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Polímeros en Geotecnia

Polymer Support Fluids in Civil Engineering

Este libro, sobre los fluidos de soporte formados por polímeros, en geotecnia, es un estudio detallado del uso de polímeros en obras de cimentaciones especiales; cubriendo todos los aspectos principales, incluidas las propiedades fundamentales de los materiales, las pruebas de laboratorio y de campo, así como los casos y especificaciones.

Este libro incluye toda la información necesaria para optimizar el uso de fluidos de soporte de polímeros y el rendimiento de los elementos de base resultantes.

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Los capítulos iniciales describen el desarrollo de la tecnología de fluidos de polímeros, incluidos los diversos tipos de sistemas de polímeros comerciales actualmente disponibles y las restricciones sobre el uso de fluidos de soporte de bentonita.

Les siguen los capítulos sobre equipos y procedimientos de campo, y técnicas de laboratorio y del sitio para evaluar las propiedades físicas y químicas de los fluidos poliméricos. Luego, dos capítulos se dedican a revisiones detalladas de historias de casos publicadas de todo el mundo con análisis de éxitos y, lo que es más importante, posibles razones de fallas que han ocurrido.


El libro concluye con una revisión crítica de las especificaciones para el uso de fluidos poliméricos y una discusión de los fundamentos para la selección de los parámetros de control.


Escrito por dos expertos en esta área, Polymer Support Fluids in Civil Engineering es el primer libro sobre el uso de polímeros de soporte de fluidos en la industria de la construcción. Será una referencia invaluable y autorizada para profesionales, investigadores y estudiantes avanzados que trabajan en ingeniería geotécnica.

Reseña del libro

«(…) con este libro, los autores proporcionan una excelente guía para una tecnología de la ingeniería del terreno que sigue siendo relativamente desconocida y no se aprecia como debería, más allá de un número relativamente pequeño de profesionales de la geotecnia. Este libro tiene como objetivo cambiar esto. ha funcionado para mí y lo recomiendo encarecidamente para quienes participan en el diseño y construcción de excavaciones de cimientos «.

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Aunque los fluidos poliméricos se están volviendo cada vez más comunes en la ingeniería de cimientos, la confianza en su uso no está muy extendida y el conocimiento adecuado de estos materiales aún no se ha difundido más allá de un número relativamente pequeño de especialistas. En Fluidos de Soporte de Polímeros en Ingeniería Civil, Carlos Lam y Stephan Jefferis se propusieron abordar esto.

Lam y Jefferis introducen primero algunos términos y conceptos básicos, y luego presentan restricciones y limitaciones asociadas con el uso de bentonita como fluido de soporte de excavación, en particular con respecto a consideraciones ambientales y requisitos de plantas de mezclado y tratamiento relativamente onerosos.

Después de una explicación de la química de los polímeros, se presenta el desarrollo histórico de los polímeros para su uso en la construcción, y se describen los sistemas de fluidos de polímeros pasados ​​y presentes disponibles de varios proveedores. El capítulo también presenta algunos de los aditivos que se pueden usar en combinación con fluidos de soporte de polímeros para realizar ciertas funciones (sellar huecos y fracturas, mejorar la estabilidad de la excavación, controlar la pérdida de fluidos, acelerar el asentamiento de sólidos en suspensión, tratar fluidos usados).

Luego, los autores discuten los equipos y procedimientos del sitio asociados con el uso de fluidos de soporte de polímeros: mezcla, bombeo, almacenamiento, limpieza, reciclaje y rejuvenecimiento. Se proporcionan ejemplos de la práctica actual, junto con recomendaciones para los procesos descritos y para las excavaciones realizadas en condiciones de aguas subterráneas altas.

Luego se consideran las propiedades importantes de los fluidos poliméricos y sus pruebas, incluidos los sólidos disueltos, la conductividad eléctrica, el pH, la dureza del agua, la viscosidad, la densidad, el contenido de arena y la concentración de polímero residual. Un capítulo posterior del libro revisa con más detalle la reología de los fluidos de soporte de polímeros.

Lam y Jefferis revisan el uso de fluidos de soporte de polímeros en varios países como se informa en las publicaciones disponibles. Esto resalta que la decisión de usar fluidos de soporte de polímeros a menudo se toma solo después de la prueba preliminar de la pila, a veces en comparación con bentonita o agua. La revisión también ilustra los hallazgos y recomendaciones presentados anteriormente en el libro, con respecto a los factores que influyen en el desempeño de las cimentaciones construidas con excavaciones apoyadas por fluido polimérico: concentración de sal en el suelo y el agua de mezcla, concentración de polímero, condiciones del agua subterránea y limpieza de la base. Según los autores, se puede usar un sistema de fluido polimérico diseñado adecuadamente para soportar excavaciones en materiales de grava, y se debe evitar la práctica de usar un fluido de soporte polimérico con agua de mezcla cargada de bentonita.

Lam y Jefferis consideran dos proyectos en el Reino Unido con más detalle. El estudio de caso de Glasgow destaca la importancia de la selección y el uso del equipo apropiado, y aboga por confiar en las propiedades de autolimpieza de los fluidos de soporte de polímeros para evitar la formación de un dedo del pie blando. El estudio de caso de Londres compara el rendimiento de las pilas construidas con bentonita o un fluido de soporte de polímero, concluyendo que el uso de este último da como resultado una respuesta de carga-asentamiento mucho más rígida, sin un efecto adverso significativo sobre la estabilidad del orificio de la pila cuando se deja abierto y soportado. por un fluido polimérico durante la noche antes del hormigonado.

El capítulo final concluye con consideraciones de control de fluidos basadas en el sitio con respecto a la especificación de los sistemas de fluidos de soporte de polímeros. Lam y Jefferis respaldan la orientación proporcionada en la Especificación ICE para pilotes y muros de contención integrados, 3a edición (2017) (SPERW3). Aunque esto se desarrolló para trabajos de apilamiento aburridos, los autores sugieren que también se puede usar para la construcción de muros de diafragma por agarre. Sin embargo, se ha desaprovechado la oportunidad de ampliar esto y proporcionar sugerencias de guía de especificaciones para paredes de diafragma construidas por hidrofraise o barrettes.

En general, algunos lectores pueden cuestionar ciertos aspectos de los fluidos de soporte de polímeros en ingeniería civil, como la disposición de los capítulos, la profundidad de detalle en la que los autores presentan la química de los polímeros y los sistemas de polímeros pasados ​​y presentes, y la ausencia de una guía de especificación sobre El uso de fluidos de soporte de polímeros para elementos de base no cubiertos por SPERW3. Sin embargo, con este libro, los autores proporcionan una excelente guía para una tecnología de ingeniería en tierra que sigue siendo relativamente desconocida y no se aprecia como debería ser, más allá de un número relativamente pequeño de profesionales de la geotecnia. El objetivo de este libro es cambiar esta situación; funcionó para este revisor, que recomienda el libro para aquellos involucrados en el diseño y construcción de excavaciones de cimientos.

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