Este estudio desarrolló una mezcla de hormigón proyectado por vía húmeda que incorpora un polímero superabsorbente (SAP) para mejorar la resistencia a las fugas de agua y evaluar su aplicabilidad en campo. En consecuencia, se seleccionaron el tipo y la dosis de los SAP para maximizar la autosellado minimizando la pérdida de resistencia a la compresión. La mezcla de hormigón proyectado con SAP desarrollada se evaluó mediante pruebas de laboratorio de sus propiedades reológicas, rendimiento mecánico y comportamiento de retracción. Posteriormente, se realizó una colocación de hormigón proyectado a gran escala en una estructura de maqueta de túnel (3,0 m de ancho, 3,2 m de alto y 2,5 m de largo) para evaluar su aplicabilidad en campo en términos de propiedades mecánicas y resistencia a las fugas de agua. Los resultados de las pruebas mostraron que la incorporación de un 1 % de SAP de copolímero de acrilamida-ácido acrílico en peso de cemento provocó una reducción de las resistencias mecánicas; sin embargo, disminuyó marcadamente las fugas de agua en un 68,3 %. Además, se redujo la retracción, mejorando así la resistencia al agrietamiento. Sin embargo, durante la etapa de absorción de agua del SAP, el esfuerzo de fluencia estático, el esfuerzo de fluencia dinámico y la viscosidad plástica aumentaron, lo que provocó una disminución de la constructibilidad. Por el contrario, cuando el agua absorbida se liberó del SAP, retrasó el aumento dependiente del tiempo en el esfuerzo de fluencia dinámico e indujo un comportamiento de cizallamiento, lo que mejoró parcialmente el rendimiento de la colocación del hormigón proyectado. Por lo tanto, en la aplicación de hormigón proyectado con SAP, se deben considerar los cambios reológicos dependientes del tiempo al seleccionar el tipo y la dosis de SAP, así como al determinar la ventana de construcción adecuada.

Se han construido extensivamente túneles para mejorar la eficiencia de la movilidad humana y el transporte de materiales al penetrar obstáculos naturales, como montañas, lechos marinos y masas rocosas. Típicamente se excavan utilizando métodos como la voladura, seguida de la instalación de revestimientos para garantizar la resistencia estructural contra fuerzas externas durante la construcción y la operación. Entre las diversas técnicas, el método de hormigón proyectado se emplea ampliamente debido a su capacidad para proporcionar soporte inmediato y alta constructibilidad. El hormigón proyectado se refiere a una técnica en la que se proyecta hormigón fluido neumáticamente a alta velocidad a través de una boquilla y se adhiere inmediatamente a la superficie de excavación con la ayuda de un acelerador de fraguado, lo que permite un rápido desarrollo de la resistencia. En los sistemas de revestimiento de hormigón proyectado, la filtración de aguas subterráneas sigue siendo un problema crítico que puede socavar significativamente la estabilidad y durabilidad del túnel. Las filtraciones prolongadas pueden provocar no solo la degradación funcional de la estructura, sino también fallos catastróficos. En consecuencia, se han investigado e implementado una serie de estrategias, como la aplicación de membranas impermeables y la mejora de la impermeabilidad mediante el control de grietas, para abordar los problemas de filtración. Sin embargo, la demanda de tecnologías más efectivas y amigables con la construcción continúa creciendo.