivos.

Una fluida comunicación con sus clientes

permite detectar las necesidades y urgencias

de manera que se pueda aportar la solución

más idónea para cada situación.

Resinas de inyecciónExisten distintas resinas de inyección para

numerosas aplicaciones prácticas que pueden

inyectarse como sistemas de un componente

y también como sistemas de dos componen-

tes. Las propiedades del producto obtenido

están gobernadas fundamentalmente por la

elección de las diferentes materias primas. La

mayoría de los sistemas pueden modificarse

por el uso o adición de catalizadores u otros

reactivos químicos que modifican el compor-

tamiento del producto.

Las resinas son compuestos muy intere-

santes tanto en el ámbito de la renovación es-

tructural como en la ejecución de nuevas

construcciones. Algunas de sus principales

aplicaciones son estabilización de terrenos, in-

yección de fisuras, relleno de cavidades, sella-

do y anclaje.

Las principales ventajas de las resinas son:

• Fraguado muy rápido, pero que puede

regularse.

• Resistentes en entornos agresivos y co-

rrosivos.

• Aptas para el contacto con agua potable.

Tratamientos de consolidaciónSi el terreno tiene una resistencia mecánica re-

ducida, las inyecciones de consolidación me-

diante resinas, tienen por objeto mejorar el te-

rreno en sus propiedades físicas, tales como

resistencias a compresión y tracción, ángulo

de rozamiento interno, etc.

Un tratamiento de inyección de resina co-

rrectamente diseñado por técnicos especiali-

zados y aplicado de forma controlada por

operarios experimentados y con los equipos y

accesorios de inyección más adecuados a

cada situación, pueden proporcionar a una

arena fluyente la consistencia de una arenisca

o conseguir que una grava saturada en agua

se comporte como un conglomerado sólido.

Suelos granulares pueden convertirse en una

matriz con suficiente consistencia para mante-

nerse estables cuando se descubren y pue-

den ser excavados sin excesivas dificultades.

La inyección de la resina de consolidación

ZBC-CON se desarrolla con equipos com-

pactos y no es necesario incurrir en inmobili-

zaciones importantes u ocupaciones prolon-

gadas. Los tratamientos se desarrollan de una

manera más rápida que con otros métodos

tradicionales de estabilización. Una vez com-

pletada la inyección puede considerarse que

el terreno alcanza su capacidad portante ópti-

En este artículo se pretende realizar

una breve descripción de algunas

soluciones técnicas, desarrolladas

por Resinas y Equipos, S.L. para la

consolidación de terrenos, reducción

de filtraciones de agua, y relleno de

huecos en el ámbito de la obra civil.

Además se presentan de una forma

esquemática algunos ejemplos de

aplicación.

Aplicaciones de las resinas de inyecciónen obra civil

Palabras clave: ANCLAJE, CONSOLIDACIÓN,IMPERMEABILIZACIÓN, INYECCIÓN, RELLENO,

RESINA, SELLADO, TERRENO.

- Mª Luisa CARRERAS NADAL. BiólogaÓscar PRO GONZÁLEZ. Ing. de Minas

Eduardo ZAMACOIS ALONSO. Ing. de Minas

Departamento Técnico de.RESINAS Y EQUIPOS, S.L.

Resinas y Equipos es el principal fabricante español de este tipo de productos

ma al día siguiente. Esta combinación de rapi-

dez de aplicación y reducido tiempo de endu-

recimiento supone un importante ahorro eco-

nómico.

En su estado líquido las resinas de inyec-

ción deben considerarse soluciones, por lo

que su empleo en suelos granulares evita mu-

chas de las limitaciones asociadas a las lecha-

das en base cemento en este tipo de terre-

nos. Factores limitantes como son la decanta-

ción de la lechada, presiones de filtración, ta-

maño de las partículas en suspensión en rela-

ción a la dimensión de huecos simplemente

no son de aplicación para las resinas por su

propia naturaleza. La inyección hasta el recha-

zo es innecesaria y la presencia de agua no

resulta problemática.

La estabilización efectiva de terrenos gra-

nulares mediante la resina de inyección de po-

liuretano ZBC-CON es principalmente función

del volumen de huecos del terreno. Los hue-

cos intersticiales son importantes por dos mo-

tivos: en primer lugar proporcionan los con-

ductos de paso para que la resina pueda fluir

y en segundo lugar tienen el espacio necesa-

rio para que la resina solidifique.

En la Foto 1 se muestra los resultados de

consolidación logrados sobre una arena limosa.

Eliminación de filtracionesEl agua que se filtra a través de las fisuras y

juntas en las estructuras subterráneas (túne-

les, cavernas, galerías de inspección, aparca-

mientos, etc.) origina una importante disminu-

ción de la cohesión de la estructura e implica

la necesidad de mantener un sistema de

bombeo continúo. Si la filtración de agua vie-

ne acompañada con arrastre de finos, se pro-

ducirán asientos diferenciales que se traduci-

rán en nuevas fisuraciones y en un aumento de

los caudales filtrados. Si la estructura subterrá-

nea está emplazada en un entorno urbano es-

tos asientos diferenciales pueden originar pro-

blemas en otras estructuras colindantes.

La resina aquarreactiva de inyección ZBC-IM ha demostrado ser un producto idóneo para

solucionar este tipo de problemas. Su cualidad

de reacción al entrar en contacto con el agua,

expansividad y estabilidad en el tiempo, hacen

de ella una herramienta imprescindible para eje-

cutar tratamientos de impermeabilización.

Esta resina es monocomponente y se trata

de un prepolímero de poliuretano compuesto

de un poliol polifuncional con grupos finales

isocianatos. Su tiempo de fraguado (polimeri-

zación) se controla mediante la adición de un

catalizador.

La resina al reaccionar con el agua del te-

rreno, forma un sólido elástico y expandido

(con un factor de expansión que varía entre 10

y 15 veces el volumen en estado líquido) que

impide la circulación de lodo y agua hacia el

interior de la estructura subterránea.

Algunas de las posibles actuaciones a rea-

lizar son el tratamiento de juntas entre módu-

los de muros pantalla, juntas en solera, juntas

entre dovelas, juntas longitudinales entre sole-

ras y hastiales, juntas frías de hormigonado,

etc. La Foto 2 muestra un tratamiento de im-

permeabilización durante la ejecución de una

galería subterránea.

Relleno de huecosEste tipo de tratamientos se ejecuta con resi-

nas de inyección bicomponentes (tipo ZBC-33). El primer componente es un isocianato

que se combina con un poliol para producir

una espuma de poliuretano. Los productos se

suministran listos para inyectar por medio de

una bomba de dos cuerpos (Foto 3). La inyec-

ción se desarrolla mediante dos conductos se-

parados que se unen en el obturador que va

provisto de un mezclador estático que asegu-

ra la correcta mezcla de ambos componentes.

En este caso, la reacción química no de-

pende del contacto con el agua ya que todos

los elementos necesarios se encuentran en

ambos componentes. Estos productos son re-

19293

Refuerzo

� [Foto 1].- Micropilote ejecutado conresina ZBC-CON.

� [Foto 2] .-Tratamiento deimpermeabili-zación con resinaZBC-IM.

� [Foto 3] .- Equipo deinyecciónbicomponenteZBC-18B.

almente interesantes para tratamientos de re-

lleno por los elevados rendimientos que se al-

canzan y su rapidez de puesta en obra. Con 33

kg de esta resina se rellena un hueco de 1 m3.

En la actualidad en la construcción de túne-

les se está imponiendo el empleo de avances

mecanizados. Sin embargo esta evolución en

los sistemas de excavación no puede obviar la

presencia de zonas de falla, descohesionadas

y/o saturadas en agua. La presencia de este

tipo de zonas origina al igual que en la excava-

ción por métodos tradicionales paradas y re-

trasos que finalmente afectan a los plazos de

ejecución del túnel. Para este particular tipo de

tratamiento se ha desarrollado la resina orga-

nomineral ignífuga ZBC-Silcafoam.

Esta resina bicomponente es de reacción

rápida y libre de HFC. Tiene una clasificación

M.1 de acuerdo con la norma UNE 23.727-90

Ensayos de reacción al fuego de los materia-

les de construcción. Clasificación de los mate-

riales utilizados en la construcción, certificado

por Applus (expediente nº 5014071).

Ejemplos de aplicación

Recalce de cimentacionesSe trata de la creación de una franja de terre-

no mejorada mediante la inyección de la resi-

na aquarreactiva de consolidación ZBC-CON,

en combinación con la técnica de las inyeccio-

nes armadas con lanzas de inyección, tubos-

manguito, barras auto perforantes, etc.

Con este método las ventajas son las si-

guientes:

• Se consigue que el terreno tratado pase

a formar parte de la cimentación inicial,

rebajando la cota de apoyo hasta el final

de la franja tratada.

• Al tratarse de una zona consolidada la

superficie encargada de repartir las car-

gas aumenta, con lo que las cargas que

tiene que soportar el terreno disminuyen.

• Se tiene un control económico de la so-

lución al problema, ya que los volúmenes

de inyección, conocido el tipo de terre-

no, son estimables y, por tanto, cuantifi-

cables económicamente, con desviacio-

nes pequeñas (± 10%).

• Los trabajos se pueden ejecutar desde el

interior, ya que los equipos tanto de perfo-

ración como de inyección son compactos.

En la Foto 4 se muestra un ejemplo de

esta aplicación constructiva de recalce.

Consolidación de arenas saturadasen aguaLa experiencia muestra que el empleo de una

lechada de cemento, por muy diluida que sea,

no permite inyectar en estratos arenosos.

Todo lo que se obtiene es un conglomerado

de muy mala calidad alrededor del taladro y

de muy pequeño diámetro.

Esto es bien conocido porque los huecos

de una formación de arenas cambian rápida-

mente de sección, haciendo que la sedimen-

tación se produzca muy cerca del agujero del

taladro.

Este tipo de inyecciones sólo se pueden

hacer con líquidos newtonianos como son las

resinas y los geles de silicatos (estos últimos

ya no se emplean por problemas de contami-

nación y porque la cohesión que se consigue

es muy baja).

Otro factor a tener en cuenta es que en las

inyecciones clásicas (agua-cemento-silicato,

etc.) hay que hacer un empleo constante de

presión externa, hasta varios centenares de

atmósferas, dado que las pérdidas en los hue-

cos que parten del agujero del taladro, crecen

desproporcionadamente, por lo que la presión

residual que queda en las últimas ramificacio-

nes puede llegar hasta cero, incluso con pre-

siones iniciales muy altas. La inyección con

una mezcla de agua-cemento con una baja

relación C/A se parece a un reemplazamiento

hidráulico, que para que sea eficaz debe efec-

tuarse bajo presión.

Por el contrario, y aunque la presión de la

resina aquarreactiva es de unas pocas atmós-

feras, resulta suficiente porque es creada in

situ y se renueva continuamente durante la re-

acción, mientras la resina aún sea fluyente,

manteniéndose hasta en las últimas ramifica-

ciones al nivel de presión establecido al princi-

pio de la inyección.

De esta manera se llenan bien pequeños

huecos situados a bastante distancia del agu-

jero del taladro en los que no penetraría ningu-

na masa a causa de la disminución continúa

de la presión a medida que aumenta la distan-

cia del agujero del taladro.

En cuanto al nivel de consolidación que se

alcanza en arenas saturadas, se han obtenido

en laboratorio (bajo norma NLT 202172) valo-

res de 120 kg/cm2

en arenas de grano fino y

110 kg/cm2

en arenas de grano medio y den-

sidades en torno a 1,65 t/m3.

Estabilización de taludes en terrenosblandos

Una nueva dimensión en la estabilización

de suelos disgregados o blandos, se consigue

con la combinación de bulones autoperforan-

tes, su inyección con resinas aquarreactivas

de consolidación y el posterior gunitado.

Las ventajas más importantes de este mé-

todo se pueden resumir en:

• Con los bulones autoperforantes, se

unen las operaciones de perforación y

colocación de armadura en el taladro,

evitando los problemas del colapso del

agujero del taladro que se produce nor-

malmente en terrenos blandos o disgre-

gados.

• Con la inyección de las resinas aquarre-

activas se consigue crear un bulbo de

terreno consolidado alrededor del bulón

autoperforante, en donde ningún otro

tipo de material tradicional (cemento,

etc.) podria ser inyectado. Se han conse-

guido valores superiores a 15 t a tracción

con este tipo de tecnología.

En la Foto 5 se muestra una vista general

del tratamiento de estabilización del talud.

ConclusionesEn un principio, los tratamientos de inyección

de resinas se emplearon en minería y en trata-

mientos en grandes presas en sus cimenta-

ciones y para estabilización de terrenos.

Es un hecho constatado que las inyeccio-

nes de resinas se emplean fundamentalmente

para solventar problemas de filtraciones en

sistemas de impermeabilización. Sin embargo,

y tal como se ha reflejado en este artículo, las

resinas ZBC®poseen un amplio rango de

propiedades que permiten su empleo para

ejecutar distintos trabajos de inyección que

suponen una solución eficaz para resolver

19294

Refuerzo

� [Foto 4] .- Recalce deedificación.

19295

Refuerzo

otros problemas que se presentan a menudo

en los ámbitos de la ingeniería civil, obras pú-

blicas, minería, etc.

Conocer las propiedades de la resina em-

pleada y saber cómo se va a propagar por las

fisuras de la roca, en los intersticios del suelo

o en el trasdós de la estructura a reparar es la

base indispensable que permite realizar los

tratamientos de inyección a plena satisfacción

y con un coste razonable.

Las resinas de inyección desarrolladas y

comercializadas por Resinas y Equipos S.L. se

fabrican siguiendo estrictos protocolos de

control que permiten asegurar en todo mo-

mento su inocuidad desde el punto de vista

medioambiental.

Resinas y Equipos S.L. pone a disposi-

ción de sus clientes todo el equipo necesa-

rio para su puesta en obra. El Departamen-

to Técnico ha elaborado procedimientos

específicos para cada aplicación y presta

asesoramiento técnico sobre los productos

y equipos más adecuados para cada pro-

blema.

Bibliografía

• CARRERAS, L., PRO, O. (2008). Tratamien-tos con inyección de resinas. Ingeopres nº

170, pp. 84-86.

• CARRERAS, L. (2005). Resina Aquarreacti-va. Informe Técnico. Resinas y Equipos S.L.

• CARRERAS, L., PRO. O. (2005). Consolida-ción, impermeabilización y estabilizaciónde terrenos. Subsuelo & Obra Urbana.

• KNUT, F. GARSHOL. (2003). Pre-ExcavationGrouting in Tunneling. MBT International Un-

derground Construction Group.

• PRO, O., ZAMACOIS, E., (2005). Water Con-trol using polyurethane resins. 9th Interna-

tional Mine Water Congress. Oviedo.

• ZAMACOIS, E. (2001). La inyección comoprocedimiento constructivo. Ingeopres, pp.

42-46.

� [Foto 5] .-Colocación debulonesautoperforantespara su posteriorinyección.

RESINAS Y EQUIPOS, S.L.Sierra de Segura, 7 - P.I S. Fernando II 28830 San Fernando Henares (Madrid)%: 916 772 347 • Fax: 916 567 640E-mail: cial@resinasyequipos-zbc.comWeb: www.resinasyequipos-zbc.com

i

Obras Ferroviarias

C/ Sierra de Segura, 7. Polígono San Fernando II28830 San Fernando de Henares (MADRID)

Tel.: 91 677 23 47 Fax: 91 656 76 40www.resinasyequipos-zbc.com cial@resinasyequipos-zbc.com

Minería Obra Civil Edi�cación

Presas

C/ Sierra 28830

el.: T.resinasyequ www

an . Polígono S a de Segura, 7 7. Polígono San Fernando de Henares (0 S

ax: 91 656 : 91 677 23 47 Fuipos-zbc.com cial@resinasyequipos-zbc.com

Fernando II (MADRID)

6 76 40 nasyequipos-zbc.com