Programa de Capacitación Continua 2013 - Obra Gris by GENERAMEDIOS S.A.

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PARTNERS:

CONTENIDO:

M Ó D U L O 1:

M Ó D U L O 2:

M Ó D U L O 4:

M Ó D U L O 5:

LECTURA DE PLANOS ARQUITECTÓNICOS

TOPOGRAFÍA CON CINTA Y MANGUERA

HORMIGÓN

ACERO DE REFUERZO

Lectura de planos arquitectónicos 2-5

Medición de un terreno con cinta 22-24

Características de sus componentes 39-41

Interpretación y lectura de planos estructurales (parte 1)

6-8

Determinar niveles con manguera 25-27

¿Cómo hacer el mejor hormigón? (parte 1)

42-44

Interpretación y lectura de planos estructurales (parte 2)

9-11

¿Cómo hacer el mejor hormigón? (parte 2)

45-46

Lectura de planos eléctricos

12-14

Lectura de planos sanitarios (parte 1)

Resumen: Vaciado, vibrado y curado del hormigón?

47-48

14-17

Lectura de planos sanitarios (parte 2)

18-20

Toma de muestras de cilindros de hormigón y prueba del cono de Abrams

49-50

Encofrado, Apuntalamiento y desencofrado

51-53

M Ó D U L O 3:

MOVIMIENTO DE TIERRA Identificación del tipo de suelo en obra

29-31

Excavación

32-34

Relleno

35-37

Características del material

55-56

Maqueta prototipo de vivienda Un proyecto arquitectónico es un conjunto de dibujos y diseños en dos dimensiones que nos ilustran el tamaño de una edificación. En ellos encontramos la información por medio de un lenguaje gráfico, utilizado por los arquitectos para transmitir lo que se va a construir a los clientes, constructores, técnicos, etc.

PLANTA ARQUITECTÓNICA

2 3

Conocer sobre lectura de planos arquitectónicos , no es sólo un trabajo para los constructores sino también para los maestros de obra.

En un plano arquitectónico encontraremos lo siguiente: 1- La Planta 2- Las fachadas 3- Los cortes 4- La implantación (cubierta y ubicación) 5-Escala

Es importante indicar que la base de la edificación se inicia a partir de los planos arquitectónicos. Esto le servirá al Ingeniero Civil para que realice los cálculos estructurales; al Ingeniero Eléctrico para que realice los planos eléctricos; al Ingeniero Sanitario para los planos sanitarios y todos los especialistas que intervienen de acuerdo al tipo de edificación. Además, en cada especialidad de plano se encontrará un título que identifica a cada uno de ellos.

LECTURA DE PLANOS ARQUITECTÓNICOS Es el dibujo correspondiente a la primera vista vertical interna de la edificación. En ella se encontrará la información de las dimensiones de cada área, espesores de paredes, vanos de puertas y ventanas con sus respectivas medidas y altura, identificación de ejes constructivos y la línea entrecortada que será la proyección de la cubierta. En cada ambiente se incluye una propuesta de mobiliario como es elcaso de la sala, comedor, dormitorios; en el baño se ubicarán las piezas sanitarias, así como la ubicación de la tina de baño. En la cocina se ubicarán los mesones, el lavadero, cocina y refrigeradora. Toda ambientación servirá para que los demás especialistas que intervengan en el proyecto puedan realizar los cálculos correspondientes. Se grafican las líneas de los cortes en los dos sentidos, que son la referencia de la dirección al dibujo que se indica en los cortes.

FACHADA

Con respecto a la fachada encontraremos las 3 vistas por los 3 lados del exterior de la edificación en este caso. Si fuere otra edificación con un número mayor de fachadas se incluirán todas las caras exteriores. En las fachadas podemos apreciar las ventanas, puertas exteriores, cubierta, aéreas exteriores, jardines, etc.

GRÁFICOS Arq. Stevenson Soriano, Catedrático de Medios de Expresión Arquitectónica / Arq. Boris Forero Fuentes, Catedrático de Diseño Digital

CORTES O SECCIONES

Son identificados en la planta con unas flechas que nos indicarán la vista interior de los cortes y hacia qué lado serán graficados. En este punto, se especificarán los niveles de piso iniciando en la cota 0, el nivel de piso interior, nivel de cielo raso o tumbado, pendiente de cubierta, distancia entre las correas de la cubierta y espesores de paredes. Los cortes son realizados en ambos sentidos de la construcción, es decir, en cruz. De esta forma se podrán mostrar todos los detalles necesarios. Es posible que en algunos casos se grafiquen un número mayor, pero estos aplicarán de acuerdo a la necesidad de la edificación.

LECTURA DE PLANOS ARQUITECTÓNICOS

IMPLANTACIÓN

7.60

UBICACIÓN DEL NORTE GEOGRÁFICO

Corresponde a la dimensión del terreno donde va a estar ubicada la edificación, medidas de retiros, laterales, posterior y de frente. Esto sirve para ubicar la edificación dentro del terreno, la dirección de las caídas de la cubierta (si tiene dos caídas habrá dos flechas como símbolo de esta pendiente), la estructura de soporte de la cubierta en los dos sentidos, así como las medidas y distancias. En esta sección del plano también se incluye la dirección del Norte, de acuerdo a la ubicación del terreno.

Cotas: son expresadas en la unidad de medida en metros, como por ejemplo 2.20, 0.60, etc. Nivel: son medidas verticales. Vano: son los espacios abiertos. Ejemplo, ventanas y puertas.

ESCALA

Corresponde a la proporción de medida graficada en el plano. Su verificación se la puede realizar con una regla triangular denominada escalímetro. En los planos arquitectónicos se utilizan las escalas 1:50 para la planta, fachadas y cortes. La escala 1:100 es para la implantación y planta de cubierta.

ESCALÍMETROS

GRÁFICOS Arq. Stevenson Soriano, Catedrático de Medios de Expresión Arquitectónica / Arq. Boris Forero Fuentes, Catedrático de Diseño Digital

4 5

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE UN PLANO ESTRUCTURAL 1

PLANOS ESTRUCTURALES

Los Planos Estructurales son una representación gráfica de elementos estructurales, que siguen unas ciertas normas para su dibujo y su posterior interpretación. Nos permiten guiarnos en la materialización de cualquier obra, por tal motivo, debe tener el orden secuencial del proceso constructivo, haciendo constar, cada etapa de manera general, mostrando además los detalles de cada

elemento estructural que la conforma o que se construyen conjuntamente, así por ejemplo: CIMENTACIÓN (A) , con su planta general y el detalle de cada uno de sus elementos estructurales, como son: PLINTOS y/o ZAPATAS, RIOSTRAS y/o VIGAS DE ZAPATAS, MUROS, o elementos que se construyen conjuntamente, como: CIS-

TERNAS, ARRANQUE DE ESCALERA, COLUMNAS, etc. Otras etapas constructivas podrían ser, según la edificación: LOSA DEL 1º NIVEL, con una planta de la losa en general y los detalles de las VIGAS, NERVIOS, SECCIÓN TIPO, COLUMNAS y/o MUROS, etc., y así, 2º, 3º,….NIVEL y VIGAS DE CUBIERTA, de ser el caso.

A) PLANO ESTRUCTURAL 1 DE 3. DETALLES DE COMENTACIÓN

2 FORMATO Es el tamaño de la hoja o papel del Plano, en el que se representan los elementos de construcción, está definido por su ancho y su alto. Las medidas más comunes en nuestro medio son las del Formato ISO, Serie A:

SERIE A A0 A1 A2 A3 A4

MEDIDAS EN MM. 841 x 1.189 594 x 841 420 x 594 297 x 420 210 x 297

INTERPRETACIÓN Y LECTURA DE PLANOS ESTRUCTURALES PARTE 1

INDIVIDUALIDAD DE LOS PLANOS ESTRUCTURALES Los planos estructurales son individuales (uno para cada obra), porque son el resultado de las características específicas propias y únicas de cada edificación, que responden al tipo de suelo, a la carga que va a soportar durante su vida útil y a la respuesta sísmica que se espera, de acuerdo, entre otras cosas, a su uso.

CONTENIDO DE LOS PLANOS

Igual que en los planos arquitectónicos, los estructurales deben contar con el nombre del dibujo, ejemplo: E 1/3, E 2/3, E 3/3, lo que significa que la obra tiene tres planos estructurales y que se lee: Plano Estructural uno de tres, Plano Estructural dos de tres y Plano Estructural tres de tres. También cuentan con un rótulo, donde se hace constar principalmente, el nombre de la obra y los responsables técnicos, tanto en el diseño estructural, el cual deberá ser necesariamente un ingeniero civil, y el responsable de la construcción, que podrán ser ingenieros civiles o arquitectos. Esta información se la debe encontrar en todos los planos, sin excepción. Los planos estructurales se dividen en Planos de Conjunto o Plantas y Planos de Detalles y especificaciones, que contienen:

B) PLANO ESTRUCTURAL 2 DE 3. LOSA PLANTA ALTA. DETALLE DE VIGAS DE LOSA Y ESCALERA

6 7

CRÉDITOS Estudiantes deL 5º y 6º Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

INTERPRETACIÓN Y LECTURA DE PLANOS ESTRUCTURALES PARTE 1

5 PLANOS DE CON-

JUNTO O PLANTAS:

Las plantas estructurales son dibujos de planos horizontales acotados, en los cuales se representan en forma general y en conjunto, los diferentes elementos que conforman la estructura en las diferentes etapas constructivas, representada generalmente por los diferentes niveles del edificio, desde la cimentación hasta la cubierta.

6 PLANOS DE DETALLES Y ESPECIFICACIONES Los planos de detalles y especificaciones incluyen principalmente: a. CORTES (VISTA INTERIOR) de los diferentes elementos estructurales que conforman la estructura general. b. DETALLE DEL MEJORAMIENTO DEL TERRENO PARA APOYAR LA CIMENTACIÓN, con especificaciones del tipo de material y altura de capas de relleno, así como el porcentaje de compactación requerido en obra. c. RESISTENCIA A COMPRESIÓN DEL HORMIGÓN (f´c) , a los 28 días de fraguado, para la cual se diseña cada parte de la estructura. Esta resistencia se expresa en Kg/cm2 (Kilogramo por centímetro cuadrado) o en MPa (Mega Pascales). Un MPa =10.2 Kg/cm2 d. RESISTENCIA DEL ACERO DE LA ARMADURA (fy) también expresada en Kg/cm2 (Kilogramo por centímetro cuadrado) o en MPa (Mega Pascales). e. TAMAÑO Y POSICIÓN DE TODOS LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES y el número, diámetro, espaciamiento y ubicación del acero de refuerzo. f. LONGITUD DE ANCLAJE DE LA ARMADURA, posición y longitud de los empalmes por traslapos.

C) PLANO ESTRUCTURAL 3 DE 3. DETALLES DE VIGAS DE CUBIERTA Y ESCALERA

ELEMENTOS ESTRUCTURALES: Plintos, riostras, columnas, vigas, losas, etc. F´C: Simboliza la resistencia que deberá tener el hormigón a los 28 días de fundido. FY: Simboliza la resistencia del acero de refuerzo utilizado en la obra. ANCLAJE: Ganchos a 90º, llamados también escuadras y ganchos a 180º, que empotran las varillas dentro del hormigón, se los usa generalmente en los extremos de los elementos estructurales. TRASLAPO: longitud de una varilla que se superpone con otra, cuando las longitudes de cada una de ellas son menores a la longitud total del elemento estructural que refuerzan, dando así continuidad .

LECTURA E INTERPRETACIÓN DE PLANOS ESTRUCTURALES 1

GENERALIDADES

El propósito final de los planos es el de coordinar el proceso constructivo entre diseños arquitectónicos, estructurales y de instalaciones, manteniendo una estrecha relación. Para este fin, nos ayudamos de las líneas o ejes de referencia y de acotado, que son elementos gráficos invariables y presentes en los diferentes tipos de planos correspondientes al mismo proyecto y que nos permiten la localización espacial de los elementos estructurales en el momento del replanteo en obra de dichos planos. a. EJE FIJO DE COLUMNA

Estos ejes de referencia se los hace coincidir frecuentementet con los “ejes fijos de columnas”, que se refieren a los ejes que ubican a las caras de columnas que no se desplazan al pasar de un nivel al otro, considerando que usualmente las secciones de las columnas varían entre piso y piso, disminuyendo mientras subimos de un nivel a otro, permitiéndonos facilitar el proceso de replanteo de cada piso, al mantener la misma distancia entre cara y cara fijas, de las columnas consecutivas. Los planos tienen una forma de lectura que se hace de izquierda a derecha sobre los ejes horizontales y de arriba hacia abajo sobre los ejes verticales, se acostumbra usar, aunque no es obligatorio, números arábigos para los ejes horizontales y letras mayúsculas para marcar los ejes horizontales. La representación gráfica se la hace usando “escalas”, que son las rela-

ciones que existen entre las dimensiones o cotas del dibujo o plano y las dimensiones o cotas en la obra, así por ejemplo:

ESCALA

REPRESENTA

POR

1:50

1 centímetro en el dibujo

cada 50 cm en la obra.

1:100

1 cm en el plano

cada 100 cm en la obra.

Cabe anotar que en los planos estructurales de conjunto, las escalas más usadas son 1:50 o 1:100 (si el área de implantación es muy grande) y para los planos de detalles, se usan escalas 1:10, 1:20 ó 1:25, recalcando que normalmente las escalas en los detalles no son las mismas para las dimensiones verticales y las horizontales, con el afán de resaltar precisamente los detalles del elemento estructural dibujado, teniendo presente que para todos los efectos, se debe adoptar como criterio básico: la cota prevalece sobre la escala.

CRÉDITOS Estudiantes deL 5º y 6º Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

8 9

INTERPRETACIÓN Y LECTURA DE PLANOS ESTRUCTURALES PARTE 2

SÍMBOLOS Y NOTACIONES PARA ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO

Dentro de cada dibujo, representado generalmente en los cortes, se puede observar ciertos símbolos y abreviaciones que nos

SÍMBOLOGÍA

dan información de la ubicación de refuerzos y la cantidad de varillas que van en la estructura, dichos símbolos son:

NOMENCLATURA

SIGNIFICADO

Número o cantidad de varilla

Diámetro de varilla

Est.

Estribo

C/ ó @

Espaciamiento entre varillas (en estribos o en mallas)

b. ESTRUCTURA DE HORMIGÓN ARMADO

¿CÓMO SE LEE? Est. Ø 10mm c/10 cm 1/3s ext. ; Est. Ø 8mm c/15 cm 1/3 medio.

SIGNIFICADO Estribos de 10 milímetros, espaciados cada 10 centímetros, en los tercios extremos del elemento estructural (columna o viga) y estribos de 8 milímetros, espaciados cada 15 centímetros, en el tercio medio del elemento estructural.

Es decir, que si una columna tuviera tres metros de altura, el metro que está en la parte inferior y el que está en la parte superior, deberán tener estribos de 10 mm espaciados 10 cm y el metro que está en el medio de la columna, deberá tener estribos de 8 mm espaciados 15 cm.

d. RIOSTRAS

CRÉDITOS Estudiantes deL 5º y 6º Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

FORMULACIÓN

SIGNIFICADO

4Ø12mm @ 15cm

4 varillas de 12 milímetros espaciadas cada 15 centímetros.

6Ø10mmx3.30m

6 varillas de 10 milímetros por 3.30 metros de longitud.

c. DETALLE DE COLUMNA

INTERPRETACIÓN Y LECTURA DE PLANOS ESTRUCTURALES PARTE2

3 DESPIECE DE VARILLAS También se puede detallar el doblado y dimensiones de las varillas, asignándoles, por su geometría, codificaciones con letras y números, para su identificación, así por ejemplo: Mc501, V1023, Esc231, etc., tratando de identificar el elemento estructural (muro, vigas y escaleras) y su ubicación en un nivel determinado o un eje específico. Establecer estos detalles de la geometría y dimensiones de las varillas se denomina “despiece”.

4 CORTE Y CUBICACIÓN DE LA ARMADURA Con el “despiece” identificamos el número de varillas con iguales geometrías y dimensiones para incluirlas en una “planilla de hierro” o “planilla de corte”, cuyo objetivo es, usando las alternativas de largos de varilla que se encuentran en el mer-

cado, de 9 m y 12 m, obtener el menor desperdicio posible de material y calcular las cantidades de acero de refuerzo, que por cada diámetro de varilla, que se va a necesitar en la obra, a esto se denomina también “cubicación de la armadura”.

e. VIGA PERIMETRAL Y DE CUBIERTA

10 11 ACOTADO O COTA: Representación gráfica de la dimensión de un elemento constructivo o la distancia entre elementos constructivos. Su unidad de medida podría ser: milímetros /mm), centímetros (cm), o metros (m). REPLANTEO: Trasladar la localización espacial de los elementos constructivos, que se encuentran en los planos, a la obra. ESTRIBO: Refuerzo transversal en vigas y columnas de hormigón armado, que sirve para resistir esfuerzos de corte y de torsión. Sus ganchos deben ser doblados obligatoriamente a 135º.

CRÉDITOS Estudiantes deL 5º y 6º Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

PARTES INTEGRANTES DE UN DISEÑO ELÉCTRICO 1.- PLANO ELÉCTRICO 2.- ESTUDIO DE CARGA 3.- MEMORIA TÉCNICA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO 4.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS MATERIALES A UTILIZAR.

5.- ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN 6.- APROBACIÓN DEL DISEÑO POR PARTE DE LA EMPRESA ELÉCTRICA 7.- PRESUPUESTO REFERENCIAL

1 PLANO ELÉCTRICO Su presentación se debe realizar en uno de los formatos estandarizados: A4, A3, A2, A1 y A0 que existen. Los formatos más adecuados para manejar en obra son los A2 y A1, con las limitaciones que implica la relación entre las medidas reales y la escala asumida para el dibujo y/o el ajuste que se requiera para su impresión.

El calibre de los conductores apropiados para los circuitos de alumbrado no debe ser menor al No. 12 AWG (American Wire Gage) en razón de considerar sus condiciones eléctricas y mecánicas.

Los ojos de buey y/o los artefactos eléctricos deben ser conectados a los circuitos de alumbrado, por medio de El plano debe contener la informa- conectores de torsión o por medios ción suficiente y necesaria para que manuales, cuidando de encintar las el constructor de la instalación eléc- uniones de forma adecuada. trica no guarde ninguna duda respecto a los parámetros establecidos Por razones de seguridad, los inen el diseño. Para ello debe contener terruptores que se utilicen deben por lo menos: tener una capacidad no menor a 10 amperios.

A.- LOS CIRCUITOS DE ALUMBRADO

Deben incluir las salidas de alumbrado perfectamente definidas y ubicadas; esto es empotradas en losa, en el tumbado falso o en calidad de apliques sobre una pared.

Para la ubicación de las salidas de alumbrado es necesario tener presente si el servicio que va a prestar es de alumbrado ambiental general, de alumbrado directo o de alumbrado indirecto, tratando que su ubicación sea simétrica, en lo posible, respecto al ambiente arquitectónico, y tomando en consideración su altura de montaje.

El número de salidas de alumbrado no debe ser superior a siete, lo que implica que la carga en amperios que debe soportar un circuito no debe ser mayor a 7 amperios, asumiendo que cada salida de alumbrado no sobrepasa los 100 El objeto final que debe cumplir la iluminación de todo ambiente arwatts de carga. quitectónico, es que no existan zoSi se tratara de una lámpara colgante, nas diferenciadas en cuanto a nivese deben prever los mecanismos de les de iluminación. suspensión adecuados y confiables. TEXTO MSc. Salvador Encalada Sotomayor.

GRÁFICOS José Machado Hoyos, estudiante de 5to curso de la Facultad de Arquitectura e Ingeniería Civil de la Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

LECTURA DE PLANOS ELÉCTRICOS GRÁFICO 1. DIAGRAMA UNIFILAR Tratándose de una vivienda económica la tubería para los circuitos de alumbrado y de tomacorrientes puede ser de PVC, siempre que los acoples entre tubo y tubo se hagan utilizando cemento de contacto, y los acoples entre tubos y cajas rectangulares y/o octogonales se hagan mediante los conectores tipo EMT de la medida adecuada.

C.- LOS PANELES O CENTROS DE CARGA

Contienen los breakers protectores de los circuitos, se deben colocar en una área accesible de la cocina, donde esté una persona que pueda desconectarlos rápidamente si fuera necesario.

B.- LOS CIRCUITOS DE TOMACORRIENTE Deben contener las salidas de perfectamente definidas y ubicadas, esto es empotradas en pared, a una altura referencial de 40 centímetros sobre el piso acabado; empotradas sobre mesones a una altura referencial de 15 centímetros sobre el nivel del mesón acabado.

Por razones de seguridad y calidad de voltaje, todas las salidas de tomacorrientes deben hacerse con tomacorrientes polarizados, es decir, tener la salida para la conexión a tierra de los artefactos eléctricos que en ellos se conecten.

Para los circuitos de tomacorrientes de uso general, el número de salidas de no debe ser superior a siete, lo que implica que la carga en amperios que debe soportar un circuito no debe ser mayor a 10 amperios, asumiendo que cada salida de alumbrado no sobrepasa los 120 watts y que la carga total del circuito no es mayor a 1200 watts.

El calibre de los conductores apropiados para los circuitos de tomacorriente no debe ser menor al No. 10 AWG y deben estar constituidos por 3 conductores: uno para corriente, uno para neutro y uno para tierra, en razón de sus requerimientos eléctricos y mecánicos.

CIRCUITOS DE TOMACORRIENTE TOMACORRIENTE

CANTIDAD VOLTIOS

Bomba de agua

120 voltios

Acondicionadores de aire

240 voltios

Cocina eléctrica

240 voltios

Calentador de agua

240 voltios

* Estos circuitos deben ser individuales y completamente independientes.

TEXTO MSc. Salvador Encalada Sotomayor. GRÁFICOS José Machado Hoyos, estudiante de 5to curso de la Facultad de Arquitectura e Ingeniería Civil de la Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

Los tomacorrientes deben ser conectados a los circuitos de tomacorrientes, por medio de conectores de torsión o por medios manuales, cuidando de encintar las uniones de forma adecuada. Por razones de seguridad, los tomacorrientes que se utilicen deben tener una capacidad no menor a 10 amperios. En los ambientes de dormitorios, sala y comedor, se deben ubicar los tomacorrientes de forma que no obstruyan la ubicación de camas, veladores, sofás, aparadores, etc. En la cocina se deben distribuir de tal forma, que al usar los artefactos eléctricos propios de la cocina no se interfieran unos con otros. Los artefactos que se desconecten de los tomacorriente no deben ser halados desde el cable, sino retirados desde agarrando su enchufe.

D.- ACOMETIDA. Por razones de continuidad eléctrica y mecánica, la tubería por la que se lleven los conductores que conectan la salida del medidor con el panel o centro de carga, debe ser metálica de la medida adecuada a los conductores que lleva en su interior. Los tubos EMT utilizados serán acoplados entre si mediante uniones EMT, y las juntas entre los tubos y la caja del medidor o el panel de circuitos o centro de carga, se hará mediante los conectores EMT apropiados. Si la acometida de baja tensión es aérea se introducirá por un tubo rígido de la medida adecuada, que conectará la caja del medidor por un lado y, por el otro lado, estará rematado por un reversible. El acople del tubo con el medidor se hará mediante tuerca tipo corona y contratuerca. El terminal de neutro de la base socket del medidor se conectará a una varilla tipo copperweld de 5/8” x 6 pies, que se enterrará totalmente en el suelo con el propósito de garantizar que el neutro esté debidamente aterrizado, y que los eventuales cortocircuitos que se pudieran producir se descargarán y disiparán rápidamente a tierra.

PARTES INTEGRANTES PLANOS En el plano deben constar los detalles de construcción que faciliten con claridad y precisión como realizar un trabajo. El plano debe contener el diagrama unifilar del sistema (ver gráfico 1) y la implantación del departamento o la villa en el área de ubicación correspondiente.

12 13

LECTURA DE PLANOS ELÉCTRICOS El plano, además, debe contener el nombre del dueño del inmueble, el número del plano, la escala utilizada, el nombre del profesional responsable del diseño, la fecha de elaboración, etc. El plano debe incluir una tabla de simbología que permita al usuario entender con claridad e identificar cada uno de los elementos que forman parte del diseño.

2 ESTUDIO DE CARGA

6 APROBACIÓN DE LOS PLANOS POR PARTE DE LA EMPRESA ELÉCTRICA

7 PRESUPUESTO REFERENCIAL

Se deben presentar tres juegos de carpetas que contengan la información señalada en los numerales del 1 al 10, proceso previo que conduce a la instalación del medidor por parte de la Empresa Eléctrica una vez que se han pagado los valores que correspondan al servicio solicitado.

Se debe realizar una evaluación de la carga que soportará la instalación con el propósito de justificar el calibre de los conductores de los circuitos, la capacidad de los breakers tipo enchufable a instalar en el Panel Centro de Carga, el breaker principal y el medidor que se debe solicitar a la Empresa Eléctrica.

Solo se debe presentar al promotor del proyecto o al dueño del inmueble, según sea el caso. Este presupuesto puede incluir el análisis de precios unitarios, si el propietario así lo exige.

S 1-2-3 A2

A1 a

3 MEMORIA TÉCNICA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO

Contendrá los antecedentes, las normas utilizadas y todo detalle explicativo que complemente y aclare la información contenida en los planos.

S S

4 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LOS MATERIALES A UTILIZAR Como es el caso de conductores eléctricos, tubería, accesorios, paneles, cajas de conexión, breakers, etc. que permitan garantizar la buena calidad de los materiales a utilizar, considerados en el diseño.

b 1

Sb S M

5 ESPECIFICACIONES DE CONSTRUCCIÓN Se refiere a los pasos, métodos y detalles que se deben cumplir para que la instalación eléctrica a realizar cumpla con los requisitos de seguridad, eficiencia y confiabilidad que se requieren. AMPERIOS: Unidad de intensidad de corriente eléctrica en un circuito.

VARILLA COPPERWELD: Es un elemento de núcleo de acero y revestido de cobre que sirve para realizar la puesta a tierra.

PVC: Tubería plástica calificada para su uso en instalaciones eléctricas, sanitarias, etc.

BASE SOCKET: Soporte donde se ubicará el medidor de consumo de energía eléctrica.

EMT: Es una unión de acero galvanizado.

SUMINISTRO DE AGUA POTABLE (AA.PP.) EN UNA EDIFICACIÓN SUMINISTRO EXTERNO DE AGUA POTABLE Generalmente, la distribución para el consumo de agua potable en las zonas urbanas se realiza a través de la red pública, y en los casos donde no se dispone de ella, esa distribución se hace mediante el uso de tanqueros. Esta será la primera consideración a tomar en cuenta, para suministrar de agua potable a una edificación. Dependiendo del tipo de abastecimiento deberá considerarse, o no, la necesidad de disponer de un sistema de almacenamiento del agua, usando cisterna o tanques.

SISTEMAS DE SUMINISTRO INTERNO DE AGUA POTABLE El suministro hacia el interior de las edificaciones, puede hacerse con alguno de los tres sistemas siguientes:

SUMINISTRO DIRECTO

Es el sistema que opera directamente con la presión propia de la red pública.

VENTAJAS •No requiere almacenamiento

ni bomba.

DESVENTAJAS • Si

se suspende el suministro público no hay agua disponible.

•La presión en la red interior varía de acuerdo a la diferencia de altura; a los pisos superiores les llega • No se contamina el agua como con- el agua con menor presión que los inferiores. secuencia de cisternas o tanques mal lavados. • Menor costo.

SUMINISTRO POR GRAVEDAD

El sistema está formado por un tanque elevado de almacenamiento que proporciona, por desnivel, la presión a la red a través de una cisterna, también de almacenamiento. Una bomba eléctrica permite que el agua suba al tanque elevado, que posee un “automático” para

Tanque de agua potable, Barrio Las Peñas.

controlar los niveles del tanque, encendiendo o apagando la bomba. VENTAJAS

DESVENTAJAS

• Se proporciona una

•

presión suficiente.

Sobrecarga en las edificaciones.

• Se asegura una la provi-

• Existen mayores posibilida-

sión continua de agua.

des de contaminación.

• Se asegura una reserva de

• Hay un incremento en agua, en caso de suspenel costo con respecto a la sión del servicio público de alimentación directa. agua y/o electricidad.

SISTEMA HIDRONEUMÁTICO

Consta de un tanque hermético presurizado al que se le suministra agua de la cisterna a presión, mediante una bomba. VENTAJAS • Proporciona una presión

uniforme y regulada en toda la edificación.

DESVENTAJAS Mayor costo de adquisición y mantenimiento. •

• Es forzoso contar con

una cisterna.

• No se recarga a la edifica-

• Hay un incremento en

el costo con respecto a la ción con un peso adicional. alimentación directa. • La interrupción de la energía eléctrica y el daño de la bomba o del tanque, suspende el suministro casi inmediatamente.

AGRADECIMIENTOS A: Arq. Josue Real Moreira / Estudiantes del Quinto Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil. Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

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LECTURA DE PLANOS SANITARIOS I PARTE

LECTURA DE PLANOS SANITARIOS El plano de suministro de agua potable es la representación gráfica de la ubicación y diámetro de las tuberías y accesorios que las unen y controlan su caudal, así como la ubicación y características de los equipos y piezas sanitarias que permiten el funcionamiento y servicio. Deben contener, principalmente, la siguiente información:

EQUIPOS Y PIEZAS SANITARIAS NOMBRE

DESCRIPCIÓN

MEDIDOR

Para el caso del abastecimiento a través de la red pública, se indicará la ubicación del medidor. Este es proporcionado e instalado por el operador de agua potable, y permitirá calcular el consumo para hacer el cobro.

ACOMETIDA

Es la tubería que conecta la red de distribución pública con la edificación. Esta podrá terminar en la cisterna o conectarse con la tubería de alimentación, utilizando una llave de paso que controlará el abastecimiento en toda la edificación.

CISTERNA

Espacio destinado para el almacenamiento del agua, cuando la presión de la red púbica no es suficiente o si el abastecimiento se da por tanqueros. Se indicará sus dimensiones, su volumen y los accesorios necesarios, como llave de paso, flotador para el control de nivel, válvula check y tubería absorbente.

BOMBA DE AGUA

Impulsa el agua desde la cisterna al tanque hidroneumático o al tanque elevado. Se indicarán sus especificaciones técnicas (HP, Hz, Amp, V, rpm), diámetros de los tubos absorbente y expelente.

TANQUE HIDRONEUMÁTICO O TANQUE DE PRESIÓN:

Es el que proporciona presión a un sistema de distribución de agua, se debe indicar su capacidad, generalmente expresada en galones.

TANQUE ELEVADO

Es el almacenamiento de agua que produce la presión en un sistema por gravedad, se debe indicar su capacidad expresada generalmente en litros.

ALIMENTACIÓN

Es el que enlaza la llave de paso del inmueble con la red de distribución de la edificación. Este tramo de tubería se recomienda que este accesible para su reparación o mantenimiento.

RED DE DISTRIBUCIÓN INTERIOR PIEZAS SANITARIAS ROTULACIÓN

Son las tuberías que partiendo del tubo alimentador, llevan el agua hasta las piezas sanitarias. Son los puntos de consumo. Información sobre el nombre de la obra, su ubicación, responsables técnicos, escalas, fechas e identificación del plano (Ej.: S-1/1, se lee, plano sanitario uno de uno).

AGRADECIMIENTOS A: Arq. Josue Real Moreira / Estudiantes del Quinto Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil. Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

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Existen varios aspectos a considerar, al momento de realizar la lectura de planos de agua potable:

Conocimiento pleno de la simbología que se utiliza para las instalaciones.

Conocimiento de cada una de las partes, accesorios y materiales a utilizarse (ver cuadro).

Se debe prestar una atención especial al diámetro de las tuberías a utilizar: ¿Son todas del mismo diámetro?, ¿qué tramo del recorrido es diferente en diámetro? Debe tomar en cuenta que todas las válvulas llaves y accesorios se verán afectadas si el diámetro difiere.

Es importante identificar cuál es el sentido del flujo del agua y cuáles las partes del sistema de distribución.

En el sistema de distribución de agua potable, todo el trazado y su puesta en obra se deberá realizar de manera ortogonal, o sea, con cambios de dirección a 90°. Deberá estar a no menos de 60 cm de una instalación de aguas servidas, para así evitar contaminación.

LECTURA DE PLANOS SANITARIOS I PARTE

PLANO ISOMÉTRICO

Se debe conocer la escala en que fue hecho el plano al momento de cuantificar los metros de tubería según sus diámetros, tipos de uniones, accesorios y válvulas.

De ser posible, realizar una isometría de la distribución de AA. PP, ya que nos permitirá conocer la cantidad de piezas, uniones y accesorios reales que requerimos. Recuerde, un plano es trabajado en 2 dimensiones (ejes X, Y), pero una isometría se desarrolla en 3 dimensiones (ejes X, Y, Z).

El trazado de la red de distribución debe ser lo más simple posible, evitando cambios de dirección innecesarios. Cada cambio de dirección requiere de accesorios y genera fricción en el recorrido del flujo. A más fricción menos presión.

GLOSARIO DE T ÉR MINO S

FRICCIÓN: Roce del agua contra la tubería y accesorios, la fricción disminuye la presión del sistema TRAZADO ORTOGONAL: Recorrido de tuberías de agua, siempre manteniendo los cambios de dirección a 90° (a escuadra).

CONSUMO DE AGUA EN UNA VIVIENDA

NIVEL SOCIOECONÓMICO

CONSUMO L/persona/día

El consumo de agua para uso residencial se establece en L/persona/día, se lee litros por persona por día, y depende del estrato socioeconómico al que se pertenece, de acuerdo al siguiente cuadro:

ALTO

120-150

ISOMETRÍA: Trazado esquemático del recorrido de tuberías en los ejes X,Y,Z; no se dibujan piezas sanitarias, paredes o mobiliario.

MEDIO

200-250

Hp: Horse power o caballo de fuerza.

ALTO

350 +

Hz: Hertz o hercio, es la frecuencia eléctrica, en América es de 60 hz y en Europa de 50hz

EJEMPLO: Si tenemos una familia tipo de 5 personas de nivel socioeconómico bajo: 5 Personas x 150 L/dia = 750 L/día, será el consumo de la familia en un día. Si queremos calcular el tamaño del almacenamiento para una cisterna, a este cálculo debemos

AGRADECIMIENTOS A: Arq. Josue Real Moreira / Estudiantes del Quinto Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil. Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

L: Litros

añadirle un 50% ó 100% de reserva, dependiendo de las características de la empresa proveedora del servicio, por lo que la cisterna debería tener un volumen de 1500 litros. Si sabemos que: 1m3 = 1000 L; se necesitaría una cisterna con las siguientes dimensiones : 1,00+0.25 de alto para permitir la instalación del flotador de control de nivel de agua x 1,50 de largo x 1,00 de ancho.

V: Volts o voltios, es el voltaje con el que la bomba debe operar, puede ser de 120V ó 220V. Amp: Es la magnitud de corriente que la bomba va a demandar del suministro eléctrico cuando se encuentre funcionando. Rpm: Revoluciones por minuto, es decir, la cantidad de giros que realizar el eje de la bomba durante un minuto. Lo más común es que sea cercana a los 1 800 rpm o si es una bomba mucho muy grande hasta las 3 600 rpm.

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Pozo séptico Toda edificación requiere de sistemas de alcantarillado que permitan la recolección y evacuación de las aguas servidas (AA.SS.) y las aguas lluvias (AA.LL.). Estos sistemas de recolección y evacuación de las edificaciones dependerán de la infraestructura con que cuente el entorno en donde esté ubicada dicha edificación. Así, una comunidad podrá contar con una infraestructura sanitaria mixta, es decir que unifique la recolección de las agua lluvias y aguas servidas en un solo colector, o que estas sean individuales, un colector para cada sistema; puede ser también que cuente con uno de los dos sistemas o que, simplemente, no dispongan de ellos. Para este último caso la evacuación de aguas servidas se realizará hacia un pozo séptico y las aguas lluvias se direccionarán hacia zonas propicias para su infiltración en el suelo.

PARTES COMPONENTES DE LA RECOLECCIÓN INTERNA SIFÓN Llamado también trampa o sello hidráulico, es usado para impedir el reflujo de los gases del sistema e ingresen a la edificación.

En sistemas de alcantarillado mixto, la descarga de las aguas servidas y de lluvias se harán directamente al mismo sistema. Para el caso de sistemas de alcantarillado individual, las aguas lluvias se las llevará hasta la cuneta del bordillo más cercano.

Algunas piezas como el inodoro o urinario, traen incorporado de fábrica el sifón. A otras piezas como los lavatorios, lavaderos de cocina, lavaderos de ropa y duchas, es necesario instalarles el sifón para su perfecto funcionamiento.

RECOLECCIÓN INTERNA DE AGUAS SERVIDAS

TUBERÍAS DE RECOLECCIÓN

Todo punto de agua potable genera la necesidad de un punto de recolección y evacuación de dicha agua, una vez que se la ha usado; por lo que este sistema comienza en cada una de las piezas sanitarias previstas para cada edificación, continúa con las tuberías de recolección, para terminar con las tuberías de evacuación, como bajantes y tubos de ventilación.

Para que los desechos puedan ser evacuados en la red de tuberías, es importante recordar que este sistema funciona por gravedad, y que debe existir una inclinación que permita el fácil recorrido de la descarga hasta las cajas de recolección o de registro. La pendiente mínima (inclinación) permitida es 1%, es decir, un centímetro de inclinación por cada metro de recorrido en la tubería.

AGRADECIMIENTOS A: Arq. Josue Real / Estudiantes del Quinto Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil. Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

LECTURA DE PLANOS SANITARIOS II PARTE

Tubería de evacuación, unión de bajantes.

Salida de desagüe

Al realizar el diseño de la red de desagües es importante identificar cuál es la pieza principal. La de mayor caudal de descarga, generalmente, será el inodoro, dado que su descarga transporta líquidos y sólidos, por lo que requiere que la tubería tenga un diámetro de 4”. Como norma, las tuberías de desagüe de las demás piezas existentes (lavamanos, ducha, bidet, etc. ) en un baño, cuyo diámetro son de 2”, deberán tributar a la tubería principal de 4” ; uniéndose con un ángulo de inclinación 45° en sentido del flujo de descarga. Cabe indicar que la tubería más importante, siempre descargará de manera directa en la caja de registro más cercana.

TUBERÍAS DE EVACUACIÓN: BAJANTES

VENTILACIÓN

Tubería vertical encargada de evacuar los desechos desde los niveles altos hasta la planta baja.

Tiene por objeto dar entrada al aire exterior en el sistema de evacuación para evitar la formación de vacios y y facilitar su circulación. Las tuberías de ventilación puede ventilar cada pieza sanitaria, una unidad sanitaria o una bajante.

AGRADECIMIENTOS A: Arq. Josue Real / Estudiantes del Quinto Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil. Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

ACCESORIOS Corresponden a las conexiones de las tuberías de recolección, a las conexiones con las tuberías de evacuación, así como las conexiones con las piezas sanitarias; permiten también conectar tuberías de diferente diámetros. Estos accesorios pueden ser: codos, tees, yees y reductores.

EVACUACIÓN EXTERNA DE AGUAS SERVIDAS La evacuación externa de aguas servidas de una edificación se realiza usando las denominadas “cajas de registro”, ubicadas, casi siempre, en el perímetro de la implantación de la edificación. Las cajas de registro sirven para recibir las descargas de aguas servidas de la edificación en forma directa, desde cada pieza o batería sanitaria, o a través de las bajantes. Sirve, además, para cuando el flujo de la descarga se desvía y para dar mantenimiento al sistema, limpieza y reparación. Las cajas de registro existentes en la edificación se conectarán por medio de las tuberías colectoras, las que permitirán evacuar las aguas servidas desde el interior de la edificación, hasta la red púbica de alcantarillado existente. La distancia permitida entre cajas de registro varia de 4 a 6 metros de acuerdo al diseño La tubería de desagüe colector, para su descarga, deberá mantener una pendiente mínima de 1%, que permitirá su perfecta evacuación, y un diámetro no menor de 4”.Puede utilizarse tuberías de Hormigón simple o PVC.

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LECTURA DE PLANOS SANITARIOS II PARTE

LECTURA DE PLANOS SANITARIOS Los planos de instalaciones de aguas servidas y aguas lluvias se incluyen, por lo general, con los planos de distribución de agua potable. En ellos se representan gráficamente la ubicación y diámetro de las tuberías y accesorios que las unen; y deben contener la siguiente información: Diámetro de las tuberías y accesorios Pendientes mínimas de la red. Dirección del flujo. Ubicación y dimensiones de las cajas de registro. Simbología utilizada.

AGRADECIMIENTOS A: Arq. Josue Real / Estudiantes del Quinto Semestre de la Escuela de Ingeniería Civil. Universidad de Especialidades Espíritu Santo (UEES).

MEDICIONES CON CINTAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE EDIFICACIONES Uno de los métodos que se utiliza en topografía, sobre todo en una de sus partes básicas como la planimetría, es el de medir los terrenos utilizando la cinta para determinar distancias horizontales. Esta se puede utilizar en terrenos planos o que tengan desniveles considerables; en el último caso, es conveniente medirlo por tramos, de forma escalonada. Las cintas están fabricadas de diferentes materiales y longitudes. Al ser utilizadas son sometidas a diferentes tensiones y temperaturas, lo que hace que en ciertas ocasiones su tamaño original se vea afectado. Lo recomendable es utilizar las cintas metálicas continuas que tienen en toda su longitud las divisiones en metros, decímetros, centímetros y milímetros. Para realizar estas mediciones con precisión, también se requiere de otros instrumentos como la plomada que, generalmente, es de metal, con forma cónica y cuenta con un dispositivo que puede ser o no enroscable en su parte superior, para colocar una cuerda o una piola.

No solo se ejecuta topografía cuando se mide un terreno para elaborar un plano, sino también cuando se entrega un plano para implantar en el terreno, lo cual se conoce como replanteo. Para realizar un replanteo, primeramente, se debe identificar todo el terreno, luego implantar la edificación, sin dejar de lado ninguno de los elementos, desde la cimentación hasta la cubierta, empleando un procedimiento que garantice la mayor exactitud posible. Antes de iniciar el replanteo, el terreno debe estar completamente limpio, removiendo toda la capa vegetal y sacando todos los escombros, según como lo ilustren los planos, el estudio de suelo o las indicaciones del responsable técnico de la obra. Es decir, el replanteo del edificio se lo debe ejecutar una vez concluida la limpieza y adecuación del terreno. Es importante hacer notar que en algunas ocasiones al replantear el terreno y la edificación, se pueden presentar diferencias con las dimensiones que constan en los planos, haciendo que sea necesario primero corregir estos errores antes de comenzar la obra, ya que en este caso se deben replantear las medidas existentes. Los materiales (tiras y cuartones) que se utilizan en el replanteo deben ser de buena calidad, para que garanticen la seguridad y precisión de los ejes y de los niveles adecuados. El eje que generalmente se ubica primero debe coincidir con la línea de la fachada, que es la línea más exterior de la edificación. A partir de este eje se tra

AGRADECIMIENTOS A: Ing. MsC. Fausto Cabrera Montes / Estudiantes de Topografía Escuela de Ingeniería Civil.

MEDICIÓN DE UN TERRENO CON CINTA zan los ejes restantes, para lo que se deben clavar estacas de madera en el terreno y colocar tiras transversales que las unan, que es en donde se colocan clavos que definen exactamente la ubicación de los ejes de la edificación, indicados en

los planos arquitectónicos y/o estructurales. Esto se debe realizar alrededor del perímetro del terreno, a una distancia recomendable de 2m de la edificación, según las condiciones del terreno. Este conjunto de cuartones y tiras se conoce como “chiquero”.

COLOCACIÓN DE CABALLETES PARA MARCAR EL ANCHO DE LA ESCAVACIÓN Caballete

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Se debe comprobar que una vez ubicados los ejes estos formen ángulos rectos (90°). Para eso, lo más recomendable es aplicar el método del 3-4-5, que consiste en formar un triángulo cuyos catetos miden 3m y 4m y la hipotenusa 5m, (pueden ser múltiplos o submúltiplos según las condiciones del terreno), o colocando una escuadra, metálica o de madera, en donde sus bordes coincidan con los ejes representados por la piola del ángulo que se está verificando.

AGRADECIMIENTOS A: Ing. MsC. Fausto Cabrera Montes / Estudiantes de Topografía Escuela de Ingeniería Civil.

Las cuerdas deben estar a escuadra y paralelas

clavos para sujetar las cuerdas separados a la medida del ancho de la futura excavación.

Cuando la edificación va a estar situada en un terreno esquinero, en ciertas ocasiones el vértice es reemplazado con una curva, que no es otra cosa que el sector de una circunferencia. En este caso se miden distancias iguales en ambos lados del vértice, es decir, sobre cada uno de los lados de los ejes. A esa distancia se la denomina radio (se representa con una r indicada en los planos correspondientes); luego se traza un cuadrado interior, lo que permite tomar el radio con la misma medida, para luego trazar con la ayuda de una piola o un alambre, la curva.

MEDICIÓN DE UN TERRENO CON CINTA

NOTA: Para lograr el ángulo de 90º tome la cinta métrica y mida sobre un lado 3 metros u sobre el otro 4 metros. Para lograr el ángulo recto, mida 5 metros entre ambos extremos de las mediciones anteriores, según el gráfico.

GLOSARIO DE T ÉR MINO S

AGRADECIMIENTOS A: Ing. MsC. Fausto Cabrera Montes / Estudiantes de Topografía Escuela de Ingeniería Civil.

TOPOGRAFÍA: Medición y representación gráfica de un terreno. Se divide en planimetría y altimetría. PLANIMETRÍA: Medición y representación gráfica de un terreno en un plano horizontal.

CATETOS: Lados menores de un triángulo rectángulo. HIPOTENUSA: Lado mayor de un triángulo rectángulo. RADIO: Es la distancia entre cualquier punto de una circunferencia con su propio centro.

La nivelación en la construcción de edificaciones, es la acción de establecer planos horizontales y/o determinar las diferencias de altura o cotas entre ellos. Para realizar una nivelación en edificaciones, siempre se toma como referencia un punto determinado, al cual se le asigna arbitrariamente un valor de 0.00 m, y se lo representa en el plano como +-0.00, leyéndose “cota cero cero” o “cota más menos cero cero”. Estos puntos de referencia, generalmente, son los bordillos más cercanos a la edificación. Cuando no exista bordillo, la referencia podría ser el nivel de la tapa de alcantarilla más cercana. Cuando no existe ninguna infraestructura básica, la referencia deberá ser proporcionada por la municipalidad o podría ser un punto 30 cm por encima del centro de la calle, para evitar la entrada de agua a la edificación. Con esta cota de referencia 0.00, podremos tener información de niveles por debajo de esta; por ejemplo -0.50, significa que tendremos que llegar a 50 cm por debajo del nivel de bordillo para ubicar, en este caso, la cota de cimentación, es decir, a partir de donde fundiremos los plintos. Indica, también, niveles por encima de la cota de bordillo, por ejemplo: +0.15, que podría ser la altura, 15 cm, en la que podría estar el nivel de la planta baja de una edificación

HERRAMIENTAS DE NIVELACIÓN Los niveles se pueden determinar usando el nivel común de burbuja y el nivel de manguera. El nivel de burbuja puede ser de madera, plástico o metal, provisto de cápsulas de vidrio que contienen un líquido viscoso, con una burbuja que se mueve entre dos marcas transversales separadas de acuerdo a la longitud de la burbuja. Permiten, según la ubicación de la burbuja, determinar la horizontalidad, verticalidad o inclinación de un plano o elemento. a.

a. Nivelación de burbuja horizontal Stanley b. Manguera transparente

Para nivelar con manguera se usan mangueras transparentes de 1/2” de diámetro y de 10 a 15 m de longitud.

AGRADECIMIENTOS A: Ing. MsC. Ing. MsC. Fausto Cabrera Montes / Estudiantes de Topografía Escuela de Ingeniería Civil.

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DETERMINAR NIVELES CON MANGUERA

PROCEDIMIENTO PARA LA NIVELACIÓN CON MANGUERA La nivelación con manguera en la construcción de edificaciones, es un método que se basa en la ley física de los vasos comunicantes, la que establece que los líquidos en recipientes comunicados entre sí, se distribuyen conservando su superficie en el mismo nivel horizontal. Para nuestro caso, el líquido es el agua y el recipiente la manguera, la que nos permitirá llevar el nivel de un punto a cualquier otro en nuestra edificación, debido a que la presión atmosférica y la gravedad son constantes en toda la manguera. Este es un método muy utilizado por los obreros de la construcción; es recomendable que se lo vaya realizando, como máximo, en tramos de hasta de 15 m de longitud.

Se toma una altura de referencia, generalmente 0.50 o 1.00 m, la cual debe ser marcada en cualquier espacio o punto significativo que se tenga en la construcción (pared, pilar, estaca, etc.). Uno de los extremos marcados de la manguera se hace coincidir con esta marca y con el otro extremo se traslada la marca de referencia inicial, la cual debe ser ubicada cuando el nivel del agua se encuentre coincidiendo en la otra marca y esté completamente quieta el agua, es decir que no se mueva ni para arriba ni para abajo. La línea que se ubique debe ser marcada con un nivel de burbuja para obtener una mejor

precisión. Del punto marcado se medirá la altura referencial establecida inicialmente (0.50 o 1.00 m), determinándose así un punto con el mismo nivel del punto inicial. Este procedimiento debe ser ejecutado por dos personas: una se queda en el extremo donde está el plano de referencia y la otra continuará marcando los niveles que se necesiten. Debe existir una comunicación permanente que indique el momento en que el agua contenida en la manguera está a nivel en ambos extremos. Este proceso se repite las veces que sea necesario.

El proceso de nivelación es muy sencillo, siempre que se tengan las precauciones necesarias. Hay que observar, permanentemente, que la manguera no tenga dobleces, ni fugas de agua y evitar que ingrese aire, pues eso haría variar el nivel. Se recomienda que no llenar la manguera directamente de la llave, sino con la ayuda de un recipiente, donde se introduce uno de los extremos y por el otro extremo se absorbe. Se coloca la manguera en forma de “U”, dibujando en cada extremo de ella dos líneas bien definidas a la misma altura, a unos 10 cm aproximadamente, dejando espacios con aire en los extremos de la manguera, lo que nos ayuda a que el agua no se rebose. Esto consigue que en ambos extremos el agua quede a igual altura, como se muestra en la gráfica.

En ocasiones, cuando se quiere nivelar un terreno para su excavación, se puede establecer una marca o altura de referencia. Si son varios puntos los que se quieren marcar, para transportar la marca del nivel, en uno de los extremos se puede amarrar con una piola o un alambre sin presionarla para que no varíen los niveles. Se puede continuar con este procedimiento y establecer un banco de niveles.

AGRADECIMIENTOS A: Ing. MsC. Ing. MsC. Fausto Cabrera Montes / Estudiantes de Topografía Escuela de Ingeniería Civil.

PARTNERS:

DETERMINAR NIVELES CON MANGUERA

NIVELACIÓN DE UN TERRENO

COLOCACIÓN DE NIVELES

26 27 AGRADECIMIENTOS A: Ing. MsC. Ing. MsC. Fausto Cabrera Montes / Estudiantes de Topografía Escuela de Ingeniería Civil.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EN LA CONSTRUCCIÓN

TÉRMINOS RELACIONADOS: Excavaciones, terraplenes, cortes y rellenos.

CONCEPTO Se entiende como Movimiento de Tierra al proceso mediante el cual se remueve, carga, acarrea y descarga todo el material que forma parte de la corteza terrestre, desde un sitio de acopio o que se desea transformar, hasta su disposición final en una edificación. Considerando que toda edificación se apoya o cimenta en el suelo. El primer paso en el proceso de su construcción es adecuarlo para recibir dicha obra, produciéndose entonces la actividad de movimiento de tierra.

ALCANCE El movimiento de tierra considerado en esta presentación es el requerido para una edificación pequeña o mediana.

SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS Es el método más ampliamente usado para clasificar los suelos según su tamaño. Para ello se emplean un conjunto de cribas o mallas de aperturas determinadas, para separar los diferentes tamaños existentes en un suelo dado. Cada malla se conoce según el tamaño de su abertura en fracción de pulgada (entre ¾” y 12”), o por un número que indica la cantidad de aperturas por pulgada (entre # 4 y # 200).

EL SUELO Los suelos originalmente provienen de diferentes tipos de rocas, con distintas composiciones químicas y orígenes. Por los procesos de presión, temperatura y erosión, las rocas se van transformando y descomponiendo en partículas más o menos pequeñas y un poco duras, dependiendo de su formación geológica. Para poder ejecutar satisfactoriamente un movimiento de tierra es indispensable que se conozcan las características del o de los tipos de suelos involucrados. Aunque en el laboratorio de suelos se puede hacer una clasificación precisa mediante la granulometría, la plasticidad, y otros ensayos, la primera clasificación la debe hacer el técnico en el terreno.

CRIBAS O MALLAS PARA CLASIFICAR POR TAMAÑO LOS SUELOS

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IDENTIFICACIÓN DEl TIPO DE SUELO EN OBRA

DE ACUERDO AL TAMAÑO, LAS PARTÍCULAS SE LLAMAN: Rocas: tamaño mayor a 12”. Piedras: entre 3” y 12”.

Grava o cascajo grueso: entre 3/4 ” y 3”. Grava o cascajo fino: entre # 4 y 3/4”. SUELO LIMOSO: Es estéril, pedregoso y filtra el agua con rapidez. La materia orgánica que contiene se descompone muy rápido. Limo: entre 0.005 mm y 0.075 mm.

SUELO ARCILLOSO : Es un terreno pesado que no filtra casi el agua. Es pegajoso, plástico en estado húmedo, es decir que se deforma fácilmente sin desmoronarse y posee muchos nutrientes y materia orgánica, por lo que es fértil. Arcilla: entre 0.001 mm y 0.005 mm.

Arena mediana: entre # 40 y # 10. Arena gruesa: entre # 10 y # 4.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS EN OBRA Es importante tener criterios para clasificar los suelos directamente en obra, también denominados, identificación de suelos en el campo. Estos criterios se dividen para suelos gruesos y para suelos finos.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS GRUESOS Los materiales constituidos por partículas gruesas son fácilmente identificables visualmente. Extendiendo sobre una superficie plana el material, se podrán juzgar en forma aproximada las siguientes características: el tamaño de las partículas, con lo que podemos decir si se trata de un cascajo grueso (entre ¾” y 3”) o fino entre ¼” y ¾”, o si se trata de una arena gruesa o mediana.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS FINOS Arena fina: entre # 200 y # 40.

Para identificar en los suelos finos si se trata de arenas finas, limos o arcillas, se toma el material pasante de la malla # 40 y se realizan las siguientes pruebas:

TENACIDAD

Coloide: menor de 0.001 mm. Los suelos pueden ser bien o mal gradados, dependiendo de si tienen cantidades relativamente uniformes de todos los tamaños, o de si se tiene mayor cantidad de material de ciertos tamaños.

La tenacidad es la capacidad que tiene un suelo de deformarse sin desmoronarse. Cuanto más podemos deformar un suelo, este será más plástico y por lo tanto contendrá mayor cantidad de arcilla.

PRUEBA DE TENACIDAD La prueba es la siguiente: Se toma una muestra del suelo a identificar en una cantidad

que permita formar una esfera de ½” de diámetro; con ella se conformará en una pastilla alargada y se enrollará con la mano sobre una superficie lisa o entre las palmas de las manos hasta formar rollos de cerca de 3 mm (1/8") de diámetro. (Si la muestra está muy húmeda para hacer fácilmente los rollos, se extiende en una capa delgada para que pierda agua por evaporación). Una vez que formemos los rollos, se los volverán a deshacer y luego se volverán a enrollar repetidamente hasta que se desmoronen a un diámetro de 3 mm (1/8"). Entre mayor sea el número de veces que lo podamos hacer, más plástico será el material y mayor será su tenacidad.

RESISTENCIA EN ESTADO SECO: Cuando estas mismas muestras se sequen, las presionamos entre los dedos. Los limos como no tienen plasticidad no resisten la presión y la muestra se desmoronará con muy poca fuerza, las arcillas tienen entre una mediana y alta resistencia a la presión digital.

COLOR Nos sirve principalmente para identificar suelos orgánicos e inorgánicos. En el primer caso son de color negro y en el segundo son de colores claros y brillosos.

OLOR Con el olor característico de los suelos orgánicos, podemos identificar su presencia en una muestra. El olor es más intenso cuando está húmedo y cuando se calienta al sol en este estado.

IDENTIFICACIÓN DEl TIPO DE SUELO EN OBRA

ESTUDIOS DE SUELO Todo terreno en donde se planee construir una edificación debe ser estudiado previamente por un ingeniero especializado en suelos. El estudio de suelos pretende determinar la capacidad de carga del terreno, haciendo ensayos de muestras tomadas a diferentes profundidades y sitios del terreno, determinadas por la experiencia del experto. Estas muestras son llevadas al laboratorio donde son analizadas con diferentes ensayos para establecer su clasificación, composición, compacidad y resistencia. El estudio de suelos da una descripción de lo que se encontrará al hacer el movimiento de tierra. Esto es un elemento importantísimo en la planeación del trabajo del movimiento de tierras. Ciertos estudios de suelos se los hace en obra y se establecerán los procedimientos en las próximas entregas.

GLOSARIO

DE T ÉR MINO S C OMÚNMEN T E U S A DO S:

ACARREO: Acción de transportar un material de un lugar a otro; generalmente para este tipo de obra se utiliza una carretilla, un bobcat o una retroexcavadora. AGREGADO PÉTREO: Es piedra triturada y puede ser de diferentes tamaños. Se utiliza solo o en combinación con cemento o con asfalto para formar concretos. COMPACTACIÓN: Es la acción de reducir los vacios y, por lo tanto, el volumen de una capa de suelo, mejorando sus propiedades mecánicas. CORTAR: Acción de aflojar y desplazar el terreno. CRIBAS: Mallas que tienen la función de separar por tamaños el material pétreo, su clasificación depende de la separación de sus aberturas.

HIDRATAR: Proceso de echar agua a un suelo con la intención de facilitar el proceso de compactación. RASTROJO: Vegetación espesa de hierbas y arbustos pequeños que crecen en un terreno abandonado. RELLENAR: Acción de colocar material en un nuevo sitio. STOCK: Tener cierto tipo de material acumulado en un mismo punto. TERRAPLÉN: Relleno de suelo compactado para uso en ingeniería. TALUD: Inclinación de un muro o de un relleno. TRITURACIÓN: Proceso de reducir de tamaño una roca.

30 31 AGRADECIMIENTOS A: Estudiantes de Geotécnia de la escuela de Ingeniería Civil.

Excavación es la actividad mediante la cual sacamos material de la corteza terrestre para adecuar un terreno, de tal forma que nos permita la implantación de una edificación proyectada. Antes de iniciar la ejecución de la actividad, es indispensable realizar las labores previas de planeación y estudio del movimiento de tierras. Esto es de vital importancia si se quiere hacer un trabajo en forma económica y sin desperdicio de tiempo ni recursos. El estudio de oficina y exploración en el campo son las dos investigaciones que dan las bases para una correcta planeación del movimiento de tierras. Ambas actividades deben correlacionarse y hacerse simultáneamente, alimentándose de la información obtenida en cada una de ellas a la otra.

ESTUDIO DE OFICINA, PLANOS Y ESTUDIOS DE SUELO La información importante que dan los planos y los estudios de suelo respecto al rubro excavación, es la siguiente: Tipo de suelo. Cota del nivel freático, es decir, la profundidad en donde se encuentra el agua subterránea. Ubicación y cantidad de excavación requerida en la obra. Cota de cimentación, es decir, la profundidad a la que debemos fundir el plinto o la zapata. Se deben estudiar detalladamente los planos y las especificaciones propias del proyecto, aclarando y definiendo todos los factores que van a condicionar las carac-

Pozo séptico

EXCAVACIÓN A MANO

terísticas específicas de la labor a realizar. También es indispensable que el ingeniero o profesional responsable de la obra analice en detalle el estudio de suelos, el cual debe contener un estudio de estabilidad de los taludes, durante y después de ejecutado el movimiento de tierras. Este debe contener una serie de recomendaciones para realizar la obra que deberán ser seguidas en detalle. Ser cuidadoso en verificar la cota en donde se encontrará el nivel freático es importante, pues un suelo saturado se comporta de un modo muy diferente respecto a cuando su humedad es normal; es más pesado, se expande, dificulta el trabajo y rebaja los rendimientos de los equipos, además afecta la estabilidad general de la excavación.

INSPECCIÓN EN CAMPO Es indispensable hacer una visita de inspección al sitio de trabajo para observar todos los aspectos que puedan influir en la ejecución de la obra, y el estado de las vías de acceso a ella. Necesidad de desalojo de la capa vegetal, estableciendo su espesor. Profundidad del nivel freático (realizando una calicata). Identificación del tipo de suelo a excavar. Espacio para la movilidad de la maquinaria o cuadrilla de oficiales.

EXCAVACIÓN

EXCAVACIÓN CON RETROEXCAVADORA

Espacio para la ubicación del material que se va a desalojar. Espacio para recibir el material de relleno. Espacio para el proceso de relleno. Vulnerabilidad de edificaciones vecinas por la excavación. Ubicación de las instalaciones eléctricas y sanitarias subterráneas.

TOMA DE DECISIONES Con esta información podemos tomar las siguientes decisiones:

Hacer excavación a pulso o con máquina, que dependerá fundamentalmente de la profundidad de la excavación, del volumen, del tipo de material y del espacio disponible para la maniobra.

32 33

Una excavación con máquina preferentemente se la realiza cuando: Los volúmenes son mayores a 150 m . Profundidades mayores a 1.20 m. Cuando el tipo de material es cascajo mediano a grueso, roca suelta o compactada. Para suelos blandos, arenas y gravas, se usa pala y de ser necesario el pico. Cuando los espacios disponibles son mayores a 6 m. 3

Prever el uso y tipo de bomba de agua para abatir el nivel freático.

Prever las seguridades para la estabilidad de las edificaciones vecinas, ya sea con una excavación escalonada o con muros y apuntalamiento de dichas estructuras.

Prever las seguridades para las instalaciones eléctricas y sanitarias identificadas dentro del área de excavación.

Prever el uso de entibados o tablestacados para la estabilidad de la excavación, en excavaciones profundas y materiales no cohesivos.

Si el suelo es grava debemos usar entibados, si el suelo es limoso debemos excavar formando taludes y si el suelo es arcilloso podemos hacer cortes verticales de hasta 1.50 m a 2.00 m de profundidad.

Identificar el botadero del material de desalojo, en función del volumen y distancia del mismo.

Determinar el tipo y cantidad de las herramientas o maquinaria a utilizar en la excavación, así como la cantidad y tipo de volquetas necesarias para el desalojo.

DESALOJO CON CARRETILLA

CANTIDADES DE OBRA: La unidad de medida de esta actividad es el metro cúbico (m3) y se lo mide en sitio, en sus tres dimensiones, ancho, largo y profundidad. Es importante tomar en cuenta que para el desalojo el material excavado, aumenta su volumen, a lo que se le denomina abundamiento, el porcentaje de aumento depende del tipo de suelo, material vegetal 20%, arena o grava 10%, cascajo 30% - 40 %.

HERRAMIENTAS, MAQUINARIAS Y RENDIMIENTOS: La excavación a mano o a pulso se la realiza con pico y pala, y su desalojo con carretilla. El rendimiento de la excavación a mano dependerá del tipo de suelo y de la profundidad, así: excavación en suelo blando hasta 1.5 m de profundidad, se podrá tener ren

EXCAVACIÓN

dimientos promedios de 4 m 3/jornal y excavación en cascajo hasta 1.5 m de profundidad, el rendimiento promedio podría ser de 2.5 m3/jornal. El acarreo de material de desalojo en carretilla

hasta una distancia de 20 m, podría tener un rendimiento promedio de 5 m3/jornal. La excavación con maquinaria en obras medianas se la podría realizar usando retroexcavadora.

RETROEXCAVADORAS Este es el equipo más empleado hoy en día para hacer las excavaciones en los movimientos de tierra, por la facilidad y ventaja que representa el hecho de que las actividades de cortar y cargar se realizan en una sola operación. Tiene una cuchara o balde en el extremo de un brazo de movimiento hidráulico que

corta el suelo y lo lleva, por movimiento del brazo, hasta el sitio de disposición o el equipo de transporte. Los rendimientos aproximados de excavación que proponemos a continuación sirven únicamente para hacer una estimación del orden de magnitud de los equipos a emplear.

TIPO DE RETROEXCAVADORA

VOLUMEN DEL BALDE (YARDAS CÚBICAS)

RENDIMIENTO M 3/HORA

Retro sobre llantas normal

3/4

10/20

Retro sobre orugas

3/4

20/50

Retro sobre orugas

50/100

Retro sobre orugas

1 1/2

100/150

Retro sobre orugas

150/250

AGRADECIMIENTOS A: Estudiantes de Geotécnia de la escuela de Ingeniería Civil.

Para hacer cálculos más exactos se debe consultar con el fabricante del equipo o en su manual. Los rendimientos siempre serán afectados por el grado de dureza o compacidad del suelo.

CONSIDERACIONES A TOMAR EN CUENTA DURANTE LA EXCAVACIÓN Limpieza y desbroce del área del terreno donde se realizará la excavación. Remoción de la capa de material vegetal, si este existiera. La excavación se la realizará de una manera ordenada, comenzando del fondo del terreno hacia el frente. Se deberá verificar continuamente la cota de excavación y la estabilidad de los taludes. Se deberá mantener controlado el proceso de abatimiento del nivel freático, así como el destino del agua bombeada. Contar con rampas que permitan la movilidad de las carretillas o maquinaria. Controlar el óptimo uso de las volquetas en el desalojo, evitando o reduciendo lo más posible el tiempo de espera en el proceso de carga.

La actividad de relleno, dentro de la construcción, se encuentra muy relacionada con otra actividad, la compactación, por lo que usualmente hablamos de relleno compactado. Esto se refiere a la actividad de colocar material en un sitio para mejorar la capacidad de carga de un suelo y/o para elevar el nivel sobre el que se sustente una estructura. Dicho material puede ser del propio sitio o traído de otro lugar, una cantera por ejemplo, al que se denomina “material importado”, el cual se lo coloca húmedo, en capas horizontales, con espesores aproximados a 20 cm, hasta llegar a la cota requerida de diseño, que podría ser la cota de cimentación. Estas capas, que se colocan sucesivamente, se las somete a cada una a un proceso de compactación. Compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para eliminar sus espacios vacíos aumentando así su densidad y, en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad. La compactación reduce además los asentamientos del terreno, así como su permeabilidad.

PLACA VIBRATORIA

4. COMPACTACIÓN POR AMASADO La compactación se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en áreas más pequeñas que los rodillos lisos. Ej.: un rodillo “pata de cabra”.

ELECCIÓN DEL MÉTODO DE COMPACTACIÓN SUELOS GRANULARES:

MÉTODOS DE COMPACTACIÓN Se emplean cuatro métodos principales de compactación:

1. COMPACTACIÓN ESTÁTICA O POR PRESIÓN La compactación se logra utilizando una máquina pesada, cuyo peso comprime las partículas del suelo, sin necesidad de movimiento vibratorio. Ej.: rodillo estático o rodillo liso.

2. COMPACTACIÓN POR IMPACTO La compactación es producida por una apisonadora que golpea y se separa del suelo a alta velocidad. Ej.: un apisonador.

Se compactan mejor por vibración. La vibración reduce las fuerzas de fricción, dejando que las partículas caigan libremente por su propio peso. Usar preferentemente: placas y rodillos vibratorios.

SUELOS COHESIVOS: Se compactan mejor por amasado e impacto. La tendencia de los suelos es combinarse, formando laminaciones continuas con espacios de aire entre ellas, impidiendo que caigan partículas en los vacíos con la vibración. La fuerza de impacto produce un esfuerzo de cizalle que junta las laminaciones, oprimiendo las bolsas de aire hacia la superficie. Usar preferentemente: pisones, rodillo pata de cabra y neumático o circulación adecuada del equipo usado como transporte.

3. COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN

RELLENO DE ZANJAS PARA INSTALACIONES

La compactación se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia. Ej.: placa o rodillos vibratorios.

En caso de rellenos de zanjas para instalaciones se inicia el relleno con una cama de arena para el apoyo de las tuberías, las mismas que pueden ser de hormigón o PVC, el espesor de dicho apoyo será de acuerdo al diámetro de la tubería.

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RELLENO

COMPACTACIÓN CON RODILLO MANUAL

Ya instalada en su lugar la tubería, se rellena parcialmente la zanja, dejando a la vista las juntas y uniones para las pruebas que deban hacerse. Luego se completa el relleno (prestando mucha atención en el momento de la compactación de los rellenos) tratando de evitar cualquier daño o movimiento a la tubería.

ENSAYOS PARA RELLENOS COMPACTADOS Los ensayos a los que se debe someter el suelo para identificar sus características mecánicas y geológicas estarán determinados por el ingeniero especializado que realiza el estudio de suelos. Los ensayos más comunes son:

ENSAYO DE DENSIDAD MÁXIMA: Se realiza en laboratorio, también conocido como Proctor Estándar o Proctor Modificado. Este ensayo determina el contenido de humedad necesario para que un determinado tipo de suelo alcance el mayor grado de compactación.

ENSAYO DE DENSIDAD EN EL CAMPO: Se realiza en la obra. Estos ensayos se hacen para medir el contenido de humedad y la densidad alcanzada por el proceso de compactación en el relleno que se realiza. Tanto el contenido de humedad como la densidad o grado de compactación se miden como un porcentaje de los valores obtenidos en el ensayo de laboratorio o ensayo Proctor. El porcentaje de humedad indica el promedio del contenido de agua en una localización específica del relleno compactado que se realiza. El porcentaje de compactación se define por la densidad seca de un suelo compactado en obra, comparada por la máxima densidad seca de la misma muestra según el ensayo Proctor, realizado en el laboratorio. Este ensayo se puede realizar por dos métodos, los cuales determinan también el contenido de humedad del suelo compactado:

A) MÉTODO DEL CONO DE ARENA

COMPACTACIÓN CON APISONADORA

A) PROCEDIMIENTO Usando la base de aluminio como guía, se excava un hueco de 10 a 15 cm de profundidad. Luego, se saca el material del suelo compactado y se lo deposita, cuidadosamente, en el balde. Al terminar la excavación, se pesa el recipiente plástico con la arena, se lo coloca invertido sobre la placa, se abre la válvula dejando fluir la arena hasta llenar el hueco excavado. Después, se pesa el recipiente con la cantidad de arena de sílica remanente para calcular la empleada en llenar el hueco. Por comparación entre el volumen de la arena calibrada y el del suelo extraído en el balde, se calculan la densidad y humedad comparando la muestra sacada del sitio y esa misma muestra, seca. Estos resultados se comparan con los resultados obtenidos del ensayo de densidad máxima o Proctor hechos en el laboratorio de suelos.

Materiales a usar:

B) MÉTODO NÚCLEAR

• • • • • •

El método nuclear es más rápido y acertado pero el equipo es costoso y de uso especializado por lo peligroso, al manejar materiales radioactivos para la medición tanto de la humedad como de la densidad del terreno. Su uso se justifica en proyectos de gran magnitud.

Recipiente plástico con embudo y válvula en la boca Arena sílica Nº 20 Base de aluminio perforada Un balde y báscula de 20 Kg. con precisión de un gramo Herramientas de excavación manual Estufa de campo

RELLENO

EQUIPO DE COMPACTACIÓN Los equipos usados para compactar pueden ser livianos o pesados, dependiendo del área a ser compactada.

de compactación depende de la frecuencia y energía de ellas. Pueden ser de arrastre o autopropulsados. Son útiles en suelos granulares.

EQUIPO LIVIANO

•

Para espacios de trabajo reducidos, como la cimentación de edificaciones. Pueden ser: A Placa vibratoria B Apisonador C Rodillos manuales

Generalmente de 9 m3, utilizados para hidratar el suelo que se compactará. Estos tanqueros están provistos de una regadera que permite distribuir el agua de una manera uniforme por la superficie que será compactada.

EQUIPO PESADO

COMPACTADOR PATA DE CABRA

Para espacios de trabajo amplios, como terraplenes para vías o de relleno de amplios terrenos, en donde se implantará alguna edificación. Pueden ser entre otros: • COMPACTADORES PATA DE CABRA: Son cilindros metálicos para ser arrastrados por un tractor. Tienen patas que salen de la superficie del cilindro, las cuales pueden tener varias formas. Son muy eficientes para compactar suelos con alto contenido de finos como limos o arcillas. Usualmente trabajan compactando capas delgadas. • COMPACTADOR VIBRATORIO

AGRADECIMIENTOS A: Estudiantes de Geotécnia de la escuela de Ingeniería Civil.

COMPACTADORES VIBRATORIOS:

Son cilindros metálicos dotados de un motor que produce vibraciones, en los cuales la capacidad

TANQUEROS DE AGUA:

CRITERIOS DE MEDICIÓN La medición de la cantidad de relleno se la hace en m3, considerando que para tener un metro cúbico de relleno compactado, requerimos de un 20% o 30% más de material suelto. El rendimiento de compactación podrá ser medido en m2.

RENDIMIENTOS DE LA MANO DE OBRA EN RELLENO COMPACTADO El relleno compactado, realizado por capas de 20 cm, con equipo liviano, puede tener como promedio de 7m3/jornal y la compactación de capas con equipo liviano, un promedio de 35 m 2/jornal.

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El hormigón o concreto es un material pétreo artificial, obtenido de la mezcla en proporciones determinadas de cemento, agregados y agua. El cemento y el agua forman una pasta que rodea a los agregados, formándose un material heterogéneo. En ocasiones se le añaden aditivos que mejoran o modifican algunas de sus propiedades.

PROPIEDADES Las 4 propiedades principales del hormigón son:

1 TRABAJABILIDAD: es la capacidad que debe tener el hormigón para manipularlo durante su elaboración, transporte, colocación, compactación y dar acabado el elemento que se va a fundir sin que pierda su homogeneidad.

2 IMPERMEABILIDAD: es la capacidad de impedir el paso

de líquidos o de humedad. Esta propiedad depende de la cantidad de vacíos que tenga el material, el cual está dado por la cantidad de agua en la mezcla.

3 DURABILIDAD: el hormigón debe ser capaz de soportar

el uso para el cual fue diseñado, resistiendo a la intemperie, desgaste, acción de la salinidad, productos químicos y demás acciones agresivas del medio ambiente.

4 RESISTENCIA: esta propiedad depende de las proporcio-

nes en que se encuentren sus componentes en la mezcla. Por lo general, se la diseña y determina en el laboratorio, por la resistencia a la rotura de una probeta sometida a compresión. Como el concreto suele aumentar su resistencia con el tiempo, la resistencia que se obtiene a los 28 días, es la medida más común de esta propiedad.

COMPONENTES El concreto está compuesto de: • Agregado grueso (piedra) • Agregado fino (arena)

• • • •

Cemento Pórtland Agua Aire (vacios) Aditivos (opcional)

AGREGADOS Los agregados para concreto pueden ser definidos como aquellos materiales inertes que poseen una resistencia propia suficiente que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidráulico y que garantizan una adherencia con la pasta de cemento endurecida. Los agregados son las gravas naturales o piedra triturada, que constituyen los agregados gruesos y las arenas, que pueden ser naturales o producto de la trituración, que constituyen los agregados finos. Los agregados o áridos constituyen las tres cuartas partes en volumen de una mezcla típica de concreto, de ahí que tenemos que considerar su enorme importancia en la calidad y economía de una construcción. Según su procedencia los áridos pueden ser: ÁRIDOS NATURALES, pueden ser usados tal como se encuentra en la naturaleza, como la piedra laja, de origen sedimentario, que tienen baja resistencia a la compresión y poca resistencia al desgaste. Se presentan en forma de capas o estratos que fácilmente se pueden separar. Sirven como enchapes de muros o fachadas pero no debe usarse para hacer un buen hormigón o como base de un pavimento.

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HORMIGÓN : CARACTERÍSTICAS DE SUS COMPONENTES

RESISTENCIA DE LOS AGREGADOS Generalmente esta es mayor que la de los hormigones. Sin embargo, es necesario tener en cuenta que también existen algunos agregados cuya resistencia resulta ser más baja que la resistencia nominal de la pasta. Esto se observa cuando se rompe un cilindro de hormigón en la prueba a la compresión en el laboratorio de materiales y se presenta fracturas en los agregados. Esos agregados solo deben usarse en hormigones de baja resistencia. En cuanto a la variedad del tamaño de las partículas, es decir su granulometría, estas no deben ser uniformes. Esto es muy importante porque al haber variedad de tamaños, las partículas de tamaño medio y las pequeñas ocupan espacios vacíos dejados por las partículas grandes produciéndose una mezcla que deja menos espacios vacíos. COMPONENTES Y FABRICACIÓN DEL HORMIGÓN

Dentro de esta clasificación encontramos también la grava de río o canto rodado, que se utiliza en elaboración de concretos de baja resistencia, para filtros o para pisos. Los cantos rodados mas grandes (mayores a 30 cm.) generalmente tienen mayor resistencia pero por su tamaño se dificulta usarlo en construcciones, de modo que se golpea y se tiene lo que se llama la piedra rajada, que se adhiere mejor a la lechada de cemento. Pero el árido natural también se puede usar después de haber sufrido una modificación de su tamaño para adaptarse a las exigencias de la fabricación de un hormigón, son los áridos de machaqueo o de trituración que se obtienen de la molienda de las rocas. De las experiencias de diferentes investigadores es esta la que más se adapta a la obtención de un buen hormigón, dado que la forma angular y mayor superficie de exposición de los agregados, permite una mayor adherencia. ÁRIDOS ARTIFICIALES: son subproductos de procesos industriales, tales como escorias o también pueden ser materiales reciclados. ÁRIDOS LIGEROS, NATURALES O ARTIFICIALES: se usan para la elaboración de elementos de bajo peso.

LAS TEMIBLES IMPUREZAS La limpieza, resistencia, granulometría (variedad en el tamaño de los agregados) y forma de las partículas son importantes en cualquier agregado. Se consideran limpios los agregados si no tienen arcilla, limo, mica, materia orgánica, sales químicas y granos recubiertos. Las impurezas orgánicas son las más temibles y las que más frecuentemente se encuentran en los agregados. Son los residuos de plantas, partículas de turba y carbón, productos de aguas servidas, humus, etc. EL ÁCIDO TÁNICO: proviene de hojas, ramas, de árboles de madera dura. Es especialmente peligroso. EL HUMUS: resulta de la acción de microorganismos sobre los residuos de plantas, originándose una acción celular muy compleja que se mezcla con productos ricos en ácido carbónico. Solo el 1 % de ácido proveniente de humus hace desechable la arena que lo contiene. IMPORTANTE: Para que la arena sea usada en morteros y hormigones es necesario que esté limpia de fangos o impurezas, de no ser así, es necesario lavarla.

IMPORTANTE: Al haber menor cantidad de vacíos se requerirá menor cantidad de cemento y eso ya es economía. En cuanto a la forma de las partículas se ha demostrado que a una misma relación agua/cemento, las menores resistencias se producen con los agregados redondeados, un poco mayores para los de forma irregular y las mayores resistencias para los angulosos.

CEMENTO Los cementos hidráulicos son aquellos que tienen la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, porque reaccionan químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes. El tipo de cemento más usado para estructuras es el cemento Pórtland Tipo I. La cantidad de cemento en una mezcla de hormigón es directamente proporcional a su resistencia, es decir, que mientras mayor es la cantidad de cemento usado, mayor es la resistencia del hormigón que se obtiene y viceversa. El almacenamiento del hormigón en obra deber realizarse apartándolo de la humedad.

AGUA Es el elemento que hidrata las partículas de cemento y hace que estas desarrollen sus propiedades aglutinantes. Para realizar las mezclas de hormigón, el agua aconsejable es el agua potable, de no contar con ella se requiere hacer un análisis químico del agua disponible, donde deberá descartarse impurezas orgánicas o presencia de hidratos de carbono, pH menores a cinco, de cloruros y sulfatos.

HORMIGÓN : CARACTERÍSTICAS DE SUS COMPONENTES

La cantidad de agua utilizada depende de la cantidad de cemento, estableciéndose una relación denominada “agua/cemento”, que es una relación entre el volumen de cemento utilizado y el volumen de agua añadido a la mezcla para su fraguado, su cantidad está determinada por el equilibrio que debe existir entre la trabajabilidad del hormigón y su resistencia; a mayor cantidad de agua, mejor trabajabilidad, pero menor resistencia del hormigón, debido a la cantidad de vacios que deja el agua una vez que esta se evapora de la mezcla. Una relación referencial comúnmente usada es 0.6, es decir que se añadirá a la mezcla como volumen de agua, el 60% del volumen de cemento.

ADITIVOS Se utilizan como ingredientes del hormigón y, se añaden a la mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modificar sus propiedades para que sea más adecuada a las condiciones de trabajo o para reducir los costos de producción. Se presentan en forma de polvo, líquido o pasta y la dosis varía según el producto y efecto deseado, entre un 0.1% y 5% del peso del cemento utilizado. Los aditivos pueden ser entre otros:

ADITIVOS DEL HORMIGÓN

AGRADECIMIENTOS A: Estudiantes de Geotécnia de la escuela de Ingeniería Civil.

Acelerantes de fraguado y endurecimiento: permite desencofrar más rápido. Plastificante: permite una mejor trabajabilidad sin bajar resistencia al hormigón. Plastificante-Acelerante: combina los dos efectos descritos. Impermeabilizante: para mejorar esta característica del hormigón. Incorporador de aire: permite obtener hormigones de menor peso, sacrificando resistencia. Inhibidores de corrosión: protege el acero de refuerzo en ambientes agresivos.

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UBICACIÓN DE HORMIGÓN FRESCO

El hormigón es un material que presenta la particularidad de que puede ser realizado en cualquier lugar y de cualquier manera, pero se debe tener bien en claro que de la forma de ejecución, del control del tipo de materiales utilizados para la mezcla, de su vertido y el curado, depende la calidad futura de la estructura que se construya, en toda su vida útil. El hormigón es un material que no se puede comprobar su calidad antes de ser utilizado en la obra (con excepción de los elementos prefabricados). Esto requiere un cuidado extremo en la selección de las materias primas antes de su utilización y en los criterios de elaboración. Estas precauciones son las que permitirán obtener un BUEN HORMIGÓN.

¿QUÉ ES UN BUEN HORMIGÓN? No se puede establecer una receta general para obtener un buen hormigón, hay que particularizar diciendo: es aquel que satisface requerimientos de resistencia, durabilidad, estética y estabilidad a un adecuado costo, para una obra determinada. Para controlar estos requerimientos debemos identificar que en el proceso de fraguado o endurecimiento, el hormigón pasa por dos estados, el de HORMIGÓN FRESCO y el de HORMIGÓN ENDURECIDO y que en cada uno de estos estados, deberemos tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

TRANSPORTE: Traslado de la mezcla desde la producción al sitio de vaciado. Se debe considerar, distancias, condiciones del trayecto, clima, facilidad de acceso. COLOCACIÓN: Hacer llegar el concreto al interior del espacio confinado por las cimbras. Este puede ser vertido de forma, directa, por bombeo, lanzado o deslizado. COMPACTACIÓN O VIBRADO: Aplicación de fuerzas dinámicas para adaptar al hormigón a la forma del espacio confinado por el encofrado y expulsar el aire atrapado para reducir los vacíos dentro de la mezcla. ACABADO: Última operación destinada a obtener en la superficie del concreto las características geométricas requeridas en las especificaciones del proyecto. Cuestionamientos comunes que hace el constructor respecto al concreto. Llegó duro a la obra/poco trabajable.

HORMIGÓN FRESCO

Está difícil de compactar.

Es aquel concreto recién preparado cuyo estado es plástico y moldeable y adopta la forma del encofrado. En este estado, para obtener un buen hormigón, se deben considerar las características propias de la obra, para cada una de las siguientes etapas:

No tiene consistencia y se segrega. Se tapa la bomba. No alcancé a darle acabado final. Se presentaron fisuras.

¿CÓMO HACER EL MEJOR HORMIGÓN? PARTE I

Para que el hormigón tenga un buen comportamiento en cada una de aquellas etapas y dar solución a los cuestionamientos de los constructores, debemos saber manejar las siguientes variables del hormigón: TRABAJABILIDAD CONSISTENCIA COHESIVIDAD EXUDACIÓN TIEMPO DE FRAGUADO TEMPERATURA DE FRAGUADO USO DE ADITIVOS

secciones de elementos estructurales altamente reforzadas, donde las barras de refuerzo están cruzadas o superpuestas. No existe un método de laboratorio para medir la trabajabilidad del concreto en estado fresco. Depende en gran medida del criterio y experiencia del ingeniero. La trabajabilidad está relacionada con la forma de los agregados, si son redondeados se tiene una mejor trabajabilidad, de igual manera si se tiene una mayor humedad de la mezcla.

Este ensayo es el método más utilizado en obra, debido a su rapidez y efectividad.

EL ENSAYO CONSISTE EN : Llenar de hormigón en tres capas, dando 25 golpes con una varilla por capa, dentro de un molde de forma de tronco de cono que tiene 20 cm de diámetro de base inferior y 10 cm de diámetro en la base superior y 30 cm de altura.

PROCEDIMIENTO:

CONSISTENCIA Es una propiedad importante del concreto fresco y determina la humedad de la mezcla, por su grado de fluidez de la misma. A una mayor relación agua/cemento, la consistencia será menor. La consistencia se define por el asentamiento de la mezcla cuando se realiza el ensayo del cono de Abrams.

42 43 EL TIEMPO DE SECADO DEL HORMIGÓN DEPENDE DEL CLIMA.

TRABAJABILIDAD Es el mayor o menor trabajo que hay que hacer con al concreto en estado fresco en los procesos de mezclado, transporte, colocación, compactación y acabado. La trabajabilidad no debe ser mayor que la necesaria. Un concreto con poca trabajabilidad no puede ser adecuadamente colocado y compactado. El concreto debe ser lo suficientemente trabajable como para garantizar la fundición sin la necesidad de añadir agua. Los lugares donde se necesita hormigón con mayor trabajabilidad. Cuando se tiene secciones muy elaboradas, donde las esquinas no son redondeadas y donde el concreto no es fácilmente accesible y compactable. En

MEDIDA DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO

¿CÓMO HACER EL MEJOR HORMIGÓN? PARTE I

ES NECESARIO QUE LA MEZCLA SEA COHESIVA, NI MUY PLÁSTICA NI VISCOSA.

El Residente de Obra solicitará la realización de este ensayo cada cierto tiempo para garantizar que la relación agua/cemento sea la apropiada y el asentamiento sea lo indicado en el proyecto. En el caso de concreto premezclado se realizará un ensayo por mixer.

CLASIFICACIÓN DE LA CONSISTENCIA TIPO DE MEZCLA MEZCLA SECA MEZCLA PLÁSTICA MEZCLA FLUIDA

ASENTAMIENTO 0-2 PULGADAS 3-4 PULGADAS MAYOR A 5 PULGADAS

COHESIVIDAD Se define como aquella propiedad gracias a la cual se puede controlar la posibilidad del segregado, durante la etapa de manejo de la mezcla. La cohesividad es importante cuando la mezcla es necesario transportarla a gran distancia, hacerla circular por canaletas, verterlo de gran altura o hacerla pasar a través de mallas de acero de refuerzo. La segregación está definida como la descomposición mecánica del concreto fresco en sus partes constituyentes, cuando el agregado grueso tiende a separarse del mortero. La segregación hace que el hormigón sea: más débil, menos durable y dejará un pobre acabado de superficie. Esto se puede evitar, controlando la humedad de la mezcla, evitando el sobre-vibrado y controlando la altura del vertido del hormigón.

En la edición anterior de tu periódico EL OFICIAL te informamos sobre la trabajabilidad, consistencia y cohesividad de un buen hormigón. A continuación, te ofrecemos la segunda parte de este tema.

EXUDACIÓN

El tiempo de fraguado del hormigón dependerá de diferentes variaciones, una de ellas, la radiación solar.

TEMPERATURA DE FRAGUADO

La exudación se define como la elevación de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie, generalmente, debido a la sedimentación de sólidos. El proceso se inicia momentos después que el concreto ha sido colocado y vibrado en los encofrados y continúa hasta que se inicia el fraguado de la mezcla. Este proceso es un fenómeno natural e inevitable, pero debe ser minimizado. Una buena granulometría contribuye favorablemente para controlar la exudación.

Los aumentos de temperatura acortan el tiempo de fraguado y las reducciones lo extiende.

TIEMPO DE FRAGUADO

El aumento de temperatura evapora más rápidamente el agua, esta evaporación produce una retracción o contracción de fraguado acelerada, aumentando la probabilidad de la formación de fisuras y disminuye la resistencia del hormigón.

Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción química exotérmica, es decir, con desprendimiento de calor, que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla. Esto se denomina fraguado. El tiempo de fraguado es el tiempo necesario para que la mezcla pase del estado fluido al sólido. Normalmente el inicio del fraguado ocurre entre 2 y 6 horas después del mezclado y culmina entre 4 y 12 horas. Estas variaciones dependen de:

Cada grado debajo de 20º C extiende el tiempo de fraguado aproximadamente una hora. Cada grado por encima de 20º C disminuye el tiempo de fraguado en 0.5 horas.

TIEMPO DE FRAGUADO A DIFERENTES TEMPERATURAS TEMPERATURA

FRAGUADO APROXIMADO

Temperatura de la mezcla.

38ºC

1 2/3 horas

Temperatura ambiental.

32ºC

2 2/3 horas

Dimensiones del elemento a fundir.

27ºC

4 horas

Relación agua/cemento.

21ºC

6 horas

16ºC

8 horas

Contenido de cemento de la mezcla.

Aditivos empleados. Cuando el concreto es empleado en losas o pavimentos, los siguientes factores también deben ser considerados:

Humedad del ambiente. Velocidad del viento. Radiación solar. Capacidad de absorción de la sub-rasante.

USO DE ADITIVOS Los aditivos del concreto son productos capaces de disolverse en agua, que se adicionan durante el mezclado en porcentajes no mayores del 5% de la masa de cemento, con el propósito de producir una modificación en el comportamiento del concreto en su estado fresco y/o condiciones de trabajo, manipulando las variables arriba expuestas.

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¿CÓMO HACER EL MEJOR HORMIGÓN? PARTE II ACELERANTES: Disminuye el tiempo de fraguado.

Se lo usa cuando: Se va a fundir a temperaturas bajas. En la elaboración de hormigón prefabricado. Cuando se desea un desencofrado rápido. Cuando se requiere hacer un trabajo de reparación urgente. RETARDANTES: Retrasan el fraguado de la pasta de cemento. Se necesita tener cuidado con el uso de los retardantes ya que estos pueden inhibir totalmente el fraguado y endurecimiento del concreto.

Utilización: En la elaboración de concreto en clima cálido. Previene las juntas frías. Prolongan el tiempo de transportación, colocación y compactación. Cuando el concreto va a ser bombeado o transportado a gran distancia. Para obtener acabados arquitectónicos de agregados expuestos.

HORMIGÓN ENDURECIDO Después de su vertido, el hormigón pasa de su estado de fresco a endurecido, perdiendo paulatinamente humedad y adquiriendo dureza. A medida que el hormigón experimenta este proceso de endurecimiento progresivo, se transforma de material plástico a sólido, mediante un proceso físico - químico complejo de larga duración. En este estado las características del hormigón más importantes son: resistencia, durabilidad y estética. Un factor importante para optimizar estas características es el CURADO, que consiste en mantener la humedad del hormigón endurecido.

Dos condiciones se requieren para que tengan lugar tales mejoras:

1. Presencia de humedad. 2. Temperatura adecuada. El curado podrá realizarse manteniendo húmedas las superficies de los elementos de hormigón, mediante riego directo que no produzca deslavado o a través de un material adecuado que no contenga sustancias nocivas para el hormigón y sea capaz de retener la humedad. El agua empleada en estas operaciones deberá poseer las mismas cualidades exigidas para la elaboración de la mezcla.

Compuestos curadores que recubren las superficies expuestas de los elementos de hormigón. Curado con manguera

MÉTODOS DE CURADO 1 Curado con agua:

CURADO

Inundado.

Las propiedades del hormigón, tales como: la durabilidad frente a los ciclos de congelación y deshielo, resistencia mecánica, impermeabilidad, estabilidad volumétrica y resistencia al desgaste, mejoran con la edad, mientras existan condiciones favorables para la continuidad del proceso de hidratación del cemento. Este mejoramiento crece rápidamente a edades tempranas y continúa, más lentamente, por un lapso indefinido, para la resistencia a la compresión.

Manguereado.

Secado de hormigón

Empozado. (Se debe tener cuidado con la temperatura del agua).

2 Retardadores de humedad: Lonas húmedas. Papel retenedor de agua. Láminas de polietileno. Hormigón endurecido

VACIADO DEL HORMIGÓN

Vaciado y vertido del hormigón mediante formaleta.

La operación más importante durante el proceso de ejecución de un elemento estructural, vial o de cualquier otro, es la de vaciado y vertido del hormigón. En algunas obras a este proceso del vaciado lo suelen llamar también como colado. El hecho de que un hormigón haya sido correctamente dosificado, mezclado y llegue a la obra con consistencia adecuada no es razón para dejar de extremar los cuidados durante el vertido y la colocación. Un buen proceso de colocación debe evitar que se produzca la segregación y conseguir que el hormigón llene perfectamente todas las formas de la formaleta y recubra bien las armaduras. Para garantizar el cumplimiento de estos requisitos, se deberán observar los siguientes puntos:

En general el riesgo de la segregación es mayor mientras más grueso sea el agregado y menos continúa su granulometría. Sus consecuencias son mayores cuando la sección del elemento a vaciar es delgada o esbelta. FIGURA 1

Vaciado de hormigón por manguera

No depositar toda la masa de hormigón en un punto confiando que por sí misma irá escurriendo y rellenando la formaleta. Con ello se evita la segregación de la pasta y el agregado fino. Evitar un exceso de compactación de la masa del hormigón. Con ello se evita la segregación del agregado grueso que, en el caso de los hormigones normales, se depositarían en el fondo de la formaleta, y en el caso de hormigones ligeros ascendería a la superficie. Evitar una compactación insuficiente. Con ello se evita que se formen hormigueros en la masa del hormigón y en la superficie de las piezas en contacto con la formaleta. Realizar un correcto vertido del hormigón en las formaletas. El vertido del hormigón en caída libre produce inevitablemente la segregación, si no se realiza de pequeñas alturas. Para evitar estas segregaciones, la dirección del vertido del hormigón en la formaleta debe ser vertical, haciendo que la masa pase por un trozo corto de tubo mantenido verticalmente. (ver figura 1)

Vaciado de hormigón por carretilla Vaciado de hormigón por máquina

No arrojar el hormigón con pala a gran distancia o distribuirlo con rastrillo o hacerlo avanzar más de 1 m, dentro de las formaletas. El espesor de cada capa no debe ser superior a 50cm, ya que con espesores superiores la compactación no es eficaz.

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RESUMEN: VACIADO, VIBRADO Y CURADO DEL HORMIGÓN

CURADO DEL HORMIGÓN

COMPACTACIÓN Y VIBRADO DEL HORMIGÓN La compactación del hormigón es la operación mediante la cual se dota a la masa, de la máxima compacidad compatible con la dosificación de la mezcla. La compactación se realizará mediante procedimientos adecuados a la consistencia de la mezcla. Por vibrado a excepción de hormigones autonivelantes o autocompactantes, los cuales no deben ser vibrados. Cuando se empleen vibradores internos, su frecuencia no deberá ser inferior a 7000 ciclos por minuto. Los vibradores se deben sumergir rápida y profundamente en la masa del hormigón, cuidando de retirar la aguja con lentitud y a velocidad constante. La distancia entre los sucesivos puntos de inmersión debe ser la adecuada para producir en toda la superficie de la masa del hormigón una humectación brillante. Es preferible vibrar poco tiempo en muchos puntos, a vibrar más tiempo en pocos puntos. La duración de la vibración debe estar comprendida entre 10 y 25 segundos, y la distancia entre los pun-

tos de inmersión debe ser aproximadamente 50 cm, dependiendo de la característica del vibrador. Cuando el vaciado se realice por capas, el vibrador se debe introducir hasta que penetre en la capa inmediatamente inferior. Se procurará mantener la aguja del vibrador en posición vertical, evitando todo corrimiento transversal del vibrador.

Es el conjunto de operaciones necesarias para evitar la evaporación o pérdida de agua del mezclado del hormigón. El curado deberá realizarse manteniendo húmedas las superficies de los elementos vaciados como mínimo durante los primeros siete días, para evitar la desecación de la masa del hormigón durante su fraguado y primer endurecimiento. El curado es fundamental para que el hormigón obtenga la resistencia especificada; si esta operación se suspende, el crecimiento de resistencia también se detiene.

No se debe introducir el vibrador a menos de 10 o 15 cm de la pared de la formaleta, con objeto de evitar la formación de burbujas de aire y la pérdida de lechada a lo largo de dicha pared. No se debe usar la aguja del vibrador para desplazar el hormigón. Hay que evitar tocar la armadura con la aguja del vibrador, pues la vibración se transmite a zonas en las que el hormigón ha iniciado el proceso de fraguado y se rompe la adherencia entre el hormigón y el acero.

AGRADECIMIENTOS: Docentes participantes: MsC. Fausto Cabrera Montes, MsC. July Herrera Valencia Estudiantes participantes: Sexto Ciclo de la Facultad de Ingeniería Civil.

Curado de hormigón con manguera.

Importante: Si el curado no se realiza adecuadamente, se incrementará el riesgo de fisuras plásticas en el hormigón. En caso de producirse y si el hormigón aún conserva su plasticidad, es recomendable tratar de cerrarlas, compactándolas con un pequeño pisón y finalmente pasando una llana.

Para obtener las muestras de hormigón deberán tomarse aproximadamente no antes del 10% o después del 90% de la descarga del camión mezclador (mixer). La toma de muestras se hará pasando un recipiente a través de toda la corriente o haciendo que ella vaya a parar a un depósito. Cuando se utilicen camiones abiertos, vagonetas u otras unidades de transporte es necesario tomar la muestra inmediatamente después de que el hormigón haya sido descargado. El muestreo deberá realizarse tomando, al menos, 5 porciones de lugares diferentes del montón formado. Todas las muestras de hormigón fresco, independientemente del método empleado para obtenerlas, deberán ser mezcladas con una pala para asegurar su uniformidad. Además, la muestra deberá ser protegida del sol, del viento y de la lluvia entre su toma y su utilización. El tiempo transcurrido entre la toma de la muestra y su utilizaciòn no deberá ser superior a 15 minutos.

ERRORES COMUNES Una falta bastante común observada en las obras es la fabricación de probetas cerca de donde el hormigón está siendo descargado, y luego su transporte a otro lugar para su almacenamiento, esta acción es incorrecta. Las probetas nunca deben ser alteradas por movimientos o sacudidas, especialmente durante las primeras 24 horas. Esto puede ser evitado en todos los casos, tomando la muestra en una carretilla y llevándola al lugar donde las probetas serán fabricadas y almacenadas durante 24 horas. El sitio de elaboración de los cilindros no debe estar expuesto a condiciones severas, del sol, la lluvia y de viento, es recomendable que se lo realice en un sitio que tenga una cubierta en obra y que sea un sitio que no esté sujeto a vibraciones.

LA IMPORTANCIA DE LAS MEDIDAS CORRECTAS Los moldes metálicos deben tener las medidas correctas, esto es, un diametro interior de 150 mm, aceptándose hasta con una diferencia de 2mm y una altura de 300 mm, asi también, con una diferencia máxima de 5 mm. Siempre se debe tener en cuenta que en las paredes no hayan residuos de muestras de concreto tomadas anteriormente. La varilla de compactación debe tener 60 cm de longitud y 16 cm de acero liso y extremo redondeado, nunca se debe utilizar hierro corrugado o cualquier otro tipo de varilla.

Las muestras tomadas de hormigón deben estar frescas y los moldes metálicos deben tener las medidas correctas.

El cilindro se debe elaborar en tres capas, es decir de más o menos 10 cm de cada capa y dándole 25 golpes por cada capa con la varilla, a partir de la segunda capa se debe tener cuidado que al dar los golpes con la varilla no se penetre en la capa anterior. Al enrasar la parte superior se debe tener cuidado de que quede completamente lisa y uniforme, para que no se presenten inconvenientes al colocarlos en la máquina del laboratorio para obtener la resistencia.

¡CUIDADO CON LOS CILINDROS! Los cilindros que se tomen de muestras deben ser cubiertos con una platina o un plástico para evitar la evaporación del agua, no se los debe golpear exteriormente. Al transportarlo al laboratorio, los cilindros deben ser bien tratados, para evitar que los golpes ocacionados por baches o frenadas bruscas de los vehículos le ocasionen fisuras. Los cilindros deben ser identificados con un marcado o pintura para que su superficie no se altere.

RECOMENDACIONES GENERALES: No se deberán tomar muestras de hormigón vertido en las formaletas dado que dicha práctica es incorrecta (especialmente en formaletas de muros) a causa de la dificultad de obtener una muestra representativa. Las muestras tomadas de las formaletas pueden obtener agua exudada, partes segregadas de la mezcla, ect, que harían que no fuese representativas de la masa de hormigón. En el caso del hormigón premezclado, el ensayo es para determinar la resistencia del hormigón suministrado, por lo tanto, la muestra deberá ser tomada del camión tal como fue despachado.

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TOMA DE MUESTRAS DE CILINDROS DE HORMIGÓN Y PRUEBA DEL CONO DE ABRAMS

PRUEBA DEL REVENIMIENTO DEL HORMIGÓN UTILIZANDO EL CONO DE ABRAMS Este ensayo se realiza a los hormigones para determinar su consistencia o fluidez, estando el hormigón en estado fresco. Es la forma de medir el grado de humedad de la mezcla. Si el ensayo se realiza para determinar la aceptabilidad del hormigón premezclado, las muestras deberán tomarse aproximadamente entre el 15% y el 85 % descargado del mixer. La carga, (en ningún caso antes del 10% ni después del 90% de la descarga ASTM C94). Cada muestra deberá contener una cantidad de hormigón algo mayor del doble de la necesaria para hacer el ensayo, y se volverá a mezclar en una carretilla antes de hacerlo. A continuación, detallamos pasos para la toma de asentamiento del hormigón con el cono de ABRAMS:

COLOCAR EL CONO SOBRE UNA BANDEJA O CHAPA RÍGIDA

Humedezca el interior del cono, para evitar que el material se adhiera y colóquelo sobre una superficie no absorbente, plana, horizontal y firme, libre de vibraciones, también humedecida, cuya área sea superior a la base del cono. Cuando se vierta el hormigón, manténgase el cono firme en su posición original mediante las aletas inferiores.

LLENAR EL CONO EN TRES CAPAS

Llene el cono hasta 1/3 de su capacidad y compacte el hormigón con una varilla metálica de 16 mm de diámetro, 60 cm de largo y de extremo redondeado, dando 25 golpes repartidos uniformemente por toda la superficie, quien toma la muestra debe mantener pisado los dos estribos inferiores que trae el molde para que no haya desplazamiento, considerando siempre que el cono se debe llenar por volumen y no por altura.

UTILIZAR VARILLA CON EXTREMO REDONDEADO EN FORMA DE SEMIESFERA Llene el cono con la segunda capa hasta 2/3 de su volumen y compacte esta capa con 25 golpes uniformemente repartidos en la superficie del hormigón, cuidando que la varilla metálica penetre ligeramente en la capa anterior rellenando todos los huecos.

AGRADECIMIENTOS: Docentes participantes: MsC. Fausto Cabrera Montes, MsC. July Herrera Valencia Estudiantes participantes: Sexto Ciclo de la Facultad de Ingeniería Civil.

COMPACTAR CADA CAPA CON 25 GOLPES Llene el cono de forma que haya un ligero exceso de hormigón y luego compáctese esta última capa con 25 golpes que penetren uniforme y ligeramente en la capa anterior, rellenando todos los huecos.

zarse en un tiempo de 5 2 segundos sin mover el hormigón en ningún momento. Si durante este proceso, ocurre un desplome de una porción del concreto que está dentro del cono, se debe rechazar esta muestra y cambiar las proporciones del hormigón, para lo cual nunca se debe tomar una muestra que esté mezclada con la desechada.

MEDIDAS DEL ASENTAMIENTO

5 RETIRA EL EXCESO

DE HORMIGÓN Con la varilla retire el exceso de hormigón hasta que el cono quede perfectamente lleno y envasado. Quitar el hormigón que haya caído alrededor de la base del cono.

6 SACAR EL MOLDE CON CUIDADO Saque el molde levantándolo con cuidado, en dirección vertical, con un movimiento constante, sin realizar ningún movimiento de lateral o de giro. Esta operación debe reali-

Se mide el asentamiento de la mezcla, tomando la distancia vertical entre la parte superior del cono invertido. Si la superficie superior del cono es irregular, el asentamiento se determina midiendo la diferencia entre la altura del molde invertido y la del punto medio de la parte superior de la muestra después del ensayo. De esta forma, se establece la fluidez y la forma del derrumbamiento nos permite conservar la consistencia del hormigón. Si el asentamiento es cero, la mezcla es totalmente seca y por consiguiente su manejabilidad va a ser muy baja, en otros casos cuando hay asentamiento se puede decir que hay una consistencia y que su manejabilidad se debe encontrar en los rangos que establecen las normas.

LA EVOLUCIÓN DEL ENCOFRADO

Un hormigón bien hecho requiere de encofrados de calidad.

En los primeros años del auge de la construcción, el material que más se utilizaba para armar los encofrados era la madera, luego poco a poco se fueron creando otros tipos de encofrado, para evitar la tala indiscriminada de los árboles y de las cañas, utilizando en los actuales momentos encofrados metálicos y de materiales reutilizables como el plástico. Un encofrado es el sistema de moldes temporales o permanentes, que se construyen con materiales que se encuentran fácilmente en el medio, y se utilizan para dar forma al hormigón. También busca proveer su estabilidad como hormigón fresco, asegurar la protección y la correcta colocación de las armaduras. Además, protege al hormigón de golpes, de la influencia de las temperaturas externas y de la perdida de agua, ya sea en muros, riostra, vigas, pilares, losas.

ENCOFRADO TRADICIONAL DE MADERA En los encofrados de madera el revestimiento se realiza en el sitio, utilizando tablas de madera y madera contrachapada o aglomerado resistente a la humedad. Siendo muy utilizada en obras pequeñas y medianas donde los costes de la mano de obra son menores que los del alquiler de encofrado. Otro aspecto que se debe considerar es que la madera contrachapada tiene una vida útil relativamente corta. Además es recomendable utilizarlas solo en obras que tienen diseños muy específicos y únicos para los cuales no se encuentran encofrados prefabricados en el mercado.

VENTAJAS Entre las ventajas que se pueden apreciar en un encofrado de madera tenemos las siguientes:

Es económico, su costo de inversión es bajo con respecto a los demás materiales.

Permite producir prácticamente cualquier forma que presenten ciertos detalles constructivos, pero no con tanta facilidad que los encofrados de plástico.

Es de fácil montaje.

Bajo peso en relación a su resistencia, presenta una considerable capacidad a la tracción y compresión.

Se encuentra en el mercado fácilmente.

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CUIDADOS DEL ENCOFRADO Se recomienda: No abusar colocando gran cantidad de clavos y tornillos, ya que esto debilita la madera. Para su óptima conservación, la madera es recomendable pintarla con aceite quemado periódicamente y así evitar el deterioro por acción del clima. Para obras de gran magnitud, sobre todo las que son de gran altura, se vuelve complicado y costosa la fabricación de encofrados con estructuras de madera. Es necesario también que si sufrieron algún daño, éste sea reparado. Cuando se realice el desencofrado, debe utilizarse con cuidado el martillo metálico para no dañar ni la madera ni los ganchos.

ENCOFRADO, APUNTALAMIENTO Y DESENCOFRADO

DESENCOFRADO: EL DESMONTAJE DEL ENCOFRADO

ENCOFRADOS METÁLICOS En un principio, la madera fue el material predominante en los moldes estructurales, pero el desarrollo en el uso de otro tipo de materiales, junto con el aumento de uso de accesorios especializados ha cambiado poco a poco la historia de los encofrados. Actualmente, el aumento de prefabricados, el ordenamiento y el aseo en las obras y la erección de encofrados por recursos mecánicos, han obligado a que se construyan encofrados de mayor durabilidad tanto por su manipulación como para su utilización en mayor número de veces, lo que ha obligado al uso de moldes metálicos o plásticos.

VENTAJAS Se pueden armar, desarmar y transportar con gran rapidez. Son económicos, si el número de veces que se va a emplear es grande, pues el número de usos que brinda es bastante mayor a cualquier otro material. Gran capacidad de carga. Se obtienen superficies lisas que es necesario en ciertos tipos de obras.

DESVENTAJAS El costo de inversión es elevado en relación a los demás materiales. Ante el trato brutal que recibe el material de construcción por parte de la mano de obra, sufren torceduras, deformaciones o abollamientos costosos de reparar. La mano de obra que se necesita para instalar encofrados metálicos debe estar bien definida, en cuanto a su especialidad, pues en parte tienen que ser carpinteros y en parte montadores de estructuras metálicas.

Los encofrados metálicos de muro requieren una enorme variedad de piezas pequeñas, que acaban perdiéndose en la obra y cuya instalación consume mucha mano de obra. No protegen el fraguado deI hormigón en tiempo frío. Necesitan protección para evitar la oxidación, lo cual representa un gasto adicional. Son pesados.

Para un óptimo desencofrado, las operaciones a realizar dependerán de los siguientes puntos: 1. Del propio elemento que se ha encofrado. 2. Del tipo de cemento usado en el hormigón. 3. De las condiciones ambientales. 4. Otras condiciones.

LA IMPORTANCIA DE CUMPLIR LOS TIEMPOS Los encofrados deben mantenerse en su posición hasta que el hormigón adquiere la resistencia necesaria para soportar su propio peso y el de las cargas permanentes o temporales que sobre éste actúen (con un margen suficiente de seguridad), durante la construcción de la estructura. El desencofrado no debe efectuarse antes de los tiempos mínimos especificados por el calculista. Estos dependen, no solo de la resistencia del concreto, sino de las sobrecargas para las que la estructura ha sido diseñada. Mientras mayor es la sobre carga de diseño, menor será el tiempo de desencofrado pues se requiere menos resistencia para que el elemento soporte su propio peso y las cargas vivas de construcción. Algunos proyectistas prefieren especificar, en lugar de un tiempo mínimo para el desencofrado, el de la resistencia mínima que debe tener el concreto antes de efectuarse la operación. Ésta debe ser suficiente para los bordes y las esquinas no resulten dañadas durante el proceso de desencofrado.

LA INFLUENCIA DEL CLIMA Y OTROS FACTORES En climas calurosos es necesario curar el concreto lo antes posible de aflojarse para que el agua escurra dentro de éste. En climas fríos, mientras el encofrado no sea retirado, el concreto mantendrá su humedad. El desencofrado debe efectuarse paulatinamente, para que el concreto no tome todas las cargas de una sola vez y para evitar el impacto. La secuencia de remoción de los puntales debe ser tal que no se generen esfuerzos en la estructura para los cuales no ha sido diseñada. Por ejemplo, los voladizos se desencofran de la punta de apoyo y no del apoyo a la punta. Los encofrados deben retirarse con cuidado para no dañarlos y poder reutilizarlos sin mayor trabajo de reparación.

IMPORTANTE: Finalizadas las operaciones de encofrado y desencofrado, se debe revisar los moldes, resanarlos donde sea necesario, limpiar y protegerlos, ya sea engrasándolos o aplicándoles sustancias especiales.

ENCOFRADO, APUNTALAMIENTO Y DESENCOFRADO

PROCESO CONSTRUCTIVO DE ENCOFRADO DE MADERA PARA LOSA Cuando surgen las primeras estructuras de losas de hormigón, se complementan con trabajos de albañilería, sobre todo cuando el encofrado entra en contacto con la superficie que está en tierra. Los pasos a seguir son:

PROCESO CONSTRUCTIVO DE ENCOFRADO METÁLICO PARA LOSA Los pasos a seguir son:

Humedecer el encofrado.

Luego proceder a compactar mediante vibración utilizando medios mecánicos como son: compactador y rodillo..

Colocar tablones en la superficie en dirección donde se va a colocar los puntales, de este modo se evita asentamientos al momento de soportar el peso de la losa

Humedecer el encofrado.

Compactar utilizando medios mecánicos.

Colocar unos tablones en la base de los puntales para evitar el punzonamiento de los puntales en el suelo al momento de ejercer las cargas.

Después de ubicar los puntales, se procede a colocar las crucetas largas, cortas y los distanciadores, formando bloques de 3 x 1,20 m.

Colocar unos soportes principales de madera llamadas “maestras cargadoras” de 4”x4” pulgadas cada 2m de distancia, las mismas que son apuntaladas con cañas rollizas, cortadas a la altura que se va a construir la loza.

Proceder a extender los puntales a la altura deseada. Generalmente existen dos tamaños de puntales, uno para construir losas de hasta 3,60m de altura, y otros para losa de 5,20mde altura

Una vez verificados los niveles, proceder a colocar cuartones sobre este soporte de 2”X3” pulgadas cada 60cm de distancia, y de igual manera se apuntalan con cañas rollizas cada 60 cm de distancia.

Luego, colocar las vigas metálicas sobre los puntales. Con una piola se alinean bien las vigas como también su altura.

Luego sobre estos cuartones se proceden a ubicar las tablas que tienen las siguientes dimensiones: 4m de largo y 0.20m de ancho, quedando de esta manera totalmente entablado, listo para colocar la estructura.

Procedemos a colocar los tableros ya sea de madera o metálicos sobre las vigas, estos tableros por lo general son de 0,60m por 1,20m cubriendo un área por cada tablero de 0,72m2.

Por último, se verifica que se encuentre perfectamente horizontal.

Finalmente, realizamos los remates en los extremos y en los ángulos de las columnas (donde no se puede llegar con los tableros allí se utiliza cuartones y tablas recortadas).

AGRADECIMIENTOS: Docentes participantes: MsC. Fausto Cabrera Montes, MsC. July Herrera Valencia Estudiantes participantes: Luis Correa Bravo, Moisés Yépez Peralta.

AGRADECIMIENTOS: Docentes participantes: MsC. Fausto Cabrera Montes, MsC. July Herrera Valencia

MÓDULO 5

ACERO DE REFUERZO:

PARTNERS:

Estudiantes participantes: Luis Correa Bravo, Moisés Yépez Peralta

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ACERO DE REFUERZO

Es fundamental el uso de acero de refuerzo para mejorar la resistencia del hormigón a la flexotracción.

Es el esqueleto de toda construcción a realizar. Es muy utilizado en la industria de la construcción para el refuerzo de la estructura y de todas las obras civiles que requieren de este elemento en base a los diseños, planos y especificaciones, motivo por el cual es muy importante que cumplan con las especificaciones técnicas y normas de calidad recomendadas para su fabricación. El hormigón armado, es la resultante de la unión del hormigón o concreto (mezcla de cemento portland o cualquier otro cemento hidráulico, arena, grava y agua, con o sin aditivos, que al fraguar y endurecer adquiere resistencia) y las armaduras o barras de acero de refuerzo, combinados de tal forma que constituyan un elemento sólido y único desde el punto de vista de sus características físicas, con el objeto de aprovechar las propiedades individuales, que presentan ambos materiales. El hormigón por sí solo, asegura una gran resistencia a las solicitaciones de compresión, pero muy escasa a los esfuerzos de flexo tracción, por lo que no es apropiado para estructuras sometidas a estas exigencias. Sin embargo, si en estas zonas son debidamente instaladas las barras de acero de refuerzo, se habrá solucionado tal deficiencia.

RECICLAR LA CHATARRA El acero lo podemos obtener al reciclar la chatarra ya que los procedimientos de fabricación son relativamente simples y económicos. Presentan una interesante combinación de propiedades mecánicas, las que pueden modificarse dentro de un amplio rango variando los componentes de la aleación o aplicando tratamientos. Su plasticidad permite obtener piezas de formas geométricas complejas La calidad de la chatarra depende de tres factores: con relativa facilidad. En este proceso, la materia prima es la chatarra, a la que se le presta una especial atención, con el fin de obtener un elevado grado de calidad de la misma. Para ello, la chatarra es sometida a unos severos controles e inspecciones por parte del fabricante de acero, tanto en su lugar de origen como en el momento de la recepción del material en fábrica.

De su facilidad para ser cargada en el horno. De su comportamiento de fusión (densidad de la chatarra, tamaño, espesor, forma, etc.). De su composición, siendo fundamental la presencia de elementos residuales que sean difíciles de eliminar en el proceso del horno.

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ACERO DE REFUERZO : CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL

¿ES RECOMENDABLE SOLDAR EL ACERO?

FORMA CORRECTA DE LOS DOBLES DE LA BARRA DE ACERO: Es indispensable respetar las longitudes de anclaje, los tipos, formas y grados de dobleces, con el menor desperdicio posible así como se lo especifiquen los planos estructurales.

Existen normas internacionales y nacionales para la soldadura del acero de refuerzo, como “El Reglamento de Soldadura Estructural Acero de Refuerzo ANSI/AWS D1.498” (AWS, 1998) Sin embargo, en la mayor parte de los casos no se toma en cuenta las recomendaciones especificadas por dichas normas. En general, el proceso de soldadura de barras de refuerzo se realiza en el lugar donde se desarrolla la obra, con una supervisión deficiente para el proceso y una baja calificación de los soldadores. En la mayoría de los casos no se precalientan las barras y en las superficies a unir no se eliminan las imperfecciones después de ser cortadas con oxicorte, además el ángulo de unión es inadecuado, el secado o el tipo de los electrodos no es el especificado.

NOTA:

RECOMENDACIONES: Antes de cortar o doblar los tramos de 12 metros, realiza ejercicios de despiece, analiza y estudia las dimensiones de las barras para cada elemento estructural, considera los traslapes, escuadras o ganchos.

Es necesario el precalentamiento de las varillas antes de soldarlas para reducir la velocidad de enfriamiento, evitar la contracción y la formación de una estructura llamada martensita, la cual confiere al acero una gran dureza, afectando de manera negativa otras propiedades mecánicas como la ductilidad.

Supervisa la adecuada ejecución de los dobleces en ganchos y escuadras.

GUÍA PRÁCTICA PARA DOBLECES: BASTONES: Doblar a 180° más extensión mínima de 4 veces el diámetro de la varilla, pero no menor a 65mm. ESCUADRAS: Doblar a 90° más una extensión de 12 veces el diámetro de la varilla como mínimo. GANCHOS EN ESTRIBOS: Doblar a 135° más una extensión mínima de 6 veces el diámetro de la varilla, pero no menor a 65mm.

ESTÁ PROHIBIDO

Doblar o enderezar las varillas de forma que puedan dañarse y afectar su comportamiento.

Utilizar varillas re-enderezadas en elementos estructurales.

Los dobleces en obra se realizan en frío, si es necesario aplicar calor, cuida que se realice en taller, a temperatura no mayor a 530 °C, la pieza se debe enfriar por sí sola, no sumergir en agua para acelerar el proceso.

Por esto, se deben siempre analizar sus propiedades mecánicas como la fluencia, resistencia y alargamiento, las cuales según las normas INEN deben tener los siguientes rangos y valores:

PARÁMETRO FLUENCIA (kg / cm2) RESISTENCIA (kg / cm2) ALARGAMIENTO (%)

INEN 2167 4200 (mínimo) 5500 (máximo) 5600 (mínimo) 8-20 mm (14%) 22-36 mm (12%)

AGRADECIMIENTO: Docentes participantes: MsC. Fausto Cabrera Montes, MsC. July Herrera Valencia. Estudiante participante: Gonzalo Velasco Cerezo.

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