UNIVERSIDAD VERACRUZANA

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERIA
CONCEPTOS PRELIMINARES DEL PROCESO
CONSTRUCTIVO DEL FRACCIONAMIENTO
PRIVADA PARAISO COATZACOALCOS VERACRUZ.
TESIS
Que para obtener el título de:
INGENIERO CIVIL
Presentan:
JAIME HERNANDEZ GARFIAS
OSCAR VALENTIN HERNANDEZ REYNA
Tutor:
ING. ANÍBAL VASQUEZ VASQUEZ
Coatzacoalcos, ver; Abril del 2013
AGRADECIMIENTO
JAIME HERNÁNDEZ GARFIAS
A mis padres:
Gracias por todo el apoyo y la confianza
Que me brindaron Durante todos mis estudios,
Por darme ánimos Cuando los necesite,
GRACIAS POR TODO.
A mi hermano:
Gracias por tu motivación y confianza Joel
OSCAR VALENTIN HERNANDEZ REYNA
A mis padres:
Por todo su esfuerzo, motivación y dedicación que estuvieron conmigo durante
toda mi carrera, gracias papas.
A mis hermanos:
Por sus apoyos y motivaciones en el transcurso de mi carrera.
Tabla de contenido
FRACCIONAMIENTOS ........................................................................................... 1
1.1 INTRODUCCION ................................................................................................................... 2
1.2 DEFINICION ........................................................................................................................... 2
1.3 CLASIFICACION DE FRACCIONAMIENTOS .................................................................. 2
1.4 FRACCIONAMIENTOS HABITACIONALES ..................................................................... 2
1.4.1 FRACCIONAMIENTO HABITACIONAL TIPO RESIDENCIAL ............................... 3
1.4.2 FRACCIONAMIENTO HABITACIONAL DE TIPO RESIDENCIAL DE INTERES
SOCIAL ...................................................................................................................................... 4
1.4.3 FRACCIONAMIENTO DEL TIPO COLONIA POPULAR ......................................... 5
1.4.4 FRACCIONAMIENTO COMERCIAL ........................................................................... 7
CAPITULO II ........................................................................................................... 8
TRABAJOS PRELIMINARES .................................................................................. 8
2.1 INTRODUCCION ................................................................................................................... 9
2.2 LIMPIEZA DE TERRENO ..................................................................................................... 9
2.3 LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO .................................................................................. 9
2.4 TRAZO................................................................................................................................... 10
2.4.1 TRAZO Y NIVELACIÓN .............................................................................................. 10
2.4.2 TRAZO Y NIVELACIÓN PARA DESPLANTE DE EDIFICIOS, CON TRÁNSITO
Y NIVEL. .................................................................................................................................. 11
2.5 TERRAPLENES.................................................................................................................. 12
Definición. .............................................................................................................................. 12
2.6 INSTRUMENTOS SIMPLES ............................................................................................. 12
2.6.1 CINTA MÉTRICA Y ACCESORIOS .......................................................................... 12
2.6.2 CINTAS CONTINUAS.................................................................................................. 13
2.6.3 CINTAS POR DEFECTO (SUBSTRACCIÓN) ......................................................... 13
2.6.4 CINTAS POR EXCESO ............................................................................................... 14
2.7 PLOMADA METÁLICA. ...................................................................................................... 15
2.8 NIVEL DE MANO (NIVEL LOCKE). .................................................................................. 16
2.9 BRÚJULA .............................................................................................................................. 17
2.10 MIRAS VERTICALES ...................................................................................................... 18
I
2.11 INSTRUMENTOS PRINCIPALES ................................................................................. 19
2.11.1 TEODOLITOS ............................................................................................................ 19
2.12 TEODOLITOS ELECTRÓNICOS .................................................................................. 21
2.13 ESTACIÓN TOTAL............................................................................................................ 22
2.14 NIVEL ................................................................................................................................. 24
CAPITULO III ........................................................................................................ 26
EXCAVACIONES Y RELLENOS ESTRUCTURALES .......................................... 26
3.1 INTRODUCCION ................................................................................................................. 27
3.2.1 REQUERIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN ............................................................ 28
3.3 TIPOS DE EXCAVACIONES ............................................................................................. 28
3.3.1 ASPECTOS GENERALES. ........................................................................................ 29
3.3.1.1 EXACAVACION COMUN ....................................................................................... 30
3.3.1.2 EXCAVACION EN ROCA ........................................................................................ 30
3.4 EXCAVACIONES DE ZANJAS PARA ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y
DRENAJE .................................................................................................................................... 31
3.4.1 RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCIÓN ....................................................... 31
3.4.1.1 EXCAVACIÓN DE ZANJA ....................................................................................... 32
3.4.1.2ANCHO DE ZANJA .................................................................................................... 34
3.5 PLANTILLA O CAMA .......................................................................................................... 35
3.6 CLASES DE PLANTILLAS O CAMAS. .......................................................................... 36
CAPITULO IV ........................................................................................................ 38
RED DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE.................................................... 38
4.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 39
4.2 DEFINICION DE UNA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE .................... 40
4.3 DEFINICIONES .................................................................................................................... 41
4.4 COMPONENTES DE UNA RED DE ALCANTARILLADO ............................................ 44
4.4.1 PIEZAS ESPECIALES................................................................................................ 44
4.4.2 VÁLVULAS .................................................................................................................... 44
4.5 TOMAS DOMICILIARIAS. .................................................................................................. 45
4.5.1 TOMA TIPO HABITACIONAL UNIFAMILIAR. ......................................................... 45
4.5.2 TOMA TIPO HABITACIONAL PLURIFAMILIAR. .................................................... 45
II
4.5.3 TOMA TIPO COMERCIAL. ........................................................................................ 45
4.5.4 TOMA TIPO INDUSTRIAL. ......................................................................................... 46
4.6 MEDIDOR DOMICILIARIO................................................................................................. 46
4.7 TUBERIA ............................................................................................................................... 46
4.7.1 TUBERIAS FLEXIBLE ................................................................................................. 46
4.8 LA RED DE DISTRIBUCIÓN DEBE SATISFACER, LOS REQUISITOS
SIGUIENTES: ............................................................................................................................. 47
4.9 ENSAYOS DE PRESIÓN .................................................................................................. 48
4.10 EQUIPOS........................................................................................................................... 49
4.11 PREPARACIÓN DEL ENSAYO .................................................................................... 49
4.11 PRUEBA HIDROSTÁTICA .............................................................................................. 50
4.12 PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA DE PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE LA RED
....................................................................................................................................................... 51
4.13 HERMETICIDAD DE LA RED ......................................................................................... 51
4.13.1 EQUIPO Y MATERIAL.............................................................................................. 52
4.14 PREPARACIÓN DE LA PRUEBA DE HERMETICIDAD ........................................... 52
4.15 INSTALACIÓN DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE LA RED .............................. 55
4.16 INSTALACIÓN POSTERIOR A LA CONSTRUCCIÓN DE LA RED ....................... 56
4.17 ATRAQUE ......................................................................................................................... 57
4.18 ACEPTACIÓN DE LA PRUEBA .................................................................................... 58
4.19 CONEXIONES DOMICILIARIAS .................................................................................... 59
CAPITULO V ......................................................................................................... 60
RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO ............................................................ 60
5.1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 61
5.2 DEFINICIÓN ......................................................................................................................... 62
5.3 COMPONENTES DE UNA RED DE ALCANTARILLADO ........................................... 63
5.4 TUBERIA ............................................................................................................................... 65
5.5 ALBAÑAL INTERIOR.-........................................................................................................ 68
Es la tubería que recoge las aguas residuales de una edificación y termina
generalmente en un registro. .................................................................................................... 68
5.6 DESCARGA DOMICILIARIA.............................................................................................. 68
5.6 COLECTORES E INTERCEPTORES .............................................................................. 69
III
5.7 POZOS DE VISITA .............................................................................................................. 70
5.7.1 POZOS CONSTRUIDOS EN SITIO .......................................................................... 72
5.8
DESCRIPCIÓN DE LOS POZOS DE VISITA ........................................................... 74
5.9 CONEXIONES .................................................................................................................... 80
5.10 INSTALACIÓN DE TUBERÍA .......................................................................................... 81
5.11 DESCARGA DOMICILIARIA .......................................................................................... 87
5.12 MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO .................................................. 88
5.13 DESAZOLVE CON EQUIPO MANUAL ........................................................................ 89
5.14 DESAZOLVE CON EQUIPO HIDRONEUMÁTICO ..................................................... 89
CAPITULO VI ........................................................................................................ 91
PAVIMENTACION................................................................................................. 91
6.1 INTRODUCCION ............................................................................................ 92
6.2 DEFINICION ......................................................................................................................... 93
6.3 CLASIFICACION DE PAVIMENTO .................................................................................. 94
6.3.1 BASES Y SUB-BASES ................................................................................................ 96
6.4 CONCRETO HIDRÁULICO................................................................................................ 98
6.5 CONCRETO LIGERO ....................................................................................................... 101
6.6 CONCRETO LANZADO ................................................................................................... 103
El proceso de Concreto lanzado ........................................................................................ 103
6.7 CONCRETO CICLÓPEO.................................................................................................. 104
6.8 EL COLADO DE CONCRETO HIDRÁULICO PREMEZCLADO PARA EL
PAVIMENTO. ............................................................................................................................ 105
6.9 AGREGADOS ................................................................................................................... 106
6.9.1 REACTIVIDAD DE LOS AGREGADOS CON LOS ÁLCALIS DEL CEMENTO 106
6.9.2 GRAVA (AGREGADO GRUESO)............................................................................ 107
6.9.3 ARENA (AGREGADO FINO).................................................................................... 107
6.9.4 CEMENTO ................................................................................................................... 108
6.9.5 AGUA ........................................................................................................................... 110
6.10 ADITIVOS ........................................................................................................................ 111
6.11 RELLENAR Y SELLAR LAS JUNTAS Y GRIETAS ................................................... 113
6.12 TIPOS DE JUNTAS......................................................................................................... 114
IV
6.13 ESPACIAMIENTO DE JUNTAS .................................................................................... 116
6.14 SELLADO DE JUNTAS .................................................................................................. 117
6.15 BARRAS DE AMARRE Y BARRAS PASA JUNTAS ................................................. 119
6.16 CIMBRAS.......................................................................................................................... 120
6.17 MATERIAL DE SELLO PARA JUNTAS ....................................................................... 120
CONCLUSION .................................................................................................... 121
ANEXO ............................................................................................................... 122
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... 139
V
CAPITULO I
FRACCIONAMIENTOS
1
1.1 INTRODUCCION
1.2 DEFINICION
Por fraccionamiento se entiende la división de un terreno en manzanas y lotes,
que requiere del trazo de una o más vías públicas, así como la ejecución de obras
de urbanización que permitan la dotación de infraestructura, equipamiento y
servicios urbanos, conforme a la clasificación establecida en el Código Urbano.
1.3 CLASIFICACION DE FRACCIONAMIENTOS
FRACCIONAMIENTOS HABITACIONALES
FRACCIONAMIENTOS COMERCIALES
1.4 FRACCIONAMIENTOS HABITACIONALES
DEFINICION
Son aquellos destinados predominantemente a la habitación; de acuerdo con sus
características se clasifican en:
a).- RESIDENCIALES
b).- RESIDENCIALES PARA VIVIENDA DE INTERES SOCIAL
c).- COLONIAS POPULARES
2
1.4.1 FRACCIONAMIENTO HABITACIONAL TIPO RESIDENCIAL
INFRAESTRUCTURA BASICA
El fraccionamiento deberá contar con la siguiente infraestructura como mínimo,
con las especificaciones señaladas en las normas técnicas:
a).- Red de agua potable y ramaleo a tomas domiciliarias.
b).- Red de drenaje y sistema de alcantarillado;
c).- Red de energía eléctrica;
d).- Red de teléfono;
e).- Guarniciones y banquetas;
f).- Calles pavimentadas;
g).- Alumbrado público;
TIPOS DE CALLES
Calles colectoras de 11.00 metros de arroyo y 2.00 metros de banqueta.
Calles locales de 11.00 metros de arroyo y 1.50 metros de banqueta.
TIPOS DE LOTES
En calles colectoras, tendrán un frente mínimo de 14.00 metros y una superficie
mínimo de 300.00 metros cuadrados.
En calles locales, tendrán un frente mínimo de 12.00 metros y una superficie
mínimo de 250.00 metros cuadrados.
DONACIONES
Sera del 14% de la superficie total vendible, correspondiendo el 3% para parque
jardín y el 11% para equipamiento urbano.
3
1.4.2 FRACCIONAMIENTO HABITACIONAL DE TIPO RESIDENCIAL DE
INTERES SOCIAL
INFRAESTRUCTURA BASICA
a).- Red de agua potable y ramaleo a tomas domiciliarias.
b).- Red de drenaje y sistema de alcantarillado;
c).- Red de energía eléctrica;
d).- Red de teléfono;
e).- Guarniciones y banquetas;
f).- Calles pavimentadas;
g).- Alumbrado público;
TIPOS DE CALLES
Calles colectoras de 11.00 metros de arroyo doble circulación y tendrán 1.50
metros de banqueta.
Calles locales de 8.00 metros de arroyo circulación en un solo sentido y 1.50
metros de banqueta.
TIPOS DE LOTES
En calles colectoras, tendrán un frente mínimo de 7.50 metros y una superficie
mínima de 135.00m2.
En calles locales, tendrán un frente mínimo de 6.50 metros y una superficie
mínima de 117.00 m2.
DONACIONES
Sera del 12% de la superficie total vendible, correspondiéndole el 3% a parquejardín y el 9% a equipamiento urbano.
4
AREA COMERCIAL
Sera el 2% del área vendible.
Cabe señalar que el pavimento será exigible cuando el fraccionamiento no
pretenda edificar y cuando se trate de calles o avenidas de alta velocidad.
1.4.3 FRACCIONAMIENTO DEL TIPO COLONIA POPULAR
INFRAESTRUCTURA BASICA:
Red de agua potable y tomas domiciliarias
Red de alcantarillado y descargas domiciliarias
Red de electrificación
Red de alumbrado publico
Nomenclatura y señalamiento de transito
Guarniciones
Arbolado y equipamiento urbano en parques y jardines públicos
TIPOS DE CALLES
Calles colectoras de 11.00 metros de arroyo doble circulación y tendrán 1.50
metros de banqueta
Calles locales de 8.00 metros de arroyo, circulación en un solo sentido y 1.50
metros de banqueta
5
TIPOS DE LOTES
En calles colectoras, tendrán un frente mínimo de 7.50 metros y una superficie
mínima de 135.00m2.
En calles locales, tendrán un frente mínimo de 6.50 metros y una superficie
mínima de 117.00 m2.
DONACIONES
Sera del 10% de la superficie total vendible, correspondiéndole el 2% a parquejardín y el 8% a equipamiento urbano.
AREA COMERCIAL
Sera el 2% del área vendible.
Cabe señalar que en la práctica se autorizan este tipo de fraccionamientos aun
que no cumplan con el punto numero 1 (uno), debido a que estos generalmente se
promueven y constituyen a través de movimientos sociales o bien su construcción
es solicitada al H. Ayuntamiento por personas de escasos recursos.
Los tipos de calles antes mencionados, según la ley No 101, se definen de la
siguiente manera:
1. CALLE COLECTORAS
Son aquellas que se destinan a conducir el tránsito de las calles locales hacia
otras zonas del fraccionamiento, de la ciudad o a las arterias de alta velocidad.
2. CALLES LOCALES
Son aquellas que se destinan principalmente a dar acceso a los lotes del
fraccionamiento.
6
3. CALLES O AVENIDAS DE ALTA VELOCIDAD
Son las destinadas a conducir tránsito de volúmenes considerables, son para toda
clase de vehículos y se construirá en los fraccionamientos cuando sea justificable.
1.4.4 FRACCIONAMIENTO COMERCIAL
Son aquellos en los que sus lotes se destinan a la construcción de edificios donde
se realicen actividades propias de giro comercial. De acuerdo con la citada ley, a
este tipo de fraccionamientos se deberán de dotar de la infraestructura básica y
características obligatorias siguientes:
INFRAESTRUCTURA BASICA
Red de agua potable y tomas domiciliarias
Red de alcantarillado y descargas domiciliarias
Red de electrificación
Red telefónica
Red de alumbrado publico
Nomenclatura y señalamiento de transito
Guarniciones
Pavimentos
Banquetas
Arbolado y equipamiento urbano en parques y jardines públicos
DONACIONES
Sera del 10% de la superficie total vendible, correspondiéndole el 2% a parquejardín y el 8% a equipamiento urbano.
7
CAPITULO II
TRABAJOS PRELIMINARES
8
2.1 INTRODUCCION
Trazo y nivelación con equipo topográfico, estableciendo ejes de referencia y
bancos de nivel, incluye: materiales, mano de obra, equipo y herramienta.
2.2 LIMPIEZA DE TERRENO
La limpieza del terreno, se hará para preparar el lugar donde se va a construir,
quitando de la basura, escombro, hierba, arbustos, o restos de construcciones
anteriores. Así mismo, se debe nivelar el terreno en el caso de que exista
montones de tierra o algún otro material. Si se encuentran raíces o restos de
árboles, deben quitarse completamente para no estorbar el proceso de la obra.
Los escombros, productos de la limpieza del terreno, deben sacarse de la obra o
colocarse en un lugar donde no estorben, si es que el tamaño del terreno así lo
permite.
2.3 LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO
La característica fundamental de la topografía civil es que el 80% de los
trabajos a realizar son trabajos de replanteos.
Los relevamientos se ejecutan en la primera etapa de obra donde se busca
tener conocimiento de las dimensiones y formas del terreno donde se va a
ejecutar la obra.
La topografía para obra civil es utilizada como un servicio para los distintos
sectores de obra como ser: excavadores, armadores, carpinteros,
soldadores, etc. Resulta sencillo darse cuenta que la topografía es
fundamental en la ejecución de la obra, debiéndose realizar con tres
premisas fundamentales: responsabilidad, velocidad y sencillez.
9
Responsabilidad: porque la ejecución de la obra se realiza en base
a las referencias que topografía marca. Una marca mal realizada
representa un trabajo posterior sin sentido por no estar ubicada en el
lugar que corresponde.
Velocidad: el retraso en las marcas representa el retraso en la obra,
ya que nadie puede realizar su tarea si no sabe dónde hacerla.
Sencillez: marcas complicadas de comprender o de utilizar son
motivo de errores.
2.4 TRAZO
El trazado es el primer paso necesario para llevar a cabo la construcción. Consiste
en marcar sobre el terreno las medidas que se han pensado en el proyecto, y que
se encuentran en el plano por construir.
2.4.1 TRAZO Y NIVELACIÓN
Trazo y nivelación con equipo topográfico estableciendo ejes de referencia y
bancos de nivel, escarificación y remoción de la carpeta existente construida con
anterioridad desperdiciando el material. Excavación en caja con maquinaria en
terreno tipo II, acarreo de material a primer kilometro y un kilometro subsecuente,
formación de base hidráulica con grava controlada compactado a maquina al 95%
proctor adicionando agua, riego de impregnación con emulsión asfáltica, aplicada
con petrolizadora a razón de 1.5 lt/m2 riego de liga con emulsión asfáltica aplicada
con petrolizadora a razón de 0.5 lt/m2. Carpeta de 7 cm de espesor de concreto
asfaltico. Riego de sello con cemento portland 1.0 kg/cm2 para carpeta asfáltica
incluye materiales, acarreos de materiales, suministros y colocación, muestreo y
pruebas de laboratorio, mano de obra, limpieza, herramienta y equipo necesarios
para su correcta operación y funcionamiento.
10
2.4.2 TRAZO Y NIVELACIÓN PARA DESPLANTE DE EDIFICIOS, CON
TRÁNSITO Y NIVEL.
A) MATERIALES
Cal, hilo, madera de pino de segunda, clavos, pintura de esmalte concreto pobre
para mojoneras, etc.
B) EJECUCIÓN
La DGOC hará una sola localización inicial.
Los trabajos deberán ser ejecutados con personal calificado y con la herramienta,
el equipo y aparatos topográficos necesarios.
Posteriormente, los trazos y alineamientos así como niveles de trabajo, serán
marcados por el contratista de acuerdo con los planos que le sean
proporcionados, asumiendo la responsabilidad total de las dimensiones y niveles
fijados para la obra.
En caso de discrepancias entre los planos arquitectónicos y los estructurales, el
contratista solicitará instrucciones a la DGOC.
Para las referencias de los niveles el contratista deberá construir los bancos de
nivel y las mojoneras que se requieran, procurando que su localización sea
adecuada para evitar cualquier tipo de desplazamiento.
11
Tolerancias
Las tolerancias que se registran en la ejecución de estos trabajos, serán las
siguientes:
En los trazos de los ejes, la tolerancia será de 1 cm con respecto a las
dimensiones indicadas en planos.
En niveles, la tolerancia será de más menos 1 cm con respecto a los indicados en
el proyecto.
2.5 TERRAPLENES.
Definición.
Esta unidad consiste en la extensión y compactación de suelos procedentes
de las excavaciones o préstamos en zonas de extensión tal que permita la
utilización de maquinaria de elevado rendimiento.
2.6 INSTRUMENTOS SIMPLES
2.6.1 CINTA MÉTRICA Y ACCESORIOS
En el proceso de medida, las cintas son sometidas a diferentes tensiones y
temperaturas, por lo que dependiendo del material con el que han sido
construidas, su tamaño original variará.
Por esta razón, las cintas vienen calibradas de fábrica para que a una
temperatura, tensión y condiciones de apoyo dadas, su longitud sea igual a la
longitud nominal.
12
Las cintas métricas empleadas en trabajos topográficos deben ser de acero,
resistentes a esfuerzos de tensión y a la corrosión. Comúnmente, las cintas
métricas vienen en longitudes de 30, 50 y 100 m, con una sección transversal de 8
mm x 0,45 mm para trabajos fuertes en condiciones severas o de 6 mm x 0,30 mm
para trabajos en condiciones normales.
En cuanto a su graduación para la lectura, las cintas métricas se pueden clasificar
en:
2.6.2 CINTAS CONTINUAS
Divididas en toda su longitud en metros, decímetros, centímetros y milímetros.
Para medir una distancia AB con cinta continua, se hace coincidir el cero con un
extremo “A” y se toma la lectura de la coincidencia de la graduación con el otro
extremo “B”.
2.6.3 CINTAS POR DEFECTO (SUBSTRACCIÓN)
Divididas al milímetro solamente en el primero y último decímetro, el resto de la
longitud está dividido en metros y decímetros.
13
2.6.4 CINTAS POR EXCESO
Al igual que las cintas por defecto, están divididas en toda su longitud en metros y
decímetros, y sólo el último decímetro está dividido en centímetros y milímetros.
Este tipo de cintas posee un decímetro adicional graduado en centímetros y
milímetros, colocado anterior al cero de la misma y con graduación creciente en
sentido contrario a las graduaciones de la cinta.
Para poder hacer uso correcto y preciso de las cintas de acero en la determinación
de las distancias, es necesario que las medidas se realicen bajo ciertas
condiciones ideales de calibración, especificadas estas por los diferentes
fabricantes. Generalmente las condiciones ideales para medición con cintas de
acero son las siguientes:
Temperatura de 20ºC
Tensión aplicada a la cinta de 5 Kg. (10 lb)
Cinta apoyada en toda su extensión
Difícilmente estas condiciones se logran en la medición de distancias, por lo que
se hace necesario la utilización de diferentes accesorios, bien sea para hacer
cumplir alguna de las condiciones o para medir y estimar la variabilidad de la cinta
al ser utilizadas en condiciones diferentes a las ideales.
A continuación se describen algunos de los accesorios utilizados en la medición
de distancias con cintas métricas.
14
Diferentes tipos de cintas
2.7 PLOMADA METÁLICA.
Instrumento con forma de cono, construido generalmente en bronce, con un peso
que varia entre 225 y 500 gr, que al dejarse colgar libremente de la cuerda sigue la
dirección de la vertical del lugar, por lo que con su auxilio podemos proyectar el
punto de terreno sobre la cinta métrica.
15
2.8 NIVEL DE MANO (NIVEL LOCKE).
Es un pequeño nivel tórico, sujeto a un ocular de unos 12 cm de longitud, a través
del cual se pueden observar simultáneamente el reflejo de la imagen de la burbuja
del nivel y la señal que se esté colimando. El nivel de mano se utiliza para poner
en horizontal la cinta métrica y para medir desniveles.
Nivel de mano Locke
16
2.9 BRÚJULA
Generalmente un instrumento de mano que se utiliza fundamentalmente en la
determinación del norte magnético, direcciones y ángulos horizontales. Su
aplicación es frecuente en diversas ramas de la ingeniería. Se emplea en
reconocimientos preliminares para el trazado de carreteras, levantamientos
topográficos, elaboración de mapas geológicos.
Corte esquemático de una brújula
La brújula consiste de una aguja magnética [A] que gira sobre un pivote agudo de
acero duro [B] apoyado sobre un soporte cónico ubicado en el centro de la aguja.
17
La aguja magnética esta ubicada dentro de una caja [C], la cual, para medir el
rumbo, contiene un circulo graduado [D] generalmente dividido en cuadrantes de
0o a 90o , marcando los cuatro puntos cardinales; teniendo en cuenta que debido
al movimiento aparente de la aguja los puntos Este y Oeste estén intercambiados.
Algunas brújulas llamadas brújulas azimutales, tienen el circulo horizontal dividido
en 360 grados.
Coincidiendo con la alineación norte – sur poseen un dispositivo de colimación
Brújula magnética
2.10 MIRAS VERTICALES
Son reglas graduadas en metros y decímetros, generalmente fabricadas de
madera, metal o fibra de vidrio. Usualmente, para trabajos normales, vienen
graduadas con precisión de 1 cm y apreciación de 1 mm. Comúnmente, se
fabrican con longitud de 4 m divididas en 4 tramos plegables para facilidad de
transporte y almacenamiento.
18
Las miras verticales se usan en el proceso de nivelación y en la determinación
indirecta de distancias. Las miras deben ser verticales con el auxilio de un nivel
esférico generalmente sujeto en la parte posterior de la mira.
2.11 INSTRUMENTOS PRINCIPALES
2.11.1 TEODOLITOS
El teodolito es un instrumento utilizado en la mayoría de las operaciones que se
realizan en los trabajos topográficos.
Directa o indirectamente, con el teodolito se pueden medir ángulos horizontales,
ángulos verticales, distancias y desniveles.
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Teodolito Sokkia con lectura directa de nonio
Los teodolitos difieren entre sí en cuanto a los sistemas y métodos de lectura.
Existen teodolitos con sistemas de lectura sobre vernier y nonios de visual directa,
microscopios lectores de escala, micrómetros ópticos, sistemas de lectura de
coincidencia.
20
2.12 TEODOLITOS ELECTRÓNICOS
El desarrollo de la electrónica y la aparición de los microchips han hecho posible la
construcción de teodolitos electrónicos con sistemas digitales de lectura de
ángulos sobre pantalla de cristal líquido, facilitando la lectura y la toma de datos
mediante el uso en libretas electrónicas de campo o de tarjetas magnéticas;
eliminando los errores de lectura y anotación y agilizando el trabajo de campo. La
figura muestra el teodolito electrónico DT4 de SOKKIA.
Teodolito electrónico DT4 de Sokkia
21
2.13 ESTACIÓN TOTAL
La incorporación de microprocesadores y distanciometros electrónicos en los
teodolitos electrónicos, ha dado paso a la construcción de las Estaciones Totales.
Con una estación total se pueden medir distancias verticales y horizontales,
ángulos verticales y horizontales; e internamente, con el micro procesador
programado, calcular las coordenadas topográficas (norte, este, elevación) de los
puntos visados. Estos instrumentos poseen también tarjetas magnéticas para
almacenar datos, los cuales pueden ser cargados en el computador y utilizados
con el programa de aplicación seleccionado.
La figura muestra la estación total Wild T-1000 con pantalla de cristal líquido,
tarjeta de memoria magnética para la toma de datos y programas de aplicación
incorporados para cálculo y replanteo. Una de las características importantes tanto
los teodolitos electrónicos como las estaciones totales, es que pueden medir
ángulos horizontales en ambos sentidos y ángulos verticales con el cero en el
horizonte.
22
Estación total Wild T-1000
23
2.14 NIVEL
En las operaciones de nivelación, donde es necesario el cálculo de las diferencias
Verticales o desniveles entre puntos, al nivel tórico se le anexa un telescopio, una
base contornillos nivelantes y un trípode.
Los niveles difieren entre si en apariencia, de acuerdo a la precisión requerida y a
los fabricantes del instrumento. En la figura se representan los componentes
básicos de un nivel.
Nivel
24
Nivel Wild N2 con nivel tórico de doble curvatura
25
CAPITULO III
EXCAVACIONES Y RELLENOS
ESTRUCTURALES
26
3.1 INTRODUCCION
Este trabajo consiste en el conjunto de las actividades de excavar, remover,
cargar, transportar hasta el límite de acarreo libre y colocar en los sitios de
desecho, los materiales provenientes de los cortes requeridos para la explanación
y préstamos, indicados en los planos y secciones transversales del proyecto, con
las modificaciones aprobadas por el Supervisor.
Comprende, además, la excavación y remoción de la capa vegetal y de otros
materiales blandos, orgánicos y objetables, en las áreas donde se hayan de
realizar las excavaciones de la explanación y terraplenes.
3.2 DEFINICION DE EXCAVACION
Se denomina excavación al proceso de análisis de las estratigrafías naturales y
antrópicas que se sedimentan en un determinado lugar. El proceso de excavación
consiste en remover los depósitos en el orden inverso a cómo se han ido
formando. Por este motivo es preciso comprender en todo momento durante una
excavación:
1. los límites y la naturaleza de los depósitos que configuran la estratificación;
2. los procesos formativos que se han dado lugar a estos depósitos;
3. el orden o la secuencia relativa con la que se han formado los depósitos.
27
3.2.1 REQUERIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN
Antes de iniciar las excavaciones se requiere la aprobación, por parte del
Supervisor, de los trabajos de topografía, desmonte, limpieza y demoliciones, así
como los de remoción de especies vegetales, cercas de alambre o piedra y de
instalaciones de servicios que interfieran con los trabajos a ejecutar.
Las obras de excavación deberán avanzar en forma coordinada con las de drenaje
del proyecto, tales como alcantarillas, desagües, alivios de cunetas y construcción
de filtros. Además se debe garantizar el correcto funcionamiento del drenaje y
controlar fenómenos de erosión e inestabilidad.
La secuencia de todas las operaciones de excavación debe ser tal, que asegure la
utilización de todos los materiales aptos y necesarios para la construcción de las
obras señaladas en los planos del proyecto o indicadas por el Supervisor.
3.3 TIPOS DE EXCAVACIONES
Frente de excavación: lateral por el que se inicia y avanza la excavación.
Excavación en cajeado: excavación que se realiza por un ataque desde el
plano superior, no tiene frente de ataque, predomina la superficie.
Excavación en zanjas: excavación también realizada desde el plano
superior, y en la que predomina la longitud.
28
Excavación en pozos: excavación realizada desde el plano superior y en
la que predomina la profundidad.
Excavación a cielo abierto: excavación sobre superficie en la que al
menos tiene un frente abierto a nivel del ataque de la máquina.
3.3.1 ASPECTOS GENERALES.
Para los efectos de determinar el costo de ejecutar una excavación se establece
otra clasificación, basada en la mayor o menor dureza del terreno, y que debe ser
usada para la cubicación de los movimientos de tierra, pues de esta clasificación
dependerán los medios necesarios para realizar la excavación las que varían con
la naturaleza del terreno, que desde este punto de vista, se pueden clasificar en:
A) Excavación en terreno blando.
Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de la pala. El material del suelo
puede ser de tipo arenoso, arcilloso o limoso, o una mezcla de estos materiales;
también puede contener materiales de origen orgánico.
B) Excavación en terreno semiduro.
Puede ser ejecutada valiéndose exclusivamente de picota. El material puede ser
en tal caso una mezcla de grava, arena y arcilla, moderadamente consolidada, o
bien una arcilla fuertemente consolidada.
C) Excavación en terreno duro.
El material puede ser una mezcla de grava, arena y arcilla, fuertemente
consolidada.
29
D) Excavación en terreno muy duro.
Puede ser ejecutada valiéndose necesariamente del uso de maquinaria
especializada. El tipo de material puede ser una roca semi-descompuesta.
3.3.1.1 EXACAVACION COMUN
Se refiere a la excavación manual del material sedimentario limo-arenoso o arcillolimo arenoso. Suelos constituidos por conglomerados de arena y grava no
cohesivas o poco cohesivas con bajo porcentaje en peso de material limoarcilloso. Material de fácil remoción con pala y picota, de 0 a 2 metros de
profundidad.
3.3.1.2 EXCAVACION EN ROCA
Excavación en Roca. Se define como roca para el pago de excavaciones, aquel
material cuyo tamaño exceda de 50 cm. y la dureza y textura sean tales que no
puede excavarse por métodos diferentes de voladuras o por trabajo manual por
medio de fracturas y cuñas posteriores cuando sea necesario, según las
condiciones del lugar o las características de la roca. La excavación en roca no
tendrá subclasificación, es decir a cualquier profundidad y no se distinguirá roca
húmeda o seca.
30
3.4 EXCAVACIONES DE ZANJAS PARA ACUEDUCTO, ALCANTARILLADO Y
DRENAJE.
Comprende la remoción del suelo necesaria para la construcción de las redes de
acueducto y alcantarillado, o de las canalizaciones, tal como se muestran en los
planos.
También
incluirá
la
excavación
requerida
para
las
conexiones
domiciliarias, cámaras de inspección, cajas, nichos y cualquier excavación que en
opinión del Interventor sea necesaria para la correcta ejecución de las obras.
No podrá iniciarse la ejecución de zanjas en las vías públicas mientras no se
hayan obtenido los permisos correspondientes y colocado las señales visibles de
peligro y desvío que exijan las normas vigentes locales. Estos avisos sólo serán
removidos cuando la obra este terminada y se haya retirado la tierra sobrante;
especial cuidado se tendrá con las señales para que siempre estén colocadas, de
forma tal que permita a los transeúntes prever el peligro con suficiente antelación.
En las excavaciones que presenten peligro de derrumbarse debe colocarse un
entibado que garantice la seguridad del personal que trabaja dentro de la zanja, lo
mismo que la estabilidad de las estructuras y terrenos adyacentes. El Contratista
dotará al personal, que labore en las excavaciones, con el equipo de seguridad
industrial necesario para garantizar al máximo su integridad física. La Entidad no
se hace responsable de daños que se causen a terceros, por causas imputables al
Contratista.
3.4.1 RECOMENDACIONES DE CONSTRUCCIÓN
Durante la construcción de un sistema de alcantarillado sanitario se deben de
seleccionar los diferentes componentes del sistema, siguiendo procedimientos de
construcción e instalación recomendados por fabricantes y avalados por la
experiencia de constructores y organismos rectores. Los criterios de selección de
31
los materiales y procedimientos de construcción se deben de adaptar a las
características y condiciones de la zona de proyecto, tales como la disponibilidad
de los componentes del sistema de alcantarillado, la disponibilidad de recursos
económicos, procedimientos constructivos usuales en la zona, tipo de suelo, nivel
freático durabilidad y eficiencia de los componentes en cuestión. Cabe destacar
que el empleo de buenos materiales sin un buen procedimiento.
3.4.1.1 EXCAVACIÓN DE ZANJA
Para obtener la máxima protección de las tuberías se recomienda que estas se
instalen en condición de zanja de acuerdo a las características del terreno, así
deberá ser el tipo de excavación. La excavación de la zanja se puede llevar a cabo
ya sea a mano o con máquina (ver figura a y b), dependiendo de las
características de la zona de proyecto, como pueden ser el acceso a la zona, el
tipo de suelo, el volumen de excavación, etc. La excavación se debe realizar
conservando las pendientes y profundidades que marque el proyecto; el fondo de
la zanja debe ser de tal forma que provea un apoyo firme y uniforme a lo largo de
la tubería. Cuando en el fondo de la zanja se encuentren condiciones inestables
que impidieran proporcionar a la tubería un apoyo firme y constante, se deberá
realizar una sobre excavación y rellenar esta con un material adecuado (plantilla)
que garantice la estabilidad del fondo de la zanja.
32
La forma más común de verificar la profundidad de las zanjas es fabricando
niveletas y escantillones, teniendo en cuenta que a la cota de plantilla del proyecto
se le deben aumentar 5 cm, de cama, más el espesor del tubo. Se colocarán las
niveletas a lo largo de la excavación a cada 20 m, posteriormente se tirará un
reventón al centro de la zanja y con el escantillón se verificará y afinara el fondo
de la zanja para obtener la profundidad necesaria y posteriormente con este
mismo método se controlará el nivel de la plantilla hidráulica de los tubos.
33
3.4.1.2ANCHO DE ZANJA
Es indispensable que a la altura del lomo del tubo, la zanja tenga realmente el
ancho que se indica en las tablas mencionadas; a partir de este punto puede
dársele a sus paredes el talud necesario para evitar el empleo de ademe. Si
resulta conveniente el empleo de un ademe, el ancho de zanja debe ser igual al
indicado en las tablas ya referidas más el ancho que ocupe el ademe.
Ancho de zanja para las tuberías de PEAD
34
3.5 PLANTILLA O CAMA
La plantilla o cama consiste en un piso de material fino, colocado sobre el fondo
de la zanja que previamente ha sido arreglado con la concavidad necesaria para
ajustarse a la superficie externa interior de la tubería, en un ancho cuando menos
igual al 60 % de su diámetro exterior, o el recomendado por el fabricante conchas
para alojar la campana o copie de las juntas delos tubos, con el fin de permitir que
la tubería se apoye en toda su longitud sobre el fondo de la zanja o la plantilla
apisonada, el espesor de ésta será de 10 cm. El espesor mínimo sobre el eje
vertical de la tubería será de 5 cm. En caso de instalar tubería de acero y si la
superficie del terreno lo permite no es necesaria la plantilla. En el caso de tuberías
de polietileno, no se requiere de colocación de plantilla en cualquier material
excepto roca. En lugares excavados en roca o te petate duro, se preparará la
zanja con material suave que pueda dar un apoyo uniforme al tubo (tierra o arena
suelta con espesor mínimo de 10 cm).
ANCHO DE LA ZANJA
35
3.6 CLASES DE PLANTILLAS O CAMAS.
Clase “a” la parte externa inferior de la tubería debe apoyarse en concreto simple
de espesor mín. de ¼ del diam. Int. En la parte más baja del tubo, se extiende
hacia arriba por ambos lados hasta una altura mayor o menor que el diam. Exterior
y mín. de ¼ de este. El factor de carga varía de 2.25 a 3 tomándose 2.25
normalmente. La cama de arena húmeda compactada, produce a las tuberías
efectos comparables al que se obtiene con la de concreto simples.
Clase “b” la tubería se apoya en un piso de material fino colocado sobre el fondo
de la zanja que previamente ha sido arreglado con la concavidad necesaria para
ajustarse a la superficie externa inferior de la tubería, en un ancho cuando menos
igual al 60% de su diam. Ext. El resto de la tubería deberá ser cubierto hasta una
altura cuando menos de 30 cm arriba de su lomo, con material granular fino
colocado cuidadosamente a mano y perfectamente compactado, llenando todos
los espacios libres bajo y adyacentes a la tubería. Ese relleno se hará en capas
que no excedan los 15 cm de espesor. El factor de esta cama es de 1.90.
Clase “c” la constituye el encamado en el que el fondo de la zanja a sido
previamente arreglado para ajustarse a la parte inferior de la tubería en un ancho
aprox. al 50 % de su diam. Ext. El resto de la tubería será cubierto hasta una
altura de cuando menos 15 cm. Por encima de su lomo con material granular fino
colocado y compactado a pala hasta llenar completamente los espacios de abajo y
adyacentes a la tubería. El factor de carga de esta cama es de 1.50.
36
Clase “d” es el encamado en el cual no se toma ningún cuidado especial para
conformar el fondo de la zanja a la parte inferior de las tuberías ni en lo que
respecta en los espacios por debajo y adyacentes al as mismas. Su factor de
carga es de 1.10
37
CAPITULO IV
RED DE DISTRIBUCION DE AGUA
POTABLE
38
4.1 INTRODUCCIÓN
La red de distribución es la parte de un Sistema de Abastecimiento de Agua
Potable integrada por la(s) tubería(s) de alimentación, circuitos, líneas abiertas y
accesorios, instalados en las vialidades de las localidades, por medio de la cual se
lleva el agua hasta la toma domiciliaria para su entrega a los usuarios. Su correcto
funcionamiento depende de un diseño adecuado, de una selección cuidadosa de
los materiales por utilizar, de mano de obra calificada para su instalación, de la
observancia estricta de las especificaciones de construcción, de la correcta
supervisión de la ejecución de la obra y de una operación y conservación eficiente.
La falta de atención a los aspectos ya mencionados, origina la no hermeticidad de
las redes de distribución, lo que puede ocasionar fugas y la incorporación de otros
fluidos al interior de las tuberías de distribución de agua potable, como son:
hidrocarburos, aceites, grasas y aguas residuales, entre otros, lo que provoca la
contaminación del agua que se distribuye a los usuarios del servicio.
Un aspecto que impacta en forma considerable en el volumen de fugas que se
presentan en la red, es la falta de una operación y mantenimiento acordes con las
características del sistema.
Por lo anterior, una de las principales características que deben cumplir las redes
de distribución de agua potable, con objeto de evitar los riesgos antes citados y
preservar el recurso, así como su calidad, es que sean herméticas.
39
Los estudios de evaluación de pérdidas en las redes de distribución de sistemas
de agua potable, realizados por la Comisión Nacional del Agua (CNA), han
demostrado que para eliminar las fugas, es importante tomar en cuenta los
siguientes aspectos:
La obra se debe realizar bajo un proyecto ejecutivo aprobado por la entidad
local responsable de la ejecución de la obra y por el organismo operador
responsable de la prestación del servicio.
Se debe contar con personal calificado en la instalación de los elementos
que constituyen la red de distribución.
La supervisión y dirección de la obra se debe realizar con personal
calificado.
La operación y mantenimiento de la red de distribución se debe efectuar
acorde con las características y necesidades del sistema, así como con
personal calificado.
4.2 DEFINICION DE UNA RED DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE
La red de distribución es un trazado de cañerías que permite distribuir agua
potable desde un tanque elevado que es el que sirve como almacenamiento y
para darle suficiente presión al agua para que llegue al punto más alejado. El
tanque sirve para unificar presiones. La red debe cumplir con requisitos técnicos y
económicos.
40
4.3 DEFINICIONES
Para los efectos de la presente Norma Oficial Mexicana, se establecen las
definiciones siguientes:
Anillo de hule: elemento elastomérico que se usa como sello en las juntas o
uniones de las tuberías para conseguir su hermeticidad.
Asignatario: dependencia u organismo descentralizado de la administración
pública federal, estatal o municipal que explota, usa o aprovecha aguas nacionales
mediante asignación otorgada por la Comisión Nacional del Agua.
Concesionario: persona física o moral que explote, use o aproveche aguas
nacionales mediante concesión otorgada por la Comisión Nacional del Agua.
Crucero: conjunto de piezas especiales, generalmente de fierro fundido y/o
plástico y válvulas de seccionamiento, que se unen para formar: intersecciones de
conductos, derivaciones, cambios de dirección y de diámetro.
Diámetro nominal: medida que corresponde a la denominación comercial de
tuberías.
Estanquidad: característica de una red de distribución de no permitir el paso del
agua a través de las paredes de los tubos, piezas especiales y válvulas.
Elemento: cualquier componente de la red que debe satisfacer los requerimientos
de la presente Norma. Generalmente son: tubos, piezas especiales y válvulas.
Evaluación de la conformidad: la determinación del grado de cumplimiento con
las normas oficiales mexicanas o la conformidad con las normas mexicanas, las
normas internacionales u otras especificaciones, prescripciones o características,
comprende, entre otros, los procedimientos de muestreo, prueba, calibración
certificación y verificación.
41
Fuga: escape del agua por la pared de la tubería, sus dispositivos de unión y
accesorios. Se considera fuga a partir de un escurrimiento (las zonas húmedas de
la pared del tubo no se consideran fugas).
Hermeticidad: característica de una red de distribución de no permitir el paso del
agua al exterior a través de las uniones de sus elementos.
Instalación de tuberías: conjunto de operaciones que debe ejecutar el responsable
de la instalación para colocar la tubería en los lugares que señale el proyecto
ejecutivo, durante la construcción de la red.
Junta: sistema de unión de los elementos y componentes y, en su caso, de las
piezas especiales.
Organismo Operador: entidad encargada y responsable del suministro de agua
potable en cantidad y calidad adecuada.
Organismo de certificación: las personas morales que tengan por objeto realizar
funciones de certificación, acreditada y aprobada, en los términos de la Ley
Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento.
Piezas especiales: elementos que permiten realizar conexiones en los cruceros,
con tuberías y válvulas, en cambios de dirección, unión de tramos de tubería de
diferente material y diámetro. Generalmente son: codos, tés, cruces, reducciones,
extremidades, tapas ciegas y juntas Gibault.
Presión de Prueba: presión que se aplica a un tramo de tubería o un circuito
instalados con el fin de detectar fugas.
Proveedor: el fabricante, propietario, representante, importador o comercializador
del producto, equipo, maquinaria, material y servicio.
Purga de Aire: dispositivo mediante el cual se expulsa el aire atrapado en las
líneas cuando éstas son llenadas con agua.
42
Red de distribución de agua potable (Red): es el conjunto de tuberías, piezas
especiales y válvulas, que distribuyen el agua generalmente desde el tanque de
regulación hasta las tomas domiciliarias.
Tapa ciega: dispositivo usado durante las pruebas de hermeticidad a la red de
distribución, cuya finalidad es tapar los extremos de los tramos de tubería y poder
realizar la prueba de presión hidrostática.
Toma domiciliaria: instalación que se conecta a la tubería de la red de distribución
y permite el suministro de agua potable a los usuarios.
Tubería: unión de dos o más tubos.
Unidad de Verificación: la persona física o moral que realiza actos de verificación,
acreditada y aprobada, en los términos de la Ley Federal sobre Metrología y
Normalización y su Reglamento.
Usuario: quien recibe el servicio de agua potable para su consumo a través de una
toma domiciliaria.
Válvulas: accesorios que se utilizan en las redes de distribución para controlar el
flujo.
Verificación: la constatación ocular o comprobación, mediante muestreo, medición,
pruebas de laboratorio, o examen de documentos que se realizan para evaluar la
conformidad, en un momento determinado.
43
4.4 COMPONENTES DE UNA RED DE ALCANTARILLADO
Una red de alcantarillado sanitario se compone de varios elementos certificados,
tales como de tuberías, conexiones, anillos y obras accesorias: descargas
domiciliarias, pozos de visita, estructuras de caída, sifones y cruzamientos
especiales. La expectativa de vida útil de los elementos que conforman una red de
alcantarillado sanitario debe ser de al menos 50 años.
4.4.1 PIEZAS ESPECIALES
Son elementos que permiten realizar conexiones en los cruceros, con tuberías y
válvulas, en cambios de dirección, unión de tramos de tubería de diferente
material y diámetro. Generalmente son: codos, tés, cruces, reducciones,
extremidades, tapas ciegas y juntas Gibault.
4.4.2 VÁLVULAS
Son accesorios que se utilizan en las redes de distribución para controlar el flujo.
De acuerdo con el uso del suelo, se deben distribuir convenientemente las
válvulas de seccionamiento que permitan orientar el flujo hacia determinados sitios
o bien cortarlo para efectuar reparaciones.
Su número deberá ser el menor posible, dejando como previsión carretes situados
convenientemente para que en un futuro, en caso de requerirse dentro de la
operación del sistema, se coloquen nuevas válvulas o se cambien de sitio las ya
existentes. Se deberá estudiar con todo cuidado la posición de las válvulas de
manera que para aislar un sector de la localidad, el número de ellas por cerrarse
no sea mayor de 6, de preferencia.
Los cruceros que tengan válvulas se colocarán en cajas adecuadas para su
operación, de acuerdo con el plano tipo localizado en las Normas de proyecto para
obras de alcantarillado sanitario en localidades urbanas de la República Mexicana
44
4.5 TOMAS DOMICILIARIAS.
DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN
Es la parte de la red mediante la cual, los usuarios tienen agua en su predio. Se
clasifican las tomas domiciliarias según su distinto propósito de abastecimiento
habitacional unifamiliar, habitacional multifamiliar, comercial e industrial.
4.5.1 TOMA TIPO HABITACIONAL UNIFAMILIAR.
Es la que se utiliza para el abastecimiento de una vivienda unifamiliar y cuyo uso
sea exclusivamente doméstico. El diámetro que se utilizara es de 19 mm (3/4”) en
todos los casos.
4.5.2 TOMA TIPO HABITACIONAL PLURIFAMILIAR.
Es la que se utiliza para el abastecimiento de un núcleo de viviendas ya sea
departamentos, vecindades, condominios, etc., y que requiere un diámetro mayor
al del tipo unifamiliar, y que deberá estar sustentado de acuerdo a la demanda
total.
4.5.3 TOMA TIPO COMERCIAL.
Es la que abastece a todo local comercial y dentro de está clasificación se incluye
también a los centros de recreo, de espectáculo, oficinas y diversiones (cines,
centros nocturnos, hoteles, talleres de servicio etc.) y cuyo diámetro dependerá de
la demanda en particular del tipo de comercio, ya que deberá sustentarse con el
estudio correspondiente.
45
4.5.4 TOMA TIPO INDUSTRIAL.
Es la que abastecerá a aquella edificación en la cual se desarrollan actividades de
producción de bienes o artículos manufacturados, mediante la transformación de
materias primas, y cuyo diámetro dependerá de la demanda según el tipo de
industria y la cual deberá justificarse con el estudio correspondiente.
4.6 MEDIDOR DOMICILIARIO.
En cualquier tipo de toma domiciliaria, se deberá incluir un medidor de flujo según
el tipo y capacidad que apruebe el SIAPA. Las especificaciones de diseño e
instalación de las tomas domiciliarias, están basados en la NOM-002-CNA-1995.
4.7 TUBERIA
La tubería de alcantarillado se compone de tubos y conexiones acoplados
mediante un sistema de unión hermético, el cual permite la conducción de las
aguas residuales. En la selección del material de la tubería de alcantarillado,
intervienen diversas características tales como: resistencia mecánica, resistencia
estructural del material, durabilidad, capacidad de conducción, características de
los suelos y agua, economía, facilidad de manejo, colocación e instalación,
flexibilidad en su diseño y facilidad de mantenimiento y reparación.
4.7.1 TUBERIAS FLEXIBLE
Son aquellas que se deflexionan por lo menos un 2% sin sufrir daño estructural.
Materiales
de
las
tuberías
flexibles:
acero,
aluminio,
PVC,
polietileno,
polipropileno, poliéster reforzado con fibra de vidrio.
46
4.7.2 TUBERÍA RÍGIDA
Se considera tubería rígida aquella que no admite deflexión sin sufrir daño en su
estructura. Materiales de las tuberías rígidas: concreto, fibrocemento, hierro
fundido y barro.
4.8 LA RED DE DISTRIBUCIÓN DEBE SATISFACER, LOS REQUISITOS
SIGUIENTES:
I. Suministrar agua en cantidad suficiente conforme al gasto máximo horario
(QMH) de proyecto.
II. El agua debe ser potable. Se debe tornar en cuenta lo indicado en las normas
vigentes, referentes a la calidad del agua potable. (NOM-127-SSA1-1994).
III. Las presiones de servicio o disponibles en cualquier punto de la red deben
estar comprendidas entre 1.5 kg/cm2 y 2.0 kg./cm² como máximo (carga estática).
IV. Las tuberías de agua potable se ubican separadas de otros conductos
subterráneos (alcantarillado, gas, electricidad y telecomunicaciones), a una
distancia libre mínima de 100 cm. La tubería de agua potable siempre debe
localizarse por encima del alcantarillado y evitar los cruces interiores o laterales
por pozos de visita y coladeras pluviales.
V. En el caso de acueductos con diámetro de 36 cm (14”) a 61cm (24”), la
separación mínima horizontal deberá ser de 1.50m. Para diámetros de 76cm (30”)
a 91cm (36”), la separación será de 2.0m; y en caso de diámetros mayores, la
distancia mínima será de 3.0m, tomando en cuenta el ancho de la zanja y la
profundidad a la que se instala cada uno de ellos.
VI. Cualquier tipo y clase de tubería a proyectar en las redes, deberá cumplir con
las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) vigentes que para tal fin se han emitido.
47
VII. En función de la topografía de la zona y del sistema de regularización
proyectado, se define el funcionamiento hidráulico de la red de distribución y en
caso necesario se divide en zonas independientes entre sí. Se debe analizar la
operación y mantenimiento de la red, en condiciones normales y extraordinarias,
para diseñar los seccionamientos adecuados.
VIII. De acuerdo a la planimetría, se debe proyectar redes a base de circuitos, por
su eficiencia hidráulica y flexibilidad de operación. Además, se deben establecer
Sectores Hidrométricos, como se establece enseguida.
4.9 ENSAYOS DE PRESIÓN
El sistema de tuberías para agua potable se debe someter a ensayos de presión
en terreno, según se describe a continuación, estos deben ser verificados y
controlados por la empresa prestadora:
a) preparación para el ensayo de presión hidrostática final;
b) ensayo de presión hidrostática inicial inmediatamente después de la
preparación;
c) ensayo de presión hidrostática final;
d) ensayo de arranques que pertenecen a urbanizaciones.
48
4.10 EQUIPOS
Para el ensayo de presión hidrostática se necesita el equipo siguiente, tanto para
sistemas de tuberías plásticas como metálicas:
a) bomba hidráulica de presión, con potencia suficiente para alcanzar y mantener
la presión de ensayo;
b) estanque apropiado y elementos de medición de agua para determinar la
cantidad agregada para mantener la presión de prueba especificada;
c) llave de paso y válvula de retención;
d) válvulas de purga de aire;
e) dos manómetros, con sensibilidad de 0,01 MPa (0,1 kgf/cm2); y
f) dos tapones, de diámetros que permitan sellar los extremos de la tubería.
4.11 PREPARACIÓN DEL ENSAYO
Las tuberías deben estar en la zanja, con relleno parcial compactado,
dejando descubierto 1,5 m frente a cada unión. El compactado debe tener,
al menos 0,3 m de espesor sobre la clave de la tubería.
La longitud del tramo debe ser menor o igual que 500 m. Esta longitud debe
tener en cuenta factores locales tales como el perfil de la tubería,
condiciones climáticas, tráfico, tiempo disponible para completar el relleno,
ubicación del anclaje de concreto permanente, disponibilidad de agua para
la prueba y de anclaje adecuado para los tapones.
La bomba hidráulica y el manómetro se deben instalar en el extremo inferior
del tramo.
49
El tramo a ensayar se debe llenar lentamente con agua, en lo posible por el
punto más bajo del tramo, para expulsar el aire por escapes colocados en
los puntos altos. Antes de efectuar la prueba se debe eliminar
completamente el aire contenido en las tuberías. Se recomienda que el
gasto de llenado se realice con una velocidad de flujo no mayor que 0,05
m/s.
Antes de comenzar el ensayo deben estar instalados todos los accesorios
en su posición definitiva y la tubería debe estar anclada en todos los
cambios de dirección.
Los extremos del tramo en ensayo se deben sellar con los tapones antes de
iniciar el ensayo.
4.11 PRUEBA HIDROSTÁTICA
DEFINICIÓN
Es la aplicación de una presión a un equipo o línea de tuberías fuera de operación,
con el fin de verificar la hermeticidad de los accesorios bridados y la soldadura,
utilizando como elemento principal el agua o en su defecto un fluido no corrosivo.
Todo equipo nuevo debe ser sometido a una prueba de presión (hidrostática), en
los talleres del fabricante.
50
4.12 PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA DE PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE LA
RED
Una vez terminado el tiempo de prellenado, se aplicará la presión de prueba de
1.5 veces la presión de trabajo de las tuberías, mediante la bomba de émbolo, que
se conectará a la tubería. Alcanzada la presión de prueba, ésta se sostendrá
durante una a dos horas, agregando si es necesario, la cantidad de agua
requerida para sustituir el volumen absorbido y mantener la presión de prueba,
para posteriormente, revisar los tubos, las juntas, válvulas y piezas especiales con
objeto de localizar todas las fugas existentes.
Para conocer las cantidades de agua por agregar durante la prueba, se tomarán
en cuenta las recomendaciones dadas por los fabricantes en sus manuales de
instalación.
Si existen fugas, los responsables de la instalación, deben determinar con sus
propios medios, su origen. Los tubos, juntas, válvulas y piezas especiales que
acusen fugas, deberán ser repuestos e instalados. El tramo o el circuito se volverá
a probar hasta cumplir con los requerimientos de esta prueba. Si el tiempo
transcurrido entre la ejecución de una prueba y otra es superior a las 24 horas, la
tubería deberá ser saturada (prellenada) nuevamente.
4.13 HERMETICIDAD DE LA RED
La prueba de hermeticidad, a la que se deben someter todas las tuberías de una
red (primarias y secundarias) se denomina de campo y se realiza a una presión de
1.5 veces la presión de trabajo de las tuberías, realizándose de acuerdo a lo
siguiente:
51
4.13.1 EQUIPO Y MATERIAL
Se debe contar como mínimo con el equipo y material siguiente:
a) Agua potable
b) Bomba de émbolo, provista de manómetro previamente calibrado, con la
capacidad apropiada para leer en su tercio medio la presión de prueba y que
cuente con división mínima de escala de 1 KPa (0,01 kg/cm2).
c) Cronómetro
d) Termómetro
e) Dispositivos para purga de aire
f) Tapas ciegas
4.14 PREPARACIÓN DE LA PRUEBA DE HERMETICIDAD
La prueba de tuberías, piezas especiales y válvulas deberá efectuarse primero por
tramos entre crucero y crucero y posteriormente por circuitos. No deberán
probarse tramos menores de los existentes entre crucero y crucero.
Una vez que se tenga terminada la instalación de un tramo de la red
(generalmente entre dos cruceros), incluyendo piezas especiales y válvulas, se
procederá a efectuar la preparación de la prueba de hermeticidad como se indica
a continuación.
52
La tubería será anclada provisionalmente mediante un relleno apisonado de tierra
en el centro de cada tubo, dejando al descubierto las juntas para que puedan
hacerse las observaciones necesarias en el momento de la prueba; asimismo, se
deberá anclar en forma definitiva con atraques de concreto de la forma,
dimensiones y calidad que se señale en el proyecto ejecutivo. Los atraques se
construirán en los codos, tes y tapas ciegas, para evitar movimientos de la tubería
producidos por la presión hidrostática o por golpes de ariete.
Prellenado del tramo
La tubería se llenará lentamente con agua, purgando el aire entrampado en ella
mediante la inserción de niple y válvula de globo en la parte más alta de la tubería,
de manera que el aire acumulado en la parte superior pueda eliminarse, por lo que
el llenado se hará a partir del punto más bajo del tramo.
. Las tuberías deben ser prellenadas con los tiempos especificados en la siguiente
tabla:
53
TABLA No. 1
TIEMPO DE PRELLENADO Y PRESION DE PRUEBA EN CAMPO
54
NOTAS:
1.- Para tuberías con clases superiores indicadas en la tabla 1 la presión de
prueba será de 1.5 veces la presión de trabajo
2.- Las presiones de trabajo indicadas para las tuberías de plástico (PVC y PEAD)
corresponden a temperaturas de 23°C ± 2°C
3.- Las clases indicadas son las consideradas en las normas de producto NMX,
referenciadas en el capítulo 3 de esta Norma
4.- (I) y (II) Se refiere a los tipos de la tubería de polietileno alta densidad.
La prueba de presión hidrostática se realizará después de haber transcurrido un
mínimo de 5 días posteriores a la construcción del último atraque y debe
efectuarse por tramos, incluyendo piezas especiales y válvulas. Finalmente, se
hará la prueba por circuitos a juicio del organismo operador.
4.15 INSTALACIÓN DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DE LA RED
En este caso todas las tomas domiciliarias que consideren conveniente instalar los
concesionarios y asignatarios de aguas nacionales, así como el organismo
responsable de la prestación del servicio y/o dependencia local responsable de la
ejecución del proyecto de la instalación de redes, deben de cumplir con lo
establecido en la NOM-002-CNA-1995, y podrán ser probadas hidrostáticamente
conjuntamente con los tramos de la red y sus circuitos, verificando solamente la
hermeticidad del conjunto abrazadera-válvula de inserción, debiendo estar
perforada la tubería de la red de distribución y cerrada la válvula de inserción .El
ramal y el cuadro de la toma se instalarán y probarán terminada la construcción y
prueba de la red, según lo indicado en la NOM-002-CNA-1995, Toma domiciliaria
para abastecimiento de agua potable-Especificaciones y métodos de prueba.
55
4.16 INSTALACIÓN POSTERIOR A LA CONSTRUCCIÓN DE LA RED
En este caso la instalación de las tomas domiciliarias cumplirá con lo establecido
en laNOM-002-CNA-1995, Toma domiciliaria para abastecimiento de agua
potable-Especificaciones y métodos de prueba.
Verificación: la verificación de los incisos anteriores se realizará de acuerdo a lo
establecido en laNOM-002-CNA-1995, Toma domiciliaria para abastecimiento de
agua potable-Especificaciones y métodos de prueba.
56
HERMETICIDAD DE LA RED
Los elementos que integran la red deben garantizar hermeticidad.
Una vez instalada la red, ésta debe resistir durante una o dos horas, una presión
hidrostática de 1.5 veces la presión de trabajo de las tuberías, sin presentar fugas
o fallas en sus elementos y juntas.
4.17 ATRAQUE
DEFINICIÓN
El atraque de concreto es el elemento colado en sitio para garantizar que las
tuberías de agua potable o de agua tratada no vayan a tener desplazamientos
durante su operación. Se ubican en los cambios de dirección o uniones de una
tubería con otra (cruceros), también se emplean como apoyo de las piezas
especiales y válvulas dentro de las cajas de válvulas.
EJECUCIÓN
Se realizan una vez colocada la tubería y antes de realizar el relleno acostillado y
la prueba hidrostática de la tubería. Las fronteras del atraque deberán ser con
cimbra que garantice las dimensiones y correcta ejecución del trabajo.
El concreto que se empleará será hecho en obra con un F’c = 150 kg / cm2.
57
4.18 ACEPTACIÓN DE LA PRUEBA
La red distribución se considera hermética, si después de haber realizado la
prueba de presión hidrostática a los tramos y circuitos no se detecta ninguna fuga.
58
4.19 CONEXIONES DOMICILIARIAS
Las conexiones domiciliarias, se constituyen en las tuberías particulares que
conducen las aguas residuales y/o pluviales de una propiedad o industria hasta las
redes de alcantarillado sanitario y/o pluvial. Estas conexiones domiciliarias deben
ser instaladas por las instituciones, municipios o empresas a cargo del servicio,
debiendo evitarse y prohibirse la intervención en éste tipo de obras de personas
particulares, usuarios o clientes, con el objetivo de garantizar la calidad y eficiencia
de la instalación, además de prever daños a los colectores de las redes
correspondientes, ocasionadas por personas sin experiencia.
59
CAPITULO V
RED DE ALCANTARILLADO
SANITARIO
60
5 RED DE ALCANTARILLADO SANITARIO
5.1 INTRODUCCIÓN
En el desarrollo de las localidades urbanas, sus servicios en general se inician con
un precario abastecimiento de agua potable y van satisfaciendo sus necesidades
con base en obras escalonadas en bien de su economía. Como consecuencia se
presenta el problema del desalojo de las aguas servidas o aguas residuales. Se
requiere así la construcción de un sistema de alcantarillado sanitario para conducir
las aguas residuales que produce una población, incluyendo el comercio, los
servicios y a la industria a su destino final. Un sistema de alcantarillado sanitario
está integrado por todos o algunos de los siguientes elementos: atar- jeas,
colectores, interceptores, emisores, plantas de tratamiento, estaciones de
bombeo, descarga final y obras accesorias. El destino final de las aguas servidas
podrá ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta el reúso o la
recarga de acuíferos, dependiendo del tratamiento que se realice y de las
condiciones particulares de la zona de estudio. Los desechos líquidos de un
núcleo urbano, están constituidos, fundamentalmente, por las aguas de
abastecimiento después de haber pasado por las diversas actividades de una
población. Estos desechos líquidos, se componen esencialmente de agua, más
sólidos orgánicos e inorgánicos disueltos y en suspensión mismos que deben
cumplir con la norma oficial mexicana NOM-002-SEMARNAT vigente, que
establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de
aguas residuales provenientes de la industria, actividades agroindustriales, de
servicios y del tratamiento de aguas residuales a los sistemas de drenaje y
alcantarilla-do urbano o municipal. El encauzamiento de aguas residuales
evidencia la importancia de aplicar lineamientos técnicos, que permitan elaborar
proyectos de alcantarillado sanitario, eficientes, seguros, económicos y durables,
considerando que deben ser auto limpiantes, autoventilantes e hidráulica-mente
herméticos a la exfiltración e infiltración.
61
5.2 DEFINICIÓN
Redes de alcantarillado
Se denomina redes de alcantarillado, a un conjunto adecuado de obras que
captan y transportan las aguas residuales y/o pluviales, a partir de los colectores
principales, mediante conductos subterráneos denominados colectores. Estos
conductos reciben diferentes descargas de aguas:
Aguas residuales
Son las provenientes de industrias y zonas urbanas, que contienen sustancias y
residuos potencialmente peligrosos, desagradables a los sentidos, incluidas las
aguas negras y las aguas servidas.
Aguas negras
Son parte de las aguas residuales, que no han atravesado un proceso industrial o
pre-tratamiento y pueden ser una mezcla de aguas servidas y aguas fecales.
Aguas servidas
Son las originadas por las acciones de lavado y limpieza doméstica, son parte de
las aguas residuales.
Aguas fecales
Son las que contienen desechos humanos. Son aguas residuales típicas de las
zonas urbanas.
Aguas pluviales
Son las provenientes de las precipitaciones pluviales.
Las redes de alcantarillado tienen tres alternativas de configuración o tipos de
sistemas:
62
Sistema unitario
Este sistema transporta en sus colectores, las aguas residuales así como las
pluviales.
Sistema seudoseparativo
Consiste en una variante del sistema unitario, donde un sistema es exclusivo de la
red de alcantarillado y recibe las aguas residuales y las aguas pluviales
provenientes de los inmuebles, mientras que las pluviales provenientes de áreas
de equipamiento, plazas y vías, escurren por una red de cunetas.
Sistema separado
Utiliza un sistema exclusivo de red de colectores, para aguas residuales y otro
sistema exclusivo de red de colectores, para aguas pluviales. La comparación
técnico económica de los tres tipos de sistemas de redes de alcantarillado,
determinará en última instancia su selección; actualmente la tendencia general es
la construcción del sistema separado, que permite condiciones técnicas,
económicas y ambientales más convenientes (por los costos de tratamiento).
5.3 COMPONENTES DE UNA RED DE ALCANTARILLADO
Una red de alcantarillado sanitario se compone de varios elementos certificados,
tales como de tuberías, conexiones, anillos y obras accesorias: descargas
domiciliarias, pozos de visita, estructuras de caída, sifones y cruzamientos
especiales. La expectativa de vida útil de los elementos que conforman una red de
alcantarillado sanitario debe ser de al menos 50 años.
63
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO
Los componentes de un Sistema de Alcantarillado Sanitario son los siguientes:
a) Instalación sanitaria domiciliaria: Es el conjunto de tuberías de agua potable,
alcantarillado, accesorios y artefactos sanitarios, que se encuentran dentro del
límite de una propiedad privada.
b) Tubería de conexión domiciliaria: Es el colector particular o secundario, que
conduce las aguas residuales de una propiedad privada, hasta la red de
alcantarillado sanitario.
c) Colectores principales: Son las tuberías, que reciben las aguas residuales
provenientes de los colectores secundarios de nivel domiciliar.
d) Cámara de inspección: Es el pozo de visita construido en la intersección de
dos o más colectores principales, con acceso, a través de una abertura en su
parte superior, y cubierta por una tapa a nivel (rasante) de la calle. La cámara,
tiene el objeto de permitir la inspección y la realización de las tareas de limpieza y
mantenimiento.
e) Terminal de limpieza: Es la prolongación del colector principal en forma
vertical, que permite efectuar la limpieza en los tramos de arranque de la red.
f) Tubo de inspección y limpieza: Tubo vertical conectado a los colectores
principales, que permite la inspección e introducción de las herramientas o
equipos de limpieza, puede estar instalado en cualquier punto de la red, en
algunos casos reemplazando a las cámaras de inspección, generalmente en
tramos rectos extensos.
64
g) Caja de paso: Es una cámara sin acceso, localizada en puntos singulares de la
red por necesidad constructiva.
h) Sifón Invertido: Estructura construida con uno o más colectores principales
que trabajan a presión.
i) Interceptor: Colector que recibe la contribución de varios colectores principales,
localizados en forma paralela y a lo largo de las márgenes de quebradas y ríos, o
en la parte inferior de la cuenca.
j) Emisario: Colector de mayor diámetro, que recibe la contribución de los
interceptores, tiene como origen el punto más bajo de la cuenca y conduce las
aguas al punto de descarga hacia el cuerpo receptor, o (en su caso) hacia la
planta de depuración. Se caracteriza porque a lo largo de su desarrollo no recibe
contribución alguna.
k) Estación elevadora: Cárcamo de bombeo de aguas residuales que incluye
rejillas de retención de basuras o material grueso, compuertas, bombas tuberías
de impulsión y succión y sistemas de mando y control.
5.4 TUBERIA
La tubería de alcantarillado se compone de tubos y conexiones acoplados
mediante un sistema de unión hermético, el cual permite la conducción de las
aguas residuales. En la selección del material de la tubería de alcantarillado,
intervienen diversas características tales como: resistencia mecánica, resistencia
estructural del material, durabilidad, capacidad de conducción, características de
los suelos y agua, economía, facilidad de manejo, colocación e instalación,
flexibilidad en su diseño y facilidad de mantenimiento y reparación.
65
INFORMACION GENERAL DE LA TUBERIA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD)
66
INFORMACION GENERAL DE LA TUBERIA DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (PEAD)
67
5.5 ALBAÑAL INTERIOR.Es la tubería que recoge las aguas residuales de una edificación y termina
generalmente en un registro.
5.6 DESCARGA DOMICILIARIA
La descarga domiciliaria o “albañal exterior”, es una tubería que permite el
desalojo de las aguas servidas, del registro domiciliario a la atarjea. El diámetro
del albañal en la mayoría de los casos es de 15 cm., siendo éste el mínimo
recomendable, sin embargo, esta dimensión puede variar en función de las
disposiciones de las autoridades locales. La conexión entre albañal y atarjea debe
ser hermética y la tubería de interconexión debe de tener una pendiente mínima
del 1%.
En caso de que el diámetro del albañal sea de 10 cm., se debe considerar una
pendiente de 2%.
Se debe garantizar que la conexión del albañal a la atarjea, sea hermética.
Dependiendo del tipo de material de la atarjea o colector, se debe de seleccionar
de preferencia el mismo material en la tubería de albañal y en las piezas
especiales, así como el procedimiento de conexión correspondiente.
68
5.6 COLECTORES E INTERCEPTORES
Los colectores son los conductos de mayor tamaño en la red y representan la
parte medular del sistema de alcantarillado. También se les llama interceptores,
dependiendo de su acomodo en la red. Su función es reunir el agua recolectada
por los subcolectores y llevarla hasta el punto de salida de la red e inicio del
emisor.
El diseño hidráulico se realiza en forma análoga al de la red de atarjeas. Se
obtienen los gastos de diseño de cada tramo de los colectores e interceptores, y
se calculan los diámetros, pendientes y elevaciones de plantilla de las tuberías
tramo por tramo.
INTERCEPTOR
Es la tubería que intercepta las aguas negras de los colectores y termina en un
emisor o en la planta de tratamiento. En un modelo de interceptores, las tuberías
principales(colectores) se instalan en zonas con curvas de nivel mas o menos
paralelas y sin grandes desniveles, y se descargan a una tubería de mayor
diámetro (interceptor) generalmente paralelo a alguna corriente natural.
EMISORES
Son el conducto que recibe las aguas de uno o varios colectores o interceptores.
No recibe ninguna aportación adicional (atarjeas o descargas domiciliarias) en su
trayecto y su función es conducir las aguas residuales a la planta de tratamiento o
a un sistema de reúso. También se le denomina emisor al conducto que lleva las
aguas tratadas (efluente) de la planta de tratamiento al sitio de descarga. El
escurrimiento debe ser por gravedad, excepto en donde se requiere el bombeo
para las siguientes condiciones:
69
Elevar las aguas residuales de un conducto profundo a otro más superficial,
cuando
constructivamente
no
es
económico
continuar
con
las
profundidades resultantes.
Conducir las aguas residuales de una cuenca a otra.
Entregar las aguas residuales a una planta de tratamiento o a una
estructura determinada de acuerdo a condiciones específicas que así lo
requieran.
5.7 POZOS DE VISITA
Los pozos de visita son estructuras que permiten la inspección, ventilación y
limpieza de la red de Alcantarillado, se utilizan para la unión de dos o más tuberías
y en todos los cambios de diámetro, dirección y pendiente, así como para las
ampliaciones o reparaciones de las tuberías incidentes (de diferente material o
tecnología.) Los pozos de visita pueden ser prefabricados o construidos en sitio de
la obra, los pozos construidos en sitio de la obra se clasifican en:
a) Pozos de visita tipo común.
b) Pozos de visita tipo especial.
c) Pozos tipo caja.
d) Pozos comunes.
e) Pozos tipo caja de flexión.
f) Pozos con caída.
g) Pozos con caída libre.
h) Pozos con caída adosada
i) Pozos con caída escalonada
70
Los componentes esenciales de los pozos de visita pueden ser:
a) Base.-que incluye campanas de entrada de tubería, espigas de salida de
tubería, medias cañas, y banqueta;
b) Cuerpo.-el cual puede ser monolítico o contar con extensiones para alcanzar la
profundidad deseada mediante escalones,
c) Cono de acceso (concéntrico o excéntrico),
d) Brocal
e) Tapa
71
5.7.1 POZOS CONSTRUIDOS EN SITIO
Los pozos que se construyen en el lugar de la obra, comúnmente utilizan tabique,
concreto reforzado o mampostería de piedra. Cuando se usa tabique de concreto
o ladrillo, el espesor mínimo debe ser de 28 cm a cualquier profundidad.
La base de los pozos de visita hechos en obra debe ser de concreto monolítico
(F´c= 250 kg/cm2), con espesor mínimo de 15 cm hasta una altura mínima 50 cm
sobre el lomo de los tubos incidentes, armado con acero de refuerzo.
Este tipo de pozos de visita se deben aplanar y pulir exterior e interiormente con
mezcla cemento-arena mezclado con aditivos epóxicos que garantizan la
estanqueidad y así garantizar la hermeticidad de los agentes externos, el espesor
del aplanado debe ser como mínimo de 1 cm. En el interior y exterior del pozo.
Además, se debe de garantizar la hermeticidad de la conexión del pozo con la
tubería, empleando accesorios como mangas de poliuretano rígido, mangas de
neopreno etc. u otros que aseguren la hermeticidad a largo plazo al reducir los
esfuerzos cortantes ante la presencia de asentamientos diferenciales y
movimientos producidos por las cargas vivas, sismos o cualquier otro fenómeno
vibratorio, así como facilitar el remplazo de tuberías unidas al pozo utilizando
anillos de hule.
Brocal.Dispositivo sobre el que se asienta una tapa, que permite el acceso y cierre de un pozo de visita en
su parte superior o a nivel de piso, el cual se apoya por fuera de la boca de acceso del pozo de
visita.
72
Pozos de visita construidos en sitio.
Colocación de manga de empotramiento de poliuretano rígido
73
5.8 DESCRIPCIÓN DE LOS POZOS DE VISITA
A) POZOS COMUNES
Pozos de visita común
Se utilizan para tuberías de 20 a 61 cm de diámetro siendo su base de 1.50 mts.
como mínimo para permitir el manejo de las barras de limpieza.
Los pozos de visita comunes están formados por una chimenea de forma cilíndrica
en la parte inferior y tronco cónica en la parte superior, y son utilizados hasta 800
mm. Todos los pozos comunes deben asentarse sobre una plantilla de material
base compactada a 95% proctor con espesor mínimo de 10 cm. En terrenos
suaves esta plantilla se construye de concreto armado.
En cualquier caso, la media caña y las banquetas del pozo pueden ser aplanadas
con mortero o con el mismo material del pozo. El acceso a la superficie se protege
con un brocal con tapa de fierro fundido, concreto, polietileno u otros materiales de
acuerdo a la carga exterior de la vialidad; estas tapas deben ser con respiraderos,
con lo cual se permita la ventilación del pozo y la salida de gases. La media caña
de los pozos de visita comunes debe formar un conducto que continúe el flujo de
las tuberías incidentes y cuyos lados formen las banquetas donde se pararan las
personas que entren a los pozos.
Opcionalmente y en función del tamaño del pozo de visita, pueden incorporarse
escalones de material no corrosible, acero o de fierro fundido plastificados
empotrados en las paredes del pozo, que permitan el descenso y ascenso seguro
del personal encargado de la operación y mantenimiento del sistema de
alcantarillado.
74
Los pozos de visita comunes tienen un diámetro interior de 1,00 m, se utilizan para
unir tuberías de hasta 0,76 m de diámetro, con entronques de hasta 0,45 m de
diámetro y permiten una deflexión máxima en la tubería de 90 grados.
Pozo tipo común
75
B) POZOS ESPECIALES
Pozos de visita especiales
Se utilizan para tuberías de 76 a 107 cm siendo el diámetro interior de su base
1.50 mts. como mínimo, en tuberías de 122 cm o mayores se utiliza un diámetro
Interior de 2 mts.
Este tipo de pozos son de forma similar a los pozos de visita comunes, excepto
que la base es de diámetro mayor para albergar tuberías incidentes mayores a
0.76 m de diámetro, estos pozos se pueden reducir una vez pasando la parte
superior de los tubos incidentes para termina como los pozos comunes. Existen
dos tipos de pozos especiales:
1. Tipo 1. De 1,50 m de diámetro interior, se utiliza con tuberías incidentes
mayores de 0,76 m y hasta1,07 m de diámetro nominal, y de1,80m de diámetro
interior, se utilizan para tuberías incidentes con diámetros para 1,22 m con
entronques a 90 grados de tuberías de hasta 0,3 m y permite una deflexión
máxima en la tubería de 45 grados.
2. Tipo 2. De 2,0 m de diámetro interior, se usa con tuberías incidentes de
diámetros mayores de 1.50 m con entronques a 90 grados de tuberías de hasta
0.3 m y permite una deflexión máxima en la tubería de 45 grados.
76
C) POZOS CAJA
Pozos caja de visita
Son utilizados para tuberías de 152 cm de diámetro, lo constituyen un conjunto de
caja de concreto reforzado y una chimenea de tabique.
Están formados por el conjunto de una caja y una chimenea similar a la de los
pozos comunes y especiales, la cual al nivel de la superficie, termina con un brocal
con tapa. Su sección transversal horizontal tiene forma rectangular o de un
polígono regular. Generalmente a los pozos cuya sección horizontal es
rectangular, se les llama simplemente pozos caja unión.
Estos pozos no permiten de flexiones en las tuberías. Sus uniones de tubería se
dan a 180° (en línea recta) Existen tres tipos de pozos caja:
El tipo 1, que se utiliza en tuberías de 0.75 a 1.10 metros de diámetro con
entronques a 45 grados hasta de0.60 m de diámetro;
El tipo 2, que se usa en tuberías de 0.76 a 1.22 metro de diámetro con
entronques a 45 grados hasta de0,76 m de diámetro; y
El tipo 3, el cual se utiliza en diámetros de 1.50 a 2.44 metros con
entronques a 45 grados hasta de 0.76m de diámetro.
77
Ejemplo de un pozo tipo caja
78
D) POZOS TIPO CAJA DE DEFLEXIÓN
Se les denomina así a los pozos caja de sección horizontal en forma de polígono
Irregular y generalmente son colados en sitio. Estos pozos permiten deflexiones
en las tuberías .Existen tres tipos de pozos caja deflexión:
a) El Tipo 1, se utiliza en tuberías de hasta 1.52 m de diámetro con entronques a
45 grados de tuberías hasta de 1.20 m de diámetro; y
b) El Tipo 2, el cual se usa en diámetros de hasta 2 metros con entronques a 45
grados de tuberías hasta de1.52 m de diámetro generalmente colados en sitio.
c) El tipo 3, se les nombra de esta forma a los pozos caja en los que concurre una
tubería de entrada y tienen sólo una de salida con un ángulo de 45 grados como
máximo. Se utilizan en tuberías de 1.50 a 3.05 m de diámetro.
E) POZO TANGENCIAL
Están formados por un tubo (Tee tangencial) de diámetro igual al diámetro
principal de la línea de drenaje y el diámetro de acceso son utilizados con tuberías
de diámetro desde 90 cm hasta 305 cm, sus estructuras pueden tener una altura
desde 1 m hasta la altura requerida por el proyecto.
79
5.9 CONEXIONES
Debido a los cambios de diámetro que existen en una red de tuberías, resulta
conveniente definir la forma correcta de conectar las tuberías en los pozos de
visita. La figura indica los nombres que se les da a las partes de una tubería.
Elementos de tubería
Desde el punto de vista hidráulico se recomienda que las conexiones, se igualen
en los niveles de claves. Con este tipo de conexión, se evita el efecto del remanso
aguas arriba.
Atendiendo a las características del proyecto, se pueden efectuar las conexiones
de las tuberías, haciendo coincidir las claves, los ejes o las plantillas de los tramos
de diámetro diferente.
80
Desde el punto de vista hidráulico es conveniente que en las conexiones se
igualen los niveles de las claves de los conductos por unir.
5.10 INSTALACIÓN DE TUBERÍA
Las tuberías de alcantarillado sanitario se pueden instalar sobre la superficie,
enterradas o con una combinación de ambas, dependiendo de la topografía del
terreno, de la clase de tubería y del tipo de terreno.
81
En el caso de tuberías enterradas, se debe de comprobar de acuerdo al proyecto
la pendiente del fondo de la zanja, para proceder a la colocación de la tubería en
la zanja.
En tuberías expuestas, estas se pueden colocar directamente sobre el terreno
natural, o bien, entramos volados, apoyados sobre estructuras previamente
construidas, con las preparaciones necesarias para la conexión de la tubería.
La instalación de un sistema de alcantarillado sanitario debe realizarse
comenzando de la parte baja hacia la parte alta; por facilidad de instalación, las
campanas deben colocarse siempre en dirección aguas arriba. El sistema se
puede poner en funcionamiento de acuerdo a su avance constructivo.
Cuando se interrumpa la instalación de las tuberías deben colocarse tapones en
los extremos ya instalados, para evitar la entrada de agentes extraños (agua,
tierra, etc,) a la misma. El tipo de acoplamiento ó junteo de la tubería, dependerá
del tipo de material elegido, de acuerdo a la técnica de instalación recomendada
por cada fabricante.
ALINEAMIENTO HORIZONTAL Y PENDIENTE
82
EI tubo debe ser colocado y acomodado en la zanja con los niveles requeridos por
la pendiente y el alineamiento. Asimismo, debe dejarse el espacio adecuado para
las campanas (si fuese el caso), en el encamado, para asegurar el soporte
uniforme del tubo.
No obstante, para tubería con campanas de diámetro igual o menor a la altura de
las corrugaciones, esto sólo será necesario para evitar que al insertar los tubos se
arrastre material de encamado. Posteriormente, estos huecos deberán ser
rellenados bajo las campanas. En casos donde el tubo se instale con
alineamientos curvos, por medio de desalineamiento de las juntas, ya sea por
deflexión angular de las juntas o radio de curvatura, debe de estar en el límite
especificado por el fabricante.
Para la tubería de PEAD corrugado el desalineamiento máximo en juntas es de
1.0° como máximo para drenajes sanitarios. Para el caso de la tubería estructura
el desalineamiento máximo en juntas es de 3.0° como máximo. Para el caso de la
tubería de pared solida la misma tubería cede a estas deflexiones, sin embargo se
deberá consultar al fabricante para ver el radio máximo de curvatura para cada
caso.
Deben minimizarse las cargas concentradas y asentamientos diferenciales donde
quiera que el tubo cruce con otros servicios o estructuras, por medio de un
colchón suficiente entre el tubo y el punto donde se localiza la carga.
83
INSERCIÓN DE TUBERÍA
El tubo debe mantenerse libre de agua que pueda entorpecer la integridad del
encamado o el junteo. El tubo debe estar suspendido por las cuerdas mientras se
realiza la inserción y no debe golpear la zanja a algún equipo accidentalmente, ni
siquiera con el propósito de orientarlo o nivelarlo, pues tales impactos pueden
dañar la integridad de la pared del tubo a la pared interior, pudiendo causar un
daño imperceptible.
EI tubo debe ser ensamblado en la zanja. Es común colocar la tubería con las
campanas en dirección del avance de la instalación; siempre se debe insertar la
espiga dentro de la campana. Ambas -campana y espiga- deben ser limpiadas
antes de colocar el lubricante. Los tubos de diámetros pequeños (de menos de
18") pueden instalarse usualmente empujando la junta en su lugar sin herramienta.
La tubería de diámetros mayores pudiera necesitar la utilización de una barra u
otro equipo para colocarse en su lugar. Si se utiliza barra o equipo, debe usarse
un bloque de madera para evitar dañar la campana. Cuando se empuje una junta,
asegúrese de que el material del encamado no entre en la campana por la espiga.
Material, como las piedras pequeñas y la arena introducida en la campana
mientras se unen los tubos, puede ocasionar fugas. Con el uso de "tirfor" a "tecle"
a "polea" podrá controlarse la velocidad y fuerza de inserción, asegurándose que
el empaque se mantenga en su posición.
Por medio del empuje a tiro del brazo de retroexcavadora, la velocidad y fuerza
de inserción no se controla y debe asegurase que el empaque se mantenga en su
posición una vez acoplado el tubo. Cuando el empaque se ha desplazado o
rolado, deberá desacoplarse la junta, limpiar y lubricar nuevamente e insertar
hasta mantener el empaque en su lugar.
84
Para cerciorarse de que el empaque no se ha desplazado durante la inserción,
debe palparse el empaque desde el interior de la junta utilizando una laina de
plástico con las esquinas redondeadas (escantillón) para no dañarlo.
La tubería debe acoplarse a tope, aunque puede existir un máximo de separación
de ¾”; sin embrago, es muy importante revisar que el empaque no se haya rolado
al acoplar la tubería.
De suceder esto, debe desacoplarse limpiar, lubricar e insertarse nuevamente
hasta que el empaque se mantenga en su sitio, si bien el rolado es poco probable
usando una técnica adecuada de acoplamiento.
Debe verificarse que el empaque este en su posición correcta y usar el lubricante
recomendado por el fabricante. Es inaceptable el uso de lubricantes minerales, ya
que degradan el empaque.
85
PROCESO DE COLOCACION
86
5.11 DESCARGA DOMICILIARIA
La descarga domiciliaria o “albañal exterior”, es una tubería que permite el
desalojo de las aguas servidas, del registro domiciliario a la atarjea. El diámetro
del albañal en la mayoría de los casos es de 15 cm., siendo éste el mínimo
recomendable, sin embargo, esta dimensión puede variar en función de las
disposiciones de las autoridades locales.
La conexión entre albañal y atarjea debe ser hermética y la tubería de
interconexión debe de tener una pendiente mínima del 1%. En caso de que el
diámetro del albañal sea de 10 cm., se debe considerar una pendiente de 2%. Se
debe garantizar que la conexión del albañal a la atarjea, sea hermética.
Dependiendo del tipo de material de la atarjea o colector, se debe de seleccionar
de preferencia el mismo material en la tubería de albañal y en las piezas
especiales, así como el procedimiento de conexión correspondiente. A
continuación se describen los procedimientos de instalación y las piezas usadas
en las diferentes conexiones domiciliarias según el tipo de material.
Descarga domiciliaria con tubería de polietileno con tubería corrugada
87
5.12 MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO
Con la finalidad de mantener en buen estado de conservación un sistema de
alcantarillado sanitario, resulta necesario elaborar un plan de mantenimiento
preventivo, para lo cual se requiere contar con planos actualizados de las redes de
alcantarillado, en donde se especifiquen diámetros, profundidades, elevaciones de
los brocales, sentidos de escurrimiento y la ubicación de las descargas de aguas
negras en canales, arroyos, ríos, etc.
En estos planos se deberá marcar las zonas de la red que han presentado
problemas y que requieren mantenimiento preventivo o correctivo. Con esta
información se podrá elaborar un programa y un presupuesto anual de
mantenimiento. El mantenimiento preventivo puede comprender las siguientes
acciones:
• Inspección periódica
• Lavados
• Limpieza con equipo manual o hidroneumático
• Acarreos
88
5.13 DESAZOLVE CON EQUIPO MANUAL
Deberá contemplar el tipo de tubería instalada a fin de evitar daños a la tubería,
debido a que la herramienta manual básica para desazolve manual es la varilla de
acero, que es resistente a los ácidos y flexible, lo que le permite ingresar a la
tubería con facilidad para extraer algún tapón que la esté obstruyendo. Cada
varilla mide un metro de longitud y se unen entre sí mediante coples con rótula
integrada.
Existen en el mercado varillas de diferentes tipos (aleaciones), espesores y
longitudes. Los accesorios para el manejo de las varillas consisten en llaves,
barras y manerales. Para extraer taponamientos se utilizan tirabuzones. Para
lograr un rendimiento mayor con este sistema, se utiliza la rotosonda de reversión
instantánea que consiste en un motor que hace girar las varillas a velocidades de
hasta 125 RPM. Un equipo para extraer todo tipo de sedimentación son las
máquinas desazolvadoras accionadas con motor de gasolina o diésel, con
arrancador eléctrico.
Están montadas sobre un chasis de acero, provisto de tres llantas neumáticas.
Cuentan con dos tambores, uno con capacidad para enrollar 304 m con un cable
de acero de 13 mm, y otro para enrollar 152 m con un cable de acero de 6 mm.
Existe otro equipo semimanual llamado súper sondeadora, el 'cual introduce
automáticamente las varillas giratorias en el interior de la tubería a través de una
manguera de hule con acero reforzado.
5.14 DESAZOLVE CON EQUIPO HIDRONEUMÁTICO
Para el desazolve con este sistema, se emplea un camión provisto de tanques de
agua, tanques de Iodos, tubos de succión y conectores. Para su operación cuenta
con un sistema eléctrico, micro filtro, sello de vacío, bomba de desplazamiento
positivo (soplador), bombas de aguade triple émbolo, bombas de vacío con
válvulas de alivio de presión, toma de fuerza de eje dividido, sistema de drenaje
automático y seguros hidráulicos.
89
Para el desazolve de las tuberías, se introduce la manguera de! equipo por un
pozo de visita, y en seguida, se lanza el chorro de agua a alta presión para
remover el taponamiento que obstruye el flujo de aguas negras. El Iodo resultante
se extrae por medio del tubo de succión colocado en el mismo pozo o en otro que
esté aguas abajo. Dependiendo del equipo utilizado, los Iodos se pueden bombear
al tanque de Iodos del mismo camión, o retirarlos del lugar por medio de palas,
carretillas o cubetas.
90
CAPITULO VI
PAVIMENTACION
91
6.1 INTRODUCCION
Este capitulo nos describe antes que nada la definición de un pavimento, y los dos
tipos de estructuras que existen (Rígido y Flexible). Además de explicar las
características que debe cumplir cada uno de ellos, nos habla de las funciones
que tiene.
Sistema de revestimiento que conforma el suelo transitable de cualquier espacio
construido.
Los
pavimentos
se
apoyan
sobre
elementos
estructurales
sensiblemente horizontales, como los terrenos estabilizados, soleras, losas y
forjados. Las principales funciones que desempeñan son el aislamiento y la
ornamentación, pero al mismo tiempo deben resistir las abrasiones y los
punzonamientos (esfuerzos cortantes) producidos por el paso de personas o
vehículos, la caída de objetos y la compresión de los elementos que se apoyan.
Además, muchos pavimentos tienen que ser inmunes a la acción de agentes
químicos, como agua, aceites, sales o ácidos, a las agresiones de seres vivos e
incluso a la propia luz solar.
Los diversos tipos de suelos se clasifican, atendiendo al método de construcción,
en continuos y discontinuos. Los continuos, extendidos en grandes superficies,
suelen fabricarse con piedras artificiales como morteros hidráulicos, hormigones o
gravas asfaltadas. Entre los más comunes se encuentran los recubrimientos
asfálticos de carreteras y autopistas o los pavimentos industriales de hormigón.
Los revestimientos de suelos discontinuos o modulares, por el contrario, abarcan
toda la gama conocida de materiales, desde la piedra natural y artificial hasta los
diversos plásticos, pasando por maderas, telas, metales y otros conglomerados
mixtos. Los entarimados, las moquetas, los adoquinados, los suelos de baldosas,
los de chapas de acero o los de linóleum se incluyen entre estos pavimentos
discontinuos.
92
6.2 DEFINICION
PAVIMENTO
Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en
forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en
forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe
funcionar eficientemente.
TERRAPLEN
Los materiales para terraplén son suelos y fragmentos de roca, producto de los
cortes o de extracción de bancos, que se utilizan para formar el cuerpo del
terraplén hasta el nivel de desplante de la capa subyacente. (Norma N-CMT-101/02).
SUBYACENTE
Los materiales para la capa subyacente son suelos y fragmentos de roca,
producto de los cortes o de la extracción de bancos, que se utilizan para formar
dicha capa inmediatamente encima del cuerpo del terraplén.
SUBRASANTE:
Los materiales de la capa subrasante son los suelos naturales, seleccionados o
cribados, producto de los cortes de la extracción en bancos, que se utilizan para
formar dicha capa inmediatamente encima de cama de los cortes, de la capa
subyacente o de un cuerpo de terraplén cuando esta última no se construya, para
servir de desplante a un pavimento. (Norma N-CMT-1-03/02).
93
SUB-BASES Y BASES
Para ambas capas son materiales granulares, que se colocan normalmente sobre
la subrasante para formar una capa de apoyo para la base de pavimentos
asfálticos y losas de concreto hidráulico. (Norma N-CMT-4-02-001/04).
LOSA DE CONCRETO
Las carpetas de concreto hidráulico, son las que se construyen mediante la
colocación de una mezcla de agregados pétreos, cemento Pórtland y agua, para
proporcionar al usuario una superficie de rodamiento uniforme, bien drenada,
resistente, cómoda y segura.
Tienen además la función estructural de soportar y distribuir la carga de los
vehículos hacia las capas inferiores del pavimento. (Norma N-CMT-1-04-009/00).
6.3 CLASIFICACION DE PAVIMENTO
Básicamente existen dos tipos de pavimentos: rígidos y flexibles.
EL PAVIMENTO RÍGIDO
Se compone de losas de concreto hidráulico que en algunas ocasiones presenta
un armado de acero, tiene un costo inicial más elevado que el flexible, su periodo
de vida varia entre 20 y 40 años; el mantenimiento que requiere es mínimo y solo
se efectúa (comúnmente) en las juntas de las losas.
La superficie de rodamiento de un pavimento rígido es proporcionada por losas de
concreto hidráulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehículos hacia las
capas inferiores por medio de toda la superficie de la losa y de las adyacentes,
que trabajan en conjunto con la que recibe directamente las cargas.
94
Por su mayor rigidez distribuyen las cargas verticales sobre un área grande y con
presiones muy reducidas. Salvo en bordes de losas y juntas sin pasa juntas, las
deflexiones o deformaciones elásticas son casi inapreciables.
Aunque en teoría las losas de concreto hidráulico pueden colocarse en forma
directa sobre la subrasante, es necesario construir una capa de subbase para
evitar que los finos sean bombeados hacia la superficie de rodamiento al pasar los
vehículos, lo cual puede provocar fallas de esquina o de orilla en la losa. La
sección transversal de un pavimento rígido está constituida por la losa de concreto
hidráulico y la subbase, que se construye sobre la capa subrasante.
95
EL PAVIMENTO FLEXIBLE
Resulta más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida de
entre 10 y 15 años, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante
para cumplir con su vida útil. Este tipo de pavimento está compuesto
principalmente de una carpeta asfáltica, de la base y de la sub-base.
El pavimento flexible está compuesto por sub - base, base y carpeta asfáltica. El
pavimento flexible debe proporcionar una superficie de rodamiento uniforme,
resistente a la acción del tránsito, a la del intemperismo y otros agentes
perjudiciales, así como transmitir a las terracerías los esfuerzos
por las cargas del tránsito.
6.3.1 BASES Y SUB-BASES
Una carpeta ya sea rígida o flexible, cuando se coloca directamente sobre el
terreno nos prestara un buen servicio, en caso de que el suelo reúna las
condiciones ideales. Cuando no reúne las características adecuadas, se puede
mejorar con una base ó bien una base y una subbase, entre el terreno y la
superficie de trabajo.
96
DEFINICION DE SUBBASE
Capa de materiales pétreos seleccionados, cuyas funciones principales son
proporcionar un apoyo uniforme a la base de una carpeta asfáltica o una losa de
concreto hidráulico, soportar las cargas que estas transmiten aminorando los
esfuerzos inducidos y distribuyéndolos adecuadamente a la capa inmediata
inferior, y prevenir la migración de finos hacia las capas superiores.
LAS FUNCIONES DE LA SUB-BASE
Como la calidad es inferior a la de la base, la capa de subbase tiene también un
efecto en la economía de la obra; sin embargo, esta capa no necesariamente se
considera en todos los diseños de un pavimento flexible, sino más bien sólo en
aquella cuya estructura es grande por la importancia de la obra.
Cumple una cuestión de economía ya que nos ahorra dinero al poder transformar
un cierto espesor de la capa de base a un espesor equivalente de material de
subbase (no siempre se emplea en el pavimento), impide que el agua de las
terracerías ascienda por capilaridad y evita que el pavimento sea absorbido por la
subrasante. deberá transmitir en forma adecuada los esfuerzos a las terracerías.
DEFINICION DE BASE
Capa de materiales pétreos seleccionados que se construye generalmente sobre
la subbase, cuyas funciones principales son proporcionar un apoyo uniforme a la
carpeta asfáltica, soportar las cargas que esta transmite aminorando los esfuerzos
inducidos y distribuyéndolos adecuadamente a la capa inmediata inferior,
proporcionar a la estructura de pavimento la rigidez necesaria para evitar
deformaciones excesivas, drenar el agua que se pueda infiltrar e impedir el
ascenso capilar del agua.
97
LA FUNCION DE LA BASE
Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los
vehículos. La carpeta es colocada sobre de ella porque la capacidad de carga del
material friccionante es baja en la superficie por falta de confinamiento.
Regularmente esta capa además de la compactación necesita otro tipo de
mejoramiento (estabilización) para poder resistir las cargas del tránsito sin
deformarse y además de transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores. El
valor cementante en una base es indispensable para proporcionar una
sustentación adecuada a las carpetas asfálticas delgadas. En caso contrario,
cuando las bases se construyen con materiales inertes y se comienza a transitar
por la carretera, los vehículos provocan deformaciones transversales y
longitudinales. En el caso de la granulometría, no es estrictamente necesario que
los granos tengan una forma semejante a la que marcan las fronteras de las
zonas, siendo de mayor importancia que el material tenga un VRS (valor relativo
de soporte) y una plasticidad mínima; además se recomienda no compactar
materiales en las bases que tengan una humedad igual o mayor que su límite
plástico.
.
6.4 CONCRETO HIDRÁULICO
DEFINICIÓN
El concreto hidráulico es una combinación de cemento Pórtland, agregados
pétreos, agua y en ocasiones aditivos, para formar una mezcla moldeable que al
fraguar forma un elemento rígido y resistente.
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CLASIFICACIÓN
De acuerdo con su función, el concreto hidráulico se clasifica como:
Concreto hidráulico clase 1
Es el concreto cuya masa volumétrica, en estado fresco, está comprendida entre
dos mil doscientos (2.200) y dos mil cuatrocientos (2 400) kilogramos por metro
cúbico. Al alcanzar su fraguado final, tendrá una resistencia a la compresión (f’c)
igual a veinticuatro coma cinco (24,5) megapascales (250 kg/cm²) o mayor.
Concreto hidráulico clase 2
Es el concreto cuya masa volumétrica, en estado fresco, está comprendida entre
mil ochocientos (1.800) y dos mil doscientos (2 200) kilogramos por metro cúbico.
Al llegar a su fraguado final, tendrá una resistencia a la compresión (f’c) menor de
veinticuatro coma cinco (24,5) megapascales (250 kg/cm²).
Concreto normal
Dosificación de un Concreto Normal. El procedimiento para la selección de las
proporciones de la mezcla incluido en esta sección es la aplicable para el concreto
normal. Aunque puede utilizarse la misma información básica y procedimientos
para obtener el proporcionamiento del concreto pesado. La estimación de los
pesos requeridos para las mezclas de concreto comprende una secuencia de
pasos lógicos y directos que, en efecto, concuerda con las características de los
materiales disponibles para una mezcla apropiada para la obra. Frecuentemente el
problema de la adaptabilidad no se le deja al individuo que selecciona las
proporciones.
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Las especificaciones de la obra pueden tener todos o algunos de los
siguientes puntos:
a) Relación agua/cemento máximo.
b) Contenido mínimo de cemento.
c) Contenido de aire.
d) Revenimiento.
e) Tamaño máximo del agregado.
f) Resistencia.
g) Otros requerimientos que se relacionen con temas tales como resistencia de
sobre-diseño, aditivos y tipos especiales de cemento o agregado.
Independientemente de que las características del concreto se señalen en las
especificaciones o se dejen al ingeniero que selecciones las proporciones, el
establecimiento de los pesos de la mezcla por metro cúbico de concreto puede
obtenerse de una secuencia lógica, que detallaremos más adelante. En la medida
de lo posible, la selección de las proporciones del concreto debe estar basada en
la información obtenida de las pruebas o en la experiencia con los materiales que
van a usarse. Para los casos en donde no se cuente con esa informaron previa o
sea muy limitada, pueden emplearse las estimaciones incluidas en esta practica.
La siguiente información con respecto a los materiales disponibles será de
utilidad.
a) Análisis granulométrico de los agregados finos y gruesos.
b) Peso unitario del agregado grueso.
c) Peso específico y absorción de los agregados.
d) Requerimiento de agua del mezclado de concreto, de acuerdo a la experiencia
obtenida con los agregados disponibles.
e) Relaciones entre la resistencia y la relación agua/cemento para las
combinaciones disponibles de cemento y agregado.
100
6.5 CONCRETO LIGERO
El concreto ligero tiene características propias; por un medio espumoso adicionado
a la mezcla se ha hecho más ligero que el concreto convencional de cemento,
arena y grava, que por tanto tiempo ha sido el material empleado en las
construcciones. Esto, sin embargo, es más bien una descripción cualitativa en vez
de una definición. Asimismo, se ha sugerido definirlo como un concreto hecho con
base en agregados de peso ligero, lo cual se presta a dudas ya que en todos lados
se conoce por agregado de peso ligero aquel que produce un peso ligero. En todo
caso, existen algunos concretos ligeros que ni siquiera contienen agregados.
En vista de la dificultad para definirlo, el concreto ligero fue conocido durante
muchos años como un concreto cuya densidad superficialmente seca no es mayor
a 1,800kg/m3. Por otra parte, con la aplicación en miembros estructurales de
concreto reforzado con agregados de peso ligero, la densidad límite tuvo que ser
revisada, ya que algunas muestras de concreto hechas para este propósito a
menudo daban concretos de densidad (superficialmente secos) de 1,840 kg/m3, o
mayores. Esto, sin embargo, es aún concreto ligero dado que resulta todavía
bastante más ligero que el concreto común, que usualmente pesa entre los 2,400 y
2,500kg/m3. El concreto ligero se ha utilizado por más de 50 años. Su resistencia
es proporcional a su peso, y su resistencia al desgaste por la acción atmosférica
es casi como la del concreto ordinario. Con respecto al concreto de arena y la
grava tiene ciertas ventajas y desventajas. Sus ventajas están en los ahorros en
acero estructural y en los tamaños disminuidos de la cimentación debido a cargas
disminuidas y una resistencia y un aislamiento mejores contra el fuego, el calor y
sonido.
Sus desventajas incluyen un mayor costo (30 a 50 por ciento); la necesidad de
más cuidado en la colocación; la mayor porosidad y su mayor contracción por
secado.
101
Los concretos ligeros son concretos de densidades menores a las de los concretos
normales hechos con agregados comunes. La disminución de la densidad de estos
concretos se produce por una presencia de vacíos en el agregado, en el mortero o
entre las partículas de agregado grueso. Esta presencia de vacíos ocasiona la
disminución de la resistencia del concreto, por lo que muchas veces la resistencia
no es la condición predominante para los concretos, y en otros casos se
compensa. En construcciones de concreto, el peso propio de la estructura
representa una proporción importante en la carga total de la estructura por lo que
reducir la densidad del mismo resulta beneficioso. Así se reduce la carga muerta,
con la consiguiente reducción del tamaño de los distintos elementos estructurales,
llegando a los cimientos y al suelo con menores cargas. Básicamente el uso de
concretos ligeros depende de las consideraciones económicas.
Para analizar el concreto ligero o celular se estudian previamente sus propiedades
y características, en relación a las de aquellos concretos tradicionales. La
característica más evidente es su densidad, la cual es considerablemente menor
que la del concreto normal y con frecuencia solo implica una fracción de la misma.
Las ventajas de tener materiales con baja densidad son numerosas. Por ejemplo,
reducción de las cargas muertas, mayor rapidez de construcción, así como
menores costos de transportes y acarreos. El peso que gravita sobre la
cimentación de un edificio es un factor importante en el diseño del mismo
especialmente hoy en día en que la tendencia es hacia la construcción de edificios
cada vez más altos. Los agregados producidos por aplicación de calor para
expandir la pizarra, arcilla, esquisto, la pizarra diatomácea, perlita, obsidiana y
vermiculita tienen una densidad de 650 a 900 kg/m 3 para el caso del proceso
mediante aglutinado y de 300 a 650 kg/m 3 cuando se hacen en el horno giratorio.
Los concretos que se obtienen tienen densidades entre 1,400 a 1,800 kg/m 3.
Tienen la ventaja de que se obtienen resistencias más elevadas que con cualquier
otro agregado ligero.
102
6.6 CONCRETO LANZADO
El uso de Concreto lanzado (concreto rociado y gunita) se ha incrementado en las
últimas décadas, particularmente en aplicaciones en túneles, estabilización de
peñascos o escollos, trabajo de reparación y como un método de construcción
alternativo. El Concreto lanzado facilita la construcción en áreas difíciles donde no
es posible el colado en el lugar, o para la creación de elementos estructurales y
bóvedas. Concreto lanzado es un proceso en seco para soporte en condiciones de
base suave.
Conforme se ha incrementado el uso del Concreto lanzado lo han hecho también
las demandas en la calidad y desempeño del concreto para aspersión: mejor
cohesión, menos rebote y polveo, más rápida aplicación y endurecimiento, mayor
resistencia y durabilidad en ambientes hostiles.
La micro sílice o vapor de sílice es un aditivo recomendado para aplicaciones de
Concreto lanzado en la mayoría de países alrededor del mundo. La adición de
micro sílice El kem mejora muchas propiedades del Concreto lanzado; resistencia,
cohesión, impermeabilidad y reduce la cantidad de rebote y polveo.
El proceso de Concreto lanzado
Hay dos métodos principales de aplicación: el “húmedo” y el “seco”. En el proceso
húmedo, el concreto plástico premezclado se bombea a la boquilla y se impulsa
mediante aire comprimido. En el proceso seco, un concreto seco o semi-seco se
sopla con aire comprimido a la boquilla donde se mezcla con agua a presión y se
rocía.
Ambos métodos tienen ventajas para distintas aplicaciones. En las principales, el
proceso húmedo se emplea para operaciones más grandes y el seco para las
pequeñas, como recurso de trabajo de diseño aunque no es un segmento
definitivo.
103
6.7 CONCRETO CICLÓPEO
CONCRETO CICLOPEO. Se usará concreto ciclópeo en los sitios indicados por la Interventoría,
donde sea necesario profundizar las excavaciones por debajo de la cota proyectada o con el
objeto de obtener una cimentación de soporte de acuerdo con lo solicitado por las estructuras. Su
dosificación será la indicada en los planos o por el Interventor.
La piedra será limpia, durable, libre de fracturas y no meteorizada ni sucia. Tendrá
un tamaño entre 15 y 30 cm y se someterá a las especificaciones del agregado
grueso, salvo en lo que se refiere a la gradación. Todas y cada una de las piedras
deberán quedar totalmente rodeadas de concreto sin que la distancia mínima
entre dos piedras adyacentes o las piedras y la cara del bloque de concreto sea
menor de 10 cm. Las piedras deben quedar perfectamente acomodadas dentro de
la masa de concreto y colocadas en ésta con cuidado. Ninguna piedra puede
quedar pegada a la formaleta ni a otra piedra.
El concreto deberá vibrarse por métodos manuales al mismo tiempo que se
agregan
las
piedras
para
obtener
una
masa
uniforme
y
homogénea.
Medida y pago de concretos. La unidad de medida de los concretos será el metro
cúbico (m3). Se tomará como base de medida los volúmenes determinados por las
líneas de diseño mostradas en los planos o las aprobadas por la Interventoría. El
precio unitario comprenderá todos los costos directos e indirectos por personal,
materiales, equipo, construcción y tratamiento de juntas, sellantes, aditivos,
suministros, colocación, tratamiento de superficies, asegurado, conservación en el
sitio durante el tiempo requerido y retiro de formaletas. También incluirá los costos
por preparación de la fundación, de las formaletas, y del refuerzo para el vaciado
del concreto, su vibrado, curado, reparaciones, ensayos de laboratorio, pruebas de
carga, impermeabilidad, y todas las actividades necesarias para producir, colocar,
y verificar los concretos especificados.
104
6.8 EL COLADO DE CONCRETO HIDRÁULICO PREMEZCLADO PARA EL
PAVIMENTO.
Para explicar de manera detallada todo lo que involucra esta actividad, se ha
ordenado la información de la siguiente manera:
1. procedimiento constructivo.
2. especificaciones generales.
3. especificaciones particulares.
1. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO
la superficie sobre la que se colocará el concreto fresco deberá estar
perfectamente limpia, ligeramente humedecida y libre de sustancias ajenas al
concreto, terminada dentro de los niveles y tolerancias que más adelante se
indican. debido al colado de detalles pequeños, reemplazo de losas de concreto, o
colado de ventanas pendientes, se podrán extender el concreto con rodillos
compactadores de concreto o con regla vibratoria en los tramos que se requiera;
de la misma manera se podrán realizar colados a mano. para que sea autorizado
el colado de las losas de concreto para el pavimento, se deben cumplir los
requisitos solicitados de la capa de soporte (subbase), como son: grado de
compactación, pendientes: transversal y longitudinal, localización de instalaciones
superficiales y subterráneas, etc.
105
6.9 AGREGADOS
En la elaboración de la mezcla y en la construcción de las losas de concreto
hidráulico del pavimento, se emplearán materiales que en lo general cumplan con
lo establecido en los capítulos 4.01.02.004 y 4.01.02.005 de las "normas de
calidad de los materiales" editadas por la s.c.t. debiendo cumplir con los requisitos
de calidad que a continuación se señalan:
Estos materiales se sujetarán al tratamiento o tratamientos necesarios para
cumplir con los requisitos de calidad que se indica en cada caso, debiendo el
contratista preverlas características en el almacén y los tratamientos necesarios
para su utilización. El manejo y/o almacenamiento subsecuente de los agregados,
deberá hacerse de tal manera que se eviten segregaciones o contaminaciones
con sustancias u otros materiales perjudiciales y de que se mantenga una
condición de humedad uniforme ,antes de ser utilizados en la mezcla.
6.9.1 REACTIVIDAD DE LOS AGREGADOS CON LOS ÁLCALIS DEL CEMENTO
Los agregados no deberán contener sustancias que reaccionen con los álcalis del
cemento en una cantidad tal que cause la expansión excesiva del concreto, para
garantizar que los agregados no contengan sustancias deletéreas se deberá hacer
un análisis petrográfico mediante la prueba astm c 295, si mediante esta prueba
se detectan minerales potencialmente reactivos, se deberá realizar la prueba astm
c 289.en caso de que los agregados presenten contenidos de carbonato de calcio,
magnesio o hierro, usuales en calcitas dolomitas, magnesitas y sideritas o silicatos
de magnesio tales como serpentina se deberá realizar la prueba astm c 227.
106
6.9.2 GRAVA (AGREGADO GRUESO)
Los agregados gruesos y finos constituyen en conjunto cerca del 75% del volumen
de la mezcla de concreto, por lo que su calidad influye directamente en la eficacia,
resistencia, durabilidad y economía de la mezcla.
Las gravas deben responder a criterios de pureza, de forma y dureza, estas
gravas no deben ser sensibles a los agentes atmosféricos, especialmente al
aumento del volumen en presencia del agua, y no deben contener más del 6% de
elementos alterados, blandos ó frágiles. El agregado grueso será grava triturada
totalmente con tamaño máximo de agregado comprendido entre 4.75 y 50 mm,
resistencia superior a la resistencia del concreto señalada en el proyecto, y podrá
contar con una secuencia granulométrica.
De segregación y lograr un mejor acabado superficial, el tamaño máximo
recomendado del agregado grueso para el concreto es de 2" (5 cm) que no debe
ser mayor de la cuarta parte del espesor de la capa en que se va a utilizar. debe
también mencionarse que a mayor tamaño máximo, se requiere menor cantidad
de pasta de cemento y, por lo tanto, menor consumo de cemento para alcanzar la
resistencia requerida.
6.9.3 ARENA (AGREGADO FINO)
El agregado fino constituye cerca del 50% del volumen total de los agregados, y
esta compuesto por partículas menores de 4.76 mm (malla no.4). El contenido de
agregado fino tiene influencia sobre la dosificación, aspereza de la mezcla,
propensión al sangrado y costo.
107
La arena debe ser pura, y en particular, exenta de arcilla, limo y otras sustancias
peligrosas susceptibles de hidratarse en presencia de agua, como casi nunca se
recubre el pavimento de concreto con otro material, la parte fina, en especial la
fracción menor que 1 mm, debe ser resistente al desgaste.
Por otra parte, investigaciones recientes relativas a las condiciones adecuadas de
microtextura han demostrado que es muy importante la dureza de las partículas
con tamaños entre 0.1 y 1 mm, por lo que se recomienda la presencia de 30% de
partículas silíceas, cumpliendo con la especificación astm d 3042.
6.9.4 CEMENTO
A continuación se mencionan los tipos de cemento existentes, ya que en algunos
casos se requerirá de alguno de ellos:
TIPO I "NORMAL"
Es un cemento para empleo general.
TIPO II "CALOR MODERADO"
este cemento es empleado en pavimentos donde compuestos químicos tales
como sulfatos están presentes en concentraciones mayores que las normales.
este tipo de cemento generará menor cantidad de calor, y su desarrollo de
resistencia será más lento que el cemento tipo i. 5
108
TIPO III "RÁPIDA RESISTENCIA"
Con este tipo de cemento se alcanzan altas resistencias en periodos cortos,
generalmente una semana ó menos, y puede utilizarse en pavimentos de apertura
rápida al tránsito (fast track).
TIPO IV "BAJO CALOR DE HIDRATACIÓN"
este cemento se emplea cuando la cantidad y el ritmo de calor generados por el
cemento deben ser minimizados, se utiliza generalmente en colados masivos.
TIPO V "RESISTENTE A LOS SULFATOS"
este cemento se emplea cuando el concreto va aquedar expuesto a la acción
severa de sulfatos.
CEMENTOS PORTLAND PUZOLÁNICOS Y DE ESCORIA DE ALTO HORNO.
Actualmente se están desarrollando técnicas para el mejor empleo de las
puzolanas, tales como las cenizas volantes y los materiales cementantes producto
de la escoria de alto horno, con lo cual se fabricarán cementos constituidos por
mezclas de cemento portland con los materiales citados. así se obtienen, entre
otros, los dos tipos de cemento que se indican más adelante, los cuales permiten
aprovechar sus propiedades cementantes, emplear menos cemento portland en el
concreto y lograr resultados similares o mejores que los obtenidos con el uso de
cemento normal en trabajos de pavimentación, entre las ventajas que suelen
obtenerse al emplear mezclas de cemento portland con dichas adiciones activas
figuran el mantener lo más bajo posible al calor de hidratación, inhibir la reacción
álcali-agregado, moderar el ataque de sulfatos y obtener una gran economía en
zonas donde las puzolanas son notoriamente más baratas que el cemento, al cual
llegan a sustituir hasta en 35% en peso.
109
CEMENTO PORTLAND PUZOLÁNICO, TIPOS IP E IPM
Se fabrican mezclando cenizas volantes o puzolanas antes de la molienda, el
sufijo m denota que el cemento desarrolla moderada resistencia a los sulfatos o
moderado calor de hidratación.
CEMENTO PORTLAND CON ESCORIA DE ALTO HORNO TIPOS IS E ISM
Están constituidos por una mezcla hecha a base de cemento portland, cemento
de escoria producido de la molienda de escoria de alto horno rápidamente
enfriada. el sufijo m denota el efecto ya indicado.
6.9.5 AGUA
Es importante para el desarrollo de la hidratación del cemento y como lubricante,
además no debe contener impurezas que puedan interferir en la hidratación del
cemento, retardando el fraguado y reduciendo la resistencia del concreto,
principalmente.
El agua que se emplee en la fabricación del concreto deberá ser potable, y por lo
tanto, estar libre de materiales perjudiciales tales como aceites grasas, materia
orgánica, etc. y no deberá contener cantidades mayores de las sustancias
químicas que las que se indican en la tabla , en partes por millón:
110
6.10 ADITIVOS
Un aditivo es un producto que incorporado en pequeñas cantidades dentro del
concreto o el mortero en el momento de su mezcla, o extendido sobre la superficie
delos mismos, cuando están aún en estado plástico, provocan modificaciones
inherentes a sus propiedades habituales o a su comportamiento, su empleo no
debe deteriorar alargo plazo las características del concreto ó mortero, se trata en
general de productos químicos muy activos. las normas establecen por lo general
un empleo del 0.5% o menos del peso del cemento. Los aditivos más
frecuentemente utilizados son:
INCLUSORES DE AIRE.- introducen micro-burbujas de aire en la mezcla de
concreto, que mejoran su maleabilidad en estado plástico y la durabilidad. su
eficacia puede ser afectada por los siguientes factores: concentración del
aditivo; presencia de otros aditivos; tiempo y velocidad de mezclado;
contenido de agua; granulometría y forma de los agregados; temperatura;
contenido de cemento y de finos.
REDUCTORES DE AGUA.- minimizan las cargas eléctricas entre las
partículas de cemento, disgregándolas y dispersándolas en la mezcla,
reduciendo en consecuencia la cantidad de agua requerida y mejorando la
eficacia del cemento, sin afectar la maleabilidad e incrementando inclusive,
la resistencia del concreto. hay aditivos reductores de agua que retardan o
aceleran el tiempo de hidratación del cemento.
RETARDANTES DE FRAGUADO.- pueden retardar significativamente el
tiempo de fraguado del concreto, y se emplean por lo regular en trabajos de
clima cálido, o cuando el concreto se coloca en dos capas y se desea evitar
juntas frías entre ellas.
111
ACELERANTES DEL FRAGUADO.- se utilizan cuando se requiere que el
concreto alcance rápidamente el fraguado inicial y/o una rápida resistencia.
generalmente se utiliza en climas fríos para acelerar el fraguado del
concreto y minimizar el tiempo durante el cual debe ser protegido contra
temperaturas de congelamiento. también se utiliza en colados que requieren
una rápida apertura al tránsito.
REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO.- se conocen también como
superfluidificantes y se emplean en trabajos de pavimentación en los que se
utilicen métodos manuales o se requieran concretos autonivelantes. mejoran
notablemente la maleabilidad de la mezcla.
ADITIVOS PUZOLÁNICOS.- el aditivo más frecuente de este tipo es la
ceniza volante, que reacciona químicamente para formar un compuesto
cementante y se emplea en combinación con el cemento, reemplazando una
determinada cantidad de éste, con un ahorro en el costo. ayuda también a
mejorar la maleabilidad de la mezcla cuando existe una deficiencia en el
contenido de agregados finos, a aumentar la resistencia, y a minimizar la
reacción de los álcalis del cemento.
112
6.11 RELLENAR Y SELLAR LAS JUNTAS Y GRIETAS
Su objeto es el de prevenir la filtración de la humedad a la subrasante y el de
mantener el espacio original de las juntas. Cuando se selle la junta, el concreto
debe estar seco y el espacio de la junta completamente limpio de toda escama,
suciedad, polvo y otras materias extrañas, incluso el sellador de la junta vieja.
Se utilizan cortadores de potencia para cortar y ranurar las juntas antes de
resellarlas y un cepillo de alambre de impulso mecánico para dejar la junta limpia
por completo inmediatamente antes del sellado, se limpia la junta utilizando un
chorro de aire comprimido. Con frecuencia, se usan compuestos selladores de
asfalto y hule de aplicación en caliente.
El tipo de equipo recomendado para la aplicación del sellador es un aplacador del
tipo de presión mecánica. También, se utilizan los aplacadores mecánicos del tipo
de gravedad con calderas de vaciado manual. Asimismo, se usan como selladores
de juntas los polímeros elastoméricos de dos componentes de aplicación en frío.
Juntas
Se debe considerar en el diseño la utilización de juntas con el propósito de aliviar
los esfuerzos y evitar que las grietas inducidas se presenten de manera
desordenada y sin patrones geométricos debido a la contracción por secado del
concreto, cambios de humedad y temperatura, aplicación de las cargas por
transito, restricciones del terreno de apoyo y características de los materiales
empleados.
113
Las funciones específicas de las juntas son las que se mencionan a
continuación:
a. Control del agrietamiento transversal y longitudinal provocado por las
restricciones de contracción combinándose con los efectos de pandeo o alabeo de
las losas, así como las cargas de tráfico.
b. Dividir el pavimento en incrementos prácticos para la construcción (carriles de
circulación).
c. Absorber los esfuerzos provocados por los movimientos de las losas.
d. Proveer una adecuada transferencia de carga.
e. Darle forma a la caja para el sellado de la junta.
6.12 TIPOS DE JUNTAS
Transversales
Se tienen los siguientes tipos:
• De contracción.- Localizadas en forma transversal al eje central del pavimento,
su espaciamiento es para evitar agrietamiento provocado por los esfuerzos
debidos a cambios de temperatura y humedad. Contribuyen a aliviar los esfuerzos
por tensión al contraerse la losa por un lado, y por el otro los esfuerzos de alabeo
generados en las losas por cambios en los gradientes térmicos.
• De construcción.- Juntas colocadas al final del día o por cualquier otra
interrupción en los trabajos, deben ser planeadas con anticipación para ubicarlas
en los cambios de pendientes o en las losas de aproximación de puentes.
114
Cuando estas juntas son proyectadas en las ubicaciones normales de las juntas y
al tratarse de juntas empalmadas a tope, requieren de pasa juntas ya que no
podrán contar con la trabazón del agregado para la transferencia de carga,
en el caso de una junta de construcción no planeada en donde la interrupción se
presenta en los dos primeros tercios de la separación normal de las juntas, la junta
debe ser machihembrada con barras de amarre con el propósito de prevenir que la
junta no agriete la losa adyacente.
• De aislamiento/expansión.- Necesarias para permitir el movimiento horizontal o
los desplazamientos del pavimento respecto a estructuras existentes como
estribos de puentes, losas de aproximación, alcantarillas, etc., las juntas de
expansión no son necesarias teniendo un buen diseño, construcción y
mantenimiento de las juntas de construcción.
• El objetivo principal de las juntas de aislamiento es el de aislar el pavimento de
una
estructura,
otra
área
pavimentada
o
cualquier
objeto
inamovible,
disminuyendo los esfuerzos a compresión que se presentan.
El ancho de las juntas de aislamiento se recomienda entre ½” a 1” (12 a 25 mm)
ya que con anchos superiores se pueden presentar movimientos excesivos, se
debe utilizar material no absorbente ni reactivo a base de celotex.
• En el caso de estacionamientos y calles residenciales de bajo volumen se
pueden hacer juntas a tope incluso sin varilla de sujeción, siempre que el espesor
mínimo este comprendido entre 10 y 13 cm. El machihembrado no es
recomendable en espesores menores de 18 cm.
115
Longitudinales
Se tienen los siguientes tipos:
• De contracción.- Se deben utilizar para dividir a los carriles en la dirección
longitudinal o donde se construyen dos o más anchos de carriles al mismo tiempo.
• De construcción.- Se deben de localizar entre dos carriles construidos en
diferentes etapas, deben ser del tipo machihembradas ver Figura 3 (e).
6.13 ESPACIAMIENTO DE JUNTAS
La modulación de las losas se rige por la separación de las juntas transversales en
función del espesor del pavimento, por lo que el dimensionamiento de los tableros
de losas debe cumplir con lo indicado a continuación:
En donde:
S = Separación de la junta ≤ 5.0 m
d = Espesor del pavimento
21 = Para valores máximos de fricción entre la subbase y el pavimento 21
24 = Para valores normales de fricción entre la subbase y el pavimento
La relación entre largo y ancho de un tablero de losas debe estar entre los límites
de: 0.71< largo/ancho < 1.4
116
DETALLES RIPICOS DE PASAJUNTAS
6.14 SELLADO DE JUNTAS
Con el propósito de minimizar la infiltración del agua superficial y de materiales
incompresibles al interior de la junta del pavimento, se deben utilizar sellos
líquidos o sellos a compresión los cuales deben soportar esfuerzos alternados de
compresión y de tensión, producidos por los cambios de temperatura y de
humedad.
a. Selladores líquidos
Los selladores líquidos de un solo componente pueden ser colocados en frío, al
ser autonivelables toman la forma de las cajas que los contienen, un sellado
satisfactorio depende de una correcta adhesión de las caras de la junta.
b. Selladores premoldeados a compresión
Deben cumplir con lo indicado a continuación:
• Para el diseño de este tipo de selladores se debe calcular el movimiento de los
extremos de las secciones de la losa, después se seleccionara el sellador
prefabricado que pueda absorber una deformación igual o menor al valor
calculado, si el movimiento calculado es mayor a la compresión admisible del
sellador prefabricado, entonces se debe escoger un sellador mas deformable.
117
• La profundidad de la caja para alojar el sello de la junta, debe ser mayor que la
profundidad del sello.
• El ancho del sello debe ser aproximadamente el doble del ancho de la caja.
• El diseño de la caja y la selección del sello a compresión deben asegurar que el
sello se mantenga a un nivel de compresión entre el 20 y el 50%.
• A mayor temperatura durante la instalación se requiere más compresión del
sellador ya que la losa tendera a expandirse.
• La geometría para aplicación del sellador debe efectuarse atendiendo los
movimientos esperados suponiendo varias temperaturas y el tamaño del sellador
premoldeado.
• Los sellos premoldeados deben contar con al menos 5 celdas
c. Cintilla de respaldo
Su diámetro debe ser un 25% mayor que el ancho de la caja que alojará la junta,
para asegurar un debido ajuste e impedir que el sello líquido fluya hasta el fondo
de la junta.
d. Caja para alojar el sello de la junta
Para eliminar esfuerzos excesivos en el interior del sellador y a lo largo de la línea
de unión del sellador con la caja para la junta, en los factores de forma se debe
tomar en cuenta que el material de sello debe quedar ligeramente abajo del lecho
superior de la losa (0.6 cm), el factor de forma (Ff) queda definido por la relación
que existe entre la profundidad y el ancho, siendo para el caso de selladores
líquidos en caliente Ff =1.0 y para silicón liquido Ff = 0.50
118
SELLADO DE JUNTAS
6.15 BARRAS DE AMARRE Y BARRAS PASA JUNTAS
Se deben utilizar varillas lisas para barras pasa juntas y corrugadas para barras de
amarre, de acero estructural grado 60, con limite de fluencia de 4,200 kg/cm2.
119
6.16 CIMBRAS.
a. Las cimbras laterales serán metálicas del tipo Monten calibre 10 y peralte igual
al del pavimento, reforzadas con soleras a cada 30 cm para darles rigidez.
b. Las placas para formar juntas machimbradas serán de metal, con espesor no
menor del calibre 16 y tendrán las perforaciones necesarias para pasar los pasa
juntas, según lo indique el proyecto.
6.17 MATERIAL DE SELLO PARA JUNTAS
a. Selladores.
• El material de sello para juntas transversales y longitudinales, debe ser elástico,
resistente a los efectos de combustibles y aceites automotores, con propiedades
adherentes con el concreto, que permita las dilataciones y contracciones que se
presenten en las losas sin agrietarse y capaz de sellar efectivamente la junta
contra infiltraciones de humedad o de materias nocivas.
• El material no debe fluir fuera de la junta ni desprenderse al paso de las llantas
de los vehículos, debiéndose emplear productos a base de silicón o similar de bajo
módulo, autonivelable de un solo componente y que no requiera la adición de un
catalizador para su curado.
b. Tirilla de respaldo
Debe ser de espuma de polietileno y compatible con el sellador de silicón.
120
CONCLUSION
De acuerdo al proyecto anterior el objetivo de los conceptos preliminares se llevó
a cabo con un resultado favorable y se pudo comprobar que el trabajo realizado
cumplió con las expectativas para que se pudiera urbanizar.
Dentro del proyecto se llegó al alcance establecido dentro del costo y tiempo
programado, para lograr el objetivo fue necesario recurrir a los conceptos
preliminares siendo esta la función principal del proceso constructivo.
En cuanto a las normas, la edificación, la calidad de los materiales y los diversos
factores relacionados con la construcción de los mismos, se hizo huso de las
actuales tanto a nivel estatal, como lo es el reglamento de fraccionamientos para
el estado de Veracruz, así como las respectivas normas oficiales mexicanas
(NOM).
De acuerdo a los puntos anteriores podemos decir que un proceso constructivo,
en este caso del fraccionamiento “PRIVADA PARAISO” a la aplicación de
secuencias realizadas en base a los conocimientos de ingeniería para la
construcción de una urbanización en la cual se realizaron estudios preliminares,
excavaciones para instalación de tubería de agua potable, sanitaria y eléctrica y
por último la pavimentación del fraccionamiento.
121
ANEXO
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125
126
127
128
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130
131
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133
134
135
136
137
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BIBLIOGRAFIA
Libro: Topografía
Autor: Miguel Montes de oca
Edición: Alfaomega, S.A de C.V
Libro: Pavimentos de concreto para carreteras." Volumen I
Autor: Manuel Zárate Aquino, Aurelio Salazar Rodríguez y José A. Tena Colunga.
1a. edición México 2001: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C.
Libro: "Manual del ingeniero civil." Tomo III.
Autor: Frederick S. Merritt 2a. edición en español 1994.
Editorial: McGraw-Hill.
Libro: Estructuración de las vías terrestres.
Autor: Fdo. Olivera Bustamante.
Editorial: cecsa, 2da edición, México 1999
"Manual de diseño y construcción de pavimentos de concreto". Cemex Concretos,
S.A de C.V. 2a. edición, México 2001.
139
PAGINAS WEB CONSULTADAS:
http://wwwconstruaprende.com
http://www.arqhys.com/arquitectura/tierras-movimientos.html
http://www.arqhys.com/construccion/subbase-construccion.html
http://info.sct.gob.mx
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