Documen :
Memò ia
TREBALL DE FI D’ESTUDIS
Es udi de la capaci a de
pon eig dels ils
d’imp essió 3D del
o migó
Au o /Au o a:
Ma c Feliu Guija o
Di ec o /Di ec o a - Codi ec o /Codi ec o a:
E nes Be na Masó
Ti ulació:
G au en Enginye ia Mecànica
Con oca ò ia:
Ta do , 2023
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
2
1
Ag aïmen s
Abans de es, old ia deixa en cons ància el meu ag aïmen amb o es les pe sones que
m’han ajuda en l’elabo ació d’aques eball, ja sigui amb els seus consells,
coneixemen s, e e ències i guia ge. Sense o es aques es pe sones aques eball no
hau ia sigu possible.
Vull ag ai al Daniel Jiménez Colome la se a implicació i ajuda en el eball des del
p ime momen , ja sigui pe e els assajos o les imp essions i li ull ag ai els seus
consells i coneixemen s, mol s dels quals s’han aplica a l’ho a de e aques eball.
Vull ag ai al Diego And é To es Mendoza la se a implicació i ajuda en el eball pe e
les imp essions.
Vull ag ai al Jo di Cab e izo Gázquez la se a ajuda en el eball des del p ime momen ,
ja sigui pe dona solucions a p oblemes als que li dona a massa di icul a i als seus ucs
enginyosos pe simpli ica la eina, mol s dels quals s’han aplica a l’ho a de e aques
eball.
I inalmen li ull ag ai a l’E nes Be na Masó el seu guia ge a l’ho a de e el eball des
del p ime momen , ja sigui quan ana a una mica pe du o sa u a i li ull ag ai els seus
consells i coneixemen s, mol s dels quals s’han aplica a l’ho a de e aques eball.
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
2
3
Resum
Aques eball es cen a en la in es igació sob e la capaci a de pon eig que enen els ils
de o migó d’imp essió 3D. Això en al es pa aules ol di que s’anali za à com es compo a
un il de o migó quan aques ha de e de pon /connexió pe al de o ma una es uc u a
e iculada, pe eu e, en cas de que el esul a sigui a o able, si po eni una aplicació a
majo escala i pode -se aplica , pe exemple, a la cons ucció de açanes pe edi icis, on
l’ai e pugui ci cula a a és d’elles i pode e ige a la pa més ex e io de l’edi ici, o bé
pe què l’aigua i/o els peixos i al es animals puguin passa a a és d’aques a es uc u a
e iculada en cas d’aplica -se aques ipus d’es uc u es a un medi aquà ic.
Quan es pa la d’es uc u a e iculada, es pa la de e un c euamen de línies d’imp essió,
pe al de eixi una mena de xa xa, de dues línies d’imp essió d’alçada, on pe exemple,
les línies ho i zon als en l’eix X son el ni ell 0, i les ho i zon als en l’eix Z son les que es
col·loquen a sob e d’aques es i an de pon .
Això es du à a e me mi jançan la in es igació de componen s a a egi al o migó, ja sigui
pe a ia el alo de la se a densi a , com poden se els mic obòli s de silici o bé,
componen s on ecolza el o migó, pe al de dona una igidesa i un pun de supo
addicional a aques , com bé pod ia se un exemple, una malla ege al, o de ilamen s
ecobe s d’alguna esina.
S’anali za an di e en s ma e ials, i d’aques s ma e ials, s’anali za an di e en s consis ències
pe eu e al inal, si combinan aques s ma e ials amb els componen s que a ien les
p opie a s del o migó, esmen a s en el pa àg a an e io , quina de o es aques es
combinacions és la més a o able a l’ho a d’in en a dona una solució al p oblema
inicialmen plan eja .
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
4
Abs ac
This documen ocuses on in es iga ing abou conc e e’s capaci y o b idge gaps when 3D
p in ed. In o he wo ds, his means analising i s beha iou when i has o connec o be he
connec ion in o de o o m a, so o , e icula ed s uc u e, o see in case i wo ks, whe he
his can be applied, o example, when building a building’s acade, whe e ai can ci cula e
h ough his s uc u e, in o de o e ige a e o en ila e he ex e io pa o said building, o ,
in ano he example, so ha when his s uc u e is buil o unde wa e en i onmen s o
wha e e he eason may be, ish can pass h ough i , o e en shel e a ound i .
When alking abou a e icula ed s uc u e, we alk abou making a p in lines c osso e , o
wea e a so o web, wi h wo p in lines o heigh , whe e, o example, ho izon al lines wi hin
he X axis a e le el 0, and ho izon al lines wi hin he Z axis a e le el 1.
This will be done in es iga ing compon onen s o add o he conc e e, whe he i may be o
a y i s denis y, like silicon mic osphe es,o componen s whe e conc e e can es on, o gi e
his one an addi ional suppo , i.e. a mesh made ou o na u al componen s, ein o ced by
epoxy esin.
Di e en ma e ials will be analised, and also di e en consis encies o hese, o, in he end,
see whe he combining hese ma e ials wi h p ope ies a ying ma e ials, which o hese
combina ions u ns ou o be he mos sui ed o gi e hese p oblem a solu ion o.
5
Índex
AGRAÏMENTS .............................................................................................................................................. 1
RESUM ........................................................................................................................................................ 3
ABSTRACT ................................................................................................................................................... 4
ÍNDEX ......................................................................................................................................................... 5
ÍNDEX DE FOTOGRAFIES .............................................................................................................................. 6
ÍNDEX DE GRÀFIQUES ................................................................................................................................. 7
1. INTRODUCCIÓ .................................................................................................................................... 8
1.1 OBJECTE .............................................................................................................................................. 8
1.2 ABAST ................................................................................................................................................ 9
1.3 REQUERIMENTS .................................................................................................................................. 10
1.4 JUSTIFICACIÓ ...................................................................................................................................... 11
2 ANTECEDENTS I/O REVISIÓ DE L’ESTAT DE LA QÜESTIÓ ..................................................................... 12
3 MATERIALS UTILITZATS ..................................................................................................................... 13
4 METODOLOGIA ................................................................................................................................. 19
4.1 COMPLIMENT DE LA NORMATIVA DE SEGURETAT ........................................................................................ 19
4.2 REALITZACIÓ DELS ASSAJOS ................................................................................................................... 20
5 ITERACIONS PER DEFINIR EL PROCEDIMENT EXPERIMENTAL ............................................................ 21
5.1 OBSERVACIONS I CONCLUSIONS DESPRÉS DE L’ANÀLISI DELS RESULTATS DELS ASSAJOS AMB EL CONSISTÒMETRE....... 21
5.2 OBSERVACIONS I CONCLUSIONS DESPRÉS DE L’ANÀLISI DELS RESULTATS DELS ASSAJOS DE PONTEIG ....................... 24
5.3 PROBLEMES SUPERATS DURANT EL DESENVOLUPAMENT DEL PROJECTE ........................................................... 27
5.4 PLANTEJAMENT, DECISIÓ I DESENVOLUPAMENT SOBRE SOLUCIONS FINALMENT NO APLICADES AL TREBALL ............. 28
5.4.1 Opcions d’imp essió ................................................................................................................... 28
5.4.2 Opcions de medició .................................................................................................................... 31
5.5 PLANTEJAMENT, DECISIÓ I DESENVOLUPAMENT SOBRE SOLUCIONS FINALMENT APLICADES AL TREBALL .................. 32
5.5.1 Opcions d’imp essió ................................................................................................................... 32
5.5.2 Opcions de medició .................................................................................................................... 34
5.5.3 Op imi zació de les medicions ................................................................................................... 36
6 RESUM DEL PRESSUPOST I/O ESTUDI DE VIABILITAT ECONÒMICA .................................................... 37
7 ANÀLISI I VALORACIÓ DE LES IMPLICACIONS AMBIENTALS I SOCIALS ............................................... 38
8 CONCLUSIONS .................................................................................................................................. 39
9 REFERÈNCIES .................................................................................................................................... 40
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
6
Índex de Fo og a ies
Núme o i í ol de o es les o og a ies pe o d e d'apa ició en el ex .
FOTO 1 EXEMPLE ESTRUCTURES FETES PER SOUTHEAST UNIVERSITY ......................................................................... 12
FOTO 2 SAC DE CIMENT UTILITZAT. .................................................................................................................... 13
FOTO 3 BIDÓ DEL SUPERPLASTIFICANT UTILITZAT. ................................................................................................. 14
FOTO 4 MALLA DE CÀNEM. .............................................................................................................................. 14
FOTO 5 MALLA RESISTINT FIL DE PONTEIG. .......................................................................................................... 14
FOTO 6 SAC DE SORRA UTILITZAT. ...................................................................................................................... 15
FOTO 7 INTERIOR SAC DE SORRA UTILITZAT. ......................................................................................................... 15
FOTO 8 SORRA JA FILTRADA UTILITZADA. ............................................................................................................. 15
FOTO 9 FILLER CALCARI UTILITZAT. ..................................................................................................................... 16
FOTO 10 FIBRA DE CEL·LULOSA UTILITZADA. .......................................................................................................... 16
FOTO 11 CEL·LULOSA EN POLS UTILITZADA. ........................................................................................................... 17
FOTO 12 MICROBÒLIT UTILITZAT. ........................................................................................................................ 17
FOTO 13 MARBRE EN POLS UTILITZAT. ................................................................................................................. 18
FOTO 14 CONSISTÒMETRE. ................................................................................................................................ 19
FOTO 15 MARCA DEL CONSISTÒMETRE PER SABER EL RECORREGUT DEL PENETRADOR. ................................................... 19
FOTO 16 PONTEIG 3 FILS DE C40, S30, FC30 - CEL 0'5, W50. ............................................................................... 24
FOTO 17 PONTEIG 5 FILS DE C40, S30, FC30 - CEL 0'5, W50. ............................................................................... 24
FOTO 18 FOTO EXEMPLE PER TENIR REFERENCIA VISUAL DE COM SERIA LA MÀNEGA PLENA DE FORMIGÓ I NO XOCOLATA. ...... 28
FOTO 19 INVENT TIPUS XERINGA PER IMPRIMIR ELS FILS DE FORMIGÓ. ........................................................................ 29
FOTO 20 INVENT PER SUBJECTAR DOS TUBS ALHORA. .............................................................................................. 30
FOTO 21 APLICACIÓ DE L’INVENT PER SUBJECTAR DOS TUBS ALHORA. ......................................................................... 30
FOTO 22 PAPER MIL·LIMETRAT PER TENIR UNA REFERENCIA AMB LA QUE MESURAR. ...................................................... 31
FOTO 23 INVENT ON REALITZAR LES IMPRESSIONS 3D. ............................................................................................ 31
FOTO 24 BOMBOLLA D’AIRE EN EL FIL. ................................................................................................................. 32
FOTO 25 ÈMBOL PELS DIÀMETRES DE 27 I 20 MM RESPECTIVAMENT. ......................................................................... 32
FOTO 26 PLANXA DE 15 MM. ............................................................................................................................ 33
FOTO 27 PLANXES DE 20 I 27 MM. ..................................................................................................................... 33
FOTO 28 ESTACIÓ DE TREBALL PER DAVANT. .......................................................................................................... 34
FOTO 29 ESTACIÓ DE TREBALL PER DARRERE. ......................................................................................................... 35
7
Índex de g à iques
Tí ol i núme o de o es les g à iques pe o d e d'apa ició en el ex .
GRÀFICA 1 MESURES PONTEIG 3 FILS DE C40, S30, FC30 - CEL 0'5, ...................................................................... 25
GRÀFICA 2 MESURES PONTEIG 5 FILS DE ASSAIG DE PONTEIG: C40, S30, ................................................................. 25
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
14
Supe plas i ican :
El supe plas i ican componen s’a egeix a la mescla del o migó ja que pe me , en ce a
mesu a, edui la quan i a d’aigua que cal i a a la mescla d’aques .També és capaç de
alen i el emps de agua del o migó.
Malla de cànem:
Aques a malla es à e a de ils de cànem de 0,5 i 2,5 mm de diàme e i es à e o çada amb
un ecob imen de esina epoxi. Es a se i pe aguan a els ils de o migó que an el
pon eig pe desp és pode es udia l’e olució del mo imen d’aques il.
So a:
Fo o 3 Bidó del supe plas i ican u ili za .
Fo o 4 Malla de cànem.
Fo o 5 Malla esis in il de pon eig.
15
La so a és un componen bàsic del o migó. Aques a és la ípica so a de pla ja, l’únic que
aques a es à il ada pe què d’aques a mane a, els diàme es de les ped e es que la
componen, es à mínimamen con ola .
En la segona ima ge, es mos a la so a que e dins del sac, sense il a , i en la e ce a es
mos a la so a un cop ja ha sigu il ada. Al compa a ambdues ima ges es po eu e com
només queda so a ina.
Fille :
Fo o 6 Sac de so a u ili za .
Fo o 7 In e io sac de so a
u ili za .
Fo o 8 So a ja il ada u ili zada.
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
16
El ille , po se un componen p incipal del 0 o migó, i en aques eball ho és, jun amen
amb el cimen i la so a. El ille es a se i pe ompli els possibles bui s que es puguin
c ea a l’ho a de e la mescla, pe què així aques a quedi consis en i amb la meno quan i a
d’ai e possible.
Fib a de cel·lulosa (COMCAL)
La ib a de cel·lulosa s’usa com a addi iu pe al de dona una es uc u a addicional al
o migó i així ob eni una esis ència addiciona. En aques eball la ib a de cel·lulosa és
p opo cionada pe COM-CAL.
A més a més, la ib a de cel·lulosa, inicialmen abso beix mol a aigua, o i que desp és la
a deixan ana . És pe això que les ó mules dels o migons que eballen amb ib a de
cel·lulosa enen un alo d’aigua an ele a en compa ació amb la es a de ó mules.
Fo o 9 Fille calca i u ili za .
Fo o 10 Fib a de cel·lulosa u ili zada.
17
Cel·lulosa (COMCAL 30K):
En aques eball la cel·lulosa s’ha e se i com a subs i u del supe plas i ican . Aques a
cel·lulosa apo a al o migó un compo amen mol enganxós. La cel·lulosa u ili zada en
aques eball ha es a p opo cionada pe COM-CAL.
Aques a cel·lulosa és conc e amen la cel·lulosa 30k, on aques “30k” a e e ència a la
iscosi a màxima en cen ipoises [10^-3 Pa·s] a la que es po e a iba el luid al que se li
addiciona aques a ja mencionada cel·lulosa.
[5]
Mic obòli (COMCAL)
El mic obòli eali za la unció de subs i u del ille . No eali za cap ipus d’abso ció d’aigua
a l’ho a de e la mescla.
En compa ació amb el ille calca i, aques ma e ial é un pes equi alen ap oximadamen
a un 42% del pes del ille .
Es ac a d’un ma e ial o ma pe semies e es buides de silici de l’o d e de desenes a
cen ena s de mic es.
[5]
Fo o 11 Cel·lulosa en pols u ili zada.
Fo o 12 Mic obòli u ili za .
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
18
Ma b e
El ma b e eali za la unció de subs i u del ille calca i. Apo a a pa una esis ència
addicional a comp essió. Reque eix la ma eixa quan i a d’aigua a l’ho a de e el o migó
de al mane a com si la mescla es es amb ille , en comp es d’aques ma b e.
Aques ma b e é un diàme e de g a de 200 μm.
Fo o 13 Ma b e en pols u ili za .
19
4 Me odologia
4.1 Complimen de la no ma i a de segu e a
Abans de comença a eali za cap assaig amb el consis òme e o una imp essió 3D de
o migó, cal du o el ma e ial necessa i que es eque eix a o hom que eballa o eali za
alguna ac i i a dins del alle / labao a o i.
Pe an , abans de es, s’ha de du :
- La ba a posada.
- Els guan s posa .
- Les ulle es de segu e a posades.
- La masca e a posada.
Pe comença a ob eni esul a s que mos in com es compo a un o migó i pe me i eu e
si aques po se ú il pe e les imp essions 3D amb ell, es a an uns assajos de
consis ència amb un consis òme e.
Fo o 14 Consis òme e.
Fo o 15 Ma ca del
consis òme e pe sabe el
eco egu del pene ado .
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
20
4.2 Reali zació dels assajos
Els assajos amb el consis òme e es an de la següen mane a:
- P ime , es mescla el o migó en un ecipien su icien men g an pe pode ba eja
sense cap p oblema 1 o 2 kg de o migó.
- A con inuació s’omple el ecipien que inclou el consis òme e pe al de posa el
ma e ial.
- Desp és, s’en asa el pene ado del consis òme e amb la capa de ma e ial
supe icial del pas an e io .
- Seguidamen , es col·loca bé la egla de 40 mm que po a inco po ada el
consis òme e, a luixan els ca gols que la subjec en i en asan bé el “40” d’aques a
amb la ma ca* del ub on a ca gola el pene ado .
Un cop e s aques s passos, ja es po comença a mesu a . Les mesu es es eali zen de la
següen mane a:
A pa i del momen en que s’omple el ecipien on a el o migó, en aques momen i cada
10 minu s du an una ho a es eali zen mesu es amb el consis òme e. Cada egada que
es a una mesu a, el seu esul a s’ano a pe al seu pos e io es udi.
S’ha de di , que desp és de cada mesu a, pe al de eni uns millo s esul a s, al o na a
col·loca el consis òme e en posició pe e un al e assaig, cal eu e el pene ado i en a -
lo del ma e ial que se li ha pogu adhe i .
La me odologia a segui pe eali za les imp essions manualmen és la següen :
- P ime , es mescla el o migó en un ecipien su icien men g an pe pode ba eja
sense cap p oblema 1 o 2 kg de o migó.
- A con inuació s’omple el ub, de la mane a que s’explica en el següen pa àg a ,
amb el que es eali za à la imp essió.
- Es eali za la imp essió a sob e d’una planxa de us a. Aques a bé po se pe a un
diàme e de il de 15, 20 o 27 mm, i la dis ància que hi hau à en e ils a an d’això
a ia à.
- Seguidamen , es col·loca bé la imp essió, col·locan la pa més baixa del il que a
de pon a so a del senso làse pe al d’ob eni la mesu a, enin cu a de que el eix
no es igui en an en cap possible o a que hagi pogu deixa alguna bombolla d’ai e.
- Finalmen , s’iniciali za el p og ama pe mesu a amb el senso làse .
A l’ho a de eali za les imp essions 3D manualmen , pe al d’e i a la o mació de
bombolles s’ha is que la millo mane a pe e i a la o mació de bombolles és ca ega el
o migó dins dels ubs pe la pa in e io , i que aques agi pujan pe l’in e io del ub, al i
com es mos a en el ídeo [6] adjun als a xius, ja que ca egan -ho pe dal , l’ai e es po
queda a apa dins del ub i en e el o migó. Això esul a en que a l’ho a d’imp imi , els ils
de o migó su en enca s, ja que enen o a s amb o ma de bombolla, i això implica ha e
de epe i la imp essió.
*Aques a ma ca es eu mi an on apun a la le xa de la o o 15.
21
5 I e acions pe de ini el p ocedimen expe imen al
5.1 Obse acions i conclusions desp és de l’anàlisi dels esul a s dels
assajos amb el consis òme e
Abans d’anali za els esul a s dels assajos de consis ència, old ia e un acla imen .
Resul a que a l’ho a de e els assajos dels o migons a es udia , s’ha oba amb un
enomen que enia com a esul a , medicions no del o p ecises, és a di : esul a que
passada ce a es ona, cap al minu i cap enda an , alguns ma e ials ob enien una mena de
capa supe icial “ o a”, és a di , la capa supe icial en si, e a “du a”, sòlida, pe ò al exe ci
una mica de p essió sob e aques a, aques a e ocedia en e 1 i 3 mm. Això ha e que a
l’ho a de posa els esul a s ob ingu s en una g à ica, enca a que el ma e ial s’hagi
es abili za i doni esul a s semblan s del ni ell de “p o undi a ” al que a iba el pene ado
de l’apa ell d’assajos de consis ència. S’esc iu “p o undi a ” ja que el pene ado no a iba
a enca la capa supe icial, només en onsa una mica la pa on aques oca el ma e ial,
men es que l’à ea al ol an de la zona d’impac e d’aques pene ado , s’ele a una mica.
Això a que aques ma e ial doni di e en s alo s, mol semblan s, pe ò no els ma eixos, i,
pe que s’en engui millo poso aques exemple: al minu 30, el ma e ial ja es abili za dona
4 mm de ni ell de pene ació, i en la següen mesu a al minu 40, aques a dona 2, i la
següen d’aques a al minu 50, aques a dona 3. Com ja s’ha di , això es degu a
l’aixecamen de la capa supe icial del ma e ial.
Doncs bé, aques enomen, a l’ho a d’anali za les g à iques dels ma e ials assaja s amb
l’apa ell pe eali za assajos de consis ència, se’l menciona com a “e ec e globus d’aigua”
pe la semblança de la eacció de les supe ícies d’ambdós exemples, el o migó i el ma eix
globus d’aigua, al aplica una p essió supe icial.
Pe no acomula una g an quan i a de g à iques epe i i es aquí, la memò ia, les g à iques
de o s els ma e ials anali za s es oben a l’Annex que acompanya aques eball.
Pe al de comença a imp imi ils de o migó, s’ha de sabe p ime quins ma e ials son els
més adien s amb els que es ol eballa . És pe això que abans de es s’han e mol es
p o es i mol s assajos a mol s ipus de o migons di e en s. Aques s ipus de o migons
s’han aconsegui can ian els seus componen s, un pe un, pe eu e com es euen
modi icades les se es p opie a s, an sigui posi i amen com nega i amen .
Con ex de la nomencla u a del o migó:
La nomencla u a emp ada en aques eball pe e e i -se a un o migó és la següen : CX,
SY, FCZ (no malmen ), on X, Y, Z ep esen en el pe cen a ge de la massa del ma e ial
co esponen espec e la massa o al de la ba eja bàsica pe e o migó, pe exemple, si
el cimen ep esen a un 40% de la massa del o migó, es posa en el nom d’aques C40,
segui d’uns addi ius, que ani an da e e d’un guió “-“, com poden se la cel·lulosa (Cel), la
ib a de cel·lulosa (Fcel), e c, segui d’un núme o i ambé segui d’un al e componen
onamen al, l’aigua (W), seguida aques a ambé pe un núme o. Aques núme o a
e e ència al pe cen a ge de massa que ep esen a aques addi iu o componen onamen al,
depenen del cas, espec e a la massa del cimen (C) de la ó mula del o migó.
Exemple: C40, S30, FC30 – SPII 0’5, W50.
C: Cimen , on aques ep esen a el 40% de la massa de la ba eja de ma e ials bàsics pe
e o migó.
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
22
S: So a, on aques ep esen a el 30% de la massa de la ba eja de ma e ials bàsics pe
e o migó.
FC: Fille Calca i, on aques ep esen a el 30% de la massa de la ba eja de ma e ials
bàsics pe e o migó.
La massa de e e ència, que és la suma del o migó, la so a i el ille calca i, és una massa
seca, és a di , no hi ha l’aigua inclosa.
SPII: Súpe plas i ican II, on s’a egeix el pes equi alen a un 0’5% de la massa de cimen .
W: Aigua, on s’a egeix el pes equi alen a un 50% de la massa de cimen .
La es a de ma e ials que no siguin onamen als pe la mescla de o migó, ani an da e e
del guió i semp e, el núme o del seu pe cen a ge de massa a à e e ència a la massa del
cimen .
Desp és de e o s els assajos amb el consis òme e, pe al d’escolli quins o migons es
ol es udia enin només les g à iques com a e e ència, cal busca una ca ac e ís ica en
aques es. S’ha de busca en la p ime a pa de la g à ica un g an can i en el alo de la
consis ència. Un sal d’uns 15 mm o més quan el p ime alo de pene ació oscil·la en o n
els 35 mm ol di que men es el o migó oman emogu , aques és o ça luid i pe an , ja
a bé aques a ca ac e ís ica de ca a a imp imi amb una imp esso a, ja que, men es aques
ma e ial ci cula pe les canonades, con inua sen luid, i, un cop aques ja ha sigu imp ès i
oman es à ic, ja a bé que aga i un bo ni ell de consis ència d’una mane a àpida. I pels
casos on es euen sal s d’uns 10 mm o més quan el p ime alo es à en o n als 25 mm, el
ma eix.
Un cop se sap això, ja es poden escolli els o migons que es ol es udia . Aquí, els
o migons selecciona s son els següen s:
- C40, S30, FC30 – SPII 0’5, W50
- C40, S30, FC15, Mi15 – SPII 0’5, W50
- C40, S30, Mi30 – SPII 0’5, W50
- C40, S30, FC30 – Cel 0’5, W50
- C40, S30, FC30 – Fcel, W67’5
Com es po eu e, cap d’ells po a ma b e en pols en la se a ó mula. Això es degu a que
es conside a que en compa ació amb el mic obòli de silici, que aques úl im é més pun s
d’in e ès pe se es udia , els esul a s son su icien men semblan s com pe ome e un dels
dos, i com bé ja s’ha di , aques ha sigu el ma b e.
També es eu com els alo s del supe plas i ican es man é als 0’5%. Això és degu a que
en els casos on aques pe cen a ge e a majo a aques 0’5%, al ma e ial li cos a mol més
aga a una consis ència d’una mane a més àpida.
En el cas on s’u ili za cel·lulosa, s’ha aga a el alo de 0’5% ja que compa an les g à iques
on s’u ili za aques 0’5% i un 1% es eu com a la de majo pe cen a ge li cos a mol més
aga a una consis ència en el p ime pe íode de emps.
23
Obse acions dels o migons anali za s:
Com a obse ació gene al dels o migons anali za s di que, el o migó base, és a di el
C40, S30, FC30 - SP II X, WY, no és del o enganxós al ac e com ho son al es o migons.
En compa ació o s els o migons que po a en, bé Cel·lulosa, bé Fib a de cel·lulosa o bé
una combinació d’ambdues e en o migons mol més enganxosos i empas i osos a l’ho a
de eballa amb ells i han compo a un pe i pe ò no able ascens de la di icul a de eball
amb ells. Aques pe i ni ell addicional de eball, no ha esul a se un ac o impossibili an
a l’ho a de e els assajos.
Com és ob i de pensa , o s aques s o migons que duen el mic òboli de Silici, son més
lleuge s en compa ació amb la es a de o migons, ja que aques componen , al se mol
menys dens que, pe exemple, el Fille calca i, doncs implica que el o migó que el po i
com a componen se à menys pesa .
També es ol menciona un e ec e cu iós que es a expe imen a a l’ho a de eballa amb
la ib a de cel·lulosa, i esul a que a l’ho a de e els assajos de consis ència, un cop el
mene ado incideix en el o migó i se’l e i a pe se ne eja , dins del o a que aques deixa
en el o migó assaja , es po ap ecia una pe i a acomulació d’aigua. Això es conside a que
és degu a la p essió que exe ceix el pen ado sob e el ma e ial que comp imeix al incidi
en el o migó i això a que deixi ana l’aigua abso bida pe la ib a de cel·lulosa.
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
30
Seguidamen , la p ime a e sió de la solució que millo s imp essions ha aconsegui , ins
que pe aons alienes a aques a, no s’ha pogu segui emp an , ha sigu , p ime , op a pe
e una solució menys complexa que la an e io . S’ha dissenya una peça mi jançan
SolidWo ks la qual es à dissenyada pe man eni dos ubs, on dins d’aques s a el o migó,
a la ma eixa dis ància i ixos.
Aques s ubs son e alls d’un ub de PVC mol més lla g, i son de diàme e cons an pe al
de acili a el lux del o migó dins d’aques s, ja que pe expe iència (l’an e io solució) pe
dinàmica de luids, se sap que si hi ha un can i de diàme e en una canonada, en aques
cas pe ò, és un ub, aques oposa à esis ència al pas d’aques luid a a és d’ell.
D’aques ipus de peça, es enia p e is e 3 pe cada diàme e que es ol es udia , pe al
de desp és eu e, quina és la elació que hi ha en e els esul a s ob ingu s d’imp essions
amb di e en diàme e de il. Aques es 3 peces es di e encia an pe una cosa, la dis ància
a la que man enen els ubs de PVC. Bàsicamen , els ubs de PVC es a an sepa a s a: mig
diàme e del il de o migó de dis ància, a un diàme e, i a un diàme e i mig.
Un exemple numè ic pe la se a comp ensió se ia: si el diàme e del il de o migó que
s’es udia és de 20mm, les sepa acions que ind an les peces sepa ado es se an de 10 mm,
20 mm i 30 mm.
El p oblema amb el que aques a solució s’ha oba ha sigu que al labo a o i hi ha hagu
un can i en els ma e ials que s’u ili zen pe e els o migons a es udia . La so a que s’ha
u ili za des del dia 20/11/2023 en enda an , és di e en , i això ha a ec a a la luïdesa del
o migó i la mane a com aques llisca a a és dels ubs de PVC an e io men menciona s.
Ha passa que al emp a la solució que comp èn la peça 3D i els ubs de PVC, degu al
can i de la so a que compon el o migó hi ha ia egades on el o migó d’un ub so ia bé,
men es que el o migó de l’al e ub no so ia.
Fo o 20 In en pe subjec a dos ubs alho a.
Fo o 21 Aplicació de l’in en
pe subjec a dos ubs alho a.
31
5.4.2 Opcions de medició
Inicialmen , al no eni coneixemen de o el ma e ial que hi ha al alle , es olia mesu a
l’e olució dels pon s e s pe ils de o migó al lla g del emps amb pape mil·lime a . Això
es olia e enganxan el pape mil·lime a a una planxa de us a. Aques a planxa de us a
o ma ia pa d’un in en consis en en dues planxes de us a, una col·locada en posició
e ical, on aquí ani ia enganxa el pape mil·lime a , i una al a en posició ho i zon al, on
es du ien a e me les imp essions 3D manuals a pe i a escala de o migó. Desp és de
eali za una imp essió, a ull nu, s’in en a ia col·loca la mi ada a la pa més baixa del il de
o migó que es igués en de pon a la egada que aques a ha ia d’es a pa al·lela a la
planxa col·locada en posició ho i zon al, i un cop s’ha ia e això, mi a a quina alçada en
mm, es a a aques a pa més baixa.
Aques a opció a se àpidamen desca ada quan se’m a o e i eni a la me a disposició
un sis ema de medició mi jançan un làse , una opció mol més p ecisa que una mesu a
e a a ull nuu.
Fo o 22 Pape mil·lime a pe eni una
e e encia amb la que mesu a .
Fo o 23 In en on eali za les
imp essions 3D.
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
32
5.5 Plan ejamen , decisió i desen olupamen sob e solucions inalmen
aplicades al eball
5.5.1 Opcions d’imp essió
Al inal la solució que més bons esul a s ha dona i que millo unciona és la més bàsica
de o es, sense cap mena de complicacions i dependència de ac o s no con olables, i
inalmen cada il de o migó es a indi idualmen .
Les imp essions dels ils de o migó es an , com ja s’ha di , d’una en una. S’omple de
o migó un ub de PVC manualmen , això si, amb els guan s posa s pe al d’e i a i i acions
a la pell i segui la no ma i a de segu e a del alle . Du an el p océs d’emplena del ub,
de an en quan, se’l a pica con a una supe ície pe al d’agi a el o migó de dins i in en a
que l’ai e que hi ha dins d’aques , en cas de que hi hagi su i, i així quedi la meno quan i a
d’ai e al o migó a l’ho a de e l’imp essió, ja que en cas de queda bombolles d’ai e dins,
aques es an que els ils de o migó inguin po cions de la se a supe ície amb un diàme e
meno i això a ec a nega i amen a la igidesa i la o ma d’aquell ub. En la següen ima ge
es mos a el que es ol di :
Una al a mesu a emp ada pe al d’in en a eu e l’ai e del o migó és, amb l’ajuda d’un
èmbol ex uso e amb ma e ial disponible al alle , es compac a el o migó de dins del ub,
pe què ambé el il de o migó su i consis en . Cada mesu a de diàme e enia el seu p opi
èmbol, pe an , pe cadascun dels es diàme es de 15, 20 i 27 mm hi ha un èmbol.
Fo o 24 Bombolla d’ai e en el il.
Fo o 25 Èmbol pels diàme es de 27 i 20 mm espec i amen .
33
També s’han e se i les següen s planxes de us a:
Com es po eu e, aques es planxes enen 3 pa ells de línies espec e l’eix cen al.
Aques s pa ells de línies se eixen com a guia a l’ho a de eali za la imp essió 3D i
es an, es an sepa ades en e si 1/2,1 i 3/2 de diàme e del il co esponen . Aques il
co esponen se sap mi an la can onada d e a in e io de cada planxa.
Les planxes es an o ades amb una capa de cin a adhesi a pe al d’e i a que s’in lin
desp és de se usades, ja que el o migó po a aigua, i aques es es an e es de us a.
Fo o 27 Planxes de 20 i 27 mm.
Fo o 26 Planxa de 15 mm.
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
34
5.5.2 Opcions de medició
Finalmen , l’opció escollida pe du a e me les medicions dels mo imen s dels di e en s
o migons a es udia ha sigu la d’u ili za un senso làse , de 500 mm de ang i una p ecisió
de 0,4 mm, el qual, connec a a un p og ama, el qual es diu ca man easy, que m’ha sigu
p opo ciona i que es à p og ama de al mane a que, només ob i -lo a l’o dinado i desp és
de dona unes ins uccions bàsiques ja comença a dona mesu es i, pe me sabe el meno
dels mo imen s amb una bona p ecisió.
Òb iamen , només amb el làse no es poden ob eni les mesu es, i pe an es eque eix
d’alguna eina que pe me i adui la senyal elèc ica del senso làse a una mesu a angible,
com ho son els mil·líme es. Doncs bé, pe pode e això s’ha e se i un da a adquisi o
ambé conegu com a ecopilado de dades.
Pe al de que el sis ema de mesu es unciona, s’ha de mun a o . Aquí s’explica o el
que es eque eix pe què unciona aques sis ema:
O dinado (1), amb el p og ama ca man easy ins al·la i ja p og ama .
Recopilado de dades (2), amb els seus co esponen s cables d’alimen ació i de
ansmissió de dades cap a l’o dinado .
Fon d’alimen ació (3), amb els seus co esponen s cables d’alimen ació.
Senso làse (4), amb els seus co esponen s cables d’alimen ació i de ansmissió del
senyal cap al ecopilado de dades.
Supo del senso làse (5), pe al de pode col·loca el senso làse a una alçada es able
i en el seu ang de uncionamen .
1
5
4
2
Fo o 28 Es ació de eball pe da an .
35
Fo o 29 Es ació de eball pe da e e.
3
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
36
5.5.3 Op imi zació de les medicions
Pe al de pode ap o i a el emps de la millo mane a possible a l’ho a de eali za les
mesu es amb el senso làse i pode e es medicions a la egada, una medició pe cada
sepa ació di e en en e els ils de o migó (1/2 diàme e, 1 diàme e i 3/2 diàme e), es a
u ili za el següen sis ema:
Es p epa a su icien quan i a de o migó pe pode e les 3 imp essions comple es on es
a à el pon eig amb els ils de o migó. S’ha aga a pe al de eni un o d e i aga a un
cos um, comença pe la meno sepa ació en e ils i ana inc emen an aques a sepa ació.
Un cop la p ime a imp essió ja es à eali zada, (la de 1/2 diàme e de sepa ació), s’inicia el
p og ama de medició a l’o dinado i es busca el pun més baix de la pa supe io del il que
a de pon , i en aques a zona es col·loca el eix de llum del senso làse , i es deixa que
mesu i. Un cop e això, es comença a e la següen imp essió, (la d’1 diàme e de
sepa ació), i un cop e a aques a, es eu de so a el eix làse la p ime a imp essió, es busca
el pun més baix de la pa supe io del il que a de pon de la segona imp essió i es col·loca
aques a segona imp essió a so a del eix. Aques ma eix p océs es epe eix pe la e ce a
imp essió, (la de 3/2 diàme e de sepa ació).
Pe eali za cada imp essió passen uns 3-5 depenen de com de àpid hom po eali za
les imp essions i depenen de si el ma e ial ol col·labo a a e aques es (pe exemple, un
ma e ial amb cel·lulosa en comp es de supe plas i ican és mol més enganxós i això a
que les imp essions siguin més eixugues de e ).
I un cop e a la úl ima imp essió i un cop col·locada a so a el eix, al cap d’un minu , es eu
aques a úl ima, pe o na a deixa la p ime a un al e cop so a del eix, in en an deixa -la
en el ma eix pun on an e io men s’ha e la p ime a medició. Cada 1-2 minu s es a
can ian la imp essió a mesu a . D’aques a mane a, passa s uns 15-20 minu s, s’han pogu
e les medicions de les 3 sepa acions en e ils d’un ma eix o migó de mane a simul ània.
37
6 Resum del p essupos i/o es udi de iabili a econòmica
El e de eali za els assajos no és gai e ca . Sense eni en comp e els anspo s
espec ius de cada ma e ial, els assajos han ingu un cos d’uns 17€, a a bé, si es é en
comp e el cos de anspo a o s els ma e ials, el o al s’ele a a uns 380€ ap oximadamen .
Aques s 380€ no son el cos o al eal, ja que a aques se li hau ia de suma el cos del
mic òboli de silici. Com aques és un ma e ial expe imen al, no é un p eu de ini i pe an
l’únic que ealmen es po e és ag ai el subminis amen d’aques a COM-CAL, així com
al es ma e ials.
Finalmen , a egin el cos del pe sonal que ha col·labo a en la eali zació d’aques eball,
la quan i a o al ascendeix ins a una mica més de 3.250€.
Es udi de la capaci a de pon eig dels ils
d’imp essió 3D del o migó
38
7 Anàlisi i alo ació de les implicacions ambien als i socials
Les alo acions espec e les implicacions ambien als que es poden ex eu e d’aques
eball es poden conside a o ça posi i es. Pe exemple hom po eu e que una es uc u a
/ peça e iculada, és a di , una es uc u a / peça no massissa, pesa menys que una
es uc u a massissa, i pe an , a) es eque eix menys ma e ial pe c ea aques a peça, i b)
a l’ho a de anspo a -la, es eque eix un es o ç meno . Se sap que el o migó i o els
sec o s que es an elaciona s amb ell son sec o s mol con aminan s, ja que pe exemple,
pe cada 1.000 g ams de cimen e s, s’eme en 900 g ams de CO2, [5] i pe an , son mol
pe judicials pel medi ambien . És pe això que si es an peces que eque eixen menys
o migó, aques es peces se an mol més amables en e s aques .
El e de pode e pe i s pon ejos amb ils de o migó ob e una po a a dissenys no explo a s
ni in en a s ins el momen , ja que ins a a, o o quasi o el que é a eu e amb el o migó
és massís, i pe an , pe me poques a iacions de disseny i mane es de e se i aques
ma e ial.
39
8 Conclusions
Pe conclui , s’ha is que el o migó sí é una capaci a de pon eig. Aques a pe ò, no és
gai e ele ada, pe ò si exis en .
Pe an si que po ha e una possibili a d’u ili za el o migó di e en de la mane a
con encional en la que s’ha e se i semp e, la qual po dona peu a la c eació
d’es uc u es menys pesades, menys con aminan s, i pe an més sos enibles.
Fen un incís en els assajos de consis ència, l’”e ec e globus d’aigua” a l’ho a de e els
assajos a eni un g aun d’impo ància elle an , ja que modi ica a lleuge amen els
esul a s ob ingu s, pe ò, en can i a l’ho a de e les imp essions 3D, aques no ha apa egu
i no ha ingu cap e ec e nega iu sob e aques es.
El ma e ial més ecomanable pe du a e me aques es imp essions se ia el C40, S30,
FC30 – Cel 0’5, W50, ja que g àcies a la se a al a enganxosi a i g an homogeneï a
s’aconsegueixen imp essions mol ben de inides i consis en s. A més a més de que al se
an enganxós en compa ació a la es a, al il li cos a més enca -se o esque da -se. Aques
ma e ial ambé é la cu iosi a de eni poques bombolles d’ai e. Inclús es po a iba a di
que en cas de que es ulgui es udia quins ma e ials poden se ú ils a l’ho a de eali za
imp essió de o migó en e ical, aques se ia un mol bon ma e ial is els esul a s
ob ingu s en la eali zació de les imp essions e es en aques eball i l’expe iència de
eballa amb ell.
Les dis àncies màximes sal ables en e ilamen s base a ia en unció de quan s ils base
hi ha i de la longi ud del il de pon , així doncs, en les imp essios amb 3 ils, la dis ància
màxima que es po sal a i que é uns bons esul a s, ja sigui, numè ics (les mesu es), o
isibles a l’ho a de e les imp essions se ia la de un diàme e de sepa ació. En can i, en
el cas de la imp essió amb 5 ils, ins i o la dis ància de diàme e i mig de sepa ació en e
ils base ob é uns esul a s su icien men bons com pe imp essions amb aques a dis ància.
S’ha de di pe ò, que aques a dis ància se ia mol més g an en cas de e se i malles, ja
que com s’ha is en els esul a s dels assajos amb aques es, el il que a de pon no es
mou es, i pe an , es pod ien deixa dis àncies mol més g ans que un diàme e i mig. A a
bé, s’ha de eni en comp e que depenen de la sepa ació en e els ilamen s que con o men
la malla, l’adhesió en e capes de o migó, la capa base i la capa pon , se à pi jo al ha e
una meno sepa ació en e els ilamen s que con o men la malla i millo en el cas con a i.
Finalmen , pe e e e ència a la ab icació o imp essió addi i a, i de la que s’ha pa la mol
b eumen a l’inici del eball, i is s els esul a s d’aques eball, aques a pod ia comença
a implemen a pe i es dis àncies que sal a , ja que com s’ha is i anali za amb les
imp essions 3D manuals, es po e .
