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Capitulo 1 introducción

COMPONENTES DEL SISTEMA DE ANCLAJES ADHESIVOS

Un sistema de anclaje adhesivo se compone de un adhesivo, un anclaje, equipos de instalación, instrucciones de instalación impresas del fabricante (MPII), y la hoja de datos de seguridad de materiales (MSDS). Pg. 7, Párr. 1

Un anclaje es típicamente una barra roscada continua o barra de refuerzo deformada que mecánicamente esta enlazado con el adhesivo para transferir la carga al concreto a través de la vinculación directa de la superficie en el interfaz de la perforación con el soporte de hormigón. Pg. 7, Párr. 1

Anclaje

Incompatibilidad del fabricante

Sistema de anclaje adhesivo de cada fabricante tiene instrucciones específicas para la instalación de los productos, que se deben seguir para asegurar que el sistema de anclaje alcanze toda su fuerza (o capacidad de carga). Pg. 7, Párr. 2

Propósito del Anclaje

Los sistemas de anclaje se utilizan normalmente para conectar dos partes juntas de una estructura o para conectar un elemento no estructural a la estructura. Pg. 7, Párr. 4

Anclaje: por otros nombres

- Anclaje - Elemento de anclaje - Barra de anclaje - Varilla de anclaje roscada

Anclajes Post-‐instalados

Los anclajes que se instalan en un periodo de tiempo después de que el hormigón haya endurecido son conocidos como anclajes post-instalados. Los primeros anclajes post-instalados eran los sistemas de anclaje mecánico. Los sistemas de anclaje inyectados pronto siguieron los primeros sistemas de anclaje mecánico. Estos sistemas utilizan productos de tipo de cemento para unir al concreto. Pg. 8, párr. 2

Expansión del Anclaje

Las transferencias de cargas son a través de la fricción

Perforación del Anclaje

v  Perforación con Taladro v  Produce penetración mecánica

Anclaje garantizado

v  Utiliza adhesivo o mortero v  Penetración mecánica sobre la profundidad total del empotramiento

Adhesivos y lechadas

Los adhesivos son materiales poliméricos de ajuste rápido, mientras que las lechadas son típicamente basadas cemento y activados por el agua. Pg. 9, párr. 1

Sistema de anclajes adhesivos

Un sistema de anclaje adhesivo, es un tipo de anclaje unido que utiliza un polímero de material , epoxi o acrílico, como agente de unión. Estos sistemas requieren de un bajo porcentaje de aire y de agujeros limpios. Pg. 9, párr. 2

Sistema de cartucho de anclajes adhesivos

En un sistema de cartucho de anclaje de adhesivo, los componentes del adhesivo están contenidos en un cartucho y se dispensan usando una herramienta especial de dispensación y la boquilla (similar a la dispensación de masilla de un dispensador de calafateo) que son únicos para cada producto. La boquilla contiene una sección llamada elemento de mezcla estático que mezcla completamente los componentes. La boquilla limita la cantidad de aire atrapado en el adhesivo, permitiendo que el adhesivo sea dispensado en la parte inferior del agujero. Pg. 9, párr. 3

TerminologíaMixing Nozzles -‐ Mezclado Boquillas : varios tipos Varias longitudes Número de elementos de mezcla Diseño de elementos de mezcla

Terminología

Sistema de cartucho de anclajes adhesivos

Sistema de capsula de anclaje adhesivo

En un sistema de cápsula, todos los componentes del adhesivo están contenidas en una cápsula que se inserta en el agujero. El adhesivo se libera de la cápsula y se mezcla con el anclaje que está impulsado en el agujero. Pg. 9, párr. 3

Mecanismo del anclaje adhesivo

Los anclajes adhesivos se conectan al hormigón o mampostería principalmente a través de la unión generada por el adhesivo tanto para el hormigón y el anclaje Pg. 9, párr. 4

Mecanismo del anclaje adhesivo

Los anclajes con superficies irregulares, tales como varillas roscadas y barras deformadas, producen un a penetración mecánica entre el adhesivo y el anclaje. Los anclajes adhesivos que se instalan en agujeros con lados ásperos también crearán una penetración mecánica entre el hormigón y el adhesivo. Pg. 10, párr. 0

Beneficios de los anclajes adhesivos

Los beneficios del uso de anclajes adhesivos, que no sean de alto rendimiento, es que son anclajes post-instalados que pueden ser fácilmente utilizados para cambios en el diseño del proyecto, que apoyan una variedad de soluciones de anclaje, y la instalación requiere sólo una cantidad moderada de equipos. Pg. 10, párr. 1

La elección de un sistema de anclaje

La decisión sobre qué sistema de anclaje es adecuado para la aplicación prevista, requiere la consideración de una amplia gama de factores, incluyendo la contaminación del agujero, la orientación de anclaje, la temperatura ambiente, el residuo de la humedad y las condiciones climáticas, así como el tipo de carga y la duración. Pg. 10, párr. 2

La selección del sistema de anclaje adecuado es responsabilidad del ingeniero para el proyecto. La instalación apropiada por el MPII de estos sistemas, por un certificado de instalador de anclajes adhesivos, es fundamental para el logro de su capacidad de carga y rendimiento. Pg. 10, párr. 2

Importancia de una correcta instalación

Las técnicas apropiadas de instalación son vitales para el éxito de un sistema de anclaje adhesivo. Pg. 10, párr. 3

Muchos instaladores ni siquiera se dan cuenta de que no están logrando el llenado completo de la sobrecarga, horizontales y agujeros verticales hacia abajo a menos que vean los resultados de las pruebas de este tipo. Los adhesivos tienen una relativamente alta resistencia al flujo y requieren procedimientos especializados que incluyen movimiento deliberado muy lento y equipos especializados, tales como un tapón de émbolo o la tapa de retención para una correcta instalación. Pg. 11, párr. 1



La calidad de la instalación de anclaje en el campo debe cumplir con la calidad de la instalación logrado en las pruebas de laboratorio, que se utilizan para calificar el anclaje, para que el ingeniero de diseño pueda tener la confianza de que el anclaje en el campo se llevará a cabo correctamente. Pg. 11, párr. 2


Los valores de diseño de anclaje se calculan de acuerdo con el Apéndice D de ACI 318-11, "Requisitos del Código de Construcción para Concreto Estructural." El ingeniero utilizando los valores de estas pruebas pueden asumir en su diseño que la instalación de los anclajes se realizará de acuerdo con la MPII. Las desviaciones de la MPII pueden hacer que la fuerza varié a partir de los valores de resistencia de diseño determinados utilizando ACI 318-11 Apéndice D. En la práctica esto puede llevar al fracaso del anclaje. Pg. 11, párr. 2

Importancia del personal capacitado

Si un anclaje adhesivo en una instalación de techo soporta una carga de tensión sostenida, el código requiere que el anclaje debe ser instalado por una persona certificada de conformidad con el programa de certificación ACI-CRSI Instalador de anclaje adhesivo o un programa equivalente con requisitos similares que sea aceptable para la diseño profesional con licencia. Pg. 11, párr. 3

Inspección especial

La instalación de los anclajes adhesivos también debe ser inspeccionado por un inspector especial aprobado por el funcionario de la construcción. Estos requisitos están en su lugar para evitar fallos de anclaje que pueden resultar en la pérdida de vidas o daños a la propiedad. Pg. 11, párr. 3

Inspección Especial

Inspecciones especiales pueden consistir en inspecciones visuales durante el proceso de instalación para confirmar si la perforación adecuada, limpieza, mezcla adhesiva, la inyección de adhesivo en el orificio de perforación, anclaje de ajuste, y la protección de los anclajes adhesivos se llevan a cabo de conformidad con la MPII. Pg. 11 (14), párr. 4

Inspección Especial •  Tipo de anclaje; •  Dimensiones del anclaje, materiales, grado (de barra de refuerzo y varilla roscada), la limpieza; Tipo de taladro; •  Diámetro requerido de broca, incluyendo la verificación de punta de la broca de carburo; •  Tipo de hormigón; •  Resistencia a la compresión de hormigón; •  Identificación del adhesivo y fecha de vencimiento; •  Dimensiones del agujero; •  Procedimientos de limpieza del pozo;

•  Espaciamiento de anclaje; •  Las distancias al borde; •  Espesor de hormigón; •  El sustrato y la temperatura del adhesivo en el momento de la instalación de anclaje; •  Tiempo de gel real cuando los anclajes instalados no son perturbados y se insertan a la parte inferior del agujero correctamente; •  Empotramiento del ancla; •  Procedimiento de mezcla adhesiva; •  Par de apriete; y •  La adhesión a las instrucciones de instalación impresas del fabricante

Fallas del anclaje

Cuando no se seleccionan o se instalen correctamente los anclajes, no puede haber consecuencias muy graves. Un ejemplo muy publicitado de fracaso del anclaje se produjo en 2006, cuando los paneles de hormigón cayeron desde el techo del Proyecto I-90 Conector de túnel (también conocido como el Proyecto Big Dig) en Boston, MA. Pg. 14, párr. 5

Falla del anclaje del Big Dig

Los paneles que unían al techo del túnel mediante un sistema de anclaje adhesivo no eran apropiados para la aplicación. Pg. 14, párr. 5

Falla del anclaje del Big Dig

En respuesta a las recomendaciones de la NTSB, el Apéndice D de ACI 318-11 requiere que los anclajes adhesivos deberán estar calificados para su uso en este tipo de aplicaciones. Además, el Apéndice D exige que la instalación de anclajes adhesivos horizontal o inclinados hacia arriba (gastos generales) que se destinan a apoyar cargas de tensión sostenida se llevará a cabo por personal certificado por un programa de certificación aplicables, tales como el programa de certificación ACI-CRSI instalador de anclajes adhesivos. Pg. 15, párr. 1

Modos de fallas

Las cargas que resisten los anclajes se pueden clasificar en dos categorías principales: la tensión y corte. La tensión es una carga que actúa perpendicular a la superficie del hormigón o en paralelo al eje del anclaje. cizalle es una carga que actúa paralela a la superficie del hormigón o perpendicular al eje del anclaje. A menudo, los anclajes están sometidos a una combinación de tensión de corte y cargas. Pg. 16, párr. 1

Falla en Tensión

Fallas del Acero De las posibles formas que un anclaje puede fallar, es la falla del acero que se produce a menudo debido al estiramiento de los anclajes antes de que falle , puede proporcionar una advertencia de que pronto se puede producir el fracaso. La carga de rotura también se puede predecir con más precisión que para la mayoría de otros modos de fallo. Pg. 16, párr. 4

Ruptura del Hormigón El resultado de la ruptura del hormigón, es la ruptura de una pieza en forma de cono de hormigón. En este caso el sistema de anclaje de adhesivo es más fuerte que el hormigón. El vínculo de anclaje y el adhesivo se mantendrá intacto. Anclajes con profundidades de empotramiento poco profundos normalmente fallan en este modo. Pg. 16, párr. 5

Falla de división del hormigón

El Fracaso división de hormigón, se produce cuando el anclaje se coloca demasiado cerca de un borde o de otra anclaje. Los agujeros de perforación para un anclaje adhesivo pueden causar grietas muy pequeñas que se forman alrededor del agujero. Por lo tanto, el código de diseño ACI 318 tiene un requisito mínimo de la distancia al borde de anclajes adhesivos de 6DA, donde da es el diámetro nominal del anclaje, a menos que se cumplen los requisitos especiales. Pg. 16, párr. 6

Fallas de Adhesión

Las Fallas de adhesión pueden ocurrir por una variedad de razones. Con frecuencia, una pequeña ruptura del hormigón puede ocurrir en la superficie del hormigón en este modo de fallo. Si la carga aplicada excede la resistencia de la unión entre el adhesivo y el hormigón o el adhesivo y el anclaje, el sistema puede fallar por el anclaje de tracción fuera del agujero. El Fallo de la unión también puede ser denominado como un fracaso de extracción. Pg. 16, párr. 7

Fallas del anclaje

Las fallas de adhesión pueden ocurrir cuando hay un mínimo o ningún adhesivo de fijación del anclaje en el orificio de perforación, o cuando el adhesivo no puede transferir totalmente la carga al hormigón. Esto también puede ocurrir si el agujero no se limpia adecuadamente, el anclaje es graso o esta sucio cuando se instala, el adhesivo no se mezcla correctamente, el adhesivo se inyecta con bolsas de aire excesivas, o el adhesivo no cura correctamente o de lo contrario no puede establecer. La resistencia de la unión puede verse afectada de manera significativa por las acciones del instalador. Pg. 16, párr. 8

Fallas de Corte

Falla de Corte Se muestra un ejemplo de un anclaje que ha sufrido un fallo de corte. Este tipo de fallo se ve a menudo con profundidades de empotramiento profundos situados lejos de los bordes del hormigón. Pg. 18, párr. 0

Ruptura posterior del Hormigón

Una ruptura posterior de hormigón se produce a profundidades de empotramiento muy poco profundas y corresponde a la formación de esquirlas de hormigón detrás del corte del anclaje rígido. La esquirlas se produce en el lado del anclaje que está enfrente de la dirección de la fuerza de corte aplicada. Pg. 18, párr. 1

Ruptura del Hormigón

El Fracaso de ruptura del concreto por corte se produce cuando el volumen de hormigón entre el anclaje y un borde separan del hormigón que queda entre las piezas. Este fracaso se produce normalmente porque hay poco cemento en frente del anclaje. Pg. 18, párr. 2

Selección de un sistema de Anclajes

La selección de un sistema de anclaje se regirá por los criterios del código de diseño, condiciones de servicio, carga excéntrica, y los requisitos de instalación. Pg. 18, párr. 3

Química y Principios de Aplicación Practica Factores Internos

Si el adhesivo no es capaz de alcanzar su comportamiento y rendimiento diseñado, un fallo de anclaje es probable. Las causas de falla del adhesivo pueden incluir factores internos y externos. Los factores internos son la formulación química y los procesos de fabricación y envasado. El instalador no tiene control sobre estos factores. Pg. 19, párr. 1

Química y Principios de Aplicación Practica Factores externos

Los factores externos incluyen factores de instalación y las condiciones en servicio como se describe brevemente a continuación. El programa de instalación de anclaje y diseñador, tienen un cierto nivel de control sobre estos factores. Factores de instalación incluyen el tiempo de mezclado, la edad del producto, y las temperaturas de almacenamiento. En-servicio incluyen condiciones de curado, la carga inicial, las cargas de diseño, las condiciones ambientales, la resistencia a los disolventes y la exposición al fuego. Pg. 19, párr. 2

Factores que Influyen para un buen vinculo

•  Método de perforación; •  La limpieza del pozo; •  Mezcla; •  Instalación en hormigón seco, húmedo, mojado o sumergido; Lechada, hielo o nieve en el agujero; •  Condición / edad del adhesivo; •  Diámetro del agujero; •  La profundidad de empotramiento; •  temperatura; •  curado; y •  Fijación del anclaje.

Fuerza de Unión

Todas las fuerzas de unión se ven afectadas por la condición del anclaje, la superficie del agujero, y la profundidad del anclaje en el hormigón. Pg. 19, párr. 3

Adhesivos Epoxicos

Los adhesivos epoxicos puede ser rápidos o de lento ajuste, flexible o rígido, y tienen resistencia al calor y productos químicos. La reacción química puede generar calor, por lo que recientemente mezclada debe ser manejado con precaución. Pg. 19, párr. 4

Adhesivos Epoxicos

El proceso de polimerización (curado) del adhesivo se ve afectada por la temperatura. La temperatura del adhesivo y de la porción de hormigón, como el sustrato son los factores principales que controlan este proceso. Pg. 19, párr. 5

Adhesivos Epoxicos

Tiempo de gel, o tiempo de trabajo, es la cantidad de tiempo entre el primer mezclado el adhesivo y cuando se convierte en un material que no fluye. Pg. 19, párr. 5

Cuando se excede el tiempo de gel, no se permite insertar el anclaje en el adhesivo. Pg. 19, párr. 6

Mezcla Adhesiva

Los componentes del adhesivo se mezclan en diferentes proporciones de volumen. Cada producto adhesivo debe ser mezclado en relación especificada por el fabricante. Los adhesivos están disponibles en el cartucho, cápsula, o sistemas a granel. Pg. 19, párr. 8

Mezcla Adhesiva

Los componentes del sistema de cartucho se mezclan a través de una boquilla especial de mezcla estática a medida que se dispensan. Pg. 19, párr. 8

Mezcla Adhesiva

Un sistema de cápsula contiene ambos componentes de resina y endurecedor en una proporción adecuada, que se mezclan cuando se perfora por la inserción y en la mayoría de los casos la rotación del anclaje. Cualquiera sea de papel de aluminio o de capsulas de vidrio se colocan en el agujero y entonces la acción de mezclado provee los componente que son proporcionados por el propio anclaje. Pg. 19, párr. 9

Factores que influyen en la fuerza de unión

•  Método de perforación; •  La limpieza del pozo; •  Mezcla; •  Instalación en hormigón seco, húmedo, mojado o sumergido; Lechada, hielo o nieve en el agujero; •  Condición / edad del adhesivo; •  Diámetro del agujero; •  La profundidad de empotramiento; •  temperatura; •  curado; y •  Fijación del anclaje.

Factores que influyen en la fuerza de unión

Siguiendo el MPII y empleando buenas prácticas generales, los sistemas de anclaje instalados funcionarán como el fabricante tiene la intención, y la oportunidad de conseguir las resistencias de unión diseñados. El ingeniero se basa en el diseño del anclaje de estas fuerzas de adhesión. Pg. 20, párr. 1

Preguntas ?

Preguntas de Practica


Un sistema de anclaje de adhesivo se compone de una? :

A.  anclaje, adhesivo, equipo de limpieza y equipo de instalación

B.  unión, anclaje, y el sustrato C.  adhesivo, anclaje, equipos de perforación,

equipos de limpieza, equipos de instalación, MPII, y MSDS

D.  adhesivo, equipos de perforación, equipos de limpieza, equipos de instalación, y MPII


Una conexión de anclaje incluye un archivo adjunto, un anclaje y el sustrato?

A.  Verdadero B.  falso



Los anclajes adhesivos se colocan en cemento antes del endurecimiento del hormigón.


Qué pieza lleva un elemento de mezcla estático?

A.  Taladro B.  compresor de aire C.  boquilla de mezclado D.  dispensador


El Fracaso del anclaje adhesivo en tensión NO se produce por:

A.  fracaso de acero B.  falla de ruptura del concreto C.  fracaso división de hormigón D.  fallo de la unión adhesiva E.  falla de ruptura posterior de

hormigón


Modos de fallo de anclaje adhesivo en corte incluyen:

A.  fracaso de acero, el fracaso de ruptura posterior de hormigón, y el fracaso de ruptura del concreto

B.  fallo adhesivo de uniones, el fracaso de acero, y el fracaso de ruptura del concreto

C.  fracaso concreto la división, el fracaso de acero, y el fracaso de ruptura del concreto

D.  fallo de la unión adhesiva y el fracaso división de hormigón


Los factores de instalación que influyen en la resistencia de la unión de anclaje adhesivo incluyen:

A.  la perforación del agujero después de la MPII

B.  limpiar el agujero después de la MPII

C.  inyectar el adhesivo después de la MPII

D.  todo lo anterior E.  Ninguna de las anteriores


A.  a temperatura ambiente B.  en un congelador C.  según las indicaciones de la MPII D.  según lo indicado por el MSDS

Los adhesivos deben estar almacenados ……….:


Tiempo Gel es ?

A.  la cantidad de tiempo entre la primera mezcla del adhesivo y cuando se convierte en un material que no fluye

B.  aumenta cuando las temperaturas del hormigón son más fríos

C.  disminuyó cuando las temperaturas del hormigón son más cálidas

D.  todo lo anterior E.  Ninguna de las anteriores


La instalación adecuada de los sistemas de anclajes adhesivos es importante asegurarse de que el sistema alcance su máximo rendimiento para evitar fallos de anclaje



ACI ___, Apéndice D exige que la instalación de anclajes adhesivos horizontales o inclinados hacia arriba, que el apoyo sostenido de cargas de tensión se llevan a cabo por personal certificado

A.  318 B.  355.2 C.  355.3 D.  355.4


Un anclaje post instalado es? :

A.  instalado en un miembro de hormigón existente

B.  instalada antes de colocar el hormigón fresco

C.  un perno de cabeza hexagonal D.  una J o L-perno


Una carga de tensión se ______________ al eje del anclaje instalado.

A.  perpendicular (90 °) B.  Angular C.  paralelo (el mismo) D.  propensión


Un anclaje adhesivo puede fallar si la carga aplicada excede la resistencia de la unión entre el adhesivo y el hormigón o la unión entre el adhesivo y el anclaje.



Un anclaje también puede ser llamado ?

A.  un elemento de anclaje B.  una varilla de anclaje C.  una varilla roscada D.  un elemento de anclaje E.  todo lo anterior F.  Ninguna de las anteriores


Requisitos de las pruebas y la evaluación rigurosa de los sistemas de anclaje adhesivo se detallan en la ACI ___, "Criterios de aceptación para Calificación de anclajes adhesivos post-instalados en el hormigón."

A.  318 B.  355.2 C.  355.3 D.  355.4

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