Canto rodado vs Piedra Chancada
El canto rodado en simples palabras es un agregado natural originado por la desintegración de fragmentos de roca, por su transporte a través del agua en ríos, en si podemos decir que las partículas de roca son resistentes por la erosión que resistieron, otra cualidad es que sean redondeados, lisos. En cambio la piedra chancada se origina de los cantos rodados con la cualidad de ser artificial, que son angulares y son graduadas de acuerdo al tamaño requerido en obra.
Comparando estos dos agregados, podemos decir que con el canto rodado obtenemos una buena resistencia y mejor trabajavilidad por que las partículas se desliaran muy f!cilmente llegando a esquinas y lugares difíciles para el concreto , en cambio con la piedra chancada obtenemos una E"CE#E$%E resistencia por sus aristas, porque entre las partículas habr! un mejor comportamiento frente a la compresión ya que estas presentan esquinas que hacen que sea difícil el desliamientos entre partículas e impidiendo que se pueda llegar a quebrar el concreto , que un agregado redondeado &canto rodado' , pero la desventaja de la piedra chancada es su trabajavilidad pero esto se puede solucionar disminuyendo el tamaño de piedra . En fin este es un tema que se llega a comprender mejor en obra, porque ahí es donde veremos los problemas que se presentan y las soluciones que debemos de dar a estas en lo que respecta a un buen concreto.
SISTEMA DRYWALL, VENTAJAS Y USOS El (istema )ry*all ha revolucionado nuestros sistemas constructivos convencionales, primero por ser m!s económico que la construcción tradicional basada en ladrillo y cemento, rapide en su instalación, liviano de peso, resistente al fuego, térmico, ac+stico y sísmicamente
resistente. El sistema est! compuesto por perfiles met!licos unidos por tornillos, luego son revestidos por placas de roca de yeso yo fibrocemento. -unque en el er+ se introdujo el (istema (istema )ry*all a mediados de los /0, /0, recién alrededor de 1223 4 1225 vino a cobrar importancia y es por eso que en los +ltimos años la construcción con )ry*all ha crecido r!pidamente y ha ganado mucha popularidad en nuestro medio debido a las grandes ventajas que ofrece, comparando con otro tipo de sistema prefabricado y la construcción tradicional.
DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y CONSTRUCCIÓN EN DRYWALL El (istema de construcción en )ry*all puede ser ser utiliado en toda clase de proyectos, proyectos, tanto residenciales, comerciales, industriales e institucionales, ya sea en obras nuevas, remodelaciones o ampliaciones. (e puede hacer toda toda una casa prefabricada prefabricada en dry*all. )ependiendo de la estructura y del tipo de placa a utiliar, el sistema también es adecuado para cielos rasos, divisiones interiores y e6teriores, enchapes, fachadas flotantes, aleros y ductos para tuberías, falsas columnas, etc. roporciona gran fle6ibilidad al diseñador en cuanto a formas y diseños. (e adapta a cualquier forma o dimensión. #as remodelaciones y los cambios son mucho m!s f!ciles que en sistemas tradicionales, especialmente en tiempo y costo. El )ry*all ofrece al diseñador el control del nivel de protección contra el fuego, dependiendo de los requerimientos del diseño.
resistente. El sistema est! compuesto por perfiles met!licos unidos por tornillos, luego son revestidos por placas de roca de yeso yo fibrocemento. -unque en el er+ se introdujo el (istema (istema )ry*all a mediados de los /0, /0, recién alrededor de 1223 4 1225 vino a cobrar importancia y es por eso que en los +ltimos años la construcción con )ry*all ha crecido r!pidamente y ha ganado mucha popularidad en nuestro medio debido a las grandes ventajas que ofrece, comparando con otro tipo de sistema prefabricado y la construcción tradicional.
DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y CONSTRUCCIÓN EN DRYWALL El (istema de construcción en )ry*all puede ser ser utiliado en toda clase de proyectos, proyectos, tanto residenciales, comerciales, industriales e institucionales, ya sea en obras nuevas, remodelaciones o ampliaciones. (e puede hacer toda toda una casa prefabricada prefabricada en dry*all. )ependiendo de la estructura y del tipo de placa a utiliar, el sistema también es adecuado para cielos rasos, divisiones interiores y e6teriores, enchapes, fachadas flotantes, aleros y ductos para tuberías, falsas columnas, etc. roporciona gran fle6ibilidad al diseñador en cuanto a formas y diseños. (e adapta a cualquier forma o dimensión. #as remodelaciones y los cambios son mucho m!s f!ciles que en sistemas tradicionales, especialmente en tiempo y costo. El )ry*all ofrece al diseñador el control del nivel de protección contra el fuego, dependiendo de los requerimientos del diseño.
)e igual forma, los niveles de aislamiento térmico y ac+stico se pueden controlar f!cilmente colocando otros materiales entre las placas de acuerdo a las necesidades de cada espacio, y se adecua para todo tipo de clima.
Características del Sistema Drywall #as características de este sistema constructivo permiten la utiliación en cualquier diseño, desde tabiques divisorios y cielos rasos planos y curvos hasta columnas cilíndricas, revestimientos arcos y bóvedas.
e!ta"as e! ta"as del Sistema Drywall Rápido: 7racias Rápido: 7racias al corto tiempo de instalación, los costos administrativos y financieros se reducen un 89: en comparación con el sistema tradicional de construcción. Liviano: or Liviano: or su peso de ;9
na plancha de dry*all equivale a ;.2/ m=. Fácil instalación: Con instalación: Con este sistema, las instalaciones ?eléctricas, telefónicas, de cómputo, sanitarias, etc.@ van empotradas y se van armando simult!neamente dentro de las placas. Transportable: or ser un producto liviano, el transporte se facilita empleando el mínimo de Transportable: or operarios hacia o dentro de la construcción. Recuperable: or Recuperable: or las características en la construcción del )ry*all se puede recuperar el /0: del material para ser empleado nuevamente al cortar las placas. Térmico: #e Térmico: #e permite mantener cada ambiente con su propia temperatura, evitando pérdidas de energía en lugares con aire acondicionado o calefacción gracias a su conductibilidad térmica de 0.8/
Durabilidad: El (istema )ry*all es dimensionalmente estable. $o se e6pande ni se contrae con los cambios de temperatura ni humedad.Es inmune a hongos olillas.El acero de la estructura no se o6ida. (u superficie viene con un recubrimiento protector de inc o galvaniado que garantia una larga vida. Económico: -l ser m!s liviano, reduce el tamaño de la cimentación y de la estructura. or lo tanto se reducen costos considerablemente. -l ser m!s r!pida su construcción menor tiempo de ejecución de la obra se traduce en menor costo financiero. roduce muy poco desperdicio lo que representa un ahorro substancial en retiro de desmonte y limpiea de obra. El acero de la estructura es 100: reciclable. onveniencia: )ado que el (istema )ry*all es en seco no hay aporte de humedad durante su construcción. or su velocidad de su armado, ejecución y limpiea, es ideal para proyectos de remodelación y ampliación. Es de f!cil instalación. $o requiere de herramientas sofisticadas. #as instalaciones eléctricas e hidr!ulicas son m!s f!ciles y r!pidas que en la mampostería tradicional. #as superficies de cielos y muros aceptan una gran gama de acabados y revestimientos. #a ocupación del espacio p+blico durante la ejecución de la obra es mínima.
EN LA CONSTRUCCIONCON EL SISTE#A DRYWALL #os materiales principales utiliados en la construcción con el sistema son •
lacas de yeso
•
lacas de fibrocemento
•
arales y rieles de fierro galvaniado
•
Dtro %ornillos, cinta, masilla.
Almace!amie!t$ )ebe realiarse en posición horiontal en paquetes de 30 planchas, separadas por fajas o listones de madera de depósitos cerrados, protegidas de la humedad, sobre una superficie limpia, seca y plana, separadas del suelo un mínimo de 9cm.
Tra!s%$rte El transporte en vehículo debe realiarse en forma horiontal, en paquetes de 30 pl anchas separadas por fajas o listones de madera, las plataformas de los camiones debe ser rígidas, planas y libre de elementos e6traños. En forma manual debe hacerse con un mínimo de dos personas, a 30cm de los bordes.
&i!tad$ •
uede utiliarse, pinturas #-%E", Esmalte, Caucho clorado, antifungosa o epo6ica.
•
reviamente limpiar la superficie de la plancha y después aplicar la pintura con brocha, rodillo o soplete.
&lacas de Yes$ >tiliadas principalmente para interiores, ya que por el material de que esta hecha esta placa no se recomienda e6ponerla a lluvias, rayos solares, calor, etc. #as placas de yeso m!s conocidas y usadas son •
lacas de yeso 7yplac
•
laca de yeso )ryplac
Descri%ci'! Estas planchas consisten en un material de yeso formulado y procesado, recubierto con papel pesado de acabado natural en la cara anterior y con papel reforado en la cara posterior. #os bordes rebajaos permiten reforar y desaparecer las juntas con las cintas de papel y la masilla para juntas. El tratamiento de la ju nta se hace para obtener una superficie lisa y continua, obteniendo así la base para aplicar el acabado de su elección.
A&LICACIONES •
deal para la construcción de muros y techos falsos en interiores, instalado sobre estructura met!lica o de madera
•
Fersatilidad y fle6ibilidad para construir detalles arquitectónicos ?arcos, bóvedas, cenefas, etc.@
•
)ada la ligerea de la plancha y su sistema de fabricación, es ideal para todo tipo de construcciones edificios de oficinas, hoteles, centros comerciales, restaurantes, casas, etc.
•
E6celente solución para modificar espacios en forma limpia y r!pida.
•
deal como revestimiento de muros e6istentes de mampostería y otros.
!ared Doble
Gormada por una estructura de acero galavaniado con rieles y parales separados cada H0.3 o 31.0cm a la cual se atornillan placas de yeso de1;.9 o 19mm.>tiliada para mejorar el aislamiento ac+stico "edia !ared Gormada por una estructura de acero galvaniado con rieles y parales separados cada H0.3cm o H/./cm a la cual se atornillan placas de yeso de 1;.9 019mm en una sola. >tiliada en cerramiento de ductos, revestimientos con aislamientos, etc. ielos Rasos on #unta Invisble (e utilian placas de 2.9 o 1;.9 mm que se atornillan a la estructura de perfiles de acero galvaniado. El acabado de juntas es empastado al igual que para las paredes y revestimientos. !lacas de Fibrocemento #as paredes construidas con placas de fibrocemento permiten contar con una superficie de alta resistencia al impacto y la humedad. (e recomiendan placas de /mm de espesor para interiores y 11mm para e6teriores.
Dime!si$!es ?lanchas (uperbord@
Características T(c!icas)
INSTALACIÓN •
#a colocación de las planchas d e fibrocemento en cielos rasos, deber! ser hecha sobre perfiles met!licos o listonería de madera, y l a separación entre ellos a ejes no e6ceder! de 1.;; m 6 0.31m.
•
)istancia m!6ima entre los puntos de fijación d e 19 cm
•
)istancia mínima entre los puntos de fijación y borde de plancha de 19 mm.
•
(eparación mínima entre planchas 9mm.#as planchas no e6ceder!n de 1.;; 6 1.;; m
Rieles $ !arales En la construcción con el sistema )ry*all se emplea rieles y parales de fierro galvaniado cuyas dimensiones pueden ser las siguiente
Tabi%ues
•
El tabique en el sistema )ry*all consiste b!sicamente en una estructura de perfiles met!licos ?Iieles y arantes@ fijada tanto al piso como al techo con andares de fijación y forradas por ambas caras ?normalmente@ con planchas de yeso o fibrocemento.
•
#os perfiles met!licos que conforman dicha estructura se unen entre sí mediante tornillos. )el mismo modo se fijan l as planchas a la estructura. #as cintas entre plancha y plancha se tratan con cinta de papel y una mecla compuesto especial, teniendo como resultado una superficie lisa y uniforme lista para el acabado.
•
nsertar dentro de los rieles los parantes cada 13J ?0.H1m@ o ;H'?0.31m@ perfectamente aplomados uno por uno, utiliando ya sea la plomada, el nivel o ambos.
•
Gijarlos en los e6tremos tanto al riel del piso como al del techo utiliando ; tornillos framer por e6tremo. En los e6tremos del tabique que terminen en una pared perpendicular al mismo, fijar un parante a esta +ltima mediante disparos especiados cada 0.59mm.
•
ara vanos de puertas y ventanas, colocar los rieles requeridos para configurar los límites horiontales del vano En el caso de los vanos en los cuales se colocar!n marcos para puertas y ventanas, insertar listones de madera de ntro de los parantes que delimitan el vano. )ichos listones son colocados como &contramarcos', ya que sirven para fijar en ellos los marcos a través de los parantes.
•
•
ara alturas del tabique mayores a los 10K ?8.09@, se requerir! traslapar los parantes. -simismo, para alturas del tabique mayores a 10K ?8.09m@ se requerir! reforar la estructura met!lica arriostrando los parantes mediante la colocación de parantes de 19/' de ancho a través de las ranuras de los parantes a arriostarar.
•
>na ve terminada la instalación de la estructura met!lica, se deben realiarlas instalaciones eléctricas yo sanitarias que estén previstas dentro del tabique, utiliando las ranuras de f!brica que presentan los parantes para entubar, fijar las salidas y las cajas a los parantes seg+n requiera su diseño. Gorrar la estructura met!lica por a mbas caras con las planchas de yeso dr yplac. >tiliar 8; tornillos &Gorro', / por parante.
LI#ITACIONES •
(e debe evitar e6ponerla a humedad e6cesiva o e6tremas temperaturas.
•
#a plancha de yeso no se recomienda donde la temperatura e6ceder! los ;1;JG ?9;JC@ durante prolongados períodos de tiempo.
Conceptos básicos del Ceento ! el "o#i$%n ara los que est!n iniciando en la ngeniería Civil presentamos ;0 preguntas sobre Conceptos b!sicos del Cemento y el Lormigón.
*) +Q,e es el Ceme!t$El cemento es un producto de origen mineral, fabricado con alta tecnología, que se usa para unir firmemente diversos materiales de construcción, permitiendo hacer obras resistentes y durables. (e presenta como un material pulveriado que al agregarle agua forma una pasta pl!stica, suave y aglomerante, capa de endurecer tanto al aire como bajo agua.
.) +C$m$ se almace!a el Ceme!t$#o principal en el almacenamiento del cemento es prevenir su hidratación, aisl!ndolo de la humedad. ara ello se proponen las siguientes medidas a@ Cuando el Cemento se acopia en bolsas 4 )eber! contarse con bodegas cerradas, sin aberturas en las paredes, con techumbre que tengan pendientes adecuadas para el escurrimiento del agua de lluvia, cubiertas que garanticen impermeabilidad y aleros de unos /0 cm. ara obras de cierta duración, en ambientes h+medos es conveniente que las paredes sean dobles.
4 El piso debe estar separado del suelo natural, por lo menos en ;0 cm. para evitar el paso de humedad a las bolsas de cemento. #as bolsas formar!n pilas de hasta 1; unidades, sin que queden en contacto con las paredes. El cemento deber! emplearse cronológicamente por orden de llegada. b@ Cuando el cemento se acopia a granel 4 )ebe mantenerse en silos y cerciorarse que éstos sean herméticos.
/) +C'm$ est0 c$m%,est$ el Ceme!t$ &$rtla!dEl cemento ortland corresponde a una mecla finamente molida de clínMer m!s un porcentaje de entre 8 y 9 : de yeso. En el clínMer se pueden identificar H fases
N$m1re
N$me!clat,ra C$!te!id$ 234 e! Ceme!t$ &$rtla!d
(ilicato %ric!lcico
H/
(ilicato Nic!lcico
;/
-luminato %ric!lcico Gerroaluminato %etrac!lcico
1; /
En Chile se fabrica principalmente cementos con adiciones, tales como uolanas $aturales o Escoria 7ranulada de -lto Lorno.
5) + C,0l es la clasi6icaci'! de l$s ceme!t$s se78! s,s c$m%$!e!tesEn Chile los cementos se clasifican en 1@ Cementos DI%#-$), si est!n compuestos por clínMer y un bajo porcentaje de yeso. ;@ Cementos ()EI>I7CD(, compuestos de clínMer m!s escoria b!sica granulada de alto horno y yeso. a@ Cementos ortland (ider+rgicos (i el porcentaje de escoria granulada de alto horno es inferior al 80:. b@ Cementos (ider+gicos si el porcentaje de escoria granulada de alto horno est! presente en porcentajes comprendidos entre 80 y 59 :. 8@ Cementos >OD#-$CD(, compuestos por clínMer, puolana y yeso. a@ Cemento ortland uol!nico si el porcentaje de puolana es inferior a 80 :. b@ Cementos uol!nicos si el porcentaje de puolana est! entre 80 y 90 :.
9) +Q,( es el :$rmi7'! de ceme!t$El hormigón es una mecla cuidadosamente preparada con cemento, arena, !rido grueso y aditivos, en proporciones adecuadas, que con cierta cantidad de agua se transforma en una masa pl!stica que puede ser moldeada en cualquier forma y tamaño y que, por efecto de la hidratación del cemento, adquiere en corto tiempo resistencia y durea.
;) +Q,( es el :$rmi7'! A,t$c$m%acta!te< =ACEl hormigón -utocompactante es un nuevo concepto de hormigón que ofrece f!cil colocación de la mecla, suprimiendo la obligatoria fase de compactación por vibrado.
>) +Q,( ?e!ta"as tie!e el =ACGacilidad de operación de una faena pesada, mejor terminación de las superficies, mayor rapide de hormigonado, menos contaminación ac+stica, ahorro en personal y equipos, y óptima calidad de los elementos hormigonados. %ambién permite obtener altas resistencias a corto plao, baja relación aguacemento, alta impermeabilidad y durabilidad.
@) +C'm$ se l$7ra el =ACEste hormigón se logra utiliando aditivos q uímicos de +ltima generación que act+an por diferentes mecanismos. Bediante su absorción superficial, y el efecto de separación espacial de las partículas de cemento, en paralelo al proceso de hidratación se obtiene una alta fluide,
con un fuerte comportamiento autocompactante, junto con una alta cohesión de la mecla, permitiendo el vaciado y escurrimiento del hormigón sin segregación o e6udación.
) +Q,( se e!tie!de %$r De!sidad del =$rmi7'!#a densidad del hormigón es la masa del hormigón dividida por el volumen conocido del recipiente que lo contiene, se e6presa en MgmP o en MgdmP ?Mg#@.
*B) +De ,( de%e!de! las ?ariaci$!es e! la de!sidad del :$rmi7'!Esto depende de la densidad real y de la proporción en que participan cada uno de los diferentes materiales constituyentes del hormigón. ara los hormigones convencionales formados por materiales granulares provenientes de rocas no mineraliadas de la cortea terrestre su valor oscila entre ;,89 y ;,99 Mgdm8. %ambién la densidad e6perimenta ligeras variaciones con el tiempo, provenientes de la evaporación del agua de amasado y que pueden significar una variación de hasta alrededor de un 5: de su densidad inicial.
**)+C$! ,( $tras %r$%iedades del :$rmi7'! se relaci$!a s, de!sidad#a densidad del hormigón est! relacionada con otras propiedades, en particular con su resistencia, con la aislación térmica, ac+stica y con la capacidad de contribuir a impedir el paso de radiaciones. or lo anterior, puede ser variada artificialmente, ya sea por debajo o sobre los valores de un hormigón convencional, constituyendo los denominados hormigones livianos o pesados, respectivamente.
*.) +Q,( s$! l$s :$rmi7$!es Li?ia!$s(e designa convencionalmente como hormigones livianos a aquellos que poseen una densidad inferior a 1,2 MgdmP. #os hormigones livianos tienen un amplio campo de uso en casos donde se desea obtener aislación térmica y secundariamente ac+stica y también para d isminuir el peso muerto actuando sobre los elementos estructurales resistentes. %ienen como principal limitación su baja resistencia y su alta retracción hidr!ulica, aspectos que deben ser debidamente considerados al contemplar su uso. )ensidades como las indicadas para los hormigones livianos se obtienen con la incorporación de aire en el hormigón, lo cual puede efectuarse introduciéndolo por dos caminos distintos a través de los !ridos, es decir empleando !ridos livianos, o bien directamente en la masa del hormigón.
*/) +C,ales s$! las características de l$s 0rid$s %ara :$rmi7$!es li?ia!$s#os !ridos livianos pueden ser de origen natural o bien producidos artificialmente. -ridos #ivianos de Drigen $atural. Corresponden a materiales en los cuales ha quedado aire atrapado en su interior durante su proceso de formación. Esta situación se presenta, por ejemplo, en las rocas de origen volc!nico, como las lavas y la piedra póme, siendo este +ltimo el !rido liviano de origen natural m!s utiliado. Con estos materiales de origen natural, el rango de densidades obtenidos es m!s bien alto, cercano al límite superior de la densidad definida como m!6ima para los hormigones livianos.
Dtro tipo de !ridos de origen natural lo constituyen los originados mediante desechos de la madera, entre los cuales se cuentan las virutas y el aserrín. #a obtención de hormigones livianos con este tipo de !ridos debe considerar especialmente el efecto retardador que algunos tipos de madera ejercen sobre el fraguado de la pasta de cemento, debiendo preverse en algunos casos el tratamiento de estos materiales para atenuar o inhibir los efectos señalados. -ridos #ivianos de Drigen -rtificial. #os !ridos de origen artificial corresponden a materiales especiales, tales como piarras, arcillas, esquistos, los que al ser tratados mediante calor hasta su fusión incipiente y producirse en su interior desprendimiento de gases d e los materiales que los constituyen, se e6panden, disminuyendo su densidad. #a producción de este tipo de !ridos requiere de una metodología muy estudiada para definir si un determinado material tiene características que lo transformen en e6pandible y las condiciones en que esta e6pansión puede producirse.
*5)+Q,( es la &,$la!a#a puolana es un material silícoso o silico4aluminoso, que por sí solo posee poco o ning+n valor cementante, pero que finamente dividido y en medio h+medo a temperatura ordinaria, reacciona químicamente con el hidró6ido de calcio, formando un compuesto con propiedades cementantes. (e emplea en la f!brica de cemento como adición al clínMer para ob tener cemento con puolanas o como sustitución del contenido requerido de cemento en alg+n determinado tipo de hormigón.
*9) +Q,( 6act$res ri7e! la resiste!cia mec0!ica del :$rmi7'!#os principales factores que rigen la resistencia del hormigón son las características y cantidad de cemento, cantidad de agua, raón -C, edad, condiciones de curado, características de los !ridos, tiempo de meclado, condiciones de ensayo y presencia de aire en la masa del hormigón.
*;) +Q,( s$! l$s aditi?$s(e consideran aditivos a aquellos productos que introducidos en el hormigón permiten modificar sus propiedades en una forma susceptible de ser prevista y controlada. ara lograr esto, se incluyen al momento de fabricar la mecla del hormigón, en cantidades generalmente pequeñas y adecuadas a la obtención de las propiedades que se desea. (u empleo permite controlar algunas propiedades del hormigón, tales como 4 %rabajabilidad, reducción de agua y e6udación en estado fresco. 4 %iempo de fraguado y resistencia inicial de la pasta de cemento. 4 Iesistencia, impermeabilidad y durabilidad en estado endurecido. -l contemplar su uso se debe tener especial consideración que ellos no solo influyen sobre las propiedades que se desea modificar, sino colateralmente sobre otras, produciendo efectos que pueden ser indeseables o nocivos para el comportamiento que se espera del hormigón.
*>) +C,0!t$ tiem%$ se de1e meclar el :$rmi7'!En mecladoras estacionarias de 0,59 mP de capacidad o menos, generalmente se necesitan 1,9 minutos después de que todos los materiales estén en la mecladora. ara capacidades mayores, el tiempo debe ser incrementado entre 19 a 80 segundos por cada 0,59 mP o fracción de capacidad adicional. En todo caso este tiempo se podr! variar siempre que la mecla tenga la uniformidad requerida, medida seg+n la norma Chilena $Ch 15/2 Df 12/3.
*@)+Se $1tie!e! ?al$res m0s alt$s de resiste!cia e! %r$1etas :8medas ,e e! %r$1etas secasEl secado de la probeta, inmediatamente antes del ensayo, incrementa la resistencia a l a compresión, pero disminuye la de fle6ión. >n secado parcial o superficial en probetas para ensayar a la fle6ión, dejan a las fibras e6teriores en estado de tracción, a+n antes de aplicar la carga, con lo cual se reduce el valor de la resistencia medida.
*) +&$r ,( se a7rieta el :$rmi7'!El hormigón, como todos los materiales, cambia ligeramente su volumen cuando se seca. En un hormigón convencional el cambio es de alrededor de 200 a 1;00 Qm. #a raón por la cual el constructor hace cortes en los pavimentos y en losas industriales es para permitir que el hormigón se agriete en forma ordenada y en línea con la junta cuando éste cambia su volumen.
.B) +Es rec$me!da1le el ,s$ de &OLIETILENO 1a"$ l$sas de =$rmi7'!$o es recomendable utiliar polietileno bajo la losa de hormigón porque esto produce un mayor alabeo producto de secado diferencial de la parte superior con respecto a la inferior, así como todos los problemas asociados que esto conlleva ?fisuración, reducción de capacidad de soporte, etc.@. (in embargo, se justifica la colocación de polietileno pero bajo la sub4base del pavimento, para evitar que e6ista traspaso de humedad desde ella a la losa de hormigón, en situaciones en las cuales la sub4base estar! constantemente h+meda. Esto le produciría a la losa que en su parte baja se produca e6pansión del hormigón y en la superior secado, acentu!ndose m!s el problema de alabeo.
J&nt's en el Conc#eto )urante el desarrollo del curso de tecnología del concreto, tuve que preparar una e6posicion referente a Runtas de Concreto, la misma que pongo a disposicion de todos ustedes, esperando poder compartir e6periencias y ampliar mas los conceptos acerca de este tema tan interesante.
#as juntas son el método mas efectivo para controlar agrietamientos. (i una e6tensión considerable de concreto ?una pared, losa o pavimento@ $D CD$%E$E juntas convenientemente espaciadas que alivien la contracción por secado y por temperatura, el concreto se agrietara de manera aleatoria. #as juntas son el método m!s eficiente para el control de l as fisuras. (i no se permite el movimiento del concreto ?muros, losas, pavimentos@ a través de juntas adecuadamente espaciadas para que la contracción por secado y la retracción por temperatura sean acomodadas, la formación de fisuras aleatorias va a ocurrir. El concreto se e6pande y se contrae con los cambios de humedad y temperatura. #a tendencia general es a contraerse y esto causa el agrietamiento a edades tempranas. #as grietas irregulares son feas y difíciles de manejar, pero generalmente no afectan la integridad del concreto. #as juntas son simplemente grietas planificadas previamente. #as juntas en las losas de concreto pueden ser creadas mediante moldes, herramientas, aserrado, y con la colocación de formadores de juntas.
TI(OS DE JUNTAS Lay tres tipos de juntas juntas de dilatación o aislamiento, juntas de contracción y juntas de construcción.
JUNTAS DE CONTRACCIÓN
#as juntas se insertan mediante el uso de un ranurador para crear un plano de debilidad que oculta el lugar donde ocurrir! la grieta por contracción. ara que sea efectiva, la junta debe ser ranurada de S a 18 de la profundidad del concreto. -sí pues se pretende crear planos débiles en el concreto y regular la ubicación de grietas que se formaran como resultado de cambios dimensionales.
El otro método consiste en aserrar la junta, que es m!s caro pero presenta las ventajas de juntas con mayor durabilidad, con bordes m!s duraderos y una buena regularidad. El corte con sierra debe realiarse tan pronto como sea posible, sin que se dañen los bordes del concreto, pero no debe demorarse m!s de 3 horas después de colocado el concreto.
#a separación de las juntas de contracción depende de factores tales como el espesor de la losa y el roamiento e6istente con la capa de base. #a e6periencia pr!ctica aconseja para losas de 10 cm de espesor una separación de ;.9 metrosT para 19 cm una separación de 8.90 metros y para ;0 cm una separación m!6ima de H.9 m.
JUNTAS JUNT AS DE AISLAMIENTO AISLAMIENTO O EXPANSIÓN EXPANSIÓN
(eparan o aíslan las losas de otras partes de la estructura, tales como paredes, cimientos, o columnas, así como las vías de acceso y los patios, de las aceras, de las losas de garaje, las escaleras, luminarias y otros puntos de restricción. Ellas permiten los movimientos independientes verticales y horiontales entre las partes adjuntas de la estructura y ayudan a minimiar las grietas cuando estos movimientos son restringidos.
#as juntas de aislamiento alrededor de las columnas pueden ser cuadradas o circulares como se muestra en la figura, note que el cuadrado ha sido rotado H9 grados de tal forma que las esquinas coincidan con las juntas de contracción. Estas juntas tienen normalmente un espesor de 1; mm y deben rellenarse de un material compresible.
JUNTAS JUNT AS DE CONSTRUCCIÓN CONSTRUCCIÓN (on superficies donde se encuentran dos vaciados ?vertidos@ sucesivos de concreto. Ellas se realian por lo general al final del día de trabajo, pero pueden ser requeridas cuando el vaciado del concreto es paraliado por un tiempo mayor que el tiempo de fraguado inicial del concreto. En las losas ellas pueden ser diseñadas para permitir el movimiento yo para transferir cargas. #a ubicación de las j untas de construcción debe ser planificada. uede ser deseable lograr la adherencia y la continuidad del refuero a través de una junta de construcción.
¿Por qué se construyen ls !unts" #as grietas en el concreto no se pueden prever completamente, pero pueden ser controladas y minimiadas mediante juntas adecuadamente diseñadas. El concreto se agrieta porque El concreto es fr!gil frente a cargas de tracción y por lo tanto, si su tendencia natural a retraerse es restringida, pueden desarrollarse esfueros de tracción que e6cedan su resistencia a esta fuera, dando como resultado el agrietamiento. - edades tempranas, antes de que el concreto concreto se seque, la mayoría mayoría de las gritas son causadas por cambios de temperatura o por la ligera contracción que tiene lugar cuando el concreto fragua y endurece. Bas tarde, cuando el concreto se seca, el se retraer! adicionalmente y cualquier grieta adicional puede formarse o las gritas pree6istentes pueden hacerse mas anchas. #as juntas aten+an las tensiones de tracción, son f!ciles de manejar y son menos objetables que las grietas descontroladas e irregulares.
¿Cu#n$o %cer ls !unts" #as juntas pueden hacerse en d os momentos diferentes
ANTES de que el concreto sea colado, por ejemplo para la juntas de construcción y las juntas de aislamiento.
DES&UES de que el concreto ha sido colado y compactado, por ejemplo las juntas de control. #as juntas se usan para controlar el agrietamiento en el concreto. El agrietamiento al aar puede debilitar el concreto y echar a perder su apariencia.
¿C&'o constru(r ls !unts" #as juntas deben ser cuidadosamente diseñadas y adecuadamente construidas si se quiere evitar el agrietamiento descontrolado del acabado del concreto. (e deben de seguir las siguientes pr!cticas recomendadas El espaciamiento m!6imo de las juntas debe ser de ;H a 83 veces el espesor de la losa. or ejemplo, en una losa fina de 100 mm el espaciamiento de las juntas debe ser de unos 8 m. se recomienda adem!s que el espaciamiento de las juntas se limite a un m!6imo de H.9 m. %odos los paneles o paños deben ser cuadrados o de forma similar. #a longitud no deber! e6ceder las 1.9 veces el ancho. Evite los paneles en forma de &#'. ara las juntas de contracción, la ranura de la junta debe tener una profundidad mínima de S el espesor de la losa, pero nunca menos de 1' ?;9 mm@. El tiempo de construcción de las juntas depende del método utiliado. #a rotura de los bordes durante el aserrado de las juntas est! afectado por la resistencia del concreto y las características de los agregados. (i los bordes de las juntas se rompen durante el aserrado, éste debe ser retrasado, sin embargo si se retrasa demasiando puede h acerse muy difícil y pueden ocurrir grietas descontroladas
TRANSFERENCIA DE CARGA EN LAS JUNTAS #as losas que van a ser utiliadas para tr!nsito de vehículos muy pesados, pueden ser diseñadas con dispositivos de transferencia de carga llamadas dovelas o pasajuntas. Estas son varillas lisas, colocadas al centro de la losa, las cuales deben ser engrasadas para evitar la adherencia con el concreto y estar cuidadosamente alineadas y apoyadas durante la operación del colado ?paralelos entre sí y a la superficie y perpendiculares a la junta@.
#a mala alineación de las dovelas causa grietas. )e no garantiarse que van a ser instaladas correctamente, con su correspondiente canastilla para el soporte y alineamiento, es mejor no utiliarlas. El otro sistema de transferencia que se p uede utiliar en las juntas de construcción, es el llamado machihembrado. $o es recomendable en juntas en las que se transfiere una carga importante y para losas con un espesor de menos 19 cm. #a siguiente figura muestra las dimensiones del machihembrado.
SELLADO DE JUNTAS
#as juntas deben ser selladas para prevenir la entrada de agua a la base o estructura de soporte de la losa, facilitar la limpiea y dar soporte a los bordes bajo el tr!fico previniendo el desastillamiento. El tipo de sello depende de las condiciones ambientales y del tipo de tr!fico. #as juntas de aislamiento pueden hacerse con l!minas de fibra prefabricadas, impregnadas en asfalto o material semejante, colocadas antes del inicio de la chorrea. #as juntas de contracción se pueden rellenar con determinadas resinas epó6icas semirígidas. En la figura, #a aplicación de materiales epó6icos debe retardarse al menos 20 días, de manera que se haya llevado a cabo la mayor parte de la contracción. Cuando e6istan ciclos de movimientos por raones de importantes cambios de temperatura no es aconsejable colocar sellantes de resina semirígidas. (e pueden también usar selladores elastoméricos ?poliuretano@ que son muy duraderos con una vida de servicio de m!s de ;0 años, pero no se recomienda cuando el piso este sujeto a tr!nsito de ruedas duras pequeñas.
REGLAS PARA HACER LAS JUNTAS ADECUADAMENTE 1. lanee la ubicación e6acta de todas las juntas antes de la construcción, incluyendo el momento de aserrado de la junta de contracción.
;. rovea juntas de aislamiento entre las losas y las columnas, muros y cimientos y uniones de las vías de acceso de vehículos, con las aceras, curvas u otras obstrucciones. 8. revea juntas de contracción y materiales de llenado de juntas como en las especificaciones suministradas.
AGRIETAMIENTOS ALEATORIOS ueden ser debido a las siguientes causas 1. Runtas realiadas tardíamente o sin la profundidad requerida. ;. Runtas muy separadas entre sí. 8. nadecuados aislamientos de juntas en columnas, cimientos o paredes. H. E6ceso de viento durante la construcción que causa grietas pl!sticas. 9. >n curado deficiente.
REPARACIÓN DE JUNTAS El astillado de juntas es originado por el agrietamiento, rompimiento o d esconchamiento en la vecindad inmediata de juntas ?usualmente en los 10 cm de la junta@. >n astillado, con frecuencia, no se e6tiende verticalmente a través de la losa, pero si lo hace hasta interceptar la junta en un !ngulo.
#a reparación de este trastorno es necesaria para mejorar la capacidad de servicio, para impedir el deterioro posterior y para proporcionar orillas apropiadas, de modo que las juntas puedan ser efectivamente reselladas.
LOS )IODI*ESTORES, IM(ORTANCIA Y )ENE+ICIOS
#os biodigestores fueron considerados, principalmente, como una manera de producir gas combustible a partir de desechos org!nicos. (in embargo, al ser integrados a un sistema de agricultura ecológica los biodigestores pueden brindar muchos otros beneficios, en articular el reciclado de nutrientes para la obtención de fertiliantes de alta calidad. >n digestor de desechos org!nicos o biodigestor es, en su forma m!s simple, un contenedor cerrado, hermético e impermeable ?llamado reactor@, dentro del cual se deposita el material org!nico a fermentar ?e6crementos de animales y humanos, desechos vegetales4no se incluyen cítricos ya que acidifican4, etc@ en determinada dilución de agua para que a través de la fermentación anaerobia se produca gas metano y fertiliantes org!nicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, y adem!s, se disminuya el potencial contaminante de los e6crementos. Este sistema también puede incluir una c!mara de carga y nivelación del agua residual antes del reactor, un dispositivo para captar y almacenar el biog!s y c!maras de hidrogenación y pos tratamiento ?filtro y piedras, de algas, secado, entre otros@ a la salida del reactor. El fenómeno de indigestible ocurre p orque e6iste un grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos presentes en el material fecal q ue, al actuar sobre los desechos org!nicos de origen vegetal y animal, producen una mecla de gases con alto contenido de metano ?CLH@ llamada biog!s, que es utiliado como combustible. Como resultado de este proceso se generan residuos con un alto grado de concentración de nutrientes y materia or g!nica ?ideales como fertiliante s@ que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio elimina los malos olores y la proliferación de moscas.
>na de las características m!s importantes de la biodigestión es que disminuye el potencial contaminante de los e6crementos de origen animal y humano, disminuyendo la )emanda Uuímica de D6ígeno )UD y la )emanda Niológica de D6ígeno )ND hasta en un 20: ?dependiendo de las condiciones de diseño y operación@. (e deben controlar ciertas condiciones, como son el pL, la presión y temperatura a fin de que se pueda obtener un óptimo rendimiento. El biodigestor es un sistema sencillo de implementar con materiales económicos y se est! introduciendo en comunidades rurales aisladas y de países subdesarrollados para obtener el doble beneficio de conseguir solventar la problem!tica energética4ambiental, así como realiar un adecuado manejo de los residuos tanto humanos como animales. El biodigestor cuenta con una entrada para el material org!nico, un espacio para su descomposición, una salida con v!lvula de control para el gas ?biog!s@, y una salida para el material ya procesado ?bioabono@. El biodigestor es un recinto cerrado donde se producen reacciones anaeróbicas ?sin aire@ en el que se degrada la materia org!nica disuelta en un medio acuoso, para dar como resultado metano y dió6ido de carbono, traas de hidrógeno y sulfídrico, estos microorganismos, protooarios hongos y bacterias que est!n en el interior deben ser cultivadas, por tanto no vamos a obtener el biog!s inmediatamente, tendremos que esperar que lo empiecen a producir, esto tarda unos 19 días m!s o menos, esta producción se ver! afectada por la temperatura e6terior, por tanto si queremos que nuestro biodigestor produca algo m!s o menos constante debemos enterrarlo para que la temperatura se mantenga en unos 1/ grados, no es lo mejor pero durante el invierno tendremos buena producción. Este proceso de biodigestión se da porque e6iste u n grupo de microorganismos bacterianos anaeróbicos en los
e6crementos que al actuar en el material org!nico produce una mecla de gases ?con alto contenido de metano@ al cual se le llama biog!s.
CLASES DE FIODIGESTORES &iodi'estores de (lu)o discontinuo #a carga de la totalidad del material a fermentar se hace al inicio del proceso y la descarga del efluente se hace al finaliar el procesoT por lo general requieren de mayor mano de obra y de un espacio para almacenar la materia prima si esta se produce continuamente y de un depósito de gas ?debido a la gran variación en la cantidad de gas producido durante el proceso, teniendo su pico en la fase media de este@ o fuentes alternativas para suplirlo. &iodi'estores de (lu)o semicontinuo #a carga del material a fermentar y la descarga del efluente se realia de manera continua o por pequeños baches ?ej. una ve al día, cada 1; horas@ durante el proceso, que se e6tiende indefinidamente a través del tiempoT por lo general requieren de menos mano de obra, pero de una mecla m!s fluida o moviliada de manera mec!nica y de un depósito de gas ?si este no se utilia en su totalidad de manera continua@. #os biodigestores continuos sirven para purificar el agua contaminada por diferentes fosas. E6isten tres clases de biodigestores de flujo continuo •
)e c+pula fija ?chino@.
•
)e c+pula móvil o flotante ?hind+@.
•
)e salchicha, tubular, %ai*an, C-F o biodigestores familiares de bajo costo.
El sistema =i!d8 El biodigestor hind+ fue desarrollado en #a ndia después de la (egunda 7uerra Bundial en los años 90, surgió por necesidad, ya que los campesinos necesitaban combustible para los tractores y calefacción para sus hogares en épocas de invierno, luego cuando terminó la guerra se volvió a conseguir combustibles fósiles por lo que dejaron los biodigestores y volvieron a los hidrocarburos. Como la ndia es pobre en combustibles se organió el proyecto
El sistema C:i!$
El biodigestor chino fue desarrollado al observar el é6ito del biodigestor Lind+, el gobierno chino adaptó esta tecnología a sus propias necesidades, ya que el problema en China no era energético sino sanitario. #os chinos se deshicieron de las heces humanas en el !rea rural y al mismo tiempo obtuvieron abono org!nico, con el biodigestor se eliminan los malos olores y al mismo tiempo se obtiene gas para las cocinas y el alumbrado. El biodigestor chino funciona con presión variable ya que el objetivo no es producir gas sino el abono org!nico ya procesado.
CONDICIONES &ARA LA FIODIGESTIÓN •
#a temperatura es muy importante para la producción de biog!s, ya que los microorganismos que realian la biodigestión disminuyen su actividad fuera de estas temperaturas. #a temperatura en la c!mara digestiva debe ser entre los ;0A C y 30A CT para optimiar el tiempo de producción es deseable mantener una temperatura entre los 80A C y 89A C.
•
El nivel de acide determina como se desenvuelve la fermentación del material org!nico. El pL del material debe tener un valor entre 3.9 y 5.9. -l estar fuera de este rango neutro la materia org!nica corre el riesgo de pudrirse, ya que se aumenta la actividad relativa de los microorganismos equivocadosT esto normalmente produce un olor muy desagradable.
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El contenedor debe de estar perfectamente sellado para evitar que entre el o6ígeno y de esta manera tener un procedimiento anaeróbico adecuadoT también evita fugas del biog!s.
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)ebe de contener entre el /0: y 20: de humedad.
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#os materiales m!s com+nmente utiliados para producir biog!s son el estiércol de vaca, caballo, puerco y humana, sin embargo también se pueden otros materiales org!nicos.
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ara lograr una descomposición eficiente, la materia org!nica debe de ser en tamaños digeribles pues entre m!s chica m!s r!pida la producción del biog!s.
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(e deber! tener un equilibrio del carbono y el nitrógeno.
ESTRUCTURA DE UN FIODIGESTOR) E6isten muchas variaciones en el diseño d el biodigestor. -lgunos elementos que com+nmente se incorporan son ámara de (ermentación: El espacio donde se almacena la biomasa durante el proceso de descomposición. ámara de almacén de 'as: El espacio donde se acumula el biog!s antes de ser e6traído. !ila de car'a: #a entrada donde se coloca la biomasa. !ila de descar'a: #a salida, sirve para retirar los residuos que est!n gastados y ya no son +tiles para el biog!s, pero que se pueden utiliar como abono ?bioabono@. A'itador: )esplaa los residuos que est!n en el fondo hacia arriba del biodigestor para aprovechar toda la biomasa. Tubería de 'as: #a salida del biog!s. (e puede conectar directamente a una estufa o se puede transportar por medio de la misma tubería a su lugar de aprovechamiento.
ENTAHAS Y DESENTAHAS DE LOS FIODIGESTORES) e!ta"as •
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Es una energía renovable y sustentable. -provecha la producción natural del biog!s.
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Es posible utiliar los productos secundarios como abono o fertiliante.
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Evita el uso de leña local, así reduciendo la presión sobre los recursos forestales.
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Gomenta el desarrollo sustentable.
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Iedirige y aprovecha los gases de efecto invernadero producidos por los vertederos y granjas industriales, lo cual reduce la huella de carbono de estos establecimientos y disminuye su contribución al cambio clim!tico.
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Cumple con la normatividad nacional e internacional.
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mpide la contaminación de mantos acuíferos.
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Crea empleos especialiados.
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Crea la posibilidad de incursionar un proyecto de vanguardia.
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-l depositar los residuos en un depósito hermético, se soluciona decididamente el problema de los insectos, la rotura de bolsas de residuos. (e evita la contaminación de las napas de agua. En el campo, se eliminan en un /0: los olores indeseables provenientes de las heces de animales, con el importante valor agregado de la dr!stica reducción de las enfermedades causadas por roedores e insectos.
Des?e!ta"as Iiesgos y consideraciones especiales •
dealmente, la ubicación debe de estar cerca de donde se recolecta la biomasa.
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#a temperatura de la c!mara de digestión debe mantenerse entre ;0A C y 30A CT puede ser limitante en lugares e6tremos.
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El biog!s contiene un subproducto llamado sulfato de hidrógeno, el cual es un gas corrosivo y to6ico para los seres humanos.
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-l igual a cualquier otro gas combustible, e6iste el riesgo de e6plosión o incendios por un mal funcionamiento, mantenimiento o seguridad.
L$s 1i$di7est$res e! l$s sistemas a7ríc$las ec$l'7ic$s )ebido a la creciente importancia del uso sostenible de los recursos naturales en los sistemas agrícolas, hoy se aprecia el papel de los biodigestores en una p erspectiva mucho m!s amplia y, específicamente, por su aplicación potencial para el reciclaje de los nutrientes de las plantas. Esto puede contribuir en la re ducción de la dependencia de los fertiliantes sintéticos y hacer m!s f!cil el cultivar org!nicamente. #a introducción de biodigestores de pl!stico de bajo costo, basados en el uso de l!minas de polietileno soldadas en forma tubular, ha puesto esta tecnología al alcance de un n+mero mayor de usuarios. #a simplea del proceso de instalación ha facilitado la difusión de la tecnología de agricultor a agricultor. -vances recientes se han centrado en la integración del biodigestor dentro del sistema agrícola y han demostrado que el proceso de bi odigestión produce mejoras importantes en el valor d el estiércol de ganado como fertiliante para los cultivos, como también para las plantas acu!ticas o los peces cultivados en estanques.
I#&ORTANCIA DEL FIODIGESTOR (u importancia radica en el aprovechamiento de los desperdicios para producir energía renovable y de bajo costo. El fertiliante que se produce es e6celente y tal ve m!s f!cil de
aprovechar que el gas. El biodigestor procesa los residuos org!nicos y acumula en un compartimento todo el gas obtenido, es lo que se denomina comunmente Niog!s siendo absolutamente apto para abastecer cualquier artefacto que se tenga en la casa o en el campo, ll!mense estos cocina, horno, termotanque, estufas, l!mparas o cualquier otro que funcione con gas envasado o de red.
L' #eson'nci' bien entendid' el p&ente de T'co' N'##o-s
#a resonancia es uno de los fenómenos físicos m!s espectaculares y divertidos. #o notamos cuando cantamos en la ducha, pulsamos el botón del microondas o empujamos el columpio del niño. (u estructura interna es bastante sencilla una fuera e6terna periódica con la frecuencia adecuada, un sistema que no quiere moverse de donde est!, qui! algo de disipación ?energética, se entiende@, y poco m!s. Es capa de hacer estallar copas, hundir puentes y si los iratas del Caribe lo usan adecuadamente, pueden conseguir que arriba sea abajo y volcar un barco. ero los tiempos cambian, y la resonancia ya no es lo que era. Ese bello fenómeno est! siendo desmontado ejemplo tras ejemplo. #a g uardiana de la puerta de 7riffindor tuvo que romper una copa con la mano porque su vo no conseguía el efecto resonante como Ella Gitgerald. Iecientemente, el Amai!7 E!c:,6a. nos demostró que la resonancia no era la responsable de cale!tar el desay,!$. V para colmo, el ejemplo de los ejemplos muerde el polvo. Be refiero al puente de %acoma $arro*s. )urante décadas, los profes de Gísica lo hemos utiliado como ejemplo de libro cuando e6plicamos el tema de la resonancia, y los libros de te6to suelen incluirlo con profusión de fotografías. El libro de Gísica de 7iancoli afirma que el colapso del puente fue debido a un fenómeno resonante ocurrido &como resultado de fuertes r!fagas de viento impulsados al claro en un movimiento oscilatorio de gran amplitud.' El de (er*ett4Re*ett lo e6plica en términos similares &fue destruido por las vibraciones de resonancia W los vórtices generados por el viento que soplaba a través del puente se produjeron a una frecuencia que coincidió con la frecuencia natural de oscilación del puente.' (in embargo, el que considero mejor libro de te6to en física general ?el %ipler@ ni siquiera menciona el puente. V otro libro me dice que &hay dudas al respecto'. XUué dudas va a haberY XUuién osa poner en duda el ejemplo de los ejemplosY Bolesto por tamaña falta de fe, me dispuse a averiguar la verdad. V lo cierto es que, en cierto modo, todos tienen raón. =,1$ res$!a!cia e! el %,e!te de Tac$ma Narr$ws< %er$ !$ 6,e esa la ca,sa de
s, c$la%s$) ong!monos en situación. $os vamos a los EE>> de los años treinta, época de crisis económica en la que el Estado invierte fuertemente en infraestructuras ?Xles suenaY@. #a ciudad de %acoma, en el noroeste del país, necesita un puente para conectarse con la península de
particularidad +nica era el +nico puente del mundo que hacía doblete como atracción de feria. #os suaves vientos de la ona hacían que el tablero del puente subiese y bajase cada pocos segundos. Evidentemente, eso no era lo que debía suceder, pero al p+blico le encantó. #os conductores recorrían decenas de Milómetros para cruar por &7ertrudis galopante,' como la bautiaron los obreros que la construyeron. Eso eran buenas noticias, no sólo para el turismo local, sino para la cuenta de resultados del puente, que era de peaje. El motivo de las galopadas de 7ertrudis es la resonancia. Feamos cómo es eso posible, y con esto comiena la clase de hoy. En la naturalea e6isten muchos sistemas que, alejados de la posición de equilibrio, tienden a volver a él. Eso le sucede, por ejemplo, a un muelle cuando lo estiramos, o a un péndulo cuando lo separamos de la horiontal. Eso implica una fuera que tiende a restaurar el estado inicial. Cuando esa fuera es proporcional a la distancia que el cuerpo se ha alejado del equilibrio, tenemos el llamado m$?imie!t$
arm'!ic$ sim%le. #a solución es sencilla el sistema efect+a un movimiento sinusoidal con una frecuencia angular $ ?también llamada 6rec,e!cia !at,ral@. #e pondría la consabida fórmula &6 igual - por coseno etc, etc' pero me he apostado que no vo y a incluir ni una sola ecuación en este artículo. Banías que me han dado hoy. )e momento, voy ganando. #a naturalea, por su parte, suele imponer fueras disipativas ?viscosidad, roamiento, amortiguamiento magnético@, así que ni el muelle ni el péndulo van a estar oscilando eternamente, y la amplitud de las oscilaciones se va reduciendo con el tiempo. ara compensarlo, podemos efectuar una fuera e6terna. Es lo que todo abuelo que se precie hace con el columpio de su nieto. %enemos, pues, tres fueras en juego la fuera recuperadora, que depende de la posición del cuerpoT la fuera disipativa, que podemos representarla como a lgo proporcional a la velocidad, y por +ltimo la fuera e6terna que hacemos para que el sistema no se pare. (i esa +ltima fuera es sinusoidal ?e incluso si es periódica, es decir, que va repitiéndose con el tiempo@, tenemos el llamado m$?imie!t$ arm'!ic$ 6$rad$. #a e6presión para su movimiento es similar a la anterior, pero con algunas diferencias. #a m!s significativa es que la amplitud A ya no es constante, sino que depende de los par!metros del sistema. #o divertido del caso viene cuando la frecuencia de la fuera e6terna coincide con la frecuencia $. En ese caso tenemos el fenómeno de la res$!a!cia la amplitud - puede tomar valores muy grandes, incluso para fueras e6ternas pequeñas. #o que sucede entonces es que la energía qu e recibe el sistema, por así decirlo, es absorbida por el sistema en su forma m!s eficiente. #as oscilaciones crecen tanto m!s cuanto menor sean las fueras disipativasT y si éstas son muy pequeñas, el sistema oscilar! como si se lo llevasen los diablos. Eso lo vemos a diario. #as vibraciones de la maquinaria suelen deberse a que oscilan en una frecuencia resonante. Cuando conectamos el móvil, las ondas entran en resonancia con un circuito que sirve para aumentar su intensidad. %ambién el abuelo que ve a su nieto en el
columpio lo sabe. or eso empuja con una cadencia igual a la frecuencia natural del sistema, y con una intensidad tal que el columpio no oscile m!s de lo debido. V eso es lo que sucedió en el puente de %acoma $arro*s. En ese caso, el papel de abuelo lo hacía el viento, que soplaba transversalmente. El puente estaba formado por un tablero horiontal y dos paneles verticales a los lados ?todo sujeto a dos grandes torres por medio de la consabida maraña de cables@, de forma que si le diésemos un corte transversal tendríamos una figura en forma de L, con el trao horiontal mucho m!s largo que los verticales. El viento viene horiontalmente, digamos de iquierda a derecha. Cuando topa con el panel iquierdo, se desdobla en dos flujos de aire, que recorren el puente. ero como el puente carecía de línea aerodin!micas, el aire formaba remolinos en la parte superior, y también en la inferior. Fean un hermoso ejemplo de estos remolinos, llamados también ?'rtices de Jarma!, rodeando una de las slas de Ruan Gern!nde frente a la costa de Chile. En esta imagen, tomada el 19 de septiembre de 1222 por el satélite #andsat 5, el viento fluye de la esquina superior iquierda a la inferior derecha
Ima7e! K Wiimedia C$mm$!s M$t$ $ri7i!al NASA Le aquí otro ejemplo, también de [iMimedia commons. Como puede verse, los remolinos se crean en la parte inferior ?violeta@ y superior ?verde@ del objeto, que en este caso es el círculo de la iquierda.
Cada ve que un vórtice abandona el puente por la parte superior, crea una fuera de arriba abajoT cuando lo hace por la parte inferior, la fuera tiene sentido opuesto. Gíjense cómo ambos remolinos se forman en instantes diferentes, la combinación de ambos es una fuera periódica. #a frecuencia de esta fuera ?llamada frecuencia de (trouhal@. (i coincide con la frecuencia natural del puente, o m!s bien con una de las frecuencias naturales del puente ?un objeto complejo tiene m!s de u na@, tendremos resonancia. $o disponemos el puente para hacer mediciones, y el +ltimo que lo intentó tuvo que salir corriendoT pero una simulación realiada posteriormente en t+neles de viento mostró que para velocidades del viento bajas hay al menos tres frecuencias de resonancia entre 0,18 y 0,8 L. Eso se corresponde apro6imadamente a la frecuencia con que el período con el que 7ertrudis galopaba arriba y abajo ?entre 0,1 y 0,; L, dependiendo de la velocidad del viento@, y también con la frecuencia de (trouhal para velocidades de entre / y ;0 Mmh. - pesar del regocijo de los conductores, las autoridades no estaban contentas con el comportamiento tan poco serio de su puente, y encargaron al profesor GredericM Garquharson, de la >niversidad de [ashington, que les recomendase alguna solución. Lubiera sido tan sencillo como perforar agujeros en los paneles laterales, o cubrirlos con paneles adicionales que le diesen al puente una forma m!s aerodin!mica. ero antes de que Garquharson pudiese seguir sus investigaciones, llegó el día del desastre. El 5 de noviembre de 12H0, cuatro meses después de su inauguración, los vientos en la ona eran m!s fuertes que lo habitual, unos 39 Mmh. Lacia las die de la mañana, el puente se vio sacudido por fuertes movimientos de torsión. El tablero central no se limitaba a subir y bajar suavemente, sino que se retorcía de una forma que solamente podemos calificar como salvaje.
#as grabaciones de entonces muestran a una persona corriendo mientras el puente oscilaba de un lado a otro. (e trataba de un periodista del %acoma $e*s %ribune que tuvo la mala fortuna de presenciar el inicio del movimiento de torsión mientras cruaba el puente en su coche. %uvo el tiempo justo de abandonarlo y ser testigo de los instantes finales. - las once y die de la mañana, secciones enteras del tablero del puente caían al agua, incluidos el coche del periodista. -unque la resonancia originada por los vórtices de
)igamos que la torsión es en el sentido de las agujas del reloj. -hora el trao vertical iquierdo de la L est! m!s elevado que el de la derecha. #a consecuencia es que el viento, que viene del lado de la iquierda, genera en la parte superior un remolino m!s grande que en la parte inferior.
M,e!te Filla: y Sca!la!< ** (i la velocidad del viento es pequeña, el remolino ir! recorriendo el puente durante m!s de un período de torsión. Es decir, mientras el remolino se encuentra a medio camino, la torsión del puente habr! cambiado de sentido y ahora se formar! un remolino en la parte inferior. El efecto de ambos remolinos se anula. Es algo así como el abuelo que empuja el columpio en todo momento, tanto a la ida como cuando a la vuelta. ero si el viento sopla con fuera, el remolino recorrer! el puente con rapide y saldr! por el lado de la derecha antes de que el tablero del puente haya vuelto a la horiontal. Cuando la torsión sea la opuesta, ser! la parte inferior la que genere un remolino. -hora el abuelo est! empujando el columpio desde atr!s, corre hacia delante y vuelve a empujar en sentido opuesto. En ambos casos, los efectos se refueran. V lo hacen de modo espectacular. Eso es lo que pasó en el puente de %acoma $arro*s. Cada ve que se inclinaba lateralmente, se generaban remolinos, los cuales ejercían un momento de torsión que retorcía el puente cada ve m!s. - cada oscilación, la torsión crecía, lo que incrementaba el tamaño de los remolinos, que a su ve aumentaba la torsión, y así sucesivamente. El efecto es un &bombeo'
de energía del viento al puente. En apenas una hora, la energía cinética acumulada partió el puente y lo hio añicos. #o descrito se asemeja a la resonancia, pero no lo es. #as causas son diferentes, y también el tratamiento matem!tico. #a condición de la resonancia es la e6istencia de una fuera e6terna periódica, con una frecuencia igual a la frecuencia del movimiento resultante. En el caso de la autoe6citación, la frecuencia del movimiento es la frecuencia natural del sistema, no depende de lo que le hagamos desde fuera. #a propia fuera responsable del movimiento depende de la velocidad, igual que las fueras disipativas, pero en este caso act+a con signo opuesto, como una fuera &antidisipativa' que introduce energía al sistema en ve de e6traerlo. En cierto modo, el puente se empuja a sí mismo. odemos concluir diciendo que, en su etapa inicial, el puente de %acoma $arro*s oscilaba verticalmente, en un fenómeno de resonancia debido al efecto de los vórtices de niverso Bec!nico@ pecan de sensacionalismo. El hecho es que, como hemos visto, sí había efecto resonante durante casi toda la vida del puente ?salvo la +ltima hora, qui!@. >n artículo de 1221 publicado por Vusuf Nillah y Iobert (canlan en el -merican Rournal of hysics aclara la naturalea del movimiento de torsión, y artículos posteriores lo confirman. (in embargo, %acoma es a la Gísica lo que el %itanic a la navegación un símbolo poderoso que se niega a desaparecer de nuestra memoria. ndudablemente, (e non \ vero, \ ben trovato. )e no haber sufrido autoe6citación, qui! el puente de %acoma seguiría en pie, como su primo el 7olden 7ate, con la ventaja de que seguiría &galopando' arriba y abajo. $unca lo sabremos. -penas un año después de su desaparición, Estados >nidos entró en guerra y el acero del puente era necesario para el esfuero bélico. (ólo en 1290 pudo construirse un puente nuevo, eso sí, tras concienudas pruebas en los t+neles de viento. El crecimiento de la ciudad hio necesario un segundo puente, que fue inaugurado en ;005. -hora los tacomanenses tienen dos puentes, uno para ir y otro para volver. or cierto, si piensan que los constructores de puentes tienen a estas alturas dominado el tema, se equivocan. En ;000, el Billennium Nridge, un puente peatonal de #ondres, tuvo que ser cerrado a los dos días de su inauguración. El motivo recibe un nombre técnico bastante pretencioso, pero viene a ser tres cuartos de lo mismo. En ese caso, la e6citación del puente provenía de W las propias personas que lo cruaban. or lo visto, la frecuencia de los pasos entraba en resonancia con el puente, la gente acompasaba el paso con el movimiento del puente y éste
se movía todavía m!s. %otal, que hubo que cerrarlo durante dos años. %ras una remodelación que costó varios millones de e uros, se consiguió arreglar el problema. -hora no se bambolea. Latajo de aguafiestas.
M'te#i'les con .&e se p&eden const#&i# los ciientos #os materiales con que se pueden construir los cimientos dependen, en gran parte, del grado higrométrico del terreno y la mayor o menor facilidad que el mismo tenga para absorber el agua meteórica. #os tipos de cimentación hasta ahora conocidos, aparte del pilotaje que señalaremos o estudiaremos en capítulo aparte, son a@ de mampostería b@ de mampostería hormigonada c@ de hormigón ciclópeo d@ de hormigón en masa e@ de hormigón armado f@ de ladrillo g@ de pieas prefabricadas
CIMIENTOS DE MAM(OSTER/A #a piedra, es le elemento m!s generaliado no solamente en el ambiente rural, sino también en el urbano, donde es f!cil observar cómo las fundaciones se resuelven con material pétreo. ero no toda la piedra es apta para la construcción de cimiento y es conveniente que antes de elegirla se realice un ensayo previo, el que y en principio, nos dar! a conocer si resiste bien a la intemperie y no es heladia, reconociéndose pr!cticamente estos e6tremos si ha aguantado bien el aire libre, uno o dos inviernos. %ampoco deben emplearse piedras que estén aglomeradas con ó6ido de manganeso o hierro, ya que no resistiría al aire. #os esquisitos piarrosos y piedras que al golpe se parte en lajas, no deben emplearse, pues son piedras en que la humedad pude penetrar f!cilmente. En cuanto a las piedras que absorben agua o tienden a disgregarse por las heladas, deben desecharse por completo. >na e6celente piedra de construcción, es aquella que no tiene grietas ni oquedades y en cuya rugosa superficie se adhiere mejor el material de agarre, cosa que no ocurre con las de superficie lisa, que siempre estar!n e6puestas al desliamiento. En la tabla 1 puede verse algunas características técnicas de las piedras m!s utiliadas.
Coeficiente de trabao de !a "iedra "ara ci#iento$ tab!a % iedras
eso específico
Coeficiente de trabajo
(illería de granito(illería de
;.300 a ;.2001./00 a
H0 a 90;0 a ;9
arenisca
;.900 1; a 19
(illería de calia dura
;.000 a ;.900 9a/
(illería de calia blanda
1.300 a ;.000 3a/
Bampostería de piedra molar
1.;00 a 1.900 10 a 19
Bampostería de granito
;.;00 a ;.900 3a/
Bampostería de calia ?h+meda@ ;.800 a ;.900 3 a 10 Bampostería de calia ?seca@
;.;00 a ;.H00
iarra
;.300 a ;.200
Esquisto
;.500 a ;.200
ero esto, que sería tan sencillo, en la pr!ctica no se suele hacer, salvo en alg+n caso aislado. En el mejor de los casos nos limitamos a reconocer la durea de una piedra golpe!ndola con la maceta, de cuyo sonido observamos que si es hueco, sordo, la piedra es blanda mientras que, si el sonido es agudo, met!lico, la piedra es dura. %ambién reconoceremos la calidad de una piedra rompiéndola y viendo sus fragmentos si éstos se presentan con aristas vivas propicias al corte, es dura y si estas aristas se presentan sin filo o con el canto romo, la piedra es blanda. )e todas formas cualquier procedimiento ser! dudoso si, como decíamos antes, no se recurre a un laboratorio adecuado, que es quien en definitiva nos podr! dar la resistencia por centímetro cuadrado de una piedra con arreglo a su naturalea.
CIMIENTOS DE MAM(OSTER/A "ORMI*ONADA #a cimentación resulta con mampostería hormigonada constituye una derivación de la anterior con la diferencia de que, en ve de utiliar el mortero como material de agarre, se utilia el hormigón. #a piedra se dispondr! en hiladas horiontales. En cuanto al vertido del hormigón, podremos decir que colocada la primera hilada de piedra se recubrir! con una capa de hormigón que
ser! apisonada con todo vigor, a fin de que &la grasa' se introduca por todas la juntas que pudieran quedar.
#a mampostería hormigonada se realia mediante banquetas escalonada para dar lugar ?Gig. 39@, a que la piedra sea colocada como si se tratara de mampostería. Este trabajo tiene H importantes fases 1J -l comenar la cimentación, s echar! en el firme la primera togada de hormigón, que un peón, calado con botas de goma y provisto de un rastrillo repartir! a lo largo de la anja de forma que venga a quedar de unos 10 cm de espesor. ;J El oficial, provisto de paleta sentar! la primera hilada de piedra, cal!ndola lo suficiente con el mismo hormigón de la anja, cuidando especialmente de que ninguna ona de su asiento quede en falso o con alguna oquedad. 8J osteriormente se volver! a echar otra tongada de hormigón equivalente a la primera, en cuanto a espesor, que ser! igualmente repartida por el mismo procedimiento a prisionando después. HJ Folver! a ponerse otra hilada de piedra, pero esta ve retranqueada 90 ó 30 cm con el fin de presentar un buen enlace cuando se contin+e el trabajoT y así sucesivamente hasta su coronación procurando hacerla coincidir con hormigón, cu ya superficie se dejar! a &paso regla' o sea sin rematar, para que luego el mortero de arranque de los muros &haga clavo' en las rugosidadesT obteniéndose con esto una m!s íntima unión entre cimentaciones y paredes.
CIMIENTOS CON "ORMI*0N CICL0(EO %ambién se utilia, sobre todo en grandes macios, el hormigón ciclópeo. %iene la ventaja sobre los anteriores de que resulta algo m!s barato al eliminar la mano de obra del oficial u oficiales, ya que para la confección y puesta en obra el hormigón ciclópeo, no se requiere especialiación alguna, bastando, por tanto, los obreros con la categoría de peones.
El hormigón ciclópeo es muy parecido a la mampostería hormigonada y en rigor deben observarse casi las mismas precauciones, con la sola diferencia de que en la primera debe colocarse la piedra como si se tratara de una pared. En el hormigón ciclópeo, la piedra puede ser m!s pequeña y ser tirada por el obrero desde lo alto de la anja y siempre que las capas de piedra y hormigón, se lleven alternadas, es decir, tongada de hormigón con tongada de piedra, procurando que no se amontone la piedra ni roce con la pared de la anja. Es decir que la piedra debe ir totalmente envuelta en hormigón pues en caso contrario se produciría la coqueraT la terrible coquera de la que hay que huir a toda costa.
CIMIENTOS CON "ORMI*0N EN MASA Este tipo de cimentación es el m!s generaliado cuando las condiciones del terreno lo permitenT es también el que menos complicación tiene y el m!s r!pido en su ejecución, m!6ime si se dispone de una hormigonera corriente de ;90 litros, accionada con motor eléctrico de ;;0 voltios o con motor de gasolina.
CIMIENTOS CON "ORMI*0N ARMADO En edificios muy cargados y en suelos movedios a los que, por su constitución geológica, para dar con el firme es preciso ir a grandes profundidades, se hace necesaria la utiliación del hormigón armado para la cimentación. El hierro que se utilia en hormigón armado, es el llamado acero dulce y también hierro siemens que se presenta en forma d e varilla de sección redonda suministr!ndose en los calibres de 9 a H0 mm, aunque los m!s utiliados en la construcción son 9, 3, 5, /, 1;, 1H, 1/, ;0, ;;, ;H, ;9, y 80. #a prueba o ensayo del hierro en obra, puede hacerse mediante el doblado en frío sobre otra barra de doble di!metro ?Gig. /0@ sin que aparecan grietas ni señal alguna de rotura.
#a característica primordial el hormigón armado es l a perfecta colaboración que e6iste entre los dos elementos para soportar toda clase de fatigas, est!ndole reservada al hormigón los esfueros de compresión mientras que el hierro absorbe los de tracción.
-lgunos autores aconsejan que las armaduras se introducan en los encofrados libres de ó6ido o herrumbre, pero la pr!ctica diaria demuestra que puede ahorrarse este trabajo ya que, en varias ocasiones que no se ha limpiado, al efectuar demoliciones, las armaduras salieron completamente intactas y casi pulidas. ero lo que sí es imprescindible es que la armadura esté lo suficientemente envuelta en hormigón para que los agentes e6teriores no provoquen su o6idación. Este recubrimiento de unos ;]9 centímetros como mínimo, debe preverse de antemano, pues en caso contrario puede venir la ruina ?o al menos grietas peligrosas@ en la obra y precisamente por o6idación de la armadura. Es decir, que en rigor no importa que la armadura se utilice o6idada, sino que, posteriormente debe evitarse su o6idación.
CIMIENTOS CON +A)RICA DE LADRILLO (i por cualquier circunstancia, final de jornada, etc., hubiera necesidad de interrumpir la construcción del cimiento convendr! dejarlo en superficie escalonada o mejor a+n con entrantes y salientes a modo de dientes, pues de este modo al continuar los trabajos se conseguir! una m!s perfecta trabaón y continuidad ?Gig. /3@.
ara terrenos eminentemente secos y para edificios de tipos chalet o casita de campo, no hay inconveniente en construir la cimentación con ladrillo macio o mejor a+n con el ladrillo denominado &gafa' que es el que tiene dos agujeros en el centro en forma de óvalo. Este ladrillo tiene la ventaja de que, al introducirse el mortero por los referidos agujeros, éstos se opondr!n al desliamiento con mucha m!s firmea que los corrientes. El ladrillo deber! estar bien conocido, no tendr! caliches y sus superficies deber!n presentar un aspecto rugoso. %oda su masa ser! de composición homogénea. #a prueba pr!ctica de la calidad del ladrillo se hace frotando uno contra otro, pues si est! bien cocido sus superficies permanecer!n inalterables mientras que, en caso contrario, su masa se desmoronar!. Dtra
prueba consiste en golpearle con un objeto duro, debiendo el sonido resultante ser agudo, met!lico.
#a cimentación con ladrillo se ejecutar! con arreglo a las normas e6istentes para los muros previniendo y dejando los pasos correspondientes a las tarjetas, las que se construir!n mediante pilastra haciendo, como dintel de las mismas, una cuantas vueltas a modo de arco de descarga.
-ntes de su puesta en obra, los ladrillos deber!n ser regados con abundancia y puestos sobre las hileras a restregar sobre buena pasta de mortero y, mejor a+n, vaciando el cubo por entero y e6tendiéndole con la paleta. El aparejo m!s indicado es &a la española', o sea a tión con juntas encontradas. (i las paredes de las anjas con respecto al grueso de la cimentación lo permiten, se dispondr!n las miras correspondientes y en todo caso se verificar! el nivel, pero nunca se har! en forma que éste apoye directamente en las hiladas, sino en una regla larga, tal como se enseña en la figura /9.
)urante el tiempo que dura el fraguado del mortero se mantendr! la cimentación en un bien ambiente de humedad mediante riesgos. #os tendeles no deber!n ser e6cesivos, procur!ndose un grueso de juntas entre los 9 y los 1; milímetros. En los cimientos escalonados de f!brica de ladrillo, el ancho se aumentar! siempre en medio ladrillo, de modo que cada lado cuente con un sobrando de S de ladrillos. En las paredes medianeras se da todo el sobreancho, de ^ ladrillo, en el lado interior. )e este modo los escalos ser!n •
G!brica de ladrillo con cal y ensanche en ambos lados, ; hiladas.
•
G!brica de ladrillo con cal y en un solo lado, H hiladas.
•
G!brica de ladrillo recocido o de m!quina, 1 a ; hiladas.
El escalón inferior se construye, en general, una o dos hiladas m!s alto, ya que en la hilada inferir, por estar colocada sobre el terreno, a veces eficiente, no se puede contar con la misma resistencia y distribución de fueras que en la hilada superiores. #as figuras /5 y // ilustrar!n estos conceptos.
CIMIENTOS CON (IE1AS (RE+A)RICADAS En Nogot!, y en el Centro nteramericano de Fiviendas se desarrollaron unos interesantes estudios, con car!cter de ensayo, al objeto de dotar las viviendas de un tipo de cimentación con pieas prefabricadas. )escribimos este tipo de cimiento prefabricado en l as figuras siguientes Gig. /2. E6cavación realiada, a la manera tradicional.
Gig. 20. En el fondo de la anja, relleno de arena de 10 cm de espesor y sobre la misma una barrera capilar de asfalto. Gig. 21. Cimentación de bloques huecos, dirección en forma de trapecio que facilita la transmisión de la carga al terreno. Gig. 2;. (obre los bloques huecos de la cimentación se indica la construcción del muro, también de bloque huecos. Gig. 28. Con el relleno de tierra la cimentación queda terminada. Dtro tipo de cimentación prefabricada, es el realiado por los franceses, de cuya construcción dan idea las figuras siguientes
Gig. 2H. El bloque hueco que constituye el cimiento en mutua ligaón con el panel, también prefabricado, es iado por una gr+a y colocado en el lugar correspondiente. Gig. 29. )etalle constructivo del cimiento con la pared incorporada al mismo, mostrando los mechinales por donde se inyecta el cemento y donde se aprecia también la ubicación de la cubierta y el cielo raso. Gig. 23. Cimentación prefabricada continua de cer!mica precomprimida de Greyssinet.
+ib#'s sint2tic's p'#' el conc#eto #as fibras sintéticas que son especíicamente diseñadas para e l concreto ?hormigón@ se fabrican a partir de materiales sintéticos que pueden resistir el medio alcalino del concreto a largo plao. #as fibras sintéticas son añadidas al concreto antes o durante la operación de meclado. El uso de las ibras sintéticas en proporciones típicas no requiere de ning+n cambio en el diseño de la mecla.
¿POR QUÉ utilizar las fbras sintéticas? #as fibras sintéticas benefician al concreto tanto en estado pl!stico como endurecido. -lgunos de los beneficios incluyen •
Ieducción de la isuración por asentamiento ?revenimiento@
•
Ieducción de la isuración por contracción pl!stica.
•
)isminución de la permeabilidad.
•
ncremento en la resistencia a la abrasión y al impacto.
•
-porte en la resistencia a la fractura.
-lgunas ibras sintéticas pueden ser utiliadas como refuero secundario. ?(e requiere documentación adicional acerca del comportamiento del concreto endurecido@.
¿CÓMO trabajan las fbras sintéticas en el concreto a edad temprana? #os cambios de volumen del concreto a edad temprana causan la formación de planos de debilitamiento y isuras debido a las tensiones e6istentes que e6ceden a la resistencia del concreto en un momento específico. El crecimiento de estas fisuras por contracción se previene mediante el bloqueo mec!nico de las fibras sintéticas. El sistema de soporte interno de las fibras sintéticas impide la formación de grietas por asentamiento pl!stico. #a distribución uniforme de las fibras a través del concreto contribuye a la no formación de grandes capilares causados por el movimiento del agua de e6udación ?sangrado@ hacia la supericie. #as fibras sintéticas reducen la permeabilidad mediante la combinación de la reducción de fisuras pl!sticas y la disminución de la capilaridad por la e6udación.
¿CÓMO trabajan las fbras sintéticas en el concreto endurecido? El beneficio del uso de ibras sintéticas en el concreto a edad temprana, contin+a con el concreto endurecido. #os atributos del concreto endurecido aportados por las fibras sintéticas son una reducción de la permeabilidad y una mayor resistencia a la fractura, la abrasión y las fueras de impacto. #a capacidad para resistir las fueras que ocasionan fragmentación o rotura del concreto se mejora notablemente mediante el uso de fibras sintéticas. Cuando el concreto sin fibras es sometido a la compresión, se fracturar! y fallar! con la aparición de la primer grieta. #as fibras sintéticas fabricadas especíicamente para el concreto impiden el efecto ocasionado por las fueras de rotura, manteniendo fuertemente unido el concreto. )ebido a que la cantidad de agua de e6udación varía menos cuando se usan ibras sintéticas, la relación aguacemento en la supericie es m!s constante y, por lo tanto, se obtiene una mayor resistencia a la abrasión. - esta mejoría contribuye igualmente el hecho de que las fibras sintéticas soportan el asentamiento interno, lo que contribuye a mantener uniforme la e6udación ?sangrado@. #as fibras sintéticas reducen la fisuración pl!stica del concreto. Esto mejora su resistencia al impacto. El módulo de elasticidad relativamente bajo de las fibras sintéticas aporta la capacidad de absorción de choques o impactos. #as fibras sintéticas ayudan al concreto a desarrollar su integridad óptima a largo plao mediante la reducción tanto del asentamiento pl!stico como de la formación de fisuras por contracción, disminuyen la permeabilidad e incrementan la resistencia a la abrasión, la rotura y las fueras de impacto. #as fibras sintéticas son compatibles con todos los aditivos, los vapores de sílice y la química de los cementos.
¿COMO se utilizan las fbras sintéticas como reuerzo secundario? #as fibras sintéticas que cumplen cierto criterio con respecto al concreto endurecido pueden ser empleadas como refuero no estructural por temperatura o refuero secundario. Estas fibras deben tener documentación que confirmen su capacidad de mantener unido el concreto después de la fisuración. #a distribución uniforme de las fibras sintéticas a través de todo el concreto asegura la colocación crítica del refuero secundario.
(ILOTES, CASOS EN 3UE SE USAN (ILOTES
El ilote o sistema por pilotaje, es un tipo de cimentación profunda de tipo puntual, que se hinca en el terreno buscando siempre el estrato resistente capa de soportar las cargas transmitidas.
Cas$s e! ,e se ,sa! &il$tes Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial e6cediendo la capacidad portante del suelo. uede darse que los estratos inmediatos a los cimientos producan asientos imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidadT es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad. Cuando el terreno est! sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas e6pansivas. Cuando la edificación est! situada sobre agua o con la capa fre!tica muy cerca del nivel de suelo. Cuando los cimientos est!n sometidos a esfueros de tracción. Cuando se necesita resistir cargas inclinadasT como en los muros de contención de los muelles. Cuando se deben recalar cimientos e6istentes. -quí tenemos varios casos •
En edificios de altura e6puestos a fuertes vientos.
•
En construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo.
En la cimentación por pilotaje deben observarse los siguientes factore$ de incidencia 1. El roamiento y adherencia entre suelo y cuerpo del pilote.
;. #a resistencia por punta, en caso de transmitir compresiones, para absorber esfueros de tracción puede ensancharse la parte inferior del pilote, para que trabaje el suelo superior. 8. #a combinación de ambos. ara hincar el pilote siempre se busca el apoyo sobre una capa resistente que soporte las cargas transmitidas. Grecuentemente la capa firme est! a mucha profundidad, e ntonces el roamiento lateral puede ser de i mportancia seg+n el caso. Con un terreno mediocre en superficie y fuertes cargas, el roamiento lateral ser! menos importante cuanto m!s débiles sean las capas del terreno atravesadasT por ello conviene emplear este sistema.
+CÓ#O TRAFAHA EL &ILOTAHEor la forma en que trabaja el pilotaje, se lo clasifica en
Cime!taci'! Rí7ida de &rimer Orde!) El pilote trabaja por punta, clavado a gran profundidad. #as puntas de los pilotes se clavan en terreno firmeT de manera que se confía en el apoyo en ese estrato, a+n si hubiere una pequeña descarga por roamiento del fuste al atravesar
estratos menos resistentes. #o cual denota que las fueras de sustentación act+an sobre la punta del pilote, y en menor medida mediante el roamiento de la superficie lateral del pilote. Es el mejor apoyo y el m!s seguro, porque el pilote se apoya en un terreno de gran resistencia.
Cime!taci'! Rí7ida de Se7,!d$ Orde!) Cuando el pilote se encuentra con un estrato resistente pero de poco espesor y otros inferiores menos firmes. En este caso se debe profundiar hasta encontrar terreno firme de mayor espesor. El pilote transmite su carga al terreno por punta, pero también descarga gran parte de los esfueros de las capas de terreno que ha atravesado por roamiento lateral. (i la punta del pilote perfora la primera capa firme, puede sufrir asientos diferenciales considerables. Como en los de primer orden, las fueras de sustentación act+an sobre la planta del pilote y por roamiento con las caras laterales del mismo.
Cime!taci'! Ml$ta!te) Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran profundidadT e n este caso los pilotes est!n sumergidos en una capa blanda y no apoyan en ning+n estrato de terreno firme, por lo que la carga que transmite al terreno lo hace +nicamente por efecto de roamiento del fuste del pilote. (e calcula la longitud del pilote en función de su resistencia. En forma empírica sabemos que los pilotes cuya longitud es menor que la anchura de obra, no pueden soportar su carga.
#ATERIALES UTILIADOS "ADERA #a madera se emplea desde la prehistoriaT en ese entonces los habitantes lacustres construían sus choas apoy!ndolas sobre troncos hincados en el lecho del lago. Estos troncos lograron conservarse mientras las aguas que los rodeaban eran !cidas, es decir de pantanos turbosos. #os rollios de madera se conservan m!s tiempo si se los mantiene permanentemente mojados o secos, pero si se alternan estas condiciones de humedad, se destruyen r!pidamente. -ntes de colocar los pilotes se aconseja impregnarlos a presión con una sustancia protectora para evitar el ataque de hongos o insectos que destruyen sus fibras. #as maderas m!s usadas, por ser m!s económicas, son pino y abeto. (i se requiere de mayor resistencia por el ataque de a guas de mar o por impactos, se debe recurrir a maderas m!s
costosas pero de mayor durea, como por ejemplo la haya o la teca. #os rollios naturales son m!s económicos, pero si poseen sección cuadrada, son mejores para sus posibles empalmes. El hincado debe realiarse con golpeteo suave sobre la parte m!s gruesa del tronco. En pilotes m!s grandes la carga de trabajo no ha de superar las ;9 %. Esta clase de pilotaje se emplea donde el tronco de !rbol es un material habitual f!cil de encontrar en ese lugar, o cuando se trata de cimentaciones en onas lacustres.
AER* (e utilian con secciones en L o en Cajón. En tipo cajón pueden rellenarse de hormigon después de haberse colocado. - veces se constituye el pilotaje con perfiles planos empalmables, es el tablestacado, que se consiguen con secciones de acero laminado en caliente. (e los utilia como contención de tierras y como barrera del agua en caso de e6cavaciones para cimentaciones, sótanos. En muelles y onas ribereñas también sue le usarse. ara evitar la corrosión, el acero puede contener una cantidad importante de cobre , se lo llama acero de o6idación controlada o estar impregnado con pintura bituminosa. #os hincados en pilotes de acero son m!s fuertes y vigorosos. (i es necesario, pueden recuperarse y se les puede hacer variar su longitud por corte o por soldadura.
*+RET*, #os pilotes fabricados de este material se dividen en •
&il$tes &re6a1ricad$s
#os ilotes refabricados pertenecen a la categoría de Cimentaciones rofundas, también se los conoce por el nombre de ilotes remoldeadosT pueden estar construídos con concreto armado ordinario o con concreto pretensado. #os pilotes de hormigón armado convencional se utilian para trabajar a la compresiónT los de hormigón pretensado funcionan bien a la tracción, y sirven para tablestacas y cuando deben quedar sumergidos bajo agua. Estos pilotes se clavan en el terreno por medio de golpes que efect+a un martinete o con una pala met!lica equipada para hincada del pilote. (u sección suele ser cuadrada y sus dimensiones normalmente son de 80 cm. 6 80 cm. ó H9 cm. 6 H9 cm. %ambién se construyen con secciones he6agonales en casos especiales. Est!n compuestos por dos armaduras una longitudinal con H di!metros de ;9 mm. y otra transversal compuesta por estribos de varilla de sección / mm. como mínimo. #a cabea del pilote se refuera uniendo los cercos con una separación de 9 cm. en una longitud que oscila en 1 m. #a punta va reforada con una piea met!lica especial para permitir la hinca. •
&il$tes c$! c$!cret$ I! Sit,
Armaduras de !ilotes: #as armaduras se conforman como si fuesen jaulasT las armaduras longitudinales est!n constituídas por barras colocadas uniformemente en el perímetro de la sección, y el armado transversal lo constituyen un uncho en espiral o cercos de redondos de 3 mm. de sección, con una separación de ;0 cm.
El di!metro e6terior del uncho ser! ig ual al di!metro de pilote, rest!ndole / cmT así se obtiene un recubrimiento mínimo de H cm. #a cantidad de barras y el di!metro de las mismas, se calcula en función de la carga que deba soportar el pilote.
-ormi'onado de !ilotes: En referencia al concreto utiliado, con posterioridad al año 1222, la ELE obliga a utiliar concreto superiores a ;90 $mm; y con una consistencia medida en cono de -brams de 10 a 19 cm. Descabe.ado $ Encepado: #os pilotes se descabean, por ello, siempre se elimina el hormigón de baja calidad que queda en la parte superior. -sí quedan las armaduras al descubierto que se entrelaan al encepado. #a longitud de la armadura debe permitir que posterior al descabeado, queden sobresaliendo del pilote alrededor de 90 cm. #as armaduras longitudinales del pilote se empalman por un solape mínimo de H0 cm., van soldadas o atadas con alambre en toda su longitud. (i se utiliare cercos a modo de armadura transversal, los cierres se hacen por solape de / cm como mínimo, y van soldados o atados con alambre. El solapado se hace alternado para cercos sucesivos. (e atan firmemente las armaduras formando una jaula que soporte el concreto. Cada pilote se hormigona ?concreto@ de u na ve sin interrumpir la operación, no se admiten juntas de hormigonado. -l finaliar el pilote, debe quedar hormigonado a una altura superior a la definitivaT lo que e6cede de hormigón se demuele cuando ha fraguado. $o se debe efectuar la hincada con desplaamiento de pilotes o entibar en un !rea menor de 8 m. alrededor del pilote, hasta que el concreto tenga una resistencia mínima de 80 Mgcm;, de acuerdo a ensayos previos. osterior al descabeado los pilotes deben sobresalir del
terreno lo suficiente para permitir el empotramiento del hormigón de 9 cm mínimo para el encepado.
CEMENTO (ORTLAND TI(O V Cuando un profesional proyecta y construye una edificación no solo se preocupa por definir un nivel de resistencia del concreto, sino que debe establecer las características que esta mecla debe tener a fin de lograr que esta estructura cumpla con las condiciones de uso para las que fue proyectada durante toda su vida +til. ara ello, resulta fundamental conocer el grado de agresividad a los que ser!n sometidos los diferentes elementos componentes de las estructuras. La clasi(icación de los cementos se puede /acer se'ún di(erentes criterios, Las principales características distintivas en las %ue pueden basarse dic/os criterios pueden ser: 1. las clases o categorías resistentes ?resistencias mec!nicas mínimas o medias, usualmente la resistencia a la compresión a los ;/ días ;. los tipos de cemento ?cementos portland, cementos sider+rgicos, cementos puol!nicos, etc. 8. las propiedades características especiales m!s importantes ?bajo calor de hidratación, resistencia frente medios agresivos por ejemplo, sulfatos, r!pido desarrollo de resistencias, etc
CE#ENTO &ORTLAND Cemento hidr!ulico producido mediante la pulveriación del clinMer, compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidr!ulicos y que contiene generalmente una o m!s de las formas de sulfato de calcio como una adición durante la molienda.
TI&OS DE CE#ENTO &ORTLAND %ipo , %ipo , %ipo , %ipo F, %ipo F
CE#ENTO &ORTLAND TI&O El cemento portland %ipo F es un cemento de alta resistencia a los sulfatos, ideal para obras que estén e6puestas al daño por sulfatos. Este cemento se fabrica mediante la molienda conjunta de clínMer %ipo F ?con bajo contenido de aluminato tric!lcico _9:@ y yeso. >sado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de los sulfatos ?canales, alcantarillas, obras portuarias.
&r$%iedades -lta resistencia a los sulfatos.
A%licaci$!es deal para losas, tuberías y postes de concreto en contacto con suelos o aguas con alto contenido de sulfatos. ara cualquier estructura de concreto que requiera a lta resistencia a los sulfatos.
$orma >$E /080841;0014 Cementos resistentes a los sulfatos.
(u desarrollo de resistencia es m!s lento que en el cemento tipo . #a alta resistencia a los sulfatos del cemento tipo F se atribuye al bajo contenido de aluminato tric!lcico, no e6cediendo a 9:. El uso de baja relación agua4 materiales cementantes y baja permeabilidad son funda4 mentales para el buen desempeño de cualquier estructura e6puesta a los sulfatos. ncluso el concreto con cemento tipo F no puede soportar una e6posición severa a los sulfatos si tiene alta relación agua4 materiales cementantes. El cemento tipo F, como otros cementos, no es resistente a !cidos y a otras substancias altamente corrosivas. #a -(%B C 190 ?--(L%D B /9@ permite un enfoque físico y químico ?-(%B C H9; ensayo de e6pansión@ para la garantía de l a resistencia a los sulfatos del cemento tipo F. (e puede especificar cualquiera de los enfoques tanto físico como químico, pero no ambos simult!neamente. #os cementos tipos y F tienen menor contenido de C8-, lo que mejora la resistencia a los sulfatos. #a mejoría de la resistencia a los sulfatos resultante de la baja relación agua4 materiales cementantes, como demostrado por vigas de concreto e6puestas a suelos con sulfatos en un ambiente de mojadura y secado. (e presentan los promedios para concretos conteniendo una gran variedad de materiales cementantes, incluso los cementos tipos , , F, cementos adicionados, puolanas y escorias. #os cementos de moderada resistencia a los sulfatos y alta resistencia a los sulfatos mejoran la resistencia a los sulfatos de los miembros de concreto, tales como losas sobre el suelo, tubería y postes de concreto e6puestos a suelos con alto contenido de sulfatos.
C$!cret$ de alta d,ra1ilidad y resiste!cia a l$s s,l6at$s El concreto, sufre de deterioro cuando est! en contacto con sulfatos ?de calcio, de sodio y del !cido sulf+rico@. El principal mecanismo químico es la reacción de los sulfatos con el aluminato tric!lcio ?C8-@ formando Ettringita tardía, y con la ortlandita ?hidró6ido d e calcio@ formando
