El hormigón compactado con rodillo ( RCC ) o el hormigón laminado ( rollcrete ) es una mezcla especial de hormigón que tiene esencialmente los mismos ingredientes que el hormigón convencional, pero en diferentes proporciones, y cada vez más con la sustitución parcial de cenizas volantes por cemento Portland . [2] La sustitución parcial de cenizas volantes por cemento Portland es un aspecto importante de la construcción de presas de RCC porque el calor generado por la hidratación de las cenizas volantes es significativamente menor que el calor generado por la hidratación del cemento Portland. Esto, a su vez, reduce las cargas térmicas en la presa y reduce el potencial de que se produzca agrietamiento térmico. El RCC es una mezcla de cemento/cenizas volantes, agua, arena, agregados y aditivos comunes, pero contiene mucha menos agua. La mezcla producida es más seca y esencialmente no tiene asentamiento . El RCC se coloca de una manera similar a la pavimentación ; el material se entrega mediante camiones volquete o cintas transportadoras , se extiende mediante pequeñas excavadoras o pavimentadoras de asfalto especialmente modificadas y luego se compacta mediante rodillos vibratorios .
En la construcción de presas, el hormigón compactado con rodillo comenzó su desarrollo inicial con la construcción de la presa de Alpe Gera cerca de Sondrio en el norte de Italia entre 1961 y 1964. El hormigón se colocó en una forma y método similares, pero no se apisonó. [3] El RCC había sido promocionado en revistas de ingeniería durante la década de 1970 como un material revolucionario adecuado para, entre otras cosas, la construcción de presas. [4] Inicialmente y en general, el RCC se utilizó para relleno, subbase y construcción de pavimento de hormigón, pero cada vez más se ha utilizado para construir presas de gravedad de hormigón porque el bajo contenido de cemento y el uso de cenizas volantes hacen que se genere menos calor durante el curado que las colocaciones de hormigón en masa convencionales . El hormigón compactado con rodillo tiene muchos beneficios de tiempo y costo sobre las presas de hormigón en masa convencionales; estos incluyen mayores tasas de colocación de hormigón, menores costos de material y menores costos asociados con el posenfriamiento y el encofrado .
En el caso de las presas, las secciones de hormigón armado se construyen capa por capa en capas horizontales sucesivas, lo que da como resultado una pendiente descendente que se asemeja a una escalera de hormigón. Una vez que se coloca una capa, puede soportar inmediatamente el equipo de movimiento de tierras para colocar la siguiente capa. Una vez que el hormigón armado se deposita en la superficie de la capa, pequeñas excavadoras suelen esparcirlo en capas de unos 30 cm de espesor. [5]
La primera presa de hormigón armado construida en los EE. UU. fue la presa de Willow Creek en Willow Creek, un afluente del río Columbia en Oregón . Fue construida por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército entre noviembre de 1981 [6] y febrero de 1983 [4] . La construcción avanzó bien, dentro de un cronograma rápido y por debajo del presupuesto (estimado en $50 millones, en realidad $35 millones). Sin embargo, en el llenado inicial, se encontró que la fuga entre las capas compactadas dentro del cuerpo de la presa era inusualmente alta. Esta condición se trató con lechada correctiva tradicional con un costo adicional de $2 millones, que inicialmente redujo la fuga en casi un 75%; con los años, la filtración ha disminuido desde entonces a menos del 10% de su flujo inicial. Sin embargo, la preocupación por la seguridad a largo plazo de la presa ha continuado, aunque solo indirectamente relacionada con su construcción de hormigón armado. A los pocos años de la construcción, se notaron problemas con la estratificación del agua del embalse, causada por la contaminación aguas arriba y la descomposición anóxica, que produjo gas de sulfuro de hidrógeno . Se expresó preocupación por la posibilidad de que esto, a su vez, diera lugar a la formación de ácido sulfúrico y, por lo tanto, acelerara el daño al hormigón. La controversia en sí, así como su manejo, continuaron durante algunos años. En 2004 se instaló una planta de aireación para abordar la causa raíz en el depósito, como se había sugerido 18 años antes. [4]
En el cuarto de siglo que siguió a la construcción de la presa de Willow Creek, se realizaron numerosas investigaciones y experimentos que dieron como resultado muchas mejoras en los diseños de mezclas de hormigón, diseños de presas y métodos de construcción de presas de hormigón compactado con rodillo. En 2008, existían alrededor de 350 presas de hormigón armado compactado en todo el mundo. [7] En 2018, la presa más alta de este tipo era la presa Gilgel Gibe III en Etiopía, de 250 m, y la presa Diamer-Bhasha en Pakistán, que se encuentra en construcción, de 272 m. [8]