JULIO PACHECO ZUNIGA
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JULIO PACHECO ZUNIGA
EL MAESTRO DE OBRA
~.
TECNOLOGIA DE LA CONSTRUC~ION
" CAPACITACION ......SOpORTE DEL FUTURO
/I
PRESENTACION
EI Servicio Nacional de Capacitaci6n para la Industria de la
IllIlIuc,i6n
- SENCICO, en su afan de contribuir al perfeccionamiento
I ronal de los trabajadores de la construcci6n, publica el presente
I dUH1HI1inado
"EL MAESTRO DE OBRA" - TECNOLOGIA DE
( UNSTRUCCION, el cual ha sido preparado con la calidad docente
III Ill) que caracterizan a su autor: el ingeniero JULIO PACHECO
I(~A.
W,lij su contenido, el autor, con evidente sentido ingenieril, ha
1II/IIdoy desarrollado los temas en forma tal que refJejan el proceso
lett' Ittl oonstrucci6n de obras: desde el planeamiento y organizaci6n u.ibajos hasta el que corresponde a la tecnologia del concreto; todo
I munera sencilla y altamente didactica, por 10 cual estamos seguros
II II~I"O
se constituira en valiosa ayuda para el desempefio eficiente
teonices y trabajos propios de la construcci6n, asi como en material
lila para j6venes profesionales, estudiantes de arquitectura, de
I lin civil, y de carreras tecnicas.
Primera Edici6n
Diciembre 1994
, perando que ellibro que editamos en esta oportunidad satisfaga
IIVOSpropuestos para su elaboracion y contribuya a mejorar la
tit los procedimientos constructivos, el SENCICO anticipa su
IIl1ielltopor la acogida que se Ie conceda.
SERVICIO NACIONAL DE CAPACITACION PARA LA
INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION, SENCICO
Av. Canada N" 1568, San Borja
Lima- Perl!
NICOLAS VILLASECA CARRASCO,
Gerente de Formaci6n Profesional
del SENCICO
DERECHOS RESERVADOS
Este libro no puede ser reproducido parcial
editorcs : SENCICO
0
totalmente, sin autorizaci6n escrita de sus
PROLOGO
Ala probadadestreza
Jm)LIO PACHECO
ZUNIGA
Ingeniero Civil, Universidad Nacional de Ingenierla.
Magister en Construccion, Universidad Nacional de Ingenieria.
ACTIVIDAD DOCENTE EJERCIDA
Profesor Principal de la Facultad de Ingenieria Civil de la Universidad Nacional de
Ingenieria.
ACTIVIDAD PROFESIONAL
En el campo de la construcci6n y supervisi6n de obras.
CARGOS DESEMPENADOS
Jefe del Departamento Academico
Nacional de Ingenieria.
de Estructuras
y Construccion
de la Universidad
Director del Centro Piloto de Formacion Profesional San Borja, Servicio Nacional de
Capacitacion para la Industria de la Construccion, SENCICO.
Presidente del Directorio del Instituto Nacional de Investigacion
Vivienda, ININVI
y Normalizacion
de la
Actualmente es asesor de la Gerencia de Formacion Profesional del Servicio Nacional de
Capacitacion para la Industria de la Construccion.
de los trabajadores de laconstrucci6n
se suma
una cualidad
que merece ser resaltada:
EL DESEO DE
APRENDER; aprender para desernpefiarse eficientemente en las
labores propias de su profesion. En este afan, reciben con real avidez
todos aquellos conocimientos que les son transmitidos por ingenieros
y maestros de obra experirnentados; constantemente indagan y
acopian informacion referida a sus ocupaciones, y estan atentos a las
innovaciones tecnologicas que son incorporadas en la industria de
laconstrucci6n. No es extrafio, pues, que precisamenteesa motivaci6n
incitara, mucho tiempo atras, a los trabajadores de la construccion
a postular la creacion de unaEscuelade Capacitacion en construcci6n
civil, destin ada a calificar a "oficiales" con el fin de promoverlos, a
traves de un periodo de especializacion, a la categoria de operarios.
Mas adelante, como producto de una verdadera convergencia de
voluntades provenientes de los empresarios de la construccion, de
las autoridades gubernarnentales - en especial del entonces Ministerio
de Vivienda y Construcci6n - y de los mismos trabajadores, es
creado (26 de octubre de 1976) el Servicio Nacional de Capacitaci6n
para la Industria de la Construccion, SENCICO, cuya trascendente
trayectoria en el campo de la Formaci6n Profesional en construcci6n
civil es ampliamente reconocida.
En esta instituci6n se ha podido confirmar el vivo interes de los
trabajadores en capacitarse, actualizarse y perfeccionarse en las
diversas especialidades propias de la construccion, Prueba de ella
son las muchas horas que dedican a capacitarse, que bien podrian
destinarlas a descanso reparador.
Las consideraciones expuestas, a las que habria que agregar la
escasez de textos de nivel tecnico apropiado y que se refieran a
materiales y procedimientos propios de nuestro rnedio, me impulsaron
a preparar este libro.
EI texto, estructurado de acuerdo a la secuencia habitual de la
ejecucion de obras: trazado, cimentaciones, albafiileria, fierrerla,
encofrados y tecnologia del concreto, ha sido desarrollado ten ienclo
en cuenta prioritariamente
la resistencia y durabi 1 idad de las
construcciones.
Adernas de!a descripci6n de procedimientos de construcci6n
recomendables, en sus paginas se ofrececriterios para laapropiada
selecci6n de materiales y la aplicaci6n de controles de calidad.
Este libro esta dirigido a trabajadores de la construcci6n,
especialmente maestros de obra y operarios calificados; no
obstante, bien puede ser util a estudiantes universitarios de las
especialidades de ingenierfa civil y arquitectura, as! como a
alumnos de institutos tecnol6gicos superiores.
CONTENIDO
PRESENTACION
PROLOGO
1
RECONOCIMIENTOS
En primer lugar, mi mayoragradecimiento a lasdignas autoridades
del SENCICO: ingen iera Elsa Carrera de Escalante, Presidenta
del Consejo Directivo Nacional; ingeniero Raul Garcia- Blasquez
Canales, Director Ejecutivo Nacional, y al Gerente de Formaci6n
Profesional ingeniero Nicolas Villaseca Carrasco, por su valioso
y decisivo apoyo para que este libro se convirtiera en una
realidad.
Por su esmero en el mecanografiado
del texto y aten~r
solicitamente las inevitables correcciones, mi gratitud a Luzm i la
Anchante Euribe; extensiva, desde luego, a Raquel Saravia
Casma encargada de la elaboraci6n de los dibujos de las figuras
com plementarias del texto, y a Persi Diaz Wong por la cuidadosa
diagramaci6n del mismo.
PLANEAMIENTO
TRABAJOS
1.1
1.2
1.3
1.4
2
Y ORGANIZACION DE LOS
Estudios previos
Estudio de pIanos y especificaciones
Organizaci6n de la obra
Control del avance de las obras
tecnicas
TRAZADO Y REPLANTEO, NIVELES DE OBRA
2.1.
Verificaci6n
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.2.
2.2.5
JPZ
2.2.6
2.2.7
2.
I.
Forma de los terrenos
Verificaci6n de la forma de los terrenos
Verificacion de un terreno que tiene cuatro lados.
Metodos auxiliares empleados en el trazado
2.2. I.
2.2.2
2.2.3
2.2.4
Lima, Diciem bre de 1994
de las medidas de los terrenos
Mediciones
Empleo de escuadras
Trazar una perpendicular a un alineamiento dado.
Trazar una paralela a un alineamiento dado ,
separada una distancia "d" de dicho alineamiento.
Dados un alineamiento base y un punto por el que
debe pasar una paralela a dicho alineamiento, trazar
la paralela
Trazado de angulos
Dividir un angulo cualquiera
Trazado y replanteo
2.3.1
2.3.2
Metodos de trazado
Replanteo de la cimentaci6n
5
2.4.
Establecimiento
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
3
y control de niveles en obra
5.1
El proceso de establecer y controlar niveles
Verificaci6n del relieve del terreno
Evaluaci6n del plan de niveles
Control de niveles en obra
5.2
5.3
Generalidades
Grava
Arena
Limo
Arcilla
Sue los que contienen materia organica
Homogeneidad del subsuelo
Capacidad portante de los sue los
4
CIMENT
4.1
Funcion de los cimientos
4.1.2 Tipo de cimentaciones
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
Aparejo de muros
El emplantillado
Espesor de las juntas horizontales
Albafiilerla confinada
Albafiilerta annada
Control de los trabajos de albafiilerla
ACIONES
FUllCi611de los cimientos y tipo de cimentaciones
4.1.1
de muros
Albafiileria reforzada
5.4.1
5.4.2
5.5
EI mortero
Aglomerantes
Arena
El agua de amasado
Dosificaci6n de morteros
Construcci6n
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.4
Unidades de albanilerla
Ladrillos de arcilla cocida
Ladrillos silico-calcareos
Bloques de concreto
Clasificacion de las unidades de albafiileria
Propiedades de las unidades de albanileria
EI mortero de asentado
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
Formaci6n de los suelos
Estudio de los Suelos
Clasificacion de los suelos
Los sue los y las Cimentaciones
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
3.4.5
3.4.6
3.4.7
3.4.8
Las unidades de albafiileria
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
FORMACION DE LOS SUELOS Y PROPIEDADES
DE LOS SUELOS PARA CIMENTACION
DE
ESTRUCTURAS
3.1
3.2
3.3
3.4
ALB~LERIA
Cimentaciones para muros portantes.
Zapatas de concreto armado
Subzapatas
Cimientos para muros de concreto armado
Impermeabilizaci6n de cimientos
6
FIERRERIA
6.1
6.2
6.3
EI Concreto armado
Las barras de refuerzo
Habilitaci6n de las barras
6.3.1
6.3.2
6.4
6.5
6.6
Estribos en columnas
Ganchos estandar en barras longitudinales
Empalmes de barras
6.6.1
6.6.2
6.6.3
6.7
Condici6n de limpieza de las barras
Corte y doblado de las barras
Generalidades
Empalmes en vigas y losas
Empalmes en columnas
Distribuci6n y espaciamiento
libre entre barras
ENCOFRADOS
Funcion delos encofrados. Requisitos que deben cumplir
7.1.
7.1.1 Generalidades
Cargas que actuan en los encofrados
7.2.
7.2.1 Tipos de cargas
7.2.2 Peso del concreto
7.2.3 Cargas de construccion
7.2.4 Peso de los encofrados
7.2.5 Cargas diversas
7.2.6 Presion del concreto fresco
7
7.3.
7.4.
7.5.
7.6
7.7
8
Deflexiones
7.3.1 Deflexiones
Materiales y equipos empleados en encofrados.
7.4.1 La madera
7.4.2 Encofrados metalicos
Deseripcion de los encofrados
7.5.1 Encofrado de columnas
7.5.2 Encofrado de muros
7.5.3 Encofrado de vigas
7.5.4 Encofrado de techos
7.5.5 Resistencia de pies derechos y puntales
7.5.6 Separacion 0 espaciamiento de soleras
7.5.7 Espaciamiento maximo entre pies derechos
7.5.8 Arriostramiento
Tolerancias admisibles en encofrados
Plazos de desencofrado
TECNOLOGIA
8.1
8.2
Materiales
8.2.1 El cementa
8.2.2 Los agregados
8.2.3 EI agua
Dosificacion de las mezclas
8.3. I Dosificacion
8.3.2 Relaci6n agualcetJ1ento
8.3.3 Especificacion de la dosificacion
8.4
Medici6n de los materiales de las mezclas
8.4.1 Medici6n de los rnateriales
8.4.2 Medici6n del cemento
8.4.3 Medici6n de los agregados
8.4.4 Medicion del agua
Mezclado
8.5.1 Objetivo del rnezclado
8.5.2 Tipos de mezcladoras
8.5.3 Tiempo minimo de batido
8.5.4 Secuencia de carga de la mezcladora
8.5
H.6
Manipulaci6n y transporte
8.6.1 Equipo para transportal' concreto
8.6.2 Consideraciones tecnicas
8.7
Colocaci6n del concreto
8.7.1 Consideraciones generales
8.7.2 Recomendaciones sobre la colocaci6n del concreto
8.7.3 EI vibrado del concreto
H.8
Curado del concreto
8.8.1Generalidades
8.8.2Procedimientos de curado
8.~ Control de la resistencia del concreto
8.9.1
8.9.2
DEL CONCRETO
Propiedades del concreto
8.1.1 Generalidades
8.1.2 Resistencia a la com presion
8.1.3 Trabajabilidad y consistencia
8.3
8.9.3
8.9.4
8.9.5
del concreto fresco
t)
Verificacion de la resistencia
Equipo y herramientas para la elaboracion
de probetas
Las rnuestras de concreto
Moldeado y curado de las probetas
Informes y registros de resultados
APENDICE - CANTIDAD DE MATERIALES POR
UNIDAD DE METRADO
1
PLANEAMIENTO Y ORGANIZACION DE LOS
TRABAJOS
1.1 Estudios previos
1.2 Estudio de pianos y especificaciones tecnicas
1.3 Organizaci6n de la obra
1.4 Control del avance de las obras
1
PLANEAMIENTO Y ORGANIZACION DE LOS TRABAJOS
~.l.
ESTUDIOS PREVIOS
Quienes han construido saben muy bien 10 aventurado que es comenzar
una obra, sin planificarla ni preyer todas las circunstancias y las
restricciones que envuelve una tarea, realmente compleja y de tanta
responsabilidad, como es la construcci6n.
Cada ohra en particular, aun cuando se trate de construcciones de la
misma naturaleza - edificios, par ejemplo -, plantea al constructor
problemas singulares. Las restricciones que suelen presentarse durante
los procesos constructivos se derivan de las caracteristicas propias de
cada obra, asi como de las dellugar previsto para la construcci6n.
En efecto, la topografia de los terrenos, el clima prevaleciente en la zona
de los trabajos, la distancia de la obra a centros urbanos, la eventual
dificultad para el transporte de la maquinaria, la factibilidad de suministro
de agua y energiaelectrica, ladisponibilidad de mana de obra especializada,
el abastecimiento de materiales, son, entre otros, aspectos que deben ser
previstos en la planificaci6n de las obras.
!luainformaci6n acerca de los puntos indicados debe obtenerse "in situ"
Q) deducirse de la experiencia recogida en la intervenci6n en obras
Il'imillaresa la por construirse y, naturalmente, ser concord ante con la
magnitud y caracteristicas de la obra encargada; sin embargo, aun cuando
(,)nate de obras ubicadas dentro de zonas urbanas la indagaci6n es
ludlispensable,al menos respecto alrelieve del terreno, aladisponibilidad
de abastecimiento de agua y a las limitaciones de espacio para el
111~nflcenamiento
de materiales.
IS Ptl1l!HODE PLANOS Y ESPECIFICACIONES TECNIC,AS
( Ull1m bien
se sabe, las caracteristicas, la forma y la calidad de las obras
tnt t' presadas por los proyectistas mediante pIanos yespecificaciones
r NlulI~.
1-4
1-5
Generalmente dichos documentos son revisados y compatibilizados en
conjunto en cada proyecto; no obstante, no debe descartarse la posibilidad
de que, involuntariamente, se deslicen errores, omisiones y aun falta de
concordancia entre los pianos de las diversas especialidades.
Por ello, es recomendable, antes del inicio de la obra, estudiar y cotejar
entre sf los pIanos de las diversas especialidades; por ejemplo, los de
arquitectura con los de estructuras, para verificar la cabal correspondencia
de las medidas; los de instalaciones sanitarias y electricas con los de
arquitectura y estructuras, para evitar que inapropiadas ubicaciones de
ductos afecten la resistencia de muros y elementos de concreto armado
o laconcepcion arquitectonicadel proyecto. Sise advirtiera, enel estudio
de los pianos, posibles e inconvenientes repercuciones en la calidad de
la obra, habra que formular oportunamente las consultas pertinentes.
La practica demuestra que el tiempo 0 gastos en que se incurra en el
estudio de pIanos y especificaciones tecnicas son ampliamente
compensados en los resultados finales. El estudio, ademas, posibilita la
correcta interpretacion de los proyectos, facilitando las labores propias
de las obras: trazado, definicion de niveles y, en general, favorece la
calidad de la obra.
1.3
I
.,.,.----
---_
I
I
"<,,
.. ,
...
~
"
'\
\
\
I
\
\
,
\
I
I
Ie-In.
ORGANIZACION DE LA OBRA
"Dime como esta organizada tu obra y te dire que clase de constructor
eres". En efecto, la limpieza de la obra y el orden; la apropiada ubicacion
de almacenes, oficinas, guardiania y el adecuado almacenamiento de los
materiales contribuyen definitivamente en la productividad.
Aun en obras pequefias es indispensable, antes de iniciar los trabajos,
determinar convenientemente la ubicacion de la guardiania y los espacios
para el deposito de los materiales. En obras grandes es util elaborar
pIanos que indiquen la ubicacion de almacenes, oficinas, guardianlas,
cercos de proteccion e ingresos a la obra, puntos de abastecimiento de
agua y energia electrica, espacios para depositar los materiales, etc. Estos
pIanos deben set dibujados en escalas apropiadas. La Fig. 1.1. muestra
un ejemplo de este tipo de pianos, en la que se ha empleado la simbologia
propuesta en la Fig. 1.2.
Como es comprensible, no existen soluciones ni pIanos tipicos. Cada
obra, de acuerdo a sus propias caracterfsticas, dernandara planteamientos
especificos; no obstante, las siguientes recomendaciones contribuiran a
lograr conveniente organizacion y distribucion de los espacios:
z
2)
It:
~
C'§
..,
kJ
D:
kJ
>
DEPOSITO DE FIERRO
t------I
COMEDOR
CONTRUCCION
ALMACEH
EXISTENTE
Fig. 1.1 Ejempfo de organizaci6n fisica de fa obra
Definir, con especial atencion, el emplazarniento de las .(. .
id
mClqull1as
r~q~efI as para .la .construcci6n, teniendo en cuenta las caractefJS,tIC~S,los rendimientos, los radios de accion 0 alcance de cada
lllaq~lJ1a y, desde Iuego, la secuencia prevista de ejecuci6n d )
1-7
1-6
Establecer adecuados medios de seguridad a efecto de reducir cl
riesgo de accidentes.
1.4.
I"'ISTA
EXI3'
_NT"
CAMINO AFIRIIIADO
CERCO
ALIilACEN. OFICINA,
DESI8NIICION
IANCO
TECHADO
EsnCIFICA
DE DOILADO
CISTERNA
DE
CASTILLO
"'ARA
DE FIERRO
A8UA
ELEVADOR
,
ELECTRICO
I
I
I
INDICACION
,
I
DE
DE IRAZOS
TOfllU
DIIUJAR
Los diagramas de barras indican graficamente las fechas previstas de
inicio y terrnino de los diversos trabajos que a.grupados en rubros,
constituyen en conjunto los procesos de constrllccion.
Deterrninar cuales son los trabajos 0 actividades principales del
proceso de construccion de cada obra en par1icular.
A ESCALA
CON
DE LA FUERZt.
ELEVACION
0
Cada una de las actividades 0 trabajos es representada en el
diagrama por una barra horizontal, cuya longitud expresa la
duraci6n de la actividad. Desde luego, la Posicion de las barras
debe guardar correspondencia con la secuenrj, 16gica de progre-
DOSII"ICADORA
8I'UA_
Una de las exigenc ias que suele estipularse en los COl)tratosde construcc ion
es el plazo de ejecucion de las obras, incluso se establece en ellos multas
oor incumplimiento injustificado de los plazas aCordados.
Para controlar el avance de las obras y cumplir COn los plazos previstos
es preciso que los contratistas dispongan de medics apropiados.
Instrumentos definitivamente utilcs para el prop6sito sefialado son los
denominados "diagramas de barras".
Estimar la probable duracion de ejecucion de cada actividad
trabajo.
SILO
ELEVADOR
DEL AVANCE DE LAS OBRAS
El procedimiento para formular los diagrarnas de barras comprende las
siguientes etapas:
IIIEZCLAOORA
PLANTA
CONTROL
OE SU MAXIMO
"'LCANCE.
d
."
flsica de fa obra.
Fig. 1. 2 Simbologia para la elaboraci6n de pianos e orgamzacLOn I
'[
idadosamente la ubicacion de las areas destinadas
Determmar,
cuiuauosaiucuw,
b
d
al deposito de los materiales (cemento, agr~gados,
arras e
ara evitar postenores traslados y
refuerzo, ma d era, et c ., ) P
entorpecimiento de los trabajos.
si6n de los trabajos.
Por ejemplo, la ejecucion de los rnuros podra iniciarse una vez concluida
la cimentaci6n, la vestidura de los muros - es obvio , luego de que estes
esten construidos e instaladas las tuberlas de las instalaciones electricas,
y as! sucesivamente, aunque algunos trabajos pueden ser programados
paralelamente con otros, respetando, naturalmente, la secuencia propia
del proceso constructivo.
La duracion de cada actividad depende de los recursos aportados
(trabajadores, equipo, herramientas y materiales), La Fig. 1.3, muestra un
ejemplo de diagrama de barras.
Tal como ha side sefialado, los diagramas son medios para ejercer el
control de avance de las obras. Constituyen, en realidad, patrones de
referencia.
1-8
M;!SES
PARTIDA
I
EXCAVACIONES
CIME'NTACION
-
2
5
4
5
e
7
-
MUROS
TECHOS
I-
VESTIDURA
CARPINTERIAS
PISOS,
ETC.
PINTADO
INS1'ALACIONES
Fig 1.3 Ejemplo de diagram a de barras
EI control consiste en cornparar, durante la construccion, el avance rea I
de cada uno de los trabajos con la duracion prevista en el diagrama (hbarras. Si la ejecuci6n de una 0 mas de las partidas se retrasa, 10 probable
es que el plazo de ejecuci6n de la obra se extienda mas alla del previsto,
Si el control se realiza oportunamente y en forma periodica, es posiblc
corregir eventuales desviaciones entre 10 previsto y 10 realmente ejecutado,
adoptando, para tal efecto, las acciones pertinentes; por ejemplo, cl
aporte de mayores recursos.
EI procedimiento de elaboraci6n de los diagramas de barras aqui expuesto,
tiene, ciertamente, algunas lim itaciones. Existen otros sistemas mM.
sofisticados que permiten identificar cuales son las actividades crfticas
o determinantes de los plazos de ejecucion de obras; no obstante, son de
evidente y probada utilidad para el prop6sito propuesto, es decir, 01
control del avance de las obras.
2
TRAZADO Y REPLANTEO, NIVELES DE OBRA
2.1.
Verificaci6n de las medidas de los terrenos
2.1.1 Forma de los terrenos
2.1.2 Verificaci6n de la forma de los terrenos
2.1.3 Verificaci6n de un terreno que tiene clJatrO lados.
2.2.
Metodos auxiJiares empleados en el trazado
2.2.1.
2.2.2
2.2.3
2.2.4
Mediciones
Empleo de escuadras
Trazar una perpendicular a un alineamjento dado.
Trazar una paralela a un alineamiento dado, separada una
distancia "d" de dicho alineamiento.
2.2.5 Dados un alineamiento base y un punta par el Cluedebe
pasar una paralela a dicho alineamiento, trazar la paralela
2.2.6 Trazado de angulos
2.2.7 Dividir un angulo cualquiera
2.3.
Trazado y replanteo
2.3.1 Metodos de trazado
2.3.2 Replanteo de Ia cimentaci6n
2.4.
Establecimiento y control de niveles en obna
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
EI proceso de establecer y controlar nive1es
Verificaci6n del relieve delterreno
Evaluaci6n del plan de niveles
Control de niveles en obra
2-3
2
TRAZADO Y REPLANTEO, NIVELES DE OBRA
2.11
VERIFICACION
DE LAS MEDIDAS DE LOS TERRENOS
2.1.1 Forma de los tcrrenos.- Una porcion de area limitada por
detenninado numero de lados, es un poligono. La forma de los
terrenos corresponde a la de los poligonos.
Al contorno constituido por los lados del poligono se le denomina
poligonal.
Angulos de un polfgono son los 'angulos fonnados por dos lados
consecutivos.
Vertices son los puntos de interseccion dsdos Iados consecutivos.
Diagonales de un poligono son los segmentos de recta que unen
dos vertices no consecutivos.
La Fig. 2.1 es un poligono; los lados AB, BC, CD y AD constituyen la poligonal.
El poligono que muestra la figura tiene ouatro angulos internos;
uno de ellos, el angulo ABC, esta formado por los lados consecutivos AB y BC.
Refiriendonos a la misma figura, el poligono tiene dos diagonales: ACyBD.
c
o
A
Fig. 2.1
2-4
2-5
2.1.2
Verificaeion de la forma de los terrenos.- Antes de procedei ,II
trazado de cualquier obra es indispensable comprobar si la fonu»
y medidas dellote indicadas en los planos corresponden a las rea Il
obtenidas en el terreno.
La exigencia sefialada podria parecer innecesaria sino fucr»
porque en Ia practica y con cierta frecuencia se evidencinn
discrepancias entre 10 indicado en los pIanos y la verdadem
forma y medidas de los terrenos.
En todo caso, la constatacion
debe ser de rutina para evitar problemas ulteriores, muchas veer
insalvables.Ciertamente,
la verificacion de Ia forma y medidas rl
terrenos de gran extension demanda la intervencion de topogra f CI
Y el empleo de equipo de ingenieria; sin embargo, cuando se
I"
de lotes de reducida dimension y mas aun si son cuadrilateros III
constatacion es posible efectuarla con implementos simples, lall
como huinchas, cordeles y estacas.
t.,,,
I I plocedimiento que describiremos a continuacion consiste en
dur los I~dos y las des diagonales. Desde luego, las mediciones
III h(~11 realizarse Con Ia mayor exactitud posible, empleando
p.l'fol'entemente huincha metalica.
nil
Il 1I1~l1dolas medidas de los fados y diagonales se procede al
dl'h.u.iJIDdel terreno, requiriendose de un com pas, escalfmetro y
Iflplz duro afiIado.
EI procedimiento
n)
iWibujar el Iado que corresponda
J'ig. 2.3 el Iado AB.
2.1.3 Verificaci6n de un terreno que tiene cuatro lad os.
Frecuentemente
los terrenos tienen cuatro lados, es decir, SOli
cuadrilateros (poligonos que tienen cuatro lados). Es conven i01111
sefialar que Ia forma exacta de un terreno de este tipo no (
posible definirla conociendo solo las medidas de sus lados; (
necesario conocer al menos uno de sus angulos internos o I,
medidadeunadesusdiagonales.
LaFig. 2.2,porejemplo, mueHIJ!l1
dos cuadrilateros que tienen sus cuatro lados correspondienu
iguales; sin embargo, los cuadrilateros no son iguales.
c
es el siguiente:
A
al frente del lote en Ia
'
B
Fig. 2.3
('on el com pas, tomando como centro el vertice A trazar
lin a.rco de circunferencia cuyo radio, en la escala es~ogida,
ea igual aflado AD (Fig. 2.4-a)
Repetir eJ procedimiento indicado en b), pero tomando
"~10l,'acomo ce~tro el vertice B. Con un radio igual a Ia
~I.agonal BD mterceptar el arco anteriormente trazado
dI ttHminando asf el vertice D (Fig. ·2.4-b)
,
Ul1iendo .lo~.vertices A y D defm.imos eIIado AD (Fig. 2.4-c)
Fig. 2.2
t Ilciendo
centro en el vertice D trazar un arco de circunfl'lIol1ciacuyo radio sea igual al Indo CD (Fig. 2.4-d)
2-6
EI proeedim iento descrito puede ser apl icado a terrenos de
cuatro lados, deseomponiendo el lote en triangulos.
f) Repetir 10 sejialado en e) tomando como centro el vertice B.
Con radio igual al lado BC intereeptar el area anteriormente
trazado, obteniendo as! el vertice C (Fig.2.4-e).
U niendo el vertice C con los vertices B y D queda definida
la forma del terreno propuesto.
a la medida tomada en el terreno.
\
_,4--_
\
\
~
\
\
\
\ r = diagonal SO
\
\
\
\
\
\
\
\
\r = lado AD
\
\
\
\
\
\
\
A------
A'--------S
......
S
b)
a)
A
o
c)
METODOS AUXILlARES EMPLEADOS EN EL TRAZADO
2.2.1
g) Comprobar con el escalimetro que la diagonal AC sea igual
_
2.2.
Mediciones. EI trazado de obras de gran extension demands,
necesariamente, la intervencion de topografos y el ernpleo de ill"
trumentos y equipos apropiados: sin embargo, el trazado de obra ..
de reducida a mediana extension es posible realizarlo sirnplemcnte
con huincha y cordeles, siempre y cuando se Ileve a cabo 0011
apropiado esmero a efeeto de conseguir la exactitud deseada.
De preferencia la huincha sera metalica, de longitucl no meuor de
25 m. Es necesario indicar a los ayudantes cual es el cero de In
huincha, pues, como sabemos, las huinchas estan provistas de
argo IIas que, en algunos tipos de huincha, no forman parte de la
longitud real de las mismas. Tambien es indispensable que la
huincha, al efectuar las mediciones, sea fuertemente tensada.
Las mediciones deben ser horizontales, pues como tales estan
indieadas en los planos, Cuando las medidas son tomadas apoyanclo
la huincha en terrenos de moderada pendiente el error en que pucda
incurrirse no tiene mayor significacion. No sucede 10 rnismo
euando el terreno tiene pronuneiada pendiente; en este caso, es
preciso tornar medidas horizontales progresivamente por tram os,
a este metoda se Ie denomina medicion por cultelacion.
Por ejemplo, la longitud entre los puntos A y B es la suma de las
mediclas parciales II' 12, 13 (Fig. 2.5).
S
B
3
d)
'1
'2
p/omada
i
~v
..
Al"WrA''''''
A ,"
medldo horizontal AB= " + '2
e)
Fig. 2.4 Verificaci6n de un terreno que tiene 4 lados.
111"., cit
Fig. 2.5 Medici6n por cultelacion
.. I
.y,.
8
2.8
2-9
2.2.2
Empleo de escuadras.Las escuadras de madera, similares a la
que muestra la Fig. 2.6, son, sin duda, utiles para trazos complementarios 0 de reducida longitud; no es recomendable su empleo
Ejemplo: Se trata de trazar un alineamiento perpendicular a un
alineamiento 0 eje, AB (Fig. 2.8-a).
para trazados de mayor extension. Desde luego, debe desecharse,
por no proporcionar la necesaria exactitud, la utilizaci6n de pequefias escuadras de fierro.
L
B
1.0 Om.
corde' 1uertemente
tensodo
1
E
,..x 4·, cepillada
o
9
ESCUADRA DE MADERA
Fig. 2.6
a)
A
2.2.3 Trazar una perpendicular a un alineamiento dado.
Trazar una perpendicular a un alineamiento equivale a trazar un
angulo recto, es decir, de 90°.
B
El procedimiento para trazar un angulo de 90° se fundamenta en el
principio siguiente: si los lados de un triangulo miden 3, 4 y 5 m
el angulo formado por los lados que miden 3 y 4 m es un angulo
recto (Fig. 2-7).
marco en et corde' tensodo
marco en el corde'
tensodo
C~--r---~-------+-4m
Q
_z_
D
b)
Fig. 2.7 Triangulo 3, 4, 5
Fig. 2.8 Trazado de un alineamiento perpendicular a un alineamiento
o eje
2-10
2 II
Procedimiento:
a)
Procedimiento:
Tensamos un cordel entre las vallas A y B, definiendo as! el
alineamiento AB. Los travesafios de las vallas deben estar al
mismo nivel.
b)
Tensamos un cordel entre las vallas C y D auxiliandonos con
una escuadra de madera. Aun no podemos asegurar que el
alineamiento CD sea exactamente perpendicular al
alineamiento AB.
c)
A partir de la interseccion de los dos cordeles medimos 3 m
sobre el cordel AB, esta medida la marcamos en el cordel
estableciendo el punto P. Una vez hecha la marca no se debe
modificar la tension del cordel AB (Fig. 2.8-b).
d) Exactamente hacemos 10 mismo sobre el cordel CD pero
tomando en este caso una medida de 4 m, definiendo el
punto Q.
e)
1)
a) Desde dos puntos B y C, convencionalmente escogidos sobre
el alineamiento AX, trazamos perpendiculares a AX.
Si la distancia d es reducida se puede emplear una escuadra de
madera para trazar las perpendiculares. Si la distancia es grande
procede aplicar el metoda descrito en 2.2.3.
b) En las perpendiculares trazadas y a partir de los puntos Bye
medimos la distancia prevista "d", estableciendo los puntos P y Q.
c) Uniendo los puntos P y Q obtenemos la paralela buscada.
2.2.5 Dados un alineamiento base y un punto por cl que debe pasnr
una paralela a dicho alineamiento, trazar la paralela.,
En la Fig. 2.10-a, AX es lin aJineamiento base y B es un punto por
eJ que debe pasar una paralela a AX.
Verificamos con la huincha si la medida entre los puntos P y
Q es 5 m. Si esto se cumple, los alineamientos AB y CD son
perpendiculares entre si. Es preciso que la comprobaci6n se
real ice cuidadosamente.
De no cumplirse lacondicion indicada corregirel alineam iento
CD, repitiendo el procedimiento tantas veces cuantas sean
necesariashastaconseguir el triangulo J, 4,5. Es indispensable,
en cada correccion, tomar nuevamente las medidas 3 y 4 m
sobre los cordeles AB y CD respectivamente, no siendo
validas las marcas anteriores.
B
¥
a)
A
---------------------------X
.....
<,
<,
2.2.4 Trazar una paralela a un alineamiento dado,·separada
una distancia "d" de dicho alille~miento (Fig. 2.9).
b)
-,
<,
<,
A--------------------
......
~,~--
x
...... .........
<,
p
Fbralela
a
AX
---- --J-----
Q
"'{a.:-1/2
<,
BC
"-
c)
'~"-
-,
"-
A
C .
Fig. 2.9 Trazado de una paralela a un alincamiento.
X
, C
A------------------~--x
.., 1
2-12
Procedirniento :
a) Ubicamos en el alineamiento AX un punto cualquieru, 1.11
como C. Tendemos un cordel que una los puntos By C (Fig, 2.JO h)
b)Dividimos por mitad el segmento de recta BC deterrn innndo t I
punto M (Fig, 2.lO-c).
./
/
/
,/
,/
B
<,
'O.._
././
,
" ,,
/
./
./
,
./
c)Desde un punto D, elegido arbitrariamente
sobre A
establecemos mediante cordel el alineamiento DM (Fig. 2.10 d)
/
,/
./
';c(M
, ,
d)Sobre el alineamiento DM y a partir del punta M medimos 111111
distancia igual aDM, obteniendo asl el punto Z (Fig. 2.1 O"c)
,,
,
e)Uniendo los puntos B y Z trazamos
2.10-f),
A------/-Po~X
/
d)
la paralela buscada (I' I~
2.2.6 Trazado de angulos.- EI trazado de alineamientos que
fOI'1l11111
deterrn inados angulos con un alineamiento dado es posiblc
, realizarlo empleando el metoda de la tangente trigonomctricn
,,
EI procedimiento
consiste en
digamos AX, a partir del
convencionalmente escogida,
punto C. Al segmento de recta
/
y/
/
tomar sobre el alineamiento dadu,
vertice previsto una distancru
estableciendo, de esta mancru, 1.'1
AC 10 designamos base (Fig. 2-1 1)
e)
./
/
./
/
Z ,//
./
,/
.............
.:
,
/
'XM
,
/
A
-----/770
~
,
/
,/
""
'"
'-Q_---X
C "
Fig. 2.11 Trazado de angulos per el metodo de la tangente trigonornetrica
,
/
./
f)
Fig. 2.10 Trazado de una paralela a un alineamiento y que
pase por un punto dado.
Desde el punto C trazamos una
Sobre esta perpendicular y a
longitud igual al producto de
tangente del angulo propuesto,
perpendicular al alineamiento AX .
partir del punto C tomamos una
la longitud de la base, AC, por IH
definiendo asf el punto B.
2-14
2-15
Uniendo los puntos A y B Y prolongando la recta obtenemos el
alineamiento AZ que forma con el alineamiento AX el angulo
previsto.
Ejemplo: Trazar un alineamiento AZ que forme un angu10 de 200
con un alineamiento
dado AX (Fig. 2.12).
Es recomendable que la longitud de la base sea de 2, 3, 4, 5 m.
Cuanto mas grande es la base, mayor sera la exactitud que cabe
esperarse; aunque es pertinente advertir que cuando se trata de
angulos grandes la longitud de la perpendicular resulta excesiva
e inconveniente para el trazado.
Aun cuando la tabla 2.1 esta referida s610 a algunos angulos es de
utilidad practica. Para angulos que no figuran en la Tabla, las
tangentes pueden obtenerse de cornputadoras
provistas de
funciones trigonometricas.
Desde Iuego, el grade de exactitud que se logre con el metcdo
descrito depende del esmero con que se realice. Su empleo es
aceptable en obras relativamente pequefias, mas no en proyectos
que demanden mayor precisi6n, en los que, generalmente, se
recurre a top6grafos y equipo de ingenieria.
Fig.2.12
Tabla 2.1. Valores de "a" (m) para trazar angulos (Ver Figura
2.11).
Base
(m)
2
3
4
a)
Sobre el alineamiento AX y a paJtir del punto A tomamos
una longitud de 5 m, estableciendo el punta C.
b)
Desde el punto C trazamos una perpendicular
c)
Medimos en esta perpendicular &l partir del punta C una
longitud iguaI al producto de 5 rO por la tangente de 200,
determinando el punto B.
5
Como la tangente de 20° es 0.36397, la longituj a tomarSe sera
5 x 0.36397 = 1.82m, coincidente con el valor que figllra en
la tabla 2.1 para un angulo de 20° Y una base de 5 m.
Angulos
10°
15°
20°
25°
30°
359
40°
45°
50°
55°
60°
65°
70°
a AX.
0.35
0.54
0.73
0.93
1.15
1.40
1.68
2.00
2.38
2.86
3.46
4.29
5.49
0.53
0.80
1.09
1.40
1.73
2.10
2.52
3.00
3.58
4.28
5.20
6.43
8.24
0.71
l.07
1.46
1.87
2.31
2.80
3.36
4.00
4.77
5.71
6.93
8.58
10.99
0.88
l.34
1.82
2.33
2.89
3.50
4.20
5.00
5.96
7.14
8.66
10.72
13.74
d)
2.2.7
Uniendo los puntos A y B y prolongando la recta se obtiene
el alineamiento AZ, que forma lI.n angulo de 20° con el
alineamiento AX.
Dividir un angulo cualquicra.- Se trata de dividir por la
mitad eI angulo formado por los alineamientos AX y AZ.
(Fig. 2.13)
Procedimiento
a)
En los alineamientos AX y AZ Y a partir del verdce A
tomamos una misma longitud de-finiendo los puntas B
y C (Fig. 2.13-a).
b)
Tendemos un cordel que una los puntos B y C.
2-17
2-16
c)Dividimos en mitad el segmento de recta
Be, marcando en el
cordel el punto M.
d)Uniendo el vertice A con el punto M y prolongando la recta se
obtiene el alineamiento AY, que divide en mitad el angulo XAZ
(Fig 2.13-b).
~os ejes y alineamientos, pe~endi~ulares entre 51, cOnstituyen
sistemas de coordenadas y son identificados con numeroe y letras
a efecto de facilitar el trazado y replanteo.
x
AS
=
AC
a)
A
b)
B
z
Fig. 2.13 Dividirun angulo cualquiera
2.3
TRAZADO Y REPLANTEO
2.3.1 Metodos de trazado.- La ubicacion y medidas de cimientos,
murosy columnas son indicadas en los planos y estan referidas
a sistemas de ejes y alineamientos, propuestos en cada proyecto
en particular,
-Fig. 2.14 Plano de cimentaci6n de un edificio
2-19
2-18
La Fig. 2.14 muestra el plano de la cimentacion de un edificio.
Como se advertira, la ubicacion de columnas, muros y sus
respectivas zapatas esta referida al sistema de ejes propu~st? en el
plano de trazado. Los ejes y/o alineamientos son matenal!z~dos
en obra mediante vallas 0 "tarjetas", en las que se realizan
apropiadas marcas. Cada eje 0 alineamiento esta definido por sus
respectivos pares de vallas 0 "tarjetas" (Fig. 2.15 Y2.16).
REFIERE
Fig. 2.15 Valla de madera, para el trazado.
Como ha sido ya sefialado, las medidas indicadas en Jospianos son
consideradas horizontales; por 10 tanto, como tales deben ser
reproducidas en el terreno.
Es conveniente, asimismo, tomar las medidas por el procedim iento
de acumulacion de las mismas, tal como muestra la Fig. 2.17; la
equivocacion que, eventual mente, pueda cometerse aJdeterminar
una medida parcial no altera la correcta ubicacion de los dernas
ejes.
A
TARJETA
Es preciso insistir en la necesidad de que los ejes base 1y A sean
perpendiculares entre sf, porque de 10 contrario el trazado de los
otros ejes resultaria incorrecto ya que, como esfacil advertir, el
procedimiento consiste en trazar paralelas a dichos ejes base.
DE
EL
YESO
EJ E
1
"A"
Fig. 2.16
Las vallas son ubicadas convenientemente en el contorno de la
zona de trabajo. Deben ser suficientemente solidas, construidas
con madera en buen estado y estar algo separadas de las
excavaciones paraevitar suremocion durante lostrabajos, asimismo
deben estar alineadas.
El primer pasodel trazadoes ladefinicion delos ejeso alineamientos
base. Refiriendonos a la Fig. 2.14 tom amos como tales el
alineamiento A Yel eje 1.
En el ejemplo propuesto, por tratarse de un edificio en ~squina y
con dos frentes a la calle, hay que tener extremo cuidado en
respetar los retiros municipales correspondientes.
Trazado el alineamiento A se procede a la detlnicion del eje 1,este
debe ser perpendicular al alineamiento A; para ello, podemos
emplear el metodo descrito en el acapite 2.2.3.
Definidos el alineamiento Ay el eje 1, se procede a establecer los
demas ejes y aJineamientos tomando las cotas que indi~lIen los
pianos, marcando su exacta ubicacion en las vallas 0 tarjetas.
6.00
~3.0~
I
I
7.00
gj
o·
I'("j'
I
I
01
oi'
Fig. 2.17 Trazado de ejes por acumulaci6n de medidas
Las marcas en los travesafios de las vallas son hechas con lapiz de
carpintero. Un cortecon serrucho, de poca profundidad, contribuye
ala definici6n de las marcas. Si fuera necesaria aJgunacorreccion,
las marcas anuladas deben ser totalmente eliminadas para no
incurrir en errores en la progresi6n de los trabajos.
Previendo que pueda producirse la remoci6n de Jas vallas es util
trasladar los trazos 0 marcas a estacas de fierros ancladas en el
suelo, de preferencia con concreto (Fig. 2.18).
Con el prop6sito de facilitar el trazado es conveniente distinguir
entreejes principales yejes de segundo orden. Noes recomendable
exagerar en el numero de ejes, mas vale referir el trazado a ejes
principales, y relacionar a estos los trazos complementarios.
2-20
DE FIERRO
Fig. 2.18
,;
,.../'
~
/'
/'
.... -,
<,
trazado
/"
Cuando la complejidad de un proyecto 10 demande, el trazado se
simplifica dividiendolo por sectores; practicamente, como si
tratara de dos 0 mas obras, relacionando, desde luego, los ejes
Fig. 2.19
correspondientes.
2.4.
2.3.2 Replanteo de Ia cimenracion>- El replanteoconsiste en trazar en
el terreno la ubicacion y lasmedidas de los cim ientos, que ind iquen
los pianos correspondientes, EI procedimiento se realiza mediante
cordeles fuertementetensados entre los pares de vallas que definen
cada uno de los ejes 0 alineamientos,
El replanteo de cimientos corridos paramuros portantes no encierra
mayonnente dificultad alguna. Trazos auxiliares en las vallas, por
ejemplo los que corresponden a los anchos de los cimientos,
facilitan eJ procedimiento.
EJ replanteo de zapatas aisladas de concreto seejecuta proyectando
. sobre el terreno los ejes que definen su ubicaci6n; la Fig. 2.19
ilustra el metoda de replanteo. ·Mediante escuadras, reglas y
huincha se procede al trazado de las zapatas, de acuerdo a las
medidas que seftale el plano de cirnentacion. Es necesario advertir
que no siempre las columnas y consiguientemente las zapatas
estan referidas a ejes, es decir, que pasan por su centro, sino que
su ubicaci6n puede estar definida por alineamientos; al respecto,
observar la Fig. 2.14.
ESTABLECIMIENTO Y CONTROL DE NIVELES EN OURA
2.4.1. EI proceso de establecer y controlar niveles.- AI inicio de III CClII
trucci6n y durante la progresi6n de los trabajos es ncccssr 1\1 l I
establecimiento de los niveles previstos en los pianos. Los 111\1, II
corresponden a cimientos, pisos, techos, colectores de dCsH~th
demas componentes de las edificaciones.
El proceso
de establecimiento
de niveles so flltH"11I
descomponiendolo en las siguientes etapas:
_ Verificaci6n del nivel del terreno
_ Evaluaci6n del plan de niveles
- Control de niveles en obra .
2.4.2 Verificaci6n del relieve del terrene> Asi como la previa ~on\~ltl
baci6n de la forma y medidas del terreno es indispensable J1111111 I
trazado de las obras, la verificaci6n del relieve del terrene tll.1I I I
de rutina. En caso de contarse con pianos topografico I. lllllt1 f
ocurre generalmente en obras grandes, la labor se simplilt II I 'II
aun cuando se trate de terrenos relativamente pequctlos, 111\1111
tataci6n es ineludible.
2·22
2-2~
Debe tenerse en cuenta que en no pocos casos, por no disponer
oportunamente de la informaci6n concerniente, los proyectistas
desarrollan los proyectos refiriendolos a terreno planoy horizontal.
Sin embargo, cuando el constructor se apresta a dar inicio a los
trabajos puede ocurrir que dicha suposici6n no concuerde con la
reaJidad; que, inclusive, la configuraci6n altimetrica del terreno
difiera sustancialmente de la suposici6n indicada. No queda,
pues, mas rernedio, si se quiere actuar responsablemente, que
verificar, antes del inicio de la obra, el relieve del terreno, a efecto
de adoptar las previsiones pertinentes en cada caso.
Cuando se trate de terrenos de poca extensi6n no es indispensable
contar con pIanos de curvas a nive!. Basta, en la mayoria de los
casos, conocer los niveles correspondientes a los vertices, los de
algunos puntos interiores y los de la vereda. La informaci6n
podemos obtenerla con relativa facilidad mediante un nivel de
ingeniero y una mira.
El primer paso del procedim iento es estacionar el instrumento en
cualquier punto dentro 0 fuera del terre no, pero apropiado para
tomar lecturas de mira correspondientes a los puntos seleccionados.
Asegurando finnemente en el suelo las patas del tripode y luego
de nivelar el anteojo del instrumento, se toman y registran las
respectivas lecturas demira de los puntos escogidos. Es conveniente
numeral' los puntos cuyos niveles se desea obtener.
Ejemplo: Se trata de obtener informaci6n del relieve del terreno
que muestra la Fig. 2.20.
Procedimiento : En primer lugar debemos definir cual es el nivel
referencial (Bench Mark, BM). Enel ejemplo, escogemos el pun'?
P-l como BM = ± 0.00.
Las lecturas de mira son:
P-l (BM)
P-2
P-3
P-4
P-5
1.48
0.74
0.95
0.62
1.26
Parareferir los niveles de los puntos al nivel±O.OO, cOITespollUien-te
aJ BM escogido, confeccionamos la siguiente
tabla:
Punto
Lectura
de
mira
Nivel
Referido
al
Diferencia
de Alturas
(m)
P-l
-P-2
P-3
P-4
P-5
1.48
0.74
0.95
0.62
1.26
BM= ::1:0.00
1.48 - 1.48
1.48 - 0.74
1.48 - 0.95
1.48 - 1.67
1.48 - 1.26
0.00
+0.74
+0.53
- 0.19
+0.22
Los niveles del terreno propuesto son mostrados en la Fig. L21 .
P-2
+0.53
P-3
P-4
-0.19
0.00
Fig. 2.20
P-I
"'0.22
Fig. 2.21
P-5
2-25
2-24
Adviertase que la diferencia de lecturas correspondientes a
dos puntos es la diferencia de nivel entre esos puntos (Fig. 2.22).
Las curvas que figuran en los pIanos de curvas a nivel representan
intersecciones del terreno con virtuales planos horizontales; por
10tanto, todos los puntos que definen una curva estan en el mismo
nive!. Las orillas de un lago ilustran el concepto expuesto.
Los virtuales 0 imaginarios pianos son equidistantes entre si, es
decir, una misma distancia los separa; por ello, a la distancia que
los separa se Iedenomina equistancia. Su magnitud depende de la
extensi6n y relieve de los terrenos, de la escala seleccionada y del
grado de precisi6n requerido.
En los pianos figuran las cotas 0 niveles de cada curva. Cuando
una zona del terreno es muy escarpada las curvas aparecen muy
pr6ximas entre S1. Por el contrario, si el terreno es relativamente
plano las curvas figuraran alejadas unas de las otras.
2.4.3 Evaluacion del plan de niveles.- Esta etapa consiste en cotejar
Fig. 2.22
Debe observarse, tam bien, que las diferencias 0 restas obtenidas
son algebraicas: por eso es que el punto P-4 bene el nivel- 0.19,
es decir esta 0.19 m debajo del nivel ± 0.00. Desde luego,
podriamos haber escogido como BM cualquier otro punto, por
ejemplo el que indique el plano del proyecto, 0 el nivel de vereda
coincidente con el ingreso a la vivienda.
Para simplificar el ejemplo no hemos tornado niveles
correspondientes a la vereda; sin embargo es imprescindible
hacerlo para establecer la relaci6n entre los niveles del terreno y
los de la vereda. Adernas, con el fin de comprobar la factibilidad
de conexi6n del sistema de desague al colector publico es
indispensable determinar los niveles de los fondos de los buzones
y/o colectores de la red publica de desague,
Generalrnente los proyectos de obras de mayor importancia y
magnitud incluyen pIanos de curvas a nive!. Si bienla elaboraci6n
de este tipo de pianos escapa del alcance del presente Capitulo, se
estima de utilidad exponer algunas caracteristicas de ellos.
la informacion correspondiente al relieve real del terreno con
diversas consideraciones 0 exigencias de caracter tecnico, arquitect6nico, 0 de costos. De laevaluaci6n podria surgir la necesidad
de modificar el plan de niveles propuesto en los planos.
POl' ejemplo, una pendiente pronunciada de la vereda en el frente
de la fachada obligaria a modificar los niveles de los pisos
terminados, previstos en el proyecto, si es que se deseaque ningun
- tramo de la fachada quede debajo del nivel de la vereda. Este caso
es mostrado en la Fig. 2.23.
__i?!!_ ~
_!'endiente de_'~.Y!!r:.!~_
- - - - -
a
A
[N.P. T. modifi co do
-_[-----A
-T
- - - - - ------
Fig. 2.23
=
2-26
Algunas veces la profundidad de la red publica de desague resulta
insuficiente para satisfacer las pendientes minimas de colectores
de las instalaciones
sanitarias
interiores.
Cabe, en esta
circunstancia, proponer la modificacion de los niveles de los pisos
terminados indicados en los planos (Fig. 2.24).
y aprobacion de los proyectistas.
2.4.4 Control de niveles en obra.- Como ha sido ya indicudo, III
inicio de la obra y durante la progresion de lostrabajos es n()CC_'lt~111
efectuar marc as de los niveles, a los que se referiran los diver U
componentes de la obra: excavaciones, cimientos, muros, vigil, \
techos, etc., previstos en los pianos.
En obras de gran extension sen! necesario emplear metodos ..
equipo topograficos, compatibles con la exactitud requerida.
-
Pista
Co/ector
Interior
Colector P(Jblico
conexion a 10
red publico
Fig. 2.24
En los proyectos de conjuntos habitacionales debe ser practica
usual el estudio de niveJes en relacion con las pendientes de las
veredasen losfrentes de fachadas. Un escalonamiento ordenado
arquitectonicamente puede ser propuesto (Fig. 2.25).
I
uendiente
En obras relativamente pequefias es aceptable adoplm
procedimientos mas simples; por ejemplo, el empleo de manguem
de plastico transparentes aprovechando el principio de VMIfU.
comunicantes. El metodo es ampliamente conocido en la practu u
de obra.
Al comenzar Ja obra Jos niveles son establecidos en pOYO!ldr
concreto 0 en otros' elementos facilmente identificabl ''I,
suficientemente estancos Yconvenientemente ubicados para ev ihll
su remocion durante la progresi6n de Jos trabajos. Conforme
avanza la construccion, las marcas se trasJadan acolumnas, 11111111•
etc. Es practica comun en construcciones de albaftileria, "COI.'I'lll"
nivel en eIperimetro interior de los diversos ambientes, marcando
el nivel + 1.00 m del piso terminado; a este nivel se referirau It)
diversos trabajos y componentes de Jas edificaciones: altura tit
muros y de columnas, encofrado de vigas y techos, dinteles tI!
puertas y ventanas, y, desde Iuego, los niveles de los pi' t1 •
terminados (Figs. 2.26, 2.27 Y2.28).
_J
de1overeda
Fig. 2.25
Asimismo, aspectos vinculados conla proteccion contra humedad
merecen, ser tenidos en cuenta en esta etapa de evaluacion.
Tambien es posible, como resultado del estudio del plan de
niveles, lograr significativa reduccion de los costos de Jasparti~as
de movimientos de tierra, encofrados, etc. No obstante, cualquier
modificacion que se proponga debera estarsujetaa previa consulta
Fig. 2.26
2-28
Ol
cse9un
+1.00
-Tiiiver
plano)
__
Fig. 2.27
.~.OO!_
s~..iu_llf
Caja de luZ.
_ . a-'J-gun
._._-_
_.
especlf.
--
Fig. 2.28
--
~
.-~.
~
,
e5f11'C'•
3
FORMACI ON DE LOS SUELOS Y
PROPIEDADES DE LOS SUELOS PARA
CIMENTACION DE ESTRUCTURAS
3.1
Formaci6n de los suelos
3.2
Estudio de los Suelos
3.3
Clasificacion de los suelos
3.4
Los suelos y las Cimentaciones
3.4.1 Generalidades
3.4.2 Grava
3.4.3 Arena
3.4.4 Limo
3.4.5 Arcilla
3.4.6 Suelos que contienen materia organica
3.4.7 Homogeneidad del subsuelo
3.4.8 Capacidad portante de los suelos
3-3
3
FORMACION DE LOS SUELOS Y PROPIEDADES DE LOS
SUELOS PARA CIMENTACION DE ESTRUCTURAS
3.1
FORMACION DE LOS SUELOS
La corteza de la tierra esta constituida por roca s6lida. Esto no se percibe
facilmente, pero es explicabJe porque el mantillo, la vegetaci6n, los
fragmentos de rocas, la arena y la grava estan esparcidos por doquier,
mientras que los sedimentos cubren el fondo de los oceanos. Las capas
de escombros tienen poca profundidad en contraste con el espesor
kilometrico de la roca subyacente.
Un hecho real, aunque inadvertido, es que el relieve de la tierra es
modificado constantemente. En efecto, nada de ]0 que vemos de la faz de
la tierra es inrnutable; todo se transforma. Lo que ocurre es que eJ cambio
sucede a 10 largo de rnuchisirno tiempo; una vida entera podria no bastar
para percatarse de ello.
Los suelos, tal como los apreciamos a simple vista, proceden de la
disgregaci6n de las rocas y el subsiguiente transporte de los residuos a
otros lugares. Los agentes causantes de la alteracion del relieve de la
tierra y de la formaci6n de los suelos son:
- La erosi6n
- EI intemperismo
La erosion es prod ucida por la accion de diversas fuerzas de la naturaleza.
Uno de los agentes erosivos mas espectaculares es el agua.
Gran parte de la humedad absorb ida por la atmosfera cae sobre los
continentes en forma de lluvia, nieve, granizo y rocio. Un apreciable
volumen de la precipitaci6n pcnetra hasta el subsuelo, pero otro mayor
desemboca por gravedad al mar por los cauces de los rios 0 en forma de
torrentes y manantiales, reponiendo de esta manera el nivel de los
oceanos (Fig. 3.1).
En su recorrido, el enorme caudal de agua, desempefiando el papel de
sorprendente escultor, va, afio tras afio en forma incesante, remodelanclo
el relieve terrestre, arrastrando aguas abajo todo cuanto encuentra en SlI
trayectoria. Los fragmentos de las rocas, par efecto de su arrastrc per cl
3-4
3-5
agua sobre el fondo de los lechos de los rios, pierden su forma angulosa
transformandose en cantos rodados.
PLA N T A
/
/
I
MONTANA VIEJA
ENSANCHE
DEL CAUCE
I
I
I
ORAN VELOCIDAD y
.. UERZA DEL AGUA
SEDIMENTOS
Fig. 3 .I Gran parte del agua, producto de la precipitacion. desemboca at
mar erosionando las montafias.
Al reducirse la pendiente por la cual transcurre el agua, disminuyen la
velocidad y la fuerza del caudal, depositandose sobre el suelo, priruero
las piedras grandes, luego las pequefias y, finalmente, ellodo.
SECCION
Igualmente, cuando el cono de deyecci6n se ensancha, la corriente de
agua pierde velocidad y los fragmentos pesados van quedando en el
trayecto, mientras que los rnenudos son arrastrados aguas abajo (Fig.
. LA PENI?'ENTEVA
REDUCIENDOSE.
3.2).
Tambien el hielo de las cordilleras es otro importante agente erosivo.
Como sabemos, el glaciar es una acumulaci6n de nieve gradualmente
cornprimida y transformada en hielo. Con el tiempo su peso aumenta y
por efecto de la gravedad empieza a desplazarse cordillera abajo,
remodelando en su lenta marcha el relieve terrestre.
Asirnismo, los aludes, es decir las descomunales masas de hielo que
desde la cordillera se precipitan violentamente, son causantes de terribles
desastres, adem as de efectivos agentes de remodelaci6n del paisaje
terrestre. Para tener una idea de su inmenso poder destructivo recordemos
los aludes ocurridos en 1962 y 1970, caidos desde el Huascaran. EI
primero de ellos arras6 practicamente la localidad de Ranrahirca; y el de
1970 (terrernoto deAncash), producto de la desintegraci6n del ventisquero
de 5 millones de metros cubicos, se abati6 con velocidad de desplazamiento
de la masa aluvional de 300 Km. por hora sobre la ciudad de Yungay,
causando una de las mayores catastrofes que registra nuestra historia.
Fig.3.2
Tipico ejemplo de dep6sito de materiales en un cono de deyecci6n
de un rio.
Tambien los huaycos ("LJapanas" 0 "Llocllas", en quechua), frecuentes
en nuestro pais, estan asociados con la acci6n de las lluvias y la falta de
protecci6n vegetal en las vertien tes. Originados por fuertes preci p itac iones
estacionales, alcanzan impresionantes velocidades y Sll potencia es tan
grande que transportan lodo y piedras de diversos tamafios, algunas de las
cuales pueden lIegar a toneladas de peso. En eJ fondo de los valles frenan
.su velocidad expandiendose lateralmente, pero aun capaces de destruir
las obras construidas por el hombre: viviendas, puentes, cam inos, ULe.
Ocurren generalmente en zonas bajas y medias del relieve andlno que
caracteriza la topograffa del pais.
EI mar, igualmente, es otro efectivo agente erosivo. Permanentementc
Hit
3-7
3-6
acci6n se manifiestaen las costas de los continentes.
tambien construye grandes bancos de arena.
Esa fuerza, que confiere equilibrio, es el diastrofismo, denorninacion que
se refiere al proceso por el cualla capa exterior de la corteza terrestre, por
efecto de la gradual contracci6n que sufre producida por cambios de
temperatura,
constantemente
es levantada,
plegada, inclin.ida;
compensando
as) la desintegraci6n,
producto de la erosi6n y el
intemperismo.
Asi como destruye,
Aunque no tan contundente como el agua y el hielo, el viento es asimismo
lin importante agente transformador de la topografia y causante de la
formaci6n de los sue los. Erosionando las rocas ;:transportando materiales
de un lugar a otro da origen a depositos eolicos de arena, generalmente
de grano fino.
EI intemperismo es, tal como ha sido sefialado, la otra poderosa fuerza
escultora del paisaje. Ocasiona la desintegracion inicial de las rocas,
convirtiendolas en fragmentos que son acarreados posteriormente por
accion del agua y el viento. Tambien los cambios de temperatura
originan en las rocas tensiones diferenciales en su masa, lleganclo a
fractuarlas y desintegrarlas.
POI' su parte, el agua concentrada en las grietas y hendiduras de las rocas
causa el agrietamiento de las mismas, actuando con efecto de curia al
aumentar su volumen por congelamiento.
Al respecto es interesante anotar que, probablemente, hay mas agua bajo
tierra que en todos los lagos y rios. EI agua subterranea es agente de
procesos quimicos y origen de diversas conformaciones geologicas.
Desgasta las rocas formando cavern as y caprichosas estalactitas y
estalagmitas, constituidas por carbonato de calcio orecipitado gota a
gota.
De manera sucinta hemos descrito los mecanismos por los cuales el
relieve de la tierra es modificado. Como ya ha sido sefialado, los cam bios
son imperceptibles y se manifiestan a traves de lapsos muy grandes, pero
el hecho real es que permanentemente estan ocurriendo, dando como
resultado las diversas conformaciones geol6gicas y los multiples tipos de
suelos que superpuestos en capas constituyen la superficie terrestre.
3.2
ESTUDIOS DE LOS SUELOS
EI termino suelo abarca genericamente los diversos tipos de materiales,
tales como la grava, la arena, los limos, las arcillas, y las innumerables
mezclas de ellos: arcilla limosa, arena limosa, grava arenosa, limo
arenoso, etc. Roca es la parte s61ida de la corteza terrestre.
Generalmente los sue los se presentan en capas superpuestas (Fig. 3.3)
constituyendo el subsuelo, y son producto, de acuerdo a 10 ya expuesto,
de la erosi6n y el intemperismo.
Cada capa de suelo posee ciertas
propiedades especificas que la caracterizan para cimentaciones de
estructuras.
Asimismo, a simple vista podemos observar el efecto del intemperismo
en las particulares coloraciones que adquieren las rocas debido a la
descomposicion quimica de los materiales, producida por el acido
carbonico y el oxigeno atmosferico que transforman los elementos
metalicos en sus respectivos carbonates y oxides.
Ahora bien, ya informados, aunque a grandes rasgos, de como actuan la
erosion y el internperismo remodelando el relieve terrestre podriamos
plantearnos la siguiente pregunta: (,si incesantemente aquellos poderosos
agentes estan desintegrando la superficie terrestre trasladando hacia el
mar gran parte de ella, no serfa razonable pensar que, finalmente, los
continentes habrian de convertirse en superficies planas, de altura
reducida y cubiertas por las aguas? Ciertamente, ello podria ocurrir;
aunque en millones de afios. Lo
que sucede es que, felizmente, existe otra fuerza en pugna con aquello.
RELLENO
Fig. 3.3 Perfil constituido par diversos tipos de suelos superpuestos en capas
3-8
A traves de los
estructuras, las
correspondientes.
las sustentan son
Naturalmente, de detectarse - d4rant 1
.
d e bera
era determi
deterrnmarse el nivel qUe al e as excavaClOnes-aguasu b tcn.1I1l'
canza.
Los estudios de los suelos son vert'd
.
perfiles estatigraiicoscorreSpOl"\d'
1 o~ en informss que adernas de 10
[entes, mcluyen re, It d d
y ensayos, conclusiones conce-- .
III a os e los al1alhl
,
".
llJentes a la pr f did d "
cunentacion, presiones ad111iS:ibl
0 un I a rrururna de 101
.
es Y otras recon d '
Juzgue necesarias, por ejemp10 s b.
len acrones quo 'it
di
. .
,Ole
eventuale. p t b .
pu reran origrnarse por altera " d
) ei ur acrones <Jill.
suelo.
CIOn el grado de hUmedecimiento <.It'l
cirruentos son transferidos al suelo el peso de las
fuerzas que actuan sobre elIas y las sobrecargas
Las estructuras seran estables si las capas de suelo que
suficientemente resistentes.
De 10 expuesto fluye la necesidad, especialmente en obras de importancia,
de explorar el subsuelo para infonnarnos como esta constituido y
conocer, mediante analisis y ensayos especializados, las caracteristicas
y resistencia de las diversas capas de suelo. La exploraci6n se llevara
cabo excavando pozos (calicatas), convenientemente ubicados en las
areas destinadas a las edificaciones.
Durante la excavaci6n de los pozos exploratorios son expuestas, en
espesores variables, las diversas capas de suelos, de las que se toman .
muestras representativas para someterlas posteriormente, a analisis y
ensayos en laboratorios de mecanica de suelos.
II
I
Con los registros tornados en el campo, pruebas "in situ" y ensayos en
laboratorios se procede a elaborar perfiles estatigraficos, en los que se
puede apreciar la naturaleza, profundidad y espesor de las diversas capas
descubiertas en la excavaci6n de las calicatas (Fig. 3.4).
o
<Ii
1.00
o
~
z
o
"_·'0
</)
", 0 •
W
o
: .0"
13
1.60
iL
.q;
GW
GRAVA
ARENa
GW
Estos inforrnes son utilizados, por J
disefiar los cimientos y las estructuras~s
3.3
ingenieros estructurales
PUI'H
CLASIFICACION DE LO~ SUE::LOS
De acuerdo al Reglamento Nacional de C
.
.
de suelos son identificados seg(1I1 IS' onstrucclOlJes los diversos tipoli
(SUCS), Este sistema agrupa I~ Ist~ma Unificado de Clasificacio.,
particulas gruesas y suelos de hart'S Slueos en dos clases: sue los de
t.J
ICUas fin as
Se considera suelos de particulas g
.
rues as cuando Ill' d I
.
masa del suelo, al ser sometida <t tam' d
as e a mitad de fa
* .' A este tipo
.
rza 0 es retenida
1
II
de suelo corresp., d I '
en a ma a N° 200
,
n en a grava y laarena
Cuando mas de la mitad de La 11)asad I
.
considera suelo de partfculas fib . l~ suelo pasa lamalla N° 2eo sc lc
as. Imos y arcjllas
A su vez, a los suelos de particlJlas g
,
.
ruesas se les subclasifica en :
- Gravas : Mas de la rnitad de la frac .,
malla N° 4.
CIon gruesa esretenida en la
- Arenas
: Mas de la mitad de
la fracc"
Ion gruesa psa la mall N° 4
Aproximadamente puede co:nsicierar
a
,
equivale a medio centimetro .
se que Ia abertua del tarniz N° 4
SA
'0'. '"
IL
2,0
o
.q;
...l
M1&1
.• 0
: . e'
o
,
GP
GRAVA
P~COS FINOS
GM
GRAVA
LIMOSA
0',
.•..
,0
'.
Fig. 3.4 Ejemplos de perfiles estatigraficos del subsuelo.
GM
, En los estudios de suelos, csada tipo d
.
simbologia convencional: asi p
,e suelo es Identificado mediante
,
,Or eJemplo la gr
identi
la letra G (proveniente del id iOIl)a' I' '
Iavaes I entlficada con
(sand); la arcilla, C (clay)' eJ limo Mm~pes.'
gra:el); Ia arenacon la letra S
'
'
"
t Identlfica la tl 'b
con a Ito contenido de la materia or ' .
" a y otros suelos
19anlca.
*La abertura del tamiz N° 200 COlT~spod
'
,
n e aproxlmada
I
menor particula apreciable a sirziple . t
'
mmte a tama"o de Irl
VIS a Yequlvale 0 014
a,
mrn (74 micras),
3-10
3-11
Generalmente - segun hemos visto - las capas del subsuelo estan
constituidas por diversos tipos de materiales. En estos casos, se les
designa de manera compuesta; por ejemplo, GM sign ifica grava Iimosa.
Otros simbolos tam bien son empleados para precisar importantes
propiedades de los sue)os, que trascienden en su capacidad portante y
comportamiento en cimentaciones.
3.4
LOS SUELOS Y LAS CIMENT ACIONES .
3.4.1 Generalidades.En obras de irnportancia y caracteristicas
especiales, y sobre todo cuarido es proyectada Sll construccion
en terrenos cuyo subsuelo no es conocido, es obligatorio el estudio
del suelo para cada caso en particular. No es prudente deducir la
resistencia y comportamiento de un suelo a partir de las caracterfsticas de otro, aun cuando esten proximos entre S1.
A continuaci6n se ofrece con propos ito ilustrativo ciertas pautas
. indicativas del probable comportamiento de algunos tipos de
suelos. Desde luego, las mismas no eximen de la obligatoriedad
de contar, especial mente en loscases precedenternente indicados,
'con los correspondientes estudios de suelos,
3.4.2 Grava.- Con excepcion de las gravas pizarrosas, la grava es
material apropiado para cirnentaciones
~iempre y cuando
subyacentes no existan estratos fragiles 0 blandos, ni este expuesta
a socavacion la cimentacion.
La grava tiene reducida 0 casi nula capilaridad; por tanto: no es
probable que la presencia de agua subterranea, 0 su humecim iento,
sean causas de disminucion
de su resistencia ni origen de
asentamientos.
3.4.3 Arena.- No es prudente generalizar 'respecto al probable
comportamiento
y resistencia de las' capas de arena, pues
debido a causas ya expuestas, relacionadas con su formacion,
los suelos de esta naturaleza se encuentran en diverso estado de
compacidad, ademas de tener variada granulemetria.
Si las
arenas, medias y gruesas, son compactas y su gr~nulometria es
favorable tienen apropiada resistencia para sustentar estructuras.
No ocurre 10 mismo con las arenas muy finas, sobre todo si son
sueltas, como es el caso de arenas cuyo origen es producto del
transporte del viento (arenas eolicas), Las capas de arena sue Ita
son IllUY susceptibles a densificarse por efecto de la vibracion
causada pOI'movimientos sism icos, pudiendo esperarse, eventualmente, asentamiento de la cimentacion e indeseables efectos de
caracter estructural.
Cuando se trate de este tipo de suelo, es preciso profundizar las
excavaciones_paracimentos ydefinitivamente limitar las presiones
de c~n.tacto crmento-suejn. La razon de esta exigencia podemos
percibirla cuando caminamos poria playa, la arena fluye a cada
I~do hundi,endose los pies; sin embargo, a cierta profundidad los
Pl~S no bajan ya mas: la capacidad de carga ha aumentado. Lo
mIS1110pasa con cimentaciones construidas a mayor profundidad.
La presencia de agua en suelos arenosos, especialmente cuando
se trate de arenas finas sueltas, puede ser causa de marcada
disminucion de su resistencia en caso de ocurrencia de sismos
y, eventual~ente,
origen del fenomeno de liqvefaccion, tal
COl~lOocurrrera en algunas zonas de la ciudad de Chimbote en
el terrernoto de 1970,
3.4.4 Limo.- Es un suelo de particulas muy pequefias, relativamente no
es plastico y tiene capilaridad elevada. Cuando se encuentra en
esta?o suelto su resistencia es pequefia; su presencia debe ser
motrvo de reserva por parte del disefiador y el constructor.
3.4.5 ArcilJa.- Es dura cuando esta seca, pero su consolidacion se
produce lentamen~e. Cuando es hurnedecida se torna plastica y
deformable, mcdificando su consistencia segun el grado de
humedecimiento que alcance; por 10 tanto, en suelos arcillosos
la alteracion del contenido de agua en Sll rnasa juega importante
rol en su comportamiento y resistencia.
El humedecim iento, que en algunos casos Ilega hasta la saturacion
,
se produce de diversas maneras. Causas potenciales de humedecimiento son las lluvias y el aumento del caudal de los rios y
arroyos.
Tam bien los sue los pueden humedecerse
pOl' efecto de la
capilaridad, es decir, por succion del agua que pudiera encontrarse
en capas inferiores.
La succion es pequefia 0 casi nula en suelos granulares (arenas
y gravas), pero suele ser grande en sue los arcillosos, ascendicndo
el agua basta aJcanzar los cimientos de los edificios,
3-13
3-12
3.4.6 Suelos quecontienen
nen materia organica,
materiaorganica.Los sue~~s que contiela turba y el fango, defillltlvamente no
son apropiados para cimentaciones.
Estas capas deben ser eliminadas durante la excavaciol:, la m isma
que debe profundizarse hasta encontrar capas suficI.entemente
resistentes. Los suelos de color matron oscuro, gns oscuro 0
negro, 0 tengan 0101' caracteristico, estructura esponjosa 0 fibrosa,
corresponden a este inconveniente tipo de suelo .. Desde lue~o, un
suelo producto de rellenos tampoco es aproplado para C1l11entaciones.
Homogeneidad
del subsuelo.- Otra caracteristic~ que ~ambien
3.4.7
debe tenerse en cuenta en cimentaciones es la uniformidad del
subsuelo. Cuando las capas subyacentes ala cimentacion son
suficientemente resistentes lacondicion es favorable: sin embargo,
cuando una capa de comprobada resistencia para. la ci~entacio.n
prevista reposa sobre otra de menorresistencia la srtuacion cambia
sustancialmente.
A modo ilustrativo veamos el caso de una zapata cimentada so?re
una cap a de arena y debajo de esta se encuentre ~n~ de arcilla
blanda (Fig. 3.5). La presion supuesta como adl~lslble para la
arena es transferida a la capa de arcilla blanda, la misma que f1uye
hacia los lados: 10 problable es que se produzca el asentamiento de
3.4.8 Capacidad
portante de los suelos.- La capacidad portante 0
carga admisible de un determinado tipo de suelo es la presi6n
maxima que puede aplicarsele sin que se produzca la rotura de la
masa situada debajo de cimientos.
Presion 0 intensidad de carga es la fuerza ejercida sobre la unidad
de superficie de contacto entre cimiento y suelo. La unidad que
expresa la presion es el kg/ern" (ki logramo por centimetro cuadrado).
Por ejemplo, si la carga que transmite al suelo una zapata es 60
toneladas y el area de la zapata es de 3 m2, entonces la presion
transmitida ala superficie de contacto entre zapata y suelo es:
60.000 kg,....= 2 kg/ern'
30,000 ern!
Pues bien, la capa de suelo deb era ser capaz de soportar la presion
aplicada (en este caso, 2 kg/ern"). Como podemos observar,Ia
acci6n sobre el terreno no depende exclusivamente de la carga
absoluta aplicada, sino tam bien del area de contacto entre el
cimiento y el suelo.
Las presiones admisibles varian sustancialmente segun el suelo de
que se trate. Es frecuente especificar 4 kg/em? para conglomerados
compactos y bien graduados.
A las mezclas de canto rodado y arena ("hormig6n") sueJe asignarseles valores de 3 a 4 kg/ern" como presiones admisibles.
la zapata.
~.........
.,
"
':.:. ", :·.·..: ..->~·>r<:-_:.::.:~:
...::. V':·.·":
./ I ".'\"
':-:':.;..<
ARCIL LA BLANDA
Fig. 3.5 A traves de la masa de arena la presi6n ejercida por la zapata es tran~fe~'idaa la
capa de arcilla empujandola a los lados produciendo, eventualmente, el hundllntento de
la sapata.
Por ello insistimos en que el aspecto de las capas superficiales no
es suficiente para deducir con certeza el comportamiento de un
detenninado suelo. Es indispensable la exploraci6n de las capas
inferiores hasta la profundidad procedente en cad a caso
La capacidad portante de las arenas gruesas y mezclas de arena y
gravacompactas es aproximadamente 2 kg/em", mientras que para
arenas finas la presi6n admisibles es limitada a 1 kg/ern",
Las presiones admisibles de los suelos predominantemente arcillosos dependen de su grado de dureza. Sus valores fluctuan entre
1.5 kg/em? en caso de arcillas inorganicas duras y sin riesgo de
humedecimiento, hasta val ores muy bajos, 0.5 kg/ern? si se trata de
arcillas inorganicas blandas.
Una arcilla es dura cuando se parte con. dificultad en terrones que
no se pueden pulverizar 0 amasar facilmente con los dedos.
Una arcilla es firme ,P de consistencia
amasar, aunque COil bastante esfuerzo.
media cuando se puodc
3-14
Las arcillas blandas se pueden amasar con relativa facilidad, pero
110
tienen consistencia pastosa.
Arcillas de consistencia pastosa deben desecharse para cimentaciones,
Otra manera practica e indicativa de la consistencia 0 dureza de los suelos
es el grado de dificultad que presentan al ser excavados. La lampa
penetra con facilidad en suelos blandos, mientras que la excavacion de
sue los de dureza media requiere de pico. En suelos duros el pico rebota;
puede penetrar, pero con esfuerzo.
Los valores de las presiones admisibles aqui expuestos son simplemente
referenciales e ilustrativos. Pueden variar sustancialmente en cada caso
en particular; desde luego, no se ofrecen para fines de disefio.
4
CIMENT
ACIONES
4.1 Funcion de los cimientos y tipo de cimentaciones
4.1.1 Funci6n de los cimientos
4.1.2 Tipo de cimentaciones
4.2 Cimentaciones para muros portantes.
4.3 Zapatas de concreto armado
4.4 Subzapatas
4.5 Cimientos para muros de concreto arrnado
4.6 Impermeabilizacion
de cimientos
4-3
4
CIMENTACIONES
4.1
FUNCI0N DE LOS CIMIENTOS Y TIPOS DE CIMENT ACIONES
4.1.1 Funcion de los cimientos.- Los cimientos son partes de las
estructuras, que actuan como transicion entre las mismas estructuras
y el suelo portante.
Condicion esencial de una apropiada cimentacion es que las
presiones transferidas al suelo portante no excedan las presiones
admisibles, correspondientes al suelo de que se trate.
Otras condiciones tam bien son exigibles. Entre eIlas, que no se
produzcan asentamientos desiguales entre secciones de una
estructura; esta indeseable eventualidad
podria original' el
agrietamiento de las edificaciones.
4.1.2
Tipo de cimentaciones.- Si cercanas a lasuperficie de los terrenos
existen capas de suelo con apropiada .capacidad portante, las
cimentaciones son disefiadas como cimentaciones superficiales.
Pero si los estratos cercanos ala superficie no son adecuados para
soportar las cargas previstas en cada caso en particular, la cimentacion es proyectada mediante pilotes, llegando estos hasta capas
de suelo que se encuentran generalmente a considerable profundidad.
Entre las cimentaciones superficiales distinguimos
tipos:
-Cimentaciones
para muros portantes.
-Zapatas de concreto armado aisladas
-Plateas
4.2
0 placas
los siguientes
de cimentacion.
CIMIENTOS PARA MURO~ PORTANTES
0
combinadas.
"
4-4
4.2
C!MIENTOS PARA MUROS PORTANTES
Este tipo de cimentaci6n (Fig. 4.1) es empleado en viviendas y edificios
hasta de 5 pisos, estructurados con muros portantes. La cimentaci6n esta
constituida por el cimiento y el sobrecimiento; conformando, como se
puede apreciar, una cimentaci6n escalon ada, construida por razones
practicas en dos etapas.
(011
El espesor de los sobrecimientos es el mismo que el de los muros que III
ellos se apoyan. El alto es variable segun el relieve del terreno en estudo
natural y los niveles de los pisos terminados previstos en los pianos. I'rll
razones de caracter practice es recomendable adoptar un alto mlnimo tit'
0.30 m.
Frecuentemente la coronaci6n de los sobrecimientos es llevada hasta el
nivel de los falsos pisos; sin embargo, los sobrecirnientos de muros
exteriores 0 de borde, especialmente cuando colindan con jardincs,
deben sobrepasar 0.20 m, al menos, el nivel de los pisos terminados. I'\l()
para proteger los muros contra el humedecimiento (Fig. 4.2).
SOBRECIMIENTO
~~~~~
EI alto del cimiento no sera menor que 0.50 m y no debe confundirse
la profundidad de la excavaci6n, a la que ya nos hemos referido.
VARIABLE
minimo 0.30
o
E
'c;
'e
o. ~O
minimo
0,
~~'~~~~~~-~r
..L
,
CIMIENTO
0.40 minimol
Fig. 4.1 Cimiento para muros portantes
La profundidad de las excavaciones de zanjas debe ser la indicada en los
respectivos pIanos de cimentaci6n e ineludiblemente llegar hasta la capa
sustentante prevista en cada proyecto en particular.
En suelos del tipo conglomerado 0 en mezclas de grava y arena la
profundidad minima sera 0.60 m. En suelos blandos - tales como la arena
finao suelta, y las arcillas - es recomendab Ie profundizar las excavaciones,
minimo 0.80 m; a esta profundidad la probabilidad de encontrar capas
mas consolidadas 0 compactas y, por 10 tanto, mas resistentes, es mayor.
EI ancho de los cimientos debe ser tal que la presi6n ejercida sobre el
suelo no exceda la presi6n admisible del mismo. En sue los conglomerados
o en mezclas de grava y arena el ancho minimo recomendable es 0.40 m;
en suelos blandos, 0.50 my mayores aun, segun sea el caso.
Las sugerencias aqui expuestas tienen caracter informativo y orientador.
Cada proyecto en particular incluye pianos de cimentaci6n que indican
la pfofundidad de las excavaciones y las medidas de los cimientos.
Fig. 4.2 Cimiento para muro perimetrales
En terrenos firmes suele especificarse concreto simple para los cind\'111111
corridos. En cimentaciones sobre sue los blandos pueden ser necesarios cirn it'nlp
de concreto armado (concreto con refuerzo de acero) con la finalidurl .I,
conferirles ductil idad (Fig. 4.3-a y b). *
Las dosificaciones usuales del concreto simple (sin refuerzo de acero)
cimientos y sobrecimientos son las siguientes:
"Ductil idad es Japropiedad que poseen ciertos materiales de deformarse, dentro de c
Ilmites, sin agrietamiento. EI caucho es ductil; el vidrio, fragil.
rill I
Ie 1111
4-7
4-6
Fig. 4.3 - a Sobrecimiento de concreto armado
CIMIENTOS
Cemento-hormigon, proporci6n 1:10en volumen,
mas piedra grande de diametro nominal no mayor
que 25cm, en proporci6n que no exceda el30 %
del volumen total.
La resistencia que cabe esperarse en este tipo
de concreto es de 50 a 100 kg/cm2, segun la
cantidad de agua aportada para el amasado.
SOBRECIMIENTO
Cemento hormigon, 1:8 en volumen, mas
piedra mediana de 10 cm maximo de diametro
nominal y en cantidad que no sobrepase el
25% del volumen total.
La resistencia minima del concreto sera no
menor que 100 kg/cm2.
Desde luego, en cimientos 0 sobrecimientos de concreto armado no se
permite la adici6n de piedra grande desplazadora.
Trazada la cimentaci6n se procede a la excavaci6n de las zanjas hasta la
profundidad que corresponda en cada caso. Es recomendable que eJ
fondo de la excavaci6n este nivelado; sin embargo, una moderada
pendiente no afecta mayormente la cimentaci6n. Si la pendiente del
terreno es pronunciada una solucion apropiada es el escalonamiento,
debiendo solaparse los tramos de los cimientos escalonados, tal como
indica la Fig 4.4. Los escalones no deben tener una altura mayor que el
alto del cimiento y el traslape sera no menor que el alto del cimiento (Fig.
4.5).
Fig. 4.4 Escalonamiento de cimientos corridos
Fig. 4.3 - b Cimiento de concreto armado
-
4-8
fierrcs acarreara entorpecimiento de los trabajos es admisiblL' tlqJlIl
duraJite el vaciado del concreto de los cimientos, espacios para in ~..lrll
en ellos los fierros. Posteriormente, al momento de vaciar el COIlOI' tt:l tit'
sobrecimientos, se procede a completar la ciment cion.
Fig. 4.5 Detalle de escalonamiento de cimientos corridos
Cuando se trate de cimientos contiguos a muros de s6tanos y cisternas
es necesario proveer a 1a cimentaci6n de una transici6n escalonada
(Fig. 4.6).
CISTERNA 0
SOTANO
ARENA
c:x.'
CONGLOMERADOOZ=
300
4~o
Fig. 4.6 Transicion escalonada de cimientos contigus a cisternas
La construcci6n de cimientos no requiere de encofrado, pero si se trata
de suelos que no couservan durante la excavacionus taludes verticales
sera necesario el encofrado u otro procedimiento ipropiado.
La profundidad de las zanjas es controlada mediantenivel de ingeniero
o con cordeles tensados entre niveles referencials convenientemente
establecidos en la zona de trabajo.
Previamente a los trabajos de excavaci6n, deben habilitarselas armaduras
de fierro para las columnas de amarre,
Para que las columnas de amarre cum plan apropiadamente la funci6n
estructural que se les asigna, los fierros de las nsmas deben quedar
anclados en el cirniento, Dicho requisito obliga a instalar las annaduras
en las zanjas antes del vaciado del cimiento. De ninguna manera debe
aceptarse el anclaje s610 en los sobrecimientos. Silacolocacion de los
Parafacilitar la instalaci6n de las tuberias de des tie y evitar el laboriu II
trabajo de picar el concreto del cimiento, e iecesario dejar, antes cI I
vaciado, espacios para pasar las tuberia e las instalaciones sanitflflhll
Tambien, previamente al vaciado del concreto, es preciso habihllli
adeclladamente lazonade los trabajos, disponiendo tablones que permit.m
el desplazamiento del personal, sin derrumbe de los taludes de las ZHI1JU
Asimismo y oportunamente, debe preverse el acopio de piedras gl'tlllmt ..
para el vaciado del concreto.
Para asegurarnos que las medidas del cimiento correspondan COli Ittl,
indicadas en los pianos es forzoso verificar el ancho de las zanjas y III
verticalidad de sus paredes.
El alto de los cimientos y su nivelaci6n se controlaran mediante stlfhlh'"
que permitan referir los correspondientes niveles. La dosificaci6n cit I
concreto suele hacerse utilizando carretillas, teniendo en cuenta que vl
volurnen de una bolsa de cementa es un pie cubico, La medici6n Ul I
hormigon, de acuerdo al proporcionamiento ya sefialado 0 al que indiqru
los pIanos, se refiere al volumen de las carretillas.
. Las carretillas empleadas en construccion tienen diversas capacidadcv
desde 2 pies cubicos - volumen que corresponde a la carretilla plann
hasta!11ayores tamafios, 3 y 4 pies cubicos. En todo caso, es convCnionl(
verificar el volumen de las carretillas disponibles para la construocioJl
Si deseamos, por ejemplo, conseguir una dosificaci6n 1: 10 etnpIO~IIHIt'l
carretillas de 2 pies cubicos, el proporcionamiento debe ser: una bolsu Ul
CemelJto por 5 carretillas enrasadas.
Para eI batido 0 amasado del concreto se emplea mezcladoras que Ijulle 11
diversas capacidades, desde trompitos de 3.5 pies cubicos. hll.,hl
mezcladoras de mayor capacidad. Sin duda, las mezcladoras con tl.llvlI
de carga ofrecen mayor grado de afinamiento de la dosificaci6n.
Hay que tener especial cuidado en el control del volumen de ap,11I1 Iii
concreto depende, principalmentc, til'III
relacien agua-cemento, Mas adelante, en el Capitulo 8 Tecl1oloijlll til I
Concreto, es tratado puntualmente este importante aspecto.
batido, pues la resistenciadel
Con IllS debidas precauciones el batido puede hacerse en forma 111111111 II
habilitando, para tal efecto, un lugar plano, limpio y seco, forrnHndlll II
el sitic seleccionado una "cama" de horrnigon hendida en cl llllllil
agregando a continuaci6n las bolsas de cemento requeridas m'I""11 II
dosificaci6n prevista.
4-11
4-10
Luego de agregar el cementa seprocede a "voltear" con lampa la mezcla,
hasta conseguir una masa homogenea. Despues se adiciona el agua de
amasado, sin exceder la cantidad requerida pues el exceso de agua
disrninuira - de acuerdo a 10 ya indicado - sensiblemente la resistencia.
Batido el concreto, y transportado mediante carretillas hasta las zanjas,
es vertido dentro de ellas. Es preciso iniciar el trabajo formando una
"cama" de concreto antes de colocar las piedras grandes, prosiguiendose
con el vaciado en forma alternada, cuidando que cada una de las piedras
quede completamente rodeada de concreto sin ningun punto de contacto
entre elias.
Antes del vaciado del concreto es necesario humedecer moderadamente
las zanjas. La altura que alcance, dentro de las zanjas el concreto verti~o,
es controlada, tal como ha sido senalado, mediante sefiales de referencia,
que bien pueden ser fijadas en las paredes de las zanjas, 0 empleando
algun otro sistema que se considere conveniente. .
AJcanzada la altura prefijadadel cimiento y antes del endurecimiento del
concreto, debe rayarse la parte superior para asegurar una efectiva
adherencia entre el cimiento y sobrecimiento.
El' encofrado de sobrecimientos consta de tab leros, "muertos" 0
durmientes, barrotes, tornapuntas y escantillones (Fig. 4.7).
Para la construccion de los tableros son empleados tablones de I 112"de
espesor y anchos variables 6",8" y 10" e acuerdo a la altura requerida
de sobrecimientos.
Cuartones de 3" x 4",0 de 4 x4", son se[eccionados para los "muertos"
o durm ientes. Para barrotes y tornapuntas se utilizan piezas de 2" x 3",
2" X 4" 0 de 3" x 3", en largos apropiados. Los tableros del encofrado son
fonnados montando las tablas sobre los oarrotes , debiendo estes estar
distanciados 0.50 a 0.60 m entre si. Los barrotes deben sobrepasar la
altura de los tab [eros.
Formular la relacion de madera requerida para el encofrado, constituye
obligacion del maestro de obra 0 del encofrador. Se propone como
ejercicio practice determinar lasnecesidades de madera para el prototipo
que muestra la Fig. 4.7. Considere como altura del sobrecimiento 0040
m. Escoja entre las escuadrias usua[es sefialadas.
EI trazado de sobrecimientos se realiza proyectando y trazando en la
superficie del cimiento los ejes de [os muros, procedimiento que se
ejecuta atando y tensando fuertemente un cordel entre los clavos de las
vallas correspondientes que definen los ejes (Fig. 4.8). En un extremo del
cordel colgamos la plomada dejandola caer hasta que la punta de la
plomada roce lasuperficie del cimiento. Trazamos sobre dichasuperficie
UI~ punto coincidente con la punta de la plomada (Fig. 4.9-a). Repetimos
la operacion descrita, en el otro extremo del tramo del cimiento. A
continuacion marcamos el ancho del sobrecimiento (FigA.9-b).
PLOMADA
":..l!l.
DURMIENTES
ESTACAS DE FE. PIJFI.A
FIJAR EL DURMIENTE•
Fig. 4.7 Encofrado de sobrecimiento
Fig. 4.8 Trazado de sobrecimientos
'
4-13
4 12
Tomando como referenc 'a los trazos que definen las caras del
sobrecimiento,
trazamo , mediante cordel con ocre (tiralinea), el
sobrecimiento.
Estam
ya en condicon de proceder al encofrado del
mismo.
Previamente habran side habilitados los tableros del encofrado y fijados
sobre el terreno los durmientes, los mismos que deben estar distanciados
OAO a 0.60 m de las caras del sobrecimiento.
Diversos son los procedimientos de encofrado.
Algunos operarios
construyen los encofrados solo con un durmiente, correspondiente a una
de las caras del encofrado, la otra cara es fijada con escantillones y
alambre negro N° 8.
< ..
_.~,,,"
"i~':
'+' .~~~
~;~'~:'~~')j:;:Ji;:.i
;~.~.
Ateniendonos a los trazos realizados en el cimiento, el paso siguiente es
fijar uno de los tableros del encofrado, auxiliandonos, para tal efecto, de
puntales clavados en el durrniente (Fig. 4.10).
a)
CLAVAR
Fig. 4.10 Fijacion de tablero del encofrado de sobrecimiento
b)
Fig. 4.9 Trazado de sobrecimientos
La verticalidad del tablero es verificada con el auxilio de la plomada.
Esta operacion debe hacerse con la mayor prolijidad. Para colocar la otra
CElI1a del encofrado es util auxiliarse con escantillones, cuya longitud
cosresponda al ancho del sobrecimiento, Los escanti llones son fijados,
mediante clavos, en la superficie del cimiento.
4-15
4-14
A efecto de que se mantenga el espesor del sobrecimiento se debe clavar
escantillones en los bordes superiores de las caras del encofrado.
Cuando Ia altura del sobrecimiento sobrepase cierto valor, digamos 0.50
m, eL concreto, al momenta del vaciado, desarrolla presi6n lateral, la
misma que, eventualmente, puede causar la deformaci6n del encofrado.
Para obtener la firmeza del encofrado es necesario proveerlo de alambre
negro N° 8, tensado entre barrotes.
Antes del vaciado de concreto es preciso marcar, en las paredes interiores
del encofrado, la altura del vaciado, de acuerdo a los niveles previstos
para los sobrecimientos. Tam bien es necesario dejar los pases y canales
para la instalaci6n de tuberias de desague y ventilaci6n.
Como en el caso de cimientos, el concreto, dosificado de acuerdo a 10
exigido en los pIanos, es batido en mezcladora. Transportado en. latas,
es vertido en los encofrados. Previamente deben limpiarse y humedecerse
moderadamente los recintos formados por el fondo del cimiento y los
tableros del encofrado.
Para lograr apropiada adherencia con elmortero de la primera hilada de
los muros, antes de que endurezca el concreto debe procederse, por
medio de la plancha 0 clavos, al rayado de la superficie superior del
sobrecimiento.
Con la finalidad de asegurar el desarrollo de la resistencia del concreto
es preciso mantener, mediante riego continuo, humedecido
el
sobrecimento.
Desencofrado el sobrecimieto - operacion que puede hacerse al dia
siguiente del vaciado - se prosigue con la secuencia del proceso
constructivo: instalaci6n de tuberias de desagiie, relleno ycompactaci6n,
construcci6n de falsos pisos y emplantillado.
4.3
El procedimiento de co istruccion de cimientos corridos ha sido ya
expuesto. En este acapit vamos areferirnos ala construccion de zapatas
de concreto armado, ele entos estructurales que corresponden al tipo de
estructuracion aportic o. Este modelo de estructuracion esta constituido
por un conjunto de porticos, distribuidos espacialmente de acuerdo al
planteamiento arquitect6nico que corresponda acacia proyecto en
particular.
Un portico esta formado por columnas y vigas. Las vigas reciben el peso
de los techos y sobrecargas correspondientes, transfiriendolos a las
columnas. En este caso los tabiques son erigidos posteriormente a la
construcci6n de los porticos y no desempefian la funci6n estructural
asignada a los rnuros portantes.
Las cargas sobre las columnas son cargas concentradas, alcanzan
considerables magnitudes y son transmitidas al suelo a traves de las
zapatas. En consecuencia, las zapatas vienen a constituir los elementos
estructurales que curnplen la funcion de transicion entre las columnas y
el suelo portante.
Es importante que se advierta como se produce la interacci6n de
presiones en las superficies de contacto entre las zapatas y el suelo
portante. Las presiones que las zapatas transmiten al suelo originan
presiones, de igualmagnitud pero en sentido contrario, del suelo en las
superficies inferiores de las zapatas. Ante tal accion, las zapatas se
deforman de modo similar almostrado en la Fig. 4.11. Observese que las
zapatas se comportan como si fueran vigas 0 losas en voladizo, pero en
forma inversa. Este modelo de comportamiento estructural explica por
que la armadura de las zapatas esta ubicada en la parte inferior de las
mismas,
ZAPATASDE CONCRETOARMADO
La estructuracion de las edificaciones corresponde a una de los siguientes
sistemas:
-Estructuracion
con muros portantes
-Estructuracion
aporticada.
En el primer caso los techos se apoyan en los muros, estes, a su vez,
transfieren al suelo portante, mediante cimentacion corrida por debajc
de tocla la longitud de los muros, el peso de techos, pisos, tabiques j
cargas de servicio. Debiendo, naturalmente, a efecto de determinar las
presiones transm itidas al suelo, agregarse el peso de los mismos muros
Fig. 4.11
4-16
4-17
Las excavaciones para la construcci6n de zapatas deberan alcanzar la
profundidad exigida en los pianos de cimentaci6n correspondientes.
EI
constructor debe ser receloso si, durante la excavaci6n, el suelo se
encuentra en estado muy suelto 0 no correspond a a las caracteristicas
previstas en el proyecto. Una consulta oportuna perrnitira tomar las
medidas pertinentes en cada caso singular.
Independientemente
de la exigencia sefialada y relacionada con la
capacidad portante del suelo, la decision a adoptarse respecto a la
profundidad de las excavaciones debe referirse a otras consideraciones
de indole constructiva. Por ejemplo, para racionalizar la habilitaci6n de
los fierros de las columnas es recomendable que los fondos de las zapatas
tengan el mismo nivel; de esta manera, la longitud de los fierros sera
uniforme, en concordancia con las soluciones de empalmes previstos.
Tambien cabe sefialar la conveniencia de que la parte superior de las
zapatas quede al menos 0.30 m debajo de los niveles de los pisos
terminados; as! se facilita la instalaci6n de las tuberias de las instalaciones
sanitarias (Fig. 4:12).
\ SOL-ADO
DE CONCRETO
Fig. 4.13 Encofrado de Zapatas
Algunos metodos alternativos suelen ser adoptados en sustituci6n del
encofrado convencional. Uno de estos procedimientos es construir, luego
de la excavaci6n y del vaciado del solado, recintos ejecutados con
ladrillos asentados de canto 0 de soga (Fig. 4.14). Las medidas interiores
de los recintos corresponderan a las de las zapatas. Construido el recinto
se procede al relleno de la parte exterior del mismo, quedando as!
preparado para proseguir con la construcci6n de la zapata.
I ~' .. ' ' -'_
,,~;;;~t, ._
,
i 0.30
m.nimo
-~
Fig. 4.14 Metodo alternativo de construcci6n de Zapatas
Fig. 4. 12 Es conveniente que 1aparte superior de las zapatas quede
al menos O.30m. debajo del nivel del piso terminado.
Si el suelo, durante la excavaci6n, mantiene sus taludes verticales, la
construcci6n de zapatas no requiere de encofrado; sin embargo, si se trata
de suelos no cohesivos como la grava, la arena sue Ita 0 la mezcla de ellos,
10 probable es que los taludes se desmoronen, tomando el angulo de
reposo del material, obligando, por 10 tanto, al encofrado de las zapatas
(Fig. 4.13).
Otro sistema alternativo es el denominado contramuro (Fig. 4.15), el
mismo que tambien puede emplearse en la construcci6n de cisternas. EI
procedimiento consiste en excavar, adicionalmente a las medidas de las
zapatas, un ancho tal que permita la construcci6n de muros de concreto'
pobre. Por ejemplo, si las medidas de una zapata son 1.80 x 2.20111 yel
espesor previsto para el contramuro es 0.20 111, las medidas de la
excavaci6n seran 2.20 x 2.60 m. Naturalmente, este procedimiento es
aplicable s610 si los taludes de la excavaci6n se mantienen verticales.
Despues de 1a excavaci6n y ejecuci6n del solado se procede a construir
un encofradode madera, cuyas dimensiones exteriores correspondan a las
medidas de la zapata, quedando asi, entre la cara exterior del encofrado
Iii
l tulud del suclo, till espacio de 0.20 III para construir el contramur.
+ I· b). Ll paso siguiente es el vaciado de concreto en el cspnc I
scnalado (Fig. 4.15-c). En el mismo dia 0 al dia siguiente del vaciado
endurecido el concreto, se desmonta el encofrado quedando un rccmto
formado por el contramuro para luego continuar con la construccion til
la zapata. (Fig. 4.1S-d)
II
(I If'
I II II
I " II I
I
1'1
I
I '1\
II I'"
l
Las superficies de l:"lu
IInifOrtlles.
C I.i,I\ II~ IUJ1~S.
It III I',
pllll1ll")
l loudo til' I,IC, 11lPHltl" tengan el mismo nivcl pOI I"
d,It! I. cl l:"ipCSOI' de los solados puede ser variable
In
I II t olumnu« SI: rca liza con cl auxiIio de cordeles, tensado
III vullas que dcfinen los ejes correspondientes.
III
II
I
pur.icion entre vallas es grande y hay mucho viento, 10"
I I
lit I1~Jl n H dcsviarsc lateral mente. Par eso, es recomendable
11111 dPUlIlIS vallas auxiliares a efecto de reducir la posibilidad de
N,tl~IFttl11lH,)J1te
el ernpleo de instrumentos
IIIIMl11i(:lnto.
topograficos
asegura
II II
aJ
EKCAVACION
bJ
ENCOFRADO
I IIIl'h mdo 18 plornada proyectarnos los ejes a la superficie del solado
II I' I 16~, Luego; utilizando una escuadra y regia, dibujamos en cl
.(,11111 III scccion de la columna (Fig. 4.17).
PLOMADA
cJ
VACIADO
dJ
CONTRAMURO
Fig.4.15 Sistema de contramuro para la construccion de Zapatas
Como ha sido ya indicado, en el procedimiento descrito se emplea
concreto pobre - por ejemplo, cemento-horrnigon 1:12 -, inclusive se
permite Ja adici6n de piedra mediana desplazadora.
VALLA
EI sistema de contramuro es tam bien apropiado para construcci6n de
cisternas de agua, reduciendose el riesgo de derrurnbe de los taludes
durante el vaciado de concreto y la formaci6n de "cangrejeras" en el
muro de la cisterna, que pueden ocasionar filtraciones de agua a traves
de este,
Para facilitar el trazado de las columnas y ladistribuci6n y colocaci6n de
las 'an;laduras de las zapatas y columnas es necesario construir solados
Fig. 4.16 Trazado de columnas
El trabajo debe ser ejecutado con el mayor esmero posible. Cabe advcrtir
que el trazado de las columnas es uno de los trab ajos de mayor importancia
del proceso constructivo.
Los errores en que se pueda incurrir se
traduciran en situaciones inconvenientes, insalvables en algunos casos o
4-20
4-21
cuya correccion demanda significativo
ademas, atraso de la obra.
costo adicional, ocasionando,
BJ
J
.-
..
I },
E.JE
A
.
__
...
..
X. I
.-
•
_a
1 -,..X
.-
..
X I
I
B~
Fig. 4.17 Trazado de la secci6n de 1acolumna
EI paso siguiente al trazado de las columnas, es la colocacion
arrnadura (parrilla) de la zapata.
FIERROSDE
a)
de la
Los fierros deben estar separados del solado 7.5 ern para protegerlos de
la corrosion, eventualmente derivada de la humedad 0 de Ia presencia de
sustancias agresivas que pueda contener el suelo. Se consigue la
condicion seiialada apoyando la armadura de la zapata sobre dados 0
cubos de concreto, especialmente habilitados para tal propos ito.
La colocacion de los fierros de las columnas en su posicion definitiva la
efectuamos auxiliandonos con barrotes de madera, de 3" x 3" 0 de 3" x
4", fijados firmementeen el sueloy alineadosdeacuerdo alas dimensiones
de las columnas, respetando, desde luego, los recubrimientos minimos
del fierro por el concreto (Fig. 4.18-a, b, c). La comprobacion de los
.alineainientos de los fierros se realiza con teodolito 0 mediante cordeles
tensados entre vallas. La posicion de los fierros se complementa con
tirantes ("vientos") de alambre N° 8, apropiadamnte tensados.
b)
CORTE:
A-A
TRAVEZANO
Cuando se trate de columnas con armaduras de fierro de diametros
mayores deberan adoptarse precauciones especiales para evitar la caida
de los fierros, Para tal. proposito es necesario armar castillos de madera
o ernplear andamios de tubulares de acero.
La resistencia exigida para el concreto de las zapatas es especificada en
los pianos de estructuras de cada proyecto en particular; des de luego, no
es perrnitida la adicion de piedras grandes desplazadoras.
c)
CORTE:
B-B
Fig. 4.18 Fijaci6n de los Fierros de las colurnnas
A
4-22
4-23
Previamente al vaciado de concreto debera habilitarse adecuadamenu t I
lugar de trabajo. Es necesario, asimismo, antes del verter el concreto
limpiar y regar el solado. Durante el vaciado se tendra especial cuidado
de mantener los fierros en su correcta ubicaci6n.
I
J
Para controlar la altura de vaciado y asegurarnos que las zapatas tengan
el alto que corresponda es preciso establecer, en las paredes de III
excavaci6n, marcas 0 seftales apropiadas.
4.4
SUBZAP ATAS
Cuando la cap a de suelo portante, prevista en el proyecto de cimentaciou,
seencuentre a una profundidad que demande laconstrucci6n de columuas
de excesiva altura (Fig. 4.19) con el consiguiente aumento de la Iongitud
de los fierros de las columnas y tam bien mayor area de los encofrados,
puede adoptarse como alternativa la construcci6n de subzapatas (Fig.
4.20). Las subzapatas actuan como elemento de transici6n, transfiriendr
al suelo portante las presiones de las zapatas.
LA ALTURADE LA
COLUMNASE REDUCE.
8UBZAPATA
Pig. 4.20 Subzapata para reducir la altura de las columnas
VIGA
La construccion de subzapatas favorece el necesario confinamiento del
suclo, reduciendo, a la vez, las presiones que puedan generarse en las
zapatas del nivel inferior 0 en los muros de cisternas 0 sotanos.
1
i
I ALTURA EXCESIVA
I
COLUMNA
EI nivel.del fondo de las subzapatas depende del angulo de reposo del
suelo (FIgS. 4.2I-b y 4.22-b). La tabla 4.1 permite de manera practica
dcterminar el nive! del fondo de las subzapatas (nfsz).
De: COLUMNA.
I
I
~
NIVEL DE LA CIlPA
DE SUELORt:SISTENTE
...&
Fig. 4.19
Asimismo, se opta pOI' construir subzapatas, cuando los niveles de
cimentacion de dos omas zapatas proximas entre si sean marcadamentc
diferentes (Fig. 4~2(a).
La misma situaci6n se presenta en zapatas contiguas a muros de cisternas
de agua (Fig. 4.22-a).
a)
4-24
4-25
-
SU~ZAPATA-
b)
Fig. 4.22
b)
Fig. 4.21
r
Z-2
D
N.F.Z. -
a)
2.10
PLANTA
MURO DE
SOTANO 0
CISTERNA
a)
b)
SOLUCION,ENCORTE.
Fig. 4.23
4-26
4-27
Tabla 4.1 Niveles de fondos de subzapatas
medido desde el fonda de la cirnentacion de la
cisterna hacia arriba, es H = 0.75 D. Siendo D =
l.00 m, H es igual a 0.75 x 1.00 = 0.75 m.
El nivel del fonda de las subzapatas que requieren
las zapatas 2-1 y Z-2 sera = -3 + 0.75 = -2.25. Vel"
Fig. 4.24-b.
l,Cual sera el alto de las subzapatas si el nivel del
fonda de las zapatas es -1.20?
Generalmente la dosificacion del concreto empleado
para la construcci6n de las falsas zapatas es cementa
-horrnigon 1:8 mas 30% de piedra de 8" de diametro
maximo.
H
TIPO DE SUELO
0.33 D
Arcilla
Arena, arena y grava.
0.50 D
Subzopata_j
(arena, grava
y arcilla) compactos
-G
"ffz
Arena arcillosa compacta,
conglomerados
11
0.75 D
EI valor H debe ser igual
0
I
~
3.00
menor que el que indica la Tabla.
Ejemplo N° 1.- LaFig. 4.23-a muestra, en planta, dos zapatas, 2-1 y 22, proxirnas entre sf. De acuerdo a los planos, las cotas
del fonda de las zapatas Z-1 y 2-2 son, respectivamente,
-0.80 y -2.10. Si el suelo es arena, determinar el nivel
del fonda de la subzapata de la zapata 2-1.
o
o
It
n t z.
Soluci6n.- Empleando la Tabla, la altura H, medida
desde el fondo de la zapata Z·2 hacia arriba, es 0.5 x
1.20 = 0.60 m. Par 10 tanto, el nivel del fonda de
la subzapata requerida para la zapata 2-1, sera -2.10 +
0.60 = -1.50. El alto de la subzapata sera 1.50 - 0.80 =
0.70 m. Ver Fig. 4.23-b.
Ejernplo N° 2.-
2.00
_3.00
a)
PLANTA
La Fig. 4.24-a muestra parte de la cimentaci6n de un
edificio, donde se localizan la cimentacion de una
cisterna para agua y dos zapatas proximas a ellas, 21 y 2-2. EI nivel del fonda de la cimentacion de la
cisterna es -3 m.
Considerando que se trata de suelo conglomerado
compacta, determinar el nivel del fonda de las
subzapatas correspondientes a las zapatas 2-1 y 2-2.
b)
Soluci6n.-
En la Tabla, para suelo conglomerado
el valor de H,
Fig. 4.24
4-28
4.5
4-29
CIMIENTOS PARA MUROS DE CONCRETO ARMADO
Ejecutada la excavacion hasta el nivel que corresponda, se construye, 011
el fondo de la excavacion, un solado de concreto de 5 67.5 ern de espesor,
En este solado se traza el alineamiento que corresponde al muro. EI trazo
servira de referencia para ubicar los fierros del muro.
Para ubicar correctamente los fierros se utilizan largueros de madera,
montados sobre travesafios fijados en el suelo, tal como indica la Fig,
4.25. Los fierros del cimiento deben ser colocados sobre cubos do
concreto a fin de asegurar el recubrimiento de los fierros por el concreto,
muros de piscinas, cisternas de gran volumen 0 de sotanos
c_on.agua, es necesario impermeabilizar Ia junta de
ctmientn
y muro. Para tal efecto 'at,
es preciso instal .
. .
I.11p,o ue
I I crrmento,
band as impermeabilizantes (water stop).
I
AI igual que el caso de zapatas de concreto armado, conseguir la
correcta ubicaci6n de los fierros de refuerzo constituye uno de los
principales objetivos delproceso constructivo.
II.lltH de
I
1IIIIjJlIU....a suelos
,II II U <':1611 entre
I II
1MI'I I~MIl;ABILIZACION DE CIMIENTOS
I
IIII(WImeabilizacion de cimientos y muros de sotanos tiene dive
( I
.
. L
rsos
I ..II~ ( t' exrgencia.
as.soluciones y procedimientos a adoptarse deben
, 11\ ,II C d~ la evalua~lon en cada situaci6n especifica, teniendo en
, III I las diversas variables que suelen presentarse: tipo de suelo,
I
1111 1I1C1lh de humedad del suelo 0 potencial riesgo de humedecimie
, II II II'll icas ~e Ia obra: etc. En efecto, entre la jmpermeabilizaci6~
t
dO~
lilt 1I(1l', oOrrJ?OS contiguos
a terrenos humedos y la de rnuros de
I lilt! • construidos en terrenos saturados hay sustancial diferencia.
11,11 fuerc 01 cas?, la impermeabilizacion
Il
debe concitar gran interes
p II(~, de pro'y~ctlstas y constrLlctores, pues aun en cimentaciones
IlId,I', p~II'av'vl~ndas la om isi6n de procedim ientos apropiados es
III 1I1~'II1(,mte
origen de hu.medecimiento de la parte baja de los muros
LARGU
FIJAR
II J111111~rfl planta, el rrusmo que se manifiesta en caracteristicas
~ (11ClflS, gen~l:almente blanquecinas, que deterioran la pintura y,
11111 II1111J11tC debilitan las mamposterias.
Esto es explicable porq
10 de la,capilaridad, el agua presente en el suelo asciende a tra::~
II I nru nracion arrastrando sales contenidas en el suelo.
J It
't
I
d lIB icnto de impermeabilizacton de cimientos corridos consiste
1111 II voque 0 e~lu~ldo con mortero rico, aplicado en las caras
"1
.clcl sobrec.l1TI1~ntoy, eventualmente, de cim ientos contiguos a
I
I
I
1',
hlllliudos
1111.
Fig. 4.25 Fijaci6n de fierros en la construcci6n de
.muros de concreto armada.
.
Cornprobada la correcta ubicacion de las arrnaduras se precede III
vaciado del concreto del cimiento. Endurecido este, se traza ~11 I,
superficie del cimiento el alineamiento delas caras del muro.
0
jardines,
I I III dd,a ~roporcionara inclu ir .eneI1110rte~'0
aI~~1Iladitivo h idr6fugo.
lit 11111dcl rcvoque debe ser pulido y la aplicacion de varias capas de
" 'I ,"1 mpre recomendable.
"dill tl'l1lombranas de I?lastico (polietileno) N° 14, pegadas sobre
II " II I~'''' agregaran eficiencia, mas aun cuando las membranas son
lei 1 von muros de ladrillos corrientes, asentados de canto, 0 con
II ,II ,1l'IL'ros,0 con muros de concreto de poco espesor(Fig. 4.26).
t IvIccto de capilaridad, propio de los suelos arcillosos
estes
IIll11plazados pOI'material granular (grava, arena hon~ig6n)
11 I
on ~igllas al cim iento.
'
1It111
Es conveniente dejar anclados en el cimiento alambres N° 8; ~"II
serviran para sujetar los largueros inferiores de los encofrados ell' hi
muros a efecto de evitar que se levanten los tableros pOI' acci6n dell'll~I"
del concreto durante el vaciado. Tambien es conveniente Call I. III
encima y a 10 largo del cimiento, un "dado" de concreto, de un ancho Ipll II
~ddel muro. Este "dado" facilitara la labor de los encofradores,
I
I
Id,ld q) LIelos proced
im_ientosde im permeabil izacion sign ifica
puede acarrear
IIIl omodas y, sin duda, mayor costo.
'11'1 d,
110 es menos cierto que su omisi6n
4-30
N.F.P.
MATERIAL
GRANULAR
Fig. 4.26 Impennealizaci6n
de cimientos corridos
5
ALBANILERIA
5.1
Las unida..des de albaiiileria
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
5.1.5
5.1.6
5.2
El morter=o de asentado
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
5.2.5
5.3
Aglomerantes
Arena
EI agua de amasado
Dosificaci6n de morteros
de muros
Aparejo de muros
EI emplantillado
Espesor de las juntas horizo[).tales
Albanilerria reforzada
5.4.1
5.4.2
5.5
El mortero
Construc~i6Il
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.4
Unidades de albafiileria
Ladri llos de arcilla cocida
Ladrillos silico-calcareos
Bloques de concreto
Clasificaci6n de las unidades. de albanilel'fa
Propiedades de las unidades tie albanilerfa
Albafiileria confinada
Albafiileria armada
Control de los trabajos de albafiileria
5-3
5
ALBANILERIA
5.1
LAS UNIDADESDE ALBANILERIA.
5.1.1 Unidades de aibaiiileria.- Segun el material empleado en su
fabricaci6n, las unidades de albafiileria comunmente utilizadas
en la construccion de mamposterias, correspond en a uno de los
siguientes tipos:
-Ladrillos de arcilla cocida
-Ladrillos y bloques silico-calcareos
-Bloques de concreto
5.1.2 Ladrillos de arcilla cocida.- La arcilla esta formada por diversos
elementos minerales, que confieren a los productos terminados
particulares caracteristicas y propiedades.
Los ladrillos de arcilla son elaborados de modo artesanal 0
fabricados industrialmente con estrictos controles de calidad.
Los ladrillos elaborados artesanalmente no tienen la resistencia
que caracteriza a los fabricados industrialmente; generalmente sus
medidas no son uniformes y, por ser porosos, su capacidad de
absorber agua es grande. Por el contrario, los ladrillos fabricados
industrialmente poseen comprobada resistencia, regularidad en
sus medidas y uniformidad de textura y color.
5.1.3 Ladrillos silico-calcareos.« La materia prima es la mezcla de
arena, relativamente fina y apropiado contenido de silice, y cal.
Son producidos industrialmente.
La arena esta sujeta a periodicos controles quimicos y fisicos a
efecto de determinar el contenido de silice y su granulometria. La
cal es obtenida por proceso de calcinaci6n de piedras calizas.
La masa, constituida por arena, cal y agua, es moldeada a
considerable presion; finalmente, los ladrillos 0 bloques SOI1
sometidos a curado por exposicion a vapor de agua.
Los fabricantes ofrecen al mercado de la construccion una gran
diversidad de tipos de Ladrillosy bloques.
Una innovaci6n - relativamente reciente - es la producci6n del
bloque silico-calcareo denominado "MECANO", el mismo que
es apilado sin mortero (junta seca). En sus alveolos, durante la
s
5-4
de las caras de asiento de las unidades.
construccion de los muros, se incorporan barras de acero. Luego
se rellenan los alveolos con "concreto Ifquido", resultando asi un
particular sistema de albafiileria armada.
5.1.4 Bloques de concreto.- Los bloques de concreto son elaborados
con mezclas de cemento Portland, arena, piedra menuda y agua.
Dosificada
y batida la mezcla, es moldeada chuzeandola
y
sometiendola a presion.
El moldeado tambien se efectua por vibracion. Sin duda este
procedimiento es mas recomendable y debe ser generalizado.
La calidad de los bloques depende principalmente de:
Cuando los huecos 0 perforaciones no son perpendiculares
fl If!
caras de asiento, sino paralelas a las mismas, las unidades dl
albafiileria son tubulares; tal es el caso de los ladrillos denomr
nados "pandereta".
Las unidades de albafiileria s6lidas, tal como han sido definldas.
son empleadasen muros portantes ytambien en murosno portante ...
(tabiques), aunque en este caso su peso constituye relativa lim illl
cion.
-Metodo de dosificaciori.
Las unidades huecas no deben usarse indiscriminadamente en In
construccion de muros portantes; sin embargo, si los huecos 0
a~veolos son suficientemente holgados 0 arnplios, resultan apr»
piados para su empleo en albafiileria armada. Mas adelante sera
descrito este sistema,
-Procedimiento de mezclado, EI batido debe ser realizado con
mezcladoras para obtener mezclas homogeneas y uniforrnes
Definitivamente las unidades tubulares
para construcci6n de mums portantes.
en toda su masa.
.Sisterna de moldeado.
Gran varied ad de tipos de ladrillos y bloques provee actualrncnrc
la industria ladrillera nacional, los mismos que son mostraclos en
las laminas 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6,conindicaciondemedicl€lS
y pesos.
-Origen y granulometria. de los agregados
-Dosificacion de la mezcla, es decir prop ore ion de cemento,
agregados y agua de amasado
Como ha sido senalado el procedimiento
por vibracion es el mas apropiado.
-La manera como se desmoldan los bloques.
_Procedimiento de curado de los bloques.
-Manipulacion, almaceriaje y secado de los bloques.
Si los bloques son elaborados de manera artcsanal y sin procedimientos adecuados, en cada una de las etapas de produccion,
es justificado desconfi ar de la calidad de los bloques.
Desde luego, la produc cion de los bloques debe estar sujeta a
estrictos controles de calidad.
5.1.5
Si el area de los huecos 0 perforaci ones es mayor que el 2~t' II
del area bruta, las unidades son consideradas unidades huecus,
Clasificaci6n de las un idades de albafiileria> Las unidades de
albaflileria pueden ser totalmente solidas 0 tener huecos 0 perforaciones, perpendicular-es a las caras de asentado,
no deben ser admitidn-
5.1.6 Propicdades
de las unidades de albafiileria- Las caracterlsticas
y propiedades de las unidades de albafiileria que trascienden en In
resistencia y duraci6n de los muros y, por 10 tanto de las
edificaciones, son:
-Resistencia a la compresion
-Variabilidad dimensional
-Succion
La clasificacion entre umidades solidas y huecas 0 perforadas
esta referida al area neta en retacion al area bruta de las caras de
Resistencia a la compresi6n.Es la propiedad mas trascendente en Itt
resistencia estructural de los mums yen general de las edificaciones, L~
resistencia a la compresi6n de las unidades de albafiileria varia entre 60
a 200 kg/cm2.
asiento.
Las unidades clasificadsas como s6lidas no son de manera excluyente s610 las enterameente macizas, sino tambien aquellas que,
provistas de huecos 0 p~rforachlnes, cumplen la condicion que cl
Los ladrillos y bloques fabricados industrialmente alcanzan los val orcs
mas altos. Los elaborados artesanalmente tienen val ores mas reducidos
y cuando son hechos por procedimientos nisticos no alcanzan las
resistencias minimas exigibles.
5-6
5-7
M£DIDAS
(em)
TI~O
T IPO
ANCHO
LARGO
ALTO
( 1<9.)
SUPf!A
12
24
~CHO
LMOO
ALTO
(ICe>.
.4
29
14
7. 20
.KARO
12
25
.4
4.72
19
25
14
8.40
8
25
14
3.24
'4
6
TABIQUE
24
~.O
(em.
K'NG.KONG
PORTANTE
14
>
MIEDIDAS
PESO
10
14
'4
6
PREY.
19
.9
29
9
6.80
PREVI
9
9
29
9
3.20
PANDERETA
12
2S
'0
2.60
CORR.ENTE
.2
2!5
2.46
IKAltO
12
2S
3.8S
PANOERETA
12
24
10
LA INDUSTRIA LADRILLERA
PROVEE TAMBIEN LOS LA.
DRILLOS D£NOMINADOS
KING
KONG
CORRIENTES
18 HUe:oS
18 HUECOS
9.S
LOS HUECOS SON PERPEN.
DICULARES A LA CARA DE
ASIENTO.
Lamina 5. I Ladrillos convencionales de arcilla
Lamina 5.2 Ladrillos de arcilla, "REX"
5-9
5-8
...
TI'-O
DI D A.
CClift) •
.... 0
~----~------~----~
CICtI·
AHCHO
LA.. GO
ALTO
---
MEDIDAS
T I F>0
ANCHO
)
LARGO
(em.)
F>ESO
ALTO
(KO .)
SOLIDOS PERFORADOS
NTERCAMB IABLES CON
LADRILLOS MACIZOS.
TABIQUE
MECANO
TIPO
I
12
30
DUPLO
(PREVI)
MECANO
TIPO
II
12
30
15
S.I
DECORAL
[:J
@
9
29
19
7.50
19
29
9
7.30
11.5
24
6
2.40
~
SOLIDOS MACIZOS
PARA ALBANILERIA
CONVENCIONAL
MECANO
TI PO III
12
15
15
G3
4.00
ESTANDAR
TABIQUE
ESTANDAR
CON HUECOS
12
29
9
4.50
cEJ
DUPLO
(PREVI)
ESTANDAR
12
29
9
29
9
6.0
9
29
19
9.3
19
29
9
9.3
14
14
29
24
9
9
6.9
8.7
~
6.00
SIN HUECOS
KING-KONG
Lamina 5.3 Ladrillos sllico - calcareos "LACASA"
12
@
Lamina 5.4 Ladrillos stlico - calcareos "LACASA"
~ 11
5-10
MEDIDAS
MEDIDAS
LARGO
AL TO
PESO
(KQ)
39
19
10
T I PO
ANCHO
9
ANCHO
:
"~o
19
14
BLOQUES ~RA
PORmNTES.
MUROS
PORTANTE
19
39
19
ALTO
~~.-t
a
39
LARGO
\.
12
14
(em.)
TIPO
(em.)
30
40
20
27.3
PORTANTE
25
40
20
21.5
PORTANTE
20
40
20
15.2
MEDIO BLOQUEPORTANTE
20
20
20
8.5
14
Q
IS
BLOQLES PARA MUROS
DE CEReO.
BLOQUES DE CERCO
15
40
20
12.8
1\£010 BLOQUE DE CEReO
15
20
20
7.5
BLOQUE
10
40
20
8.8
MEDIO BLOQUE
10
20
20
5.0
BLOQUES ORNAMENTALES
10
20
20
2.1
TASIQUES
19
29
19
REF. COMPREX
Lamina 5.5 Bloques de concreto, cipo PREYI
S.A. PRODUCT. DE CONC.
Lamina 5.6 Bloques de concreto, tipo COMPREX
5-13
5-12
Variabilidad dimensional.- La resistencia de los muros de
albafiileria tambien esta relacionada con el espesor de las juntas,
principalmente con el de las juntas horizontales.
Mientras mayor sea el espesor de las juntas menor es la
resistencia de las mamposterias.
El espesor de las juntas depende en gran medida de la mayor 0
menor diferencia de las alturas de los ladrillos. Si la variabilidad
dimensional es grande resulta practicamente imposible lograr
uniformidad de lasjuntas horizontales. Esto ocurre mayormente
cuando se trata de ladrillos artesanales, requiriendose, adernas,
mayor volumen de mortero 10 que se traduce en mayor costo.
Succion.« La succi6n es la propiedad que tienen las unidades de
albafiileria de absorber agua. Los valores de la succi6n dependen
del grado de porosidad de los ladrillos y bloques.
Ciertamente la succi6n es necesaria para asegurar apropiada
adherencia entre las unidades de albafiileria y el mortero de
asentado; sin embargo, si la succi6n es excesiva, durante el
asentado las unidades de albafiileria substraen agua de la mezcla,
afectando la adherencia.
Para reducir el inconveniente efecto indicado, los ladrillos que
tienen elevada succion - como es el caso de los ladrillosartesanalesdeben humedecersesuficientemente antes del asentado;no obstante,
las superficies de los ladrillos deben estar secas 0 ligeramente
humedas parafavorecerel mecanismo mediante el cual se produce
la adherencia.
Los ladrillos silico-calcareos y los bloques de concreto no deben
humedecerse pues tienen generalmente apropiados grados de
succion, pero sf es necesario limpiar las superficies mediante
brocha 0 escobita y ligero riego.
Las siguientes caracteristicas de las unidades de·albafiilerfa son
tambien exigibles:
-No tener grietas u otros defectos simi lares.
-Caras planas, sin excesivos alabeos.
-Apropiada coccion y exentos de vitrificaciones.
-Masa homogenea, sin incrustaciones de materias extrafias, tales
como caliches y conchuelas.
-Color y textura uniformes.
-No presenten manchas blanquecinas, generalmente de origen
salitroso.
La NORMA TECNICA DE EDIFICACION
E - 070
ALBANILERIA, integrante del Reglamento Nacional de construcciones, y las de ITINTEC clasifican los ladrillos pOI'tipos en
tanto cumplan requisitos minimos, referidos ala resistencia a la
compresi6n, variabilidad dimensional, alabeos, densidad, y, complementariamente, a la absorcion y coeficiente de saturaci6n.
EL MORTERO DE ASENT ADO
5.2.1 El mortero.- EI mortero es la mezcla de aglomerante, arena y
agua. Los aglomerantes son el cemento portland y la cal hidratada
La funcion esencial del mortero es pegar 0 unir entre sf las unidades de albafiileria; por consiguiente, la propiedad mas importante de los morteros de asentado es su capacidad adhesiva.
Contrariamente, pues, a 10 que podria suponerse, la resistencia a
la compresi6n no es la cualidad esencial de un buenmortero, como
si 10 es para el concreto.
La propiedad substancial del concreto es la resistencia a la compresion, la misma que depende principalmente de la cantidad de
agua de la mezcla. Cuanto menor sea el volumen de agua del
mezclado, mayor sera la resistencia a la compresi6n del concreto.
Pues bien, esta particularidad referida al concreto, no es estrictarnente valida para defmir la calidad de los morteros de asentado.
La cantidad apropiada de agua de amasado de las mezclas para
asentado de ladrillos es aquella que asegure efectiva adherencia
entre el mortero y las unidades de albafiileria, y, a la vez, confiera
al mortero la necesaria trabajabilidad.
El mecanismo de adherencia entre el mortero y las unidades de
albafiilerfa se produce porque los elementos solubles del cemento,
disueltos en el agua succionada por los ladrillos, penetran y cristaIizanen los poros de los ladrillos 0 de los bloques; en consecuencia,
los morteros deben tener agua y cementa en cantidades suficientes
para favorecer el mecanismo de adherencia descrito y, ademas,
como ha sido ya sefialado, proporcionen la imprescindible plasticidad que facilite el asentado y asegure total y efectivo contacto
5-15
5-14
entre el mortero y las superficies de los ladrillos
0
bloques.
5.2.2 Aglomerantes.El cemento es el principal componente de los
morteros. Cabe, sin embargo, sefialar que la inclusion de cal
proporciona a los morteros caracteristicas altamente deseables:
mayor retentividad del agua del mezclado, plasticidad y, par consiguiente, aumento de su capacidad adhesiva.
La cal empleada como aglomerante, conjuntamente con el cemento,
es la denominada cal hidraulica. Es importante advertir que los
Iapsos de fraguado de las cales no son uniformes, dependen de
la composicion quimica de las piedras calizas de las cuales se obtiene las cales. Los lapsos de fraguado varian desde unos pocos
dias, hasta periodos mucho mas amplios como en el caso de cales
debilmente hidraulicas. Esta particularidad es preciso tenerla
muy en cuenta al seleccionar una detenninada cal para su uso
como aglomerante;
por ello, es recomendable emplear cales
normalizadas como hidraulicas.
,
F)l agua de amasado.- EI agua potable puede ser utilizada sin
ningun reparo en los morteros. Si este no es el caso, cualquier agua
proveniente de rlos, estanques, pozos, etc. debe ser sometida a
analisis para evaluar su eventual empleo. Si del analisis se comprueba que no contiene sustancias nocivas procede su aceptacion.
De una ligera turbiedad del agua no debe inferirse de manera
categorica su rechazo sin ser analizada.
Definitivamente, el agua proveniente de procesos industriales
quimicos debe desecharse para su empleo en morteros.
512.5 Dosificacion de morteros.La NORMA
TECNICA DE
EDIFICACION
E-070 ALBANILERIA,
ya citada, especifica
las siguientes dosificaciones, en volumen, para morteros de
asentado:
a)
Cuando se emplea como aglomerante
Tipo 1.
por granos de diversos
predomina solo un tamafio, mientras que
por granos de diferentes tamafios, en este
arenas "bien graduadas".
Las arenas bien graduadas tienen en su masa un minimo de vacios,
caracteristica que influye favorablemente en la trabajabilidad de
las mezclas y ahorro de cemento. La NORMA TECNICA DE
EDIFICACIONE-070ALBANILERIAinc!uyelagranulometria
recomendable para morteros.
La arena, para su empleo en morteros, no debe contener elementos
nocivos, tales como micas, carbon, cenizas, sales, 0 exceso de
arcilla. Puede tolerarse hasta uno porciento, en peso, de contenido
de arcilla; sin embargo, si los granos estan recubiertos por pelicula
de arcilla 0 barra, la arena es inaprovechablc a no ser que sea
sometida a previo lavado
Las arenas contaminadas con sustancias organicas son las mas
temibles. Lamentablemente en algunas ocasiones lacontaminacion
no es reconocible a simple vista.
b)
Portland
ARENA
1
PI
P2
NP (*)
estan compuestas
Cemento
CEMENTa
TIPO
5.2.3 Arena- Las arenas
tarnafios. En algunas
otras estan formadas
caso se les denomina
0
4
5
6
1
1
Cuando se emplea cemento Portland tipo 1 y cal.
TIPO
CEMENTa
PI-C
P2-C
NP-C
1
1
*
CAL
ARENA
1
4
1
1
5
6
.*NP y NP-C, muros no portantes.
La Norma indicada sefiala que se podran usar otras proporciones,
siempre y cuando se real icen pruebas de laboratorio que garanticen
resistencias de la albafiileria analogas a las que se obtienen con las
proporciones propuestas en la Norma y se asegure la durabilidad
de las mamposterias.
5-16
5.3
CONSTRUCCION DE MUROS
5.3.1 Aparejo de muros.« Aparejo 0 amarre es lamanerao forma en que
estan dispuestos los ladrillos 0 bloques en las sucesivas hiladas de
los muros.
En la practica de obra, los aparejos son seleccionados de acuerdo
a los tipos de ladrillos 0 bloques, previstos en los proyectos, ya
la funcion arquitectonica y estructural que se asigne a los muros.
Las laminas 5.7, 5.8, Y5.9 muestran ejemplos de aparejos 0
amarres frecuentemente empleados. Requisito esencial de correcto
amarre es que lasjuntas verticales no coincidan en hiladas sucesivas
(Fig. 5.1).
I
5-17
LAORILLOS
K.I<.
CABEZA
ZO HILADA
IIIII
I
CII,oITill
E LE'IoACION
ZO HI LADA
SOGA
IOHILADA
ELEVACION
JUNTAS NO'
COINCID~T£S
TIPO
PANDERETA
20HILADA
CABEZA
(Fig. 5.3).
EI paso siguiente es trazar los vanos de las puertas, teniendo
cuidado de considerar el espesor de los "derrames" en caso de que
'OHILAOA
~HHH
Fig.5.1 Las juntas verticales no deben coincidir en hiladas consecutivas.
5.3.2 El emplantillado> Emplantillado es la primera hilada correspondiente al conjunto de muros de cada obra en particular,
Reproduce (el emplantillado) la clistribuci6n, los espesores, los
alineamientos y los encuentros e intersecciones de los muros,
previstos en los pIanos.
Como el nivel de los travesafios de las vallas empleadas en el
trazado no corresponde generalmente at nivel de la cara superior
de los sobrecimientos, es necesario proyectar, mediante reglas
clavadas en los travesanos, las marcas que definen los ejes 0
alinearnientos. Desde luego, las reglas deben estar debidamente
aplornadas (Fig. 5.2).
Con cordeles, fuertemente tensados entre los pares de vallas
correspondientes, se obtienen los alineamientos de los muros
r
IR H I
ELEVACION
2° HIL ADA
SOGA
~:t=.IL-
1° HILADA
__'__.!.--..L.___,j
ALL
- RO LLOCK
ELEVACION
2° HILAOA
1~f¥jH#H1
cEl~B[§
ELEVACION
Lamina 5.7 Aparejos con ladrillos King Kong y pandereta
s
5-18
~~~~
AMERICANO
[H H I
2°
HILADA
~HHH
to
~=~;
HILADA
ELEVACION
CABEZ
20
I II I I I II
FRANCES
~tl ("
rr I
10 HILADA
I
SOGA
A
HI L ADA
IIIIIIII=!
10HILADA
ELEVACION
II IIIIIII
I
ELEVACION
ZOHILADA
ELEVACION
CABEZA
AMARRE-
AMERICANO
2°
Hll..ADA
IHalJ!
LADRILLDy
MEDI0rrr-nffi
AMARRE AMERICANO ~
IOHILAOA
1° HILAOA
HHH
ELEVACION
OGA
2°
Hll..ADA
I
I
t
,OHll..ADA
ELEVACION
I
I
I I
El..EVACION
Lamina 5.8 Aparejos con ladrillos tipo corriente.
Lamina 5.9 Aparejos con ladrillos de arcilla, IKARO REX
19
5-20
se trate de acabado tarrajeado.
a2cm.
Generalmente el espesor de los derrarnes es 1.5
Asimismo, en el emplantillado hay que dejar los espacios que
ocuparan las columnas de amarre, de maneraque entre los ladri llos
y los fierros de las eolumnas quede una separaci6n que permita
satisfacer el reeubrimiento minimo de los fierros por el concreto
(Fig. 5.4).
~03#03
:::,
~D··:[1
00, " ...• lJU'
ESTRIB0[iD11
Fig. 5.2
LADRILLOS
==t:P.03
1~=+<,03
Fig. 5.4
Antes de inieiar el asentado de los ladrillos es eonveniente presentar en seeo (sin mortero) las dos primeras hiladas de los muros;
en esta operaei6n se _comprobara la uniformidad de las juntas
vertieales y las solueiones de encuentros 0 interseeeiones de los
muros.
Las laminas 5.10, 5.11, 5.12, 5.13 Y 5.14 muestran ejemplos de
encuentros e interseeeiones de muros. El proposito buseado es
conseguir adeeuado amarre de los muros evitando la eoineidencia
de juntas vertieales en hiladas eonsecutivas, de aeuerdo a 10 ya
sefialado.
Fig. 5.3
Los anchos de los vanos, indicados en los planos, incluyen los
marcos de las puertas y ventanas. Por ejemplo, si en un plano de
arquitectura figura un vano de puerta de 0.80 m, el aneho que
debera preverse en el emplantillado sera 0.83 60.84 m.
Obviamente, si se trata de muros de aeabado "eara vista" 0 solaqueados, los anehos de los vanos en el ernplantillado corresponderan
a los que indiquen los pianos yaque, en estos cas os, no se requerira
de derrames.
El espesor rninimo reeomendable de lasjuntas verticales es 01 em,
sin sobrepasar en 10 posible 1.5 ern.
5.3.3 Espesor de las juntas horizontales.- El espesor de las juntas
horizontales debe ser de 01 em rninimo y 1.5 maximo.
Espesores diferentes a los indicados reducen significativamentc
la resistencia de los muros, aunque cabe serialar que, en la practica,
debido principalmente a la irregularidad de las alturas de los
ladrillos artesanales, los espesores de las juntas exceden el valor
maximo indicado, 1.5 em.
5-22
ESQUINAS
ENCUENTROS
EN
T
SOGA
I·
HI LADA
t9
2·
10 HILAD
HILADA
0
DDDD
D
DDDD~
t·2~ t
0
0
D
A
TT
0
SOGA
DOD
ZO HILAOA
0
0
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CABEZA
00000
C ABEZA
0
D
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I
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B
BOOO]
O~DD
-SOGA
ft
t-~
CABEZA
D
D
lDDDDJ!
~
Lam ina 5.10 Intersecci6n de muros, ladrillos King Kong
n
tl
D
D
008001
CABEZA-SOGA
rn~DD
0
DODO=t
Lamina 5.11 Intersecci6n de muros, ladrillos King too-Iii
5-24
ESQUINAS
ENCUENTROS
I·
SOGA
HILADA
,0
2° HILAOA
rT
0
D
DDc=JD~
DCJCJ
EN ., T ..
-M-
SoGA
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D
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CABEZA
- SOGA
t .24
'l2
00
D!BDJt
BO~D8
[JDc=JCJ
ft
ft
OJ
rn
kCJCJ~
Lamina 5.12 Intersecci6n de muros, ladrillos corriente y "pandereta"
rn
080801
~
k
DO
c=J
1
SOGA-CABEZA
,
CJDCJ ~-
.24 ~
rn~
CABEZA
CABEZA
D
~
4
-11 lJc=J
t
t":
2"' HILADA
HILADA
.0
r-
0
DCJCJD
OBDB ]
CJ,
-z;;;_
=
II
Lamina
S.·13
Intersecion de muros, ladrillos corriente y "panderetu''
II
5-27
5-26
Para controlar, durante la ejecucion de los muros, el espesor de IUH
juntas horizontales se emplea escantillones. EI escantil16n es una
regIa de madera en la que se trazan las alturas previstas de las
hiladas. Los trazos en los escantillones corresponden a las caras
superiores de los ladrillos de cada una de las hiladas.
CRUCE DE MUROS
to
HILAD.,o
t1
o
BddOB
D
ft
D
2° HILADA
IT
o
DBOB=l
o
o
~4
La costumbre de emplear el escanti1l6n a partir de la mitad del
muro no es la mas apropiada. El escantill6n debe abarcar la altura
total de los muros, es decir, desde la primera hilada hasta la ultima,
de acuerdo a la altura prevista del muro. Esta exigenciaes aun mas
evidente cuando se construyen muros de acabado "cara vista" 0
so laqueados.
ALBANILERIA REFORZADA
5.4.1 Albafiileria coufinada.« Las edificaciones de albafiileria resisten
apropiadamente las cargas de gravedad, es decir, el peso de los
techos y las cargas de servicio. Sin embargo, son vulnerables ante
la fuerza de los sismos.
Alocurrir un sismo eI suelo vibra en las direcciones vertical 0
perpendicular al suelo y en la horizontal 0 paralela al suelo. La
vibraci6n en sentido horizontalocasiona
fuerzas laterales que
actuan sobre los componentes estructurales de las edificaciones,
entre ellos los muros. Estas fuerzas laterales u horizontales dafian
las edificaciones, agrietan las pare~es y, eventual mente, las
derrumban.
La acci6n destructiva de los sismos ha obligado a reforzar las
ediftcaciones de albafiilerfa. Un sistema de estructuraci6n reforzada
es la albafiileria confinada.
La caracteristica de la albafiileria confinada - desde hace algunos
afios generalizada - es la inclusi6n de column as, soleras y vigas de
amarre de concreto arm ado, integradas con los muros de albanileria
y los techos. En este modele de albafiileria reforzada, los muros
estan enrnarcados (confinados) entre el sobrecimiento 0 losas, las
columnas y las vigas de arnarre (Fig. 5.5).
Lamina 5.14 Intersecci6n de muros, ladrillos corriente y "pandereta"
AI estar intimamente conectados los diversos componentesestructurales sefialados, se logra un comportamiento estructural conjunto,
favoreciendo la estabilidad ante la acci6n de fuerzas originadas
por eventuales sismos.
5-28
TECHO
\
5-29
min.
Fig. 5.6
Fig. 5.5 Albafiileria confmada
Las columnas de amarre ubicadas en las esquinas, adem ftH d
cumplir la funci6n de confinamiento indicada, absorben los t
fuerzos que, en un movimiento sismico, se concentranrnayormcnf
en esas zonas criticas.
Para asegurar la eficiencia de la albafiileria confinada los preu
dimientos constructivos deb en cefiirse a ciertas exigencias, 01111
ellas:
-Los fierros de las columnas de amarre deben estar anclados
cimientos (Fig. 5.6).
~11 II
Fig. 5.7
_Efectivo enlace entre muros y columnas. Por ello, de acuerdo n I
secuencia convencional de los trabajos, los ladrillos deben clU.JfH
dentados en los encuentros con las columnas (Fig. 5.7). Constrmrl
los muros se pro cede al vaciado del concreto de las col1ll11111!1
-Apropiados empalmes entre los fierros de las columnas y
las vigas soleras 0 de amarre.
en los alveolos
0
huecos de los ladrillos
Ifl
-Adecuado anclajede los fierros de los techos en las vigas y i-/olrI
de amarre.
5.4.2
1t lei Itt MertJicalmente
Albafiileria arm ad a.- La albafiileria armada es Ull Hi'.II'
alternative de reforzamiento de las edificaciones construidn
ladrillos y bloques. En este modelo 0 sistema de estructunn •
se incorpora en los muros barras de acero, las mismas '[III
P II I ula11 de la albafiilerfa armada es el comportamiento
~1I1I'".IIt)
dI~ [as unidades d~ albafiileria y el acero de refuerzo,
htll1~10Selas propiedades que caracterizan a ambos matedel concreto arrnaI I" (16) Mel'tical es integrado con las unidades de albafiilerfa
~I. Im)do analogo al comportamiento
1I1rtllll concreto vaciado en los alveolos 0 huecos de los ladrillos
I '1m'
S II
La Fig. 5.8 muestra el sistema de albafiileria armada, con bloques de concreto; las .
Figs. 5.9 y 5.1 0, cuando se emplea ladrillos silico- calcareos Estandar y bloques
tipo MECANO.
ALVEOLOS
VERTICALES
AL.VEOLOS
HORIZONTALES
ARMADURA. VERTICAL
Fig. 5.10 Albafiileria armada, con bloques silico calcareos MECANO
Los fierros verticales (dowels) deben estar anclados en los
cimientos. Esta condicion exige especial cuidado para cumplir
estrictamente la distribucion de barras sefialada en cada proyecto.
Los proyectos de edificaciones propuestos con albafiileria armada,
deben incluir pianos donde se muestre las secciones, la cantidad
y la distribucion del acero de refuerzo; especificacion del concreto
a emplearse en eillenado de los alveolos 0 huecos de los ladrillos
o bloques, con indicacion de la dosificacion, la consistencia de la
mezcla, el metodo de cornpactacion y la resistencia prevista; y
otras exigencias que el proyectista estime necesarias.
Fig. 5.8 Albafiileria armada, con bJoques de concreto
5.5
CONTROL DE LOS TRABAJOSpE
ALBANILERIA
La manera como se ejecuta la construccion de los muros de
albafiileria se refleja en la resistencia y apariencia del producto
terminado.
AR
HO =~-'-=:::'_----"K
No es proposito del presente acapite describir las diversas operaciones, correspondientes a Ia construccion de mamposterias de
ladrillos. La destreza que se requiere en su ejecucion no se adquiere en forma teorica, sino de manera practica; sin embargo, las
siguientes recomendaciones son de fundamental importancia
para ejercer el control de los trabajos:
a)
Fig. 5.9 Albafiilerla armada, con ladrillos silico - calcareos
Verificar permanente y cuidadosamente la dosificacion del
mortero.
b) La cantidad de agua de mezclado debe ser la que permits
obtener una mezcla plastica y cohesiva. Para mantenor 01
temple apropiado es permitido afiadir (retemplar) agua, tantas
veces cuantas sean necesarias mientras no haya fraguado la
mezcla. El agua debe agregarse en la masa de la mezcla, no
adicionada en forma de rociado.
c)
5-33
k)
Los ladrillos de arc ilia, especialmente los que tienen alto
grado de succion, como generalmente es el caso de los
ladrillos artesanales, deben humedecerse antes del asentado.
Lo ideal es que los ladrillos esten saturados, pero con las
superficies secas.
Oportunamente proveer a los muros los espacios 0 canales
requeridos para la instalacion de cajas y tuberias de las
instalaciones sanitarias y electricas, salvando asi el inconveniente picado de los muros luego de construidos.
1)
No apoyar escaleras 0 andamios en muros recien construidos.
En muros de apreciable altura proveerlos de apropiado
apuntalamiento.
Los ladrillos silico-calcareos no deben humedecerse; no
obstante, es necesario que las superficies esten limpias y
libres de polvillo.
11) En caso de edificios aporticados los tabiques seran construidos
despues, nunca antes, del desencofrado de las vigas, aleros y
losas, en el correspondiente entrepiso.
Los bloques de concreto no requieren humedecerse.
m) Respecto ala seguridad de los trabajadores y proteccion de
terceros, las rumas de ladrillos no deben ser muy altas en
relacion a su base. Ademas, no permitir rumas de ladrillos al
borde de entrepisos ni en lugares de transite de personas.
d)
Antes del asentado de la primera hilada (emplantillado) es
preciso limpiary humedecer los sobrecimientos 0 las losas de
concreto en los correspondientes entrepisos.
e)
Una vez asentados, los ladrillos a bloques no deben ser
removidos pues se perderia la adherencia; pero, si ese fuera el
caso, antes de asentarlos nuevamente hay que remover y
retirar el mortero anterior y reemplazarse por nuevo mortero.
f)
Durante la construcci6n de los muros comprobar el aplomo y
la nivelacion en cada hilada.
g)
Asentar significa ejercer presion de los ladrillos sobre la capa
de mortero. Asentados los ladrillos en su posicion definitiva
evitar su manipulacion,
h)
Rellenar completamente las juntas verticales. Se ha comprobado que juntas verticales insuficientemente rellenadas
constituyen zonas debiles y conducen al agrietamiento de los
muros.
i)
Por jomada de trabajo limitar a 1.20 0 1.50 m la altura de
ejecucion del muro para evitar el escurrimiento del mortero en
las hiladas inferiores.
j)
La practica de dejar "cajuelas" en los encuentros 0 intersecciones de muros no es procedimiento apropiado. Los muros
concurrentes deb en ser construidos simultaneamente a efecto
de conseguir efectiva trabazon de los ladrillos.
6
FIERRERIA
6.1 EI Concreto armado
6.2 Las barras de refuerzo
6.3 Habilitacion de las barras
6.3.1 Condicion de Iimpieza de las harras
6.3.2 Corte y doblado de las harras
6.4 Estribos en columnas
6.S Ganchos estandar en barras longitudinales
6.6 Empalmes de barras
6.6. I Generalidades
6.6.2 Empalmes en vigas y losas
6.6.3 Empalmes en columnas
6.7 Distribucien y espaciamiento libre entre barras
6.8 Recubrimiento
de las armaduras
()
I I I It It I): I~I A
) t\1~MAUO
I "lith 11111pi even iente de la mezcla de cemento yagre1111 IVUII
1..01:> agregados son la arena y la piedra.
I"MUll I(I'll man una pasta, la misma que actua como agloII",' t W1d1CilIi. En algunos casos particulares se afiade
c It P~IIH snsranoias denominadas aditivos con el proposito
Ul~1I
I!) ..
~gllnas de las propiedades
del concreto.
".1.",-11'. I I mezcla
se convierte en una masa plastica que,
~,""~fl1ndos, adquiere una vez endurecida, la forma y
~lt,~ en obtener. Esta particular caracterfstica distingue
III concreto de otros materiales de construccion,
tmpl • I:S decir sin refuerzo de acero - posee considerable
A 111 eempresion;
sin embargo su resistencia a la traccion es
PUf1 10 tanto inadecuado para su empleo en aquellos comIn (1'lII!l1cturassometidos a esfuerzos de traccion, tales como
I" 1~ Y 105as.
I I11111
itacion sefialada se incorpora barras de acero en Ia masa
IIlbicndas en aquellas zonas donde se desarrolla ese tipo de
Illn ocliando de este modo las propiedades resistentes que
11" IIl11bos materiales. EI resultado es el material que cono, eenoreto arrnado", en el que Ia resistencia ala compresion
ft nl onoreto y la de traccion al acero de refuerzo.
pi" II 'ipa
en la resistencia a traves del concreto que rodea las
indispensable condici6n es necesario que Ia
ntre el concreto y el acero se desarrolle en forma eficaz, es
lin C produzca corrimiento del acero en la masa del concreto.
I '1111 isfacer esta exigencia, las barras de refuerzo empleadas en
•rnado son corrugadas, provistas de resaltes 0 protuberancias.
"I" lograr esta
I~A~f)E REFUERZO
dl' refuerzo empleadas en concreto armado son producidas
Ins empresas SIDERPERU Y ACEROS AREQUIPA
pOll
6-4
La longitud de las barras es de 9 m; previo pedido se pueden proveer
en otras longitudes.
()IAffcrRO
#ottINAL
rtNL~
La tabla 6.1 indica las medidas y pesos de las barras.
. 3/8
Tabla 6.1 Medidas y pesos de las barras de construccion
Diametro
(db)
6mm
8mm
3/8"
12mm
112"
5/8"
3/4"
1"
1 3/8"
Area de la
Seccion
cm2
0.28
0.50
0.71
1.13
1.29
2.00
2.84
5.10
10.60
Perlmetro
nominal
em.
1.88
2.51
3.00
3.77
3.99
4.99
5.99
7.99
11.25
MIL/HElt;
-
Peso
Kg/m
0.22
0.40
0.56
0.89
0.99
1.55
2.24
3.97
7.91
!
I
ItJ£NTIF/CACIONie J-4S l3A.eRAS.
.t£ W,vS:7;?»tUOq
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JiliiR.l(.(Wn
GIZ4Do
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SIDER
///
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<00
-
SIDER.
-#/-
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N
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12
SIDER.
(4)
N
60
(4)
N
60
(5)
N
<OD
(~)N
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N
(:f.J
N
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I
I //// _ ......
I
-
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5/8
-
I S/DEI2.
I
~
3;4-
-
1 SIDER.
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I
lo/B
ACER.O
8
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1-
"5
SC"<lN RES4.L. Tt:
-
SIDER
-
S/DEl(
i
~
~
fi~-
_/
~(11)
_/
1.3/8"
Las Figs 6.1 y 6.2 muestran los sistemas de identificacion de las barras.
Es muy importante identificar correctamente las barras, especialmente
diferenciar las barras cuyos diametros corresponden a milimetros (8 y 12
mm) de las barras de3/8" y 112",pues, como se puedeadvertiren la Tabla
6.1, las secciones de las barras son marcadamente diferentes. EI error en
cNe se puedaincurrir - por ejemplo, emplear barras de 8 mm en substitu2J.~ de las de 3/8" - acarreara substancial disminucion de la resistencia
de Iases~ras,
con el potencial y grave riesgo que ello implica.
6.3
HABILITACION DE LAS BARRAS
6.3.1 Condicion de limpieza de las barras.- Para ser colocadas en los
encofrados - inclusive antes de proceder al vaciado de concreto las barras de refuerzo deb en estar libres de lodo, aceite, grasa,
pintura, cemento, 0 de cualquier otro recubrimiento que pueda
reducir la adherencia entre el refuerzo y el concreto.
EJ oxide en capas superficiales, es decir una oxidacion ligera, es
admisible en obras expuestas a condiciones ambientales norm ales.
l."
3/4"
5/8"
112"
12mm.
77)9fl7 XllflI?Zt////Z
3/8"
77!Z.ZZZ
8mm.
~VIII./ZI{LIz/r"
3 ~TY ~/f<f"'/r,
~7
.7/
.. -/;,
~r
TT7/:itV/
6.2 Sistema de identificaci6n de barras de .ACEROS AREQUWA
6-6
Desde Iuego, no debe permitirse cuando la extension y/o profundidad de
la oxidaci6n sean de tal magnitud que reduzcan el area y peso del
refuerzo.
FRACTURA
Es practica com un, aun cuando se trate de oxidaci6n superficial, limpiar
las barras mediante cepillos de alambre 0 a lgun otro procedimiento
apropiado, antes de ser colocadas en los encofrados.
6.3.2 Corte y doblado de las barras.. Generalmente
Ol_fro
•
dobIez•• nor Clue
e' .Inllno e.lvldo
el corte de las
barras se realiza en obra; aunque en obras en las que no se dispone
de espacio para el almacenamiento,
el fierro es habilitado en
plantas ubicadas fuera de las obras.
Para cortar las barras son utilizadas sierras y cizallas. En obras
grandes el ernpleo de cizallas electromecanicas
perrnite cortar
paquetes de barras, con la consiguiente reduccion de tiempo.
Los diametros minimos de doblado, medidos en la cam iutt rlPI II
barras, no deberan ser menor que:
Las longitudes de los fierros habilitados corresponderanrigurosamente con las medidas que indiquen los pIanos de estructuras,
debiendo pre verse la localizacion de los ernpalrnes y las longitudes
de traslape.
a)
Las barras deben doblarse en frio. Desde luego, no es admisible
enderezar las barras una vez dobladas; en todo caso, pueden ser
utilizadas si es que se elimina la porcion doblada. Tampoco es
permitido doblar barras ernbebidas en el concreto.
b)
Cuando se trate de cam bios de sec cion de columnas de entrepisos
sucesivos las barras desviadas seran trabajadas antes del vaciado
del concreto.
~
Fig. 6.3
Una de las propiedades exigibles en el acero de refuerzo es la
ductilidad, es decir, la posibilidad de ser dobladas sin presentar
fracturas en su superficie. Si los diametros de doblez son muy
"I2_equefiosen relacion al diametro de las barras, estas se fracturaran,
perdiendo definitivamente su capaeidad resistente (Fig. 6.3). Por
eso, los reglamentos estableeen diarnetros minimos de dobleces:
cuanto mayor es el diarn etro de la barra, mayor debe ser el diametro
del doblado.
En barras longitudinales:
Barras de 3/8" a 1"
Barras de I 1/8" a 1 3/8"
8 db
En estribos:
Estribos de 3/8" a 5/8"
Estribos de 3/4" y mayores
4 db
6 db
6 db
db es el diarnetro de la barra
En concordancia con la exigencia sefialada, los diametros 111111111111
de doblado, medidos en las caras interiores de las burrn I I'll
rnostrados en las Tablas 6.2 y 6.3.
Tabla 6.2 Diametros
nales (Ver Fig. 6.8)
minimos de doblado en barras Il1llVIf IItll
Diarnetro de la barra
pulg.
Diametro minima dl' till It I
mrn
em
8
3/8"
5
7
6
112"
8
5/8"
3/4"
1"
10
12
15
12
6-8
Tabla 6.3 Diametros minimos de doblado en estribos (ver Fig. 6.6)
Diametro de la barra
pulg
mm
Diametro minimo de doblez
cm
6
8
3
1/4"
3/8"
Diarnetro de la barra
puIg
rnrn
4
6
112"
6,4
,
4
5
3
12
Para lograr efectivo anclaje de los extremos de los estribos, estes dcben
terrninar en ganchos estandar de 135°, tal como muestra la Fig. 6.5. J II
Norma Tecnica de Edificaci6n E-060 "CONCRETOARMADO"definl'
cste tipo de gancho estandar de la sig. manera: "Doblez de 135° mas una
extension de 10 db al extremo Iibrc de la barra"
~
fabla 6'.4 Longitud minima L, en estribos de 135° (Ver Fig.6.6)
ESTRIBOS EN COLUMNAS
Los estribos desempefian importante funci6n en el comportamiento
estructural de las columnas de concreto armado. En efecto, al ocurrir un
sismo 10 primero que sucede es la perdida del recubrimiento del concreto.
Si los estribos no estan anclados en el nucleo de concreto de las colurnnas
el paso siguiente es la abertura de los estribos (Fig. 6.4-a): el resultado es
faperdidade confinamiento de las barras longitudinales con el consiguiente
pandeo de las mismas y el eventual colapso de las columnas (Fig. 6.4-b) .
• "C,,·
. ·· ..··0.
L (ern)
6
8
8
10
12
16
114"
1/2~"
8
12
16
5/8"
20
3/8"
:~.c·,
). .?>.
.
I~ .~:.~'.
c
~"
•
0
D_
a)
b)
'-_
J
Fig, 6.4 Mecanismo de falla en columnas por deficiente anclaje de estribos
0= Dldm.tro mlnlmo d. doblez
db= dlornetro d. 10 barro.
Fig. 6.6 Ganchos estandar de 135° para estribos.
11
6-10
GANCHOS
EN BARRAS LONGITUDlN \11
Cuando en un elemento de concreto armado no se dispone cit, ',til" I III
Los estribos SOl1 distribuidos a 10 largo de la altura de las columnas,
respetando rigurosamente las separaciones entre estribos que sefialen los
pianos respeetivos. La separacion entre estribos es menor, tanto en el
arranoue
, de las columnas como en la proximidad del encuentro con las
vigas.
La forma de los estribos depende del numero y de la distribuci6n de las
barras longitudinales y, naturalmente, de las secciones de las columnas.
Algunos ejemplos de juegos tipicos de estribos son mostrados en la Fig.
6.7.
ESTANDAR
espacio para alojar en la masa de concreto la longitud del r~llIll It !III
asegure un efectivo ancJaje, se recurre al anclaje mecanico 1111 dllll1
dobleces en los extremos de las barra, formando ganchos de 901' 0 U( I MI
Si estos dobleces curnplen determinadas caracteristicas gcornotru I
les denomina "ganchos estandar" y se les define de la siguicntc mUIH I I
o m
mlnimn til I
a)
Gancho de 90
Doblez de 90 mas una extension
db al extremo libre de la barra (Fig. 6.8-a).
b)
Gancho de 1800 : Doblez de 1800 mas una extension m Inimn tit I
db, pero no menor de 6.5 em al extremo libre de In b III I
(Fig. 6.8-b).
0:
0
Nota: db es el diametro de Ia barra
Tabla 6.5 Longitud minima L en ganchos estandar (Vel' Fig. 6.8)
r-
~'O
Q"J
~
.
If
·z
Diametro de la barra
pulgadas
mm
ganchos de 90°
v~
Ganchos de 1800
~'l
8
12
,/8"
112"
5/8"
3/4"
I"
6.6.
Fig. 6.7 Ejemplos de juegos de estribos
En eolumnas zunchadas el fierro en espiral debera extenderse desde la
parte superior de las zapatas 0 losas de entrepisos, hasta la altura del
refuerzo horizontal mas bajo del elemento soportado.
EI anclaje del refuerzo en espiral se hara aumentando una y media vueltas
la barra en cada extremo. EI espacio Iibre entre espirales sera minirno 2.5
em, maximo 7.5 em.
L (ern)
EMPALMES
6.6.1
13
20
15
20
25
30
40
10
12
11
12
13
15
20
DE BARRAS
Generalidades.Debido a que las barras tienen una longitud
limitada es necesario frecuentemente empalmar barras.
Generalmente los empalmes sereal izan traslapando las barras una
determinada longitud minima(Fig. 6.9). Respecto a la localizacion
de los empalmes, una muy importante particularidad debe tenerse
en cuenta: los esfuerzos a que estan sometidas las barras no son
uniformes; varian a 10 largo de su Iongitud. De este hecho se dcrivn
una exigencia facilmente comprensible: los empalmes deben cstar
localizados preferentemente en aquellas zonas donde las barra ..
estan sujetas a esfuerzos bajos.
6\
1.5-12
6.6.2
Fmpalmes en vigas y 10sas.- Recomendaciones:
a)
III
to
..,
...
...J
e
:ii
{?
~
~
Ganeho utandard
d. 90°
b)
a)
c)
d)
e)
4db. pero
_--
no
menor de 6.5 em
f)
Ver Tabla 6.5
Gancho •• tandard d. 1800
b)
En concordancia con 10 ya indicado, evitar
empa1mar en zonas donde las barras estan sujetas a maximos esfuerzos.
Para las barras inferiores estas zonas corresponden a los tramos centrales de las vigas y
losas; para las barras superiores, a los apoyos
sobre las columnas, 0 contiguas a los mismos
(Fig. 6.10)
Alternar los empalmes. De ninguna manera
concentrarlos en una sola seccion.
No empalmar mas de la mitad de las barras
dentro de una longitud requerida de traslape.
Evitar empalmar en zonas de cambios de seccion.
De acuerdo a 10 sefialado en el acapite 6.3.2, es
preciso prever, durante la habilitacion de las
barras, los empalmes que se requieran, a efecto
de satisfacer las longitudes minimas de traslape.
Es practica usual amarrar los empalmes con
alambre N° 16 con el proposito de asegurar la
posicion de las barras. Cabe, sin embargo,
precisar que el amarre no contribuye en nada en
la eficacia del empalme.
Fig. 6.8 Ganchos estandar en barras longitudinales
La longitud minima de traslape en los empalmes debe ser la que
indiquen los planos 0 las especificaciones tecnicas, 0 'as que
autorice el ingeniero residente 0 supervisor de la obra.
6011
I Tu
P p £L
lL.e 177
L
= Longitud
e l.)
r
It: .e:1
j
PI
J R J
s
'''' S
)
Evitor
Evitor
empalmor barros
empalmor barras
t I b
de empalme
de arriba en los zona6 S
de abajo en las zonas
Fig. 6.9 Empalme de barras por traslape
Fig. 6.10
s
6-14
(
6.6.3
Empalmes en columnas.- La habilitaci6n
de los
fierros de columnas debe ser cuidadosamente planificada teniendo en cuenta los niveles de la cimentaci6n
y los de los entrepisos, expresados en los planos de
cada proyecto en particular, y previendo la localizacion
de los empalmes y las longitudes minimas de traslape
indicadas en las especificaciones tecnicas.
dowells
m
Al igual que la exigencia sefialada para vigas y losas,
debe evitarse concentrar los empalmes en una secci6n;
en todo caso, no empalmar mas de la m itad de las barras
dentro de una longitud requerida de traslape .
Es practica usual efectuar los empalmes encima de los
entrepisos, prolongando, para tal efecto, parte de las
barras del entrepiso inmediato inferior en una longitud
no menor que la minima exigida de traslape. Las barras
restantes, la mitad al menos, deben prolongarse hasta
entrepisos superiores, alternando los empalmes.
Desvlo mox. 1:6
En el caso de vigas invertidas la longitud de los
traslapes debe contarse a partir de la parte superior
de las vigas.
La Fig. 6.11 muestra detalle de empaLmes en cambios
de seccion de columnas de entrepisos sucesivos.
6.7
DISTRIBUCION
YESPACIAMIENTO
LIBRE ENTRE BARRAS.Tanto en columnas, vigas, losas, y en general en cualquier elemento de
concreto armado, las barras deben estar separadas entre si un espacio
minimo para asegurar el desarrollo de la adherencia y evitar la forI7Jaci6n
de vacios 0 "cangrejeras" en el concreto.
En el caso de vi gas el espaciamiento libre entre barras paralelas debera
ser mayor 0 igual que el diametro de las mismas, 2.5 em 0 1.3 veces el
tamafio maximo nominal del agregado grueso. Ver Fig. 6.12-a.
Cuando el ancho del encofrado no perrnita cumplir con la exigencia
sefialada, las barras pueden ser colocadas en dos capas, distribuyendolas
en forma sirnetrica respecto al eje de Ia viga. Las barras de la capa superior deberan estar alineadas con las de la capa inferior y la separaci6n
libre entre capa y capa sera minimo 2.5 em (Fig 6.12-b). Las de mayor
diametro deben colocarse en la capa inferior.
Con dowells
L= Longitud mrnima de empolme
(se9cSn especifiCocion)
Fig. 6.1 I Detalle de empalmes en cambios se se
'.
d
CClOn ue COl
umnas
En colurnnas, la distancia Iibre entre barras I'd'
'I'
ongitu mal
'
igua . avezymedla(I,5)sudiametro, .
4c 0 13. veces el t cs sera
mayo-j,
,m
_
•.
nom mal del agregado grueso.
vamano maXllno
Tanto
en columnas como en vigas , 10S In
. dilca dos
, •
"
m1l11mOSentre barras tarnbien se aplicar'a' I di
.espacrarmenrx.,
.
11 a a istanci '
traslape y los traslapes 0 barras, adyaeentes.
tl Iibre entre lin
RECUBIUMIENTO
DE LAS ARMADURAS
EI recubrimiento
.
. es el espesor mlnin10 de concreto I\... '
superficie extenor del refuerzo hasta las car
, '-oedldo desdo la
.
ras mteriores d
(Frg. 6,13) 0 hasta la superficie en eorltact
1
o eon e sue IoIe los encofraclos
La funci6n del recubrimiento es proteger el
' de ser el caso.
'
d
I
acero
contra,
1
idaci
a d emas, e fuego en caso de eventual 'meen..diroo
a OXI aCI61ly •
Los recubrimientos
mlnimos son indieados
I T bl
en a a a 6,6,
J
(5
6-16
Tabla N° 6.6 Recubrimiento
( Ver Fig. 6.14).
3/8·
•
Elementos
e (em)
Barra
0'1"
minimo
para
17
el eSfU0J'ZO
Recubrimiento
Minimo
cm
2.5
3.5
I 3/8"
Zapatas
7
Concreto en contacto con
a)
suelo
Barra
3/8" a I"
I 3/8"
0
expuesto al ambiente:
-Barras de 5/8" 0 menores
4
-Barras de 3/4"
5
0
mayores
• (em)
Concreto protegido por
2.!5
3.5
revestimiento, sin contacto
con el suelo ni expuesto a
2.5 em
minimo
ambientes agresivos, caras secas,
vaciado con encofrado
b)
Fig. 6.12 Espaciamientos minimos en barras paralelas
-Columnas
-Vigas
-Muros y placas
-Losas y aligerados
4*
4*
2
2
,ido al estribo
14'--":--W-H--:.
Est r ibo
Encoiraclo
Fig. 6.13
sores de recubrimiento excesivos pueden reducir la resistencia estructural de
lementos de concreto armado y originar fisuracion del concreto; sin embargo,
nn:lbientes agresivos U otras condiciones severas de exposicion debora
ntarse prudencialmente el espesor de los recubrimientos.
6-18
4em
+t-
a) ZAPATAS
b)
COLUMNAS
Vigueta
c)
VIGAS
d) A L1G.ERADO
Fig. 6.14 Recubrimientos minimos.
/
•
7
ENCOFRADOS
7.1.
Funci6n de los encofrados. Requisitos que deben cumplt«
7.1.I Generalidades
7.2.
Cargas que actuan en los encofrados
7.2.1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.2.5
7.2.6
Tipos de cargas
Peso del concreto
Cargas de construcci6n
Peso de los encofrados
Cargas diversas
Presi6n del concreto fresco
Deflexiones
7.3.1 Deflexiones
Materiales y equipos empleados en encofrados.
7.4.1 La madera
7.4.2 Encofrados metalicos
Descripcion de los encofrados
7.5.1
7.5.2
7.5.3
7.5.4
7.5.5
7.5.6
7.5.7
7.5.8
Encofrado de columnas
Encofrado de rnuros
Encofrado de vigas
Encofrado de techos
Resistencia de pies derechos y puntales
Separaci6n 0 espaciamiento de soleras
Espaciamiento maximo entre pies derechos
Arriostramiento
Tolerancias admisibles en encofrados
Plazos de desencofrado
7
ENCOFRADOS
7.11.
FUNCION DE LOS ENCOFl{ADOS, REQUISITOS QUE DEBJJ:N
CUMPLIR
7.1.1 Generalidades.- La construccion de los diversos componentes de
las estructuras de concreto armada - columnas, muros, vigas,
techos, etc. - requiere de encofrados, los mismos que, a modo de
moldes, permiten obtener las fonnas y medidas que indiquen los
respectivos planos.
Sin embargo, los encofrados no deben ser considerados como
simples moldes. En realidad son estructuras; por 10 tanto, sujetas
a diversos tipos de cargas y acciones que, general mente, alcanzan
significativas magnitudes.
Son tres las condiciones basicas a tenerse en cuenta en el disefio y
la construccion de encofrados:
-Seguridad
-Precision en las medidas
-Econornia
De estas tres exigencias la mas importante es la seguridad, puesto
que la mayor parte de los accidentes en obra son ocasionados par
falla de los encofrados. Principalmente las fallas se producen por
no considerar la real magnitud de lascargas a que estan sujetos los
encofrados y la forma como actuan sabre los mismos; asimismo,
por el empleo de madera en mal estado 0 de secciones 0 escuadrias
insuficientes y, desde luego, a procedimientos constructivos
inadecuados.
La calidad de los encofrados tambien esta relacionada con la
precision de las medidas, con los alineamientos y el aplomado, as!
como con el acabado de las superficies de concreto.
Finalmente, debe tenerse en cuenta la preponderancia que, en la
estructura de los costos de las construcciones, tiene la partida de
encofrados. EI buen juicio en la seleccion de los materiales, la
planificacion del reuse de losmismosysu preservacion, contribuycn
notablemente en la reduccion de loscostos de construccion,
"I·...
7-4
Tabla 7.2. Peso de techos aligerados
(Incluye peso de los ladrillos huecos)
CARGAS QUE ACTUANENLOSENCOFRADOS
7.2
7.2.1 Tipos de carga
- Peso del concreto
.
_Peso de los ladrillos (en techos aligerados)
_Cargas de construcci6n
_Peso propio de los encofrados
- Cargas diversas
_Presi6n del concreto fresco
Peso del concreto.- Ha sido sefialado que los encofrados deben
7.2.2
.derados como estructuras; en efecto, en tanto el concreto
ser consi
. ibl
der n
no alcance las resistencias minimas eXIgI es para _proce
desencofrar, los encofrados tienen que ser suficlentementl::
resistentes para soportar el peso del concreto. Esto ocurre en lo~
encofrados de vigas y techos. *
Pues bien, el concreto es un material de co~siderable peso:. Un
metro cubico de concreto pesa 2,400 kg, magnitud nadadesdenabl,
por ejemplo, un metro cuadrado de l?sa de concreto de 0.15m ~I
espesor pesa 360 kg , equivalente a mas de 8 bolsas de cementa.
.
EI
de un determinado volumen de concreto se obtiene 111111
ti ~~~~do dicho volumen por el peso especifico, del c~ncrllc
q~e como ha side ya indicado es de 2,400 kg/m3. ASI, pOI'ejernpl
unmetrolinealdeunavigadeO.25xO.80mpesaO.25x
O.80x III
X2,400 = 480 kg.
I
Tabla N° 7.1 Peso de losas macizas de concreto armado
Espesor de la losa
(m)
Peso de un m2 de losa
(kg)
------~~--------------~~--~;~
240
0.10
0.12
0.15
0.20
0.25
288
360
480
600
Espesor del techo
(m)
0.17
0.20
0.25
0.30
Peso de un m2 de techo
(kg)
280
300
350
420
Cargas de construcci6n.- Adicionalmente al peso del concreto,
los encofrados deben soportar las cargas de construcci6n; estas
corresponden al peso de los trabajadores que participan en el
Ilenado de los techos y al del equipo empleado en el vaciado.
Para establecer las cargas de la naturaleza referida es usual
adoptar, como equivalente, una carga uniformemente repartida en
toda el area de los encofrados. Para encofrados convencionales y
vaciados con equipo normal se suele tomar el valor de 200 kg/m2,
magnitud que debe sumarse al peso del concreto.
Cuando se prevea vaciados con equipo mecanico motorizado el
valor indicado debe aumentarse prudencialmente en 50%, es
decir, que en este caso 1.'1magnitud equivalente a las cargas de
eonstruccion sera de 300 kg/m2.
Hn tal consideraci6n, la carga por m2 sobre el encofrado de un
techo aligerado de 0.20 m, empleando equipo convencional
para el vaciado, sera: 300 + 200 = 500 kg, es decir media tonelada.
Peso de los encofrados.- En encofrados de madera, el peso propio
de los mismos tienen poca significaci6n en relaci6n al peso del
oncreto y cargas de construcci6n. En el caso de encofrados
J1rIutalicos
- por ejemplo, encofrados detechos con viguetas metalicas
tensibles - el peso que aportan debe tenerse en cuenta.
I peso propio de encofrados de techos con viguetas metalicas es
*
Como veremos mas adelante, los encofrad~s de muros, placas, incluslvi
gran peralte, estan sujetos a la presi6n que ejerce el concreto fresco.
ente 50 kg por metro cuadrado de techo. EI peso
totodebe establecerse a partir de la informaci6n que proporcionen
proveedores de este tipo de encofrados.
c
7.2.5
Cargas diversas.- Otras cargas que tam bien deben ser previstas
y controladas, especial mente durante eillenado de los techos, son
las que se derivan de la misma naturaleza de los trabajos.
Al respecto debe evitarse excesivas concentraciones de concreto
en areas relativamente pequefias de los encofrados de techos. Este
incorrecto procedimiento transferiracargas que podrian sobrepasar
la resistencia portante prevista de los pies derechos 0 puntales
ubicados debajo de dichas areas 0, eventualmente, originar el
levantamiento de puntales contiguos a las mismas.
Asimismo, otras cargas constituyen potencial riesgo. Entre elIas
las generadas por el arran que y parada de motores de maquinas,
mas aun si estas de alguna manera estan con ectad as con los
encofrados.
Inclusive, la accion del viento, principalrnente en aquellos lugares
donde puede alcanzar considerable
fuerza, debe ser prevista
proporcionando a los encofrados apropiados arriostramientos.
7.2.6 Presion del concreto fresco.- Al ser colocado en los encofrados,
el concreto tiene la consistencia de una mas a plastica. A medida
que transcurreel tiempo vaendureciendo convirtiendose finalmente
en un material solido. En este lapso, des de su colocacion hasta su
endurecimiento, el concreto ejerce considerable presion sobre los
tableros de los encofrados de muros y columnas.
H
\
\
\
\
\
\
\
\
\
A ...__P,--=~2..:..4""-.,;;O..:..O::...:.....H,;,,___-eo\'0
rig. II
Generalmente
se procede
de esta manera para determinar In
presion que ejerce el concreto fresco sobre los tableros de lAS
columnas, consideracion que esta plenamente justificada pOJ' If!
rapidez con que se lIeva a cabo el vaciado de columnas; sin
embargo, en el caso de muros, debido a su mayor longitud y
consiguientemente
mayor volumen, la velocidad del vaciado so
realiza mas lentamente.
Si el concreto fresco fuera un Iiquido perfecto y permaneciera en
este estado durante el vaciado, la magnitud de la presion en un
punto cualquiera del encofrado vend ria dada por el producto de la
densidad del concreto por la altura que hubiera alcanzado el concreto encima de ese punto. *
Al inicio del vaciado la presion aumenta proporcionalmente Con
la altura que va alcanzando el concreto dentro del encofrado.
Conforme progresa eillenado, el concreto comienza a endureoet
y aillegar a una determinada altura la presion ya no se incrementa,
permaneciendo su valor constante aun cuando prosiga el vaciado,
'En la Fig. la 7.1 la linea CD representa la variacio~de la presion
en toda la altura del encofrado de una columna de altura H. La
presion al pie de la columna es 2400 H.
En el punto B la presion es 2400 HI' mientras que en el borde
superior del encofrado la presion es cero.
En laFig. 7.2, AB representa el tablero del encofrado de un muro.
Cuando eI concreto fresco lIega a una altura HIla presion es PI I.)
igual a 2400 HI' y seguira aumentando hasta alcanzar un valor
maximo Pm a la altura Hm. Esta presion ya no se incrementara,
permaneciendo invariable hasta la altura He.
Si la altura de la columna fuera 3 m, la presion al pie de la columna
seria2400x3 =7,200 kg/m". Enel puntoo planoB, si H. es 1.80m,
la presion es 2400 x 1.80 = 4320 kg/m2.
*Como ya se ha vista, la densidad del concreto es 2400 kg/m3
Aillegarel vaciado a la altura He la presion comienza a disminuii
linealmente hasta tener valor cero en el borde superior del enco Irndo
EI valor de la presion maxima depende de diversos facl<11l""
principalmente de la velocidad de Ilenado y de la temperatura tIL I
concreto.
La presion sera mayor cuanto mas rapidamente se I'OHII/u I I
vaciado. La velocidad de Ilenado esta relacionada con Is IOIlj.!,lt 1Ie1
7-8
Sin embargo otras exigencias tam bien tienen substancial il111?ol
tancia; una de ellas, es que los elementos de los encofrados no •.1
deflexionen mas alla de los val ores maxirnos adrnisibles pnLI
evitar que, luego del desencofrado, las superficies del conon 10
aparezcan excesivamente curvadas, especialmente las de conere hi
expuesto.
Pm
Los valores de deflexion generalmente admisibles son de 2tnllt
para entablados, y 3 mm para otros elementos, como soleras IPUI
ejemplo.
He
Hm
Fig. 7.2
y espesor del muro y, desde luego, con el equipo utilizado para el
vaciado. Si la colocacion se realiza con equipo de bombeo la
presion maxima alcanzara significativos valores, que pueden
ocasionar la deformacion a el colapso de los encofrados si esros
no son reforzados apropiadamente.
El otro factor determinante de la magnitud de la presion es la
temperatura del concreto. A bajas temperaturas ambientales el
concreto endurece lentamente desarrollandose presiones muy
grandes; por ejemplo, a temperaturas entre 5°y 10°Cia presion es
aproximadamente una y media vez mayor que la que corresponde
a una temperaturaambiental de 21 ° C. En cambio, si latemperatura
durante el vaciado es de 30°C, la presion maxima sera mas 0 menos
80% de la producida a 21° C.
Refiriendonos a la velocidad de llenado, cuando esta es controlada
- que no exceda, por ejemplo, 0.60 m de altura por hora - la presion
maxima es aproximadamente la mitad de la presion que cabe
esperarse si la progresion del vaciado es de 2 m/hora.
En los casos en que se prevea vaciados de concreto a temperaturas
bajas la velocidad de llenado debe reducirse y, porsupuesto,
reforzarse debidamente los encofrados.
7.3.
DEFLEXIONES
7.3.1 Deflexiones.- Ha sido ya sefialado que la seguridad 0 estabilidad
es la condicion fundamental que deben cumplir los encofrados.
0/.4
MATERIALES Y EQUIPOS EMPLEADOS EN ENCOFRADON
7.4.1
La madera.- Debido a sus.ventajosas propiedades, la madera t",
el material que frecuentemente se emplea en encofrados. Su b~ljn
peso en relacion a su resistencia, la facilidad para trabajarla, NU
ductilidad y su textura, lahacen aparente para su uso en encofrados
Los encofrados pueden construirse exc1usivamente con madera )'
tambien combinandola con equipos metalicos estandar, pOI
ejemplo, con puntales y/o viguetas extensibles.
Las especies de madera comunmente empleadas en encofrado«
son: el tornillo, la moena, y el "roble", encomillado este 10>11
razon de que baje esta denominacion se expenden en el mercade
diversas especies no c1asificadas.
Las especies de madera tornillo y moena poseen resistencias '1m'
las hacen aptas para su uso en estructuras de madera y, dc.:sclt'
luego, en encofrados; no obstante, es exigible que la madera Ilt~
presente notorios defectos que puedan afectar su resistencia Y I I
acabado de [as superficies de concreto, tales como: alubt)tl)•
arqueaduras, grietas, rajaduras, exceso de nudos huecos. Algulllf:I,
de estos defectos son originados por inapropiado almacenajc 1.)11111
obra y/o inadecuada preservacion.
La unidad de cornercializacion de la madera es el pie tablar n P"
cuadrado, equivalente en volumen a una pieza cuadrada cit! 1111IPH
lineal de lado y una pulgada de espesor (Fig. 7.3).
Las secciones 0 escuadrias se designan en pulgadas, pOI'l.I~lI11P"I
1" x 8", 2" x 4", 3" x 3", etc. La longitud se expl'~',1I111pi
lineales.
7 II
7-10
DESCRIPCION
DE LOS ENCOFRADOS
7.5.1 Encofrado de columnas.- Los costados de los encofrnde d
columnas estan form ados por tablas de I" 0 de 1 112" de cspc..1tI
y de anchos variables de acuerdo a las secciones de las column."
Tambien, especialmente para encofrados de columnas de concret
expuesto, se emplea paneles de "triplay".
;>-
Fig. 7.3
Para obtener los pies cuadrados que tiene una determinada pieza
de madera se multiplica las medidas de la secci6n, expresadas en
pulgadas, por la longitud en pies, el producto se divide entre 12.
Ejemplo, una pieza de I" x 8" X 12' tiene:
I"
X
8" X 12'
= 8 pies'
12
Para las abrazaderas se utiliza barrotes de 2" x 4", 3" X 1"
ode 3" x 4", en largos que' dependen de las dimensioncs "It
la secci6n de las columnas y el sistema de sujecion dr
abrazaderas que se adopte.
Los sistemas de montaje de las abrazaderas son diversos, alguno
muy simples que utilizan como templadores alambre negro N' M
(Fig 7.4). Otros mas elaborados (Fig. 7.5) se valen de fieuo
redondos, provistos de platinas en uno de los extremos rn ientrux 1;'1
extrema opuesto es roscado para posibilitar, mediante tUCI'ClI )'
platina interpuesta, el ajuste requerido. El diametro de los fiul'to'l
generalmente es de 112" 0 5/8" y las platinas son de 3" x 3"
1/4" de espesor.
Ejercicio: Cubicar la siguiente relacion de madera
120 piezas de 3" x 3" X 8'
48 piezas de 2" x 4" X 12'
80 piezas de 1 1/2" x 8" x 14'
7.4.2. Encofrados metalicos.« Los encofrados metalicos sonempleados
como alternativa de los encofrados de madera, 0 en todo caso
complementariamente con ella; par ejemplo, los fondos, los
costados y los tornapuntas de encofrados de vigas son general mente
de madera, pero los puntales pueden ser metalicos.
Diversos equipos de encofrados metalicos son ofrecidosmayormente en alquiler -por proveedores de estetipo de encofrados,
principalmente puntales y viguetas extensibles.
Cuando se opte por la utilizaci6n, aun cuando sea en parte, de este
tipo de encofrados, la selecci6n de los equipos debe estar a cargo
del ingeniero residente, as! como la direcci6n y control de los
trabajos,
Fig. 7.4
Fig. 7.5
Las Figs. 7.6 y 7.7 indican las separaciones 0 espaciamieut«
maximos recomendables entre abrazaderas de eneoft'tldu, til
columnas. Observese que en los tramos inferiores las sepfllll IMJlI
son mas reducidas, 10 cual es eoncordante con la variacion til II
presi6n del concreto fresco, segun 10expuesto en el J\cApih' I '(,
7-12
7-11
Por otra parte, considerando los significativos valores que alcanza
la presion del concreto fresco, particularmente cuando la altura y
la seccion de las columnas exceden las convencionales, se suele
complementar los encofrados con varales verticales para evitar la
rotura de los barrotes de las abrazaderas 0, en todo caso, su
deformacion (Fig. 7.8).
(\.
IJ
o
o
~
\J
.,.,.r
o
....
o
f()
h
-.
E~
Abrazadera •
...---
...-Tablero
h....
..,.r
Fig. 7.6 Espaciamiento de abrazaderas, costados form ados' con tablas de 1"
....
.....
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I
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Loso /
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I
Fig. 7.8 Encofrado de columna, con varal.
Fig. 7.7 Espaciamiento de abrazaderas, costados forrnados por tablas de 1 1/2"
En referenciaa la habilitacion de la madera, un aspecto importante
es determinar apropiadamente los anchos de los tableros 0
paneles. El ancho de los tableros del canto 0 lado menor de la
seccion de la columna correspondera a la dimension de dicho lado;
en cambio, los tableros dellado mayor de la columna deberan tener
un ancho igual a este lade adicionando, al menos, el espesor de It!"
Yl
7-14
tab las 0 paneles que corresponden allado menor (Fig. 7.9).
San-ote.
Plalinos
de Qbro.r.~d .rd.
de 'lfK l5
pz•.
Lado menor 0 canto
d. la columna
Fig. 7.9 Habilitacion de madera, en encofrados de columna.
Desde luego, la habilitacion de los barrotes de las abrazaderas
tambien debe merecer la mayor atencion. La longitud de los
barrotes depende del sistema de encofrado que se adopte; al
respecto, es recomendable dibujar a escala la seccion del encofrado
para detenninar ellargo de los barrotes.
Fig. 7.10 Modelo de encofrado de columna de concreto expuesto
EscantillcSn
Tablero
En cuanto al procedimiento de construccion de encofrado de
columnas, una de las operaciones mas importantes es asegurar la
verticalidad de los tableros. Para tal efecto, la verificacion se
realiza empleando la plomada. La operaci6n debe realizarse con
el mayor esmero.
El encofrado es arriostrado mediante tornapuntas, clavadas en
"muertos" 0 durmientes previamente fijados en eJ sueJo 0 en las
correspondientes losas de los entrepisos.
Diversos sistemas de encofrados son empleados. La Fig. 7.10
muestra la seccion de un encofrado de columna de concreto
expuesto.
7.5.2 Encofrado de muros La Fig. 7.11 muestra un encofrado tipico de
muros y la denorninacion usual de sus elementos componentes.
Los tableros estan constituidos por tablas 0 por paneles de
"triplay". Las tablas son de 1" 0 1 1/2" en anchos de 6",8" 0 10".
El triplay empleadoparalos panelesesde3/4" (19mm)deespesor,
y especificado para este tipo de trabajo.
Modelo de encofradn d
1f\111 n
7-16
7
En obras pequefias, 0 cuando no se dispone de pasadores, es
posible obviar los varales horizontales recurriendose a alambre
negro N° 8 tensado entre los parantes del encofrado.
emplearse, principalmente cuando se trate de superficies de concreto
expuesto, paneles de "triplay", EI fondo se apoya sobre los
cabezales de las tes 0 de los caballetes.
Las escuadrfas usuales de los parantes y varales son de 2" x 4", 2"
x 6", 3" x 3" y hasta de 3"x 4". Para facilitar la labor, tanto en el
encofrado como en el desencofrado, cada varal esta formado por
dos piezas.
EI tipo de tirante 0 pasador de fierro empleado en encofrados de
columnas tambien es utilizado en los encofrados de muros,
pasandolos de una cara del encofrado a la otra a traves de tubos de
plastico ..
Los tornapuntas 0 puntales, ademas de asegurar el ap lomado de los
encofrados les confieren arriostramiento. Las escuadrias de los
tornapuntas son de 3" x 3", 2" x 4" Y 3" x 4" .
En los tableros de los costados se emplea tablas de 1" 0 de 1 112"
montadas sobre barrotes de 2" x 3" , 2" x 4",0 de 3" x 3". Para
obtener superficies de concreto expuesto son utilizados paneies de
"triplay" .
En muros en los que la impermealizaci6n constituye requisito
esencial y tambien en muros de contenci6n de tierra encofrados
s610 por una cara, no es procedente el empleo de pasadores. La
solucion a adoptarse en estos casos es mediante puntales, cuya
funci6n es resistir la presion que ejerce el concreto fresco sobre los
tableros de los encofrados. Los puntales 0 tornapuntas deben tener
las escuadrias apropiadas y su espaciamiento sera cuidadosamente
analizado; ademas, seran debidamente arriostrados para evitar su
pandeo.
Las tes, los caballetes de madera y los puntales metalicos CUlTIplen
la funci6n de soportar las cargas. Los pies dereehos de las tes y
caballetes son de 3" x 3" 0 3" x 4".
Un tipo de eneofrados d~ vigas es mostrado en la Fig. 7.12. Es
pertinente indicar que los tableros de los eostados de los encofrados
de las vigas, al igual que los de las columnas y muros, estan sujetos
ala presi6n que ejerce el concreto fresco al momenta del vaciado'
po~eso es que los encofrados estan provistos de largueros corrido~
y fijados sobre los cabezales, tambien de tornapuntas (pericos) y
varales amarrados con alambre negro N° 8, inclusive confinados
con templadores 0 pasadores de fierro, de la misma manera que en
los encofrados de columnas y muros.
Previendo el eventual levantam iento de los tableros por efecto del
rebote, originado por caida libre del concreto, es recomendable
afirrnar el eneofrado mediante alambre negro N° 8 previamente
anclado en el cimiento 0 en las losas de entrepisos.
7.5.3 Encofrado de vigas.- Los sistemas de encofrados de vigas SOil
diversos, segun el tipo de vigas de que se trate (peraltadas hacia
abajo, invertidas, chatas, de borde, etc.). Cabe, adem as, <;Fstinguir
entre encofrados que reciben s610 el peso de las vigas, de aquellos
que sustentan parte del peso de los techos, como es el caso de
encofrados con viguetas metalicas extensibles.
Los elementos principales de los encofrados de vigas son: fondo
del eneofrado, costados, tes 0 caballetes de madera 0 puntales
metalicos,
EI fondo generalmente esta formado por tablas 0 tablones de
1112", el anchocorresponde al ancho de las vigas. Tambien suele
Cruz.ta
la Tel.
pi.
Fig. 7.12 Ejemplo de eneofrado de vigas
d.
I
7-18
7
Respecto a la seguridad, ciertas recomendaciones deben tenerse
presente; por ejemplo, cuando se trate de encofrados de techos
empleando viguetas metalicas apoyadas en los encofrados de las
vigas, es preciso asegurarse que las cargas que transmiten las
viguetas sean apropiadamente transferidas a los cabezales de las
tes 0 caballetes. Para lograr esta indispensable condici6n, las
viguetas deben apoyarse en soleras 0 largueros dispuestos
adecuadamente en los costados de las vigas y de ninguna manera
apoyados s610 en el canto de las tablas de los costados de las vigas.
Las soleras 0 largueros se apoyaran 'en barrotes, y estos a su vez
sobre los cabezales, 0 en todo caso sobre solera corrida en la parte
baja de los costados del encofrado.
.... O·'.~.·.4
..•.
J
.oe
(l0:r(J
DOD 0
DOD
•b.0 ".
0
a
o!9~
000
.
..:;~ 0
del kt*illo
ct.t GIlger-ado
I
Fig. 7.13 Techo aligerado, mostrado en corte
Otra recomendaci6n es proporcionar consistentes apoyos a los
pies derechos 0 puntales, especialmente cuando se trate de vigas
de gran peralte, mas aun si los encofrados de las vigas reciben parte
importante del peso de los techos, como es el caso de encofrados
de techo con viguetas metalicas. Al respecto, es imprescindible
compactar el suelo y construir falsos pisos antes de proceder a
encofrar; inclusive, en algunos casos podria ser necesario construir
solados para el apoyo de los pies derechos 0 puntales, 0 interponer
durmientes de madera, de escuadrfas apropiadas, entre los pies
derechos 0 puntales y el falso piso. ,
1
0.,!S. o.ae
d 030m.
Por otra parte, el arriostramiento lateral de los pies derechos 0
puntales metalicos favorece la estabilidad de los encofrados.
Las escuadrfas de pies derechos y la separaci6n de las tes 0
caballetes dependen de las cargas que se impongan a los encofrados
y de la altura 0 longitud de los pies derechos.
de techos> La Fig. 7.13 muestra, en corte, el techo
denominado "aligerado", el mismo que esta constituido pOI
viguetas, losa y ladrillos huecos.
Los ladrillos son de arcilla cocida y tarnbien de concreto
Fig. 7.14 LadrilIos huecos, para techos aligerados
7.5.4 Encofrado
vibrado; el alto de los ladrillos
O.25m (Fig. 7.14).
'
es generalmente
,0.15,
0.20
Considerando el espesor de la losa del aligerado, eJ alto de hi
ladrillos es 5 cm menor que el espesor del techo correspondieuu
porejemplo, si setratadealigerado deO.25m, el alto de los ladrilltsera 0.20 m.
Las escuadrias comunmente
techos aligerados son:
empleadas
en los encofraclo "
-Tablas:
1" 0 1 1/2", en anchos de 8" mffiimo
-Soleras: 2" x 4", 3" x 3" y 3" x 4"
-Pies derechos: 3" x 3" 0 de 3" x 4". No emplearpies derechos de
2" x 3"
0
de 2" x 4"
-Frisos: 1" y 1 112",en anchos variables segun el espesor del techo
aligerado.
En encofrados de Josas macizas de concreto arm ado el tablero osta
oonstituido por tab las de 1" 0 1 112", de anchos de 6", 8" 0 10".
Se emplea tambien paneJes de trip lay, montados en piazas do
2"x3",2"x4"y3"x3".
t)
* Madera
Cuando se opte por encofrados metalicos es imprescindible el
asesoramiento de las finnas proveedoras de este tipo de equipo.
Para regular la altura de los pies derechos se suele interponer, entre
los pies derechos y los falsos pisos y las losas de los entrepisos,
cufias de madera. Debe evitarse el empleo de ladrillos en sustitucion
de las cui'ias 0 apoyos de madera.
La capacidad de carga de piezas esbeltas depende mayonnente
de la relacion entre las dimensiones de la secci6n, principalmente
del canto, y de su longitud. Es substancialmente menor cuanto
mayor sea su esbeltez. Por ejemplo, si un pie derecho de 3" x 3"
y 2m de longitud tiene una capacidad de carga de 1600 kg, esta sera
s610 de 400 kg si la longitud se duplica, es decir, la capacidad de
carga se reduce a la cuarta parte.
0 espaciamiento
de soleras.- La se~aracion entre
soleras de encofrados de techos aligerados no deben ser mayores
que las indicadas en la siguiente tabla, 7.3.
Tabla 7.3 Espaciamientos
techos aligerados. *
Aligerado
maximos de soleras de encofrados de
Tablas
Espaciamiento
Maximo
0.20
0.20
0.25
0.25
1" x 8"
I 112" x 8"
1 x 8"
1 1/2" x 8"
0.80
0.90
0.75
0.85
moena
7.5.8 Arriostramiento.- Ya se ha visto que el disefio y la con-a ue III"
de encofrados de techos deben asegurar que cad a uno de In I II
mentos sea suficientemente resistente; sin embargo, tSl1lhll1l L
indispensable arriostrar apropiadamente los encofrados pmn on
ferirles estabilidad ante las acciones que suelen mal1ift",~ttl I
debido al empleo de equipos (winches, vibradores, etc.) Cl1ljoh .tlIl,
para el vaciado de concreto y tambien por colocacion no uniflll nil
del concreto durante eillenado de los techos.
7.5.5. Resistencia de pies derechos y puntales.- Los pies derechos son
piezas esbeltas, es decir, las escuadrias 0 secciones de los pies
derechos son pequeiias en relacion a su longitud. La eventual falla
de los mismos se produce por pandeo, mas que por cornpresion 0
aplastamiento.
7.5.6 Separacion
0
7.5.7 Espaciamiento maximo entre pies del·echos.- Pal'tlIlI1Ii)Ofl.1I1
convencionales de 0.20 y O.25m, cuya altura, de piso H te h() 11 I
sobrepasede3.00m laseparaci6nmaximaentrepiesd(:lIlo~ltf'l"
{I I
de I.OOm,siempre y cuando los pies derechos sean de 3" x I" V II
solerasde2"x4",
31x3" ode3"x4".
Se reitera Ia convcnnuu r.r
de no emplear pies derechos de 2" x 3" 0 de 2" x 4".
Como en todo encofrado sujeto a cargas verticales, el apoyo de los
pies derechos y puntales debe concitar especial atencion, EI suelo
debe ser firmemente compactado y la construccion de falsos pisos
es indispensable, previamente a la ejecucion de los encofrados.
Lo expuesto demuestra la inconvenienciade emplearpies derechos
de excesiva esbeltez sin apropiado arriostramiento lateral y
aprobaci6n del ingeniero residente. Por ello no es recomendable
seleccionar pies derechos de 2" x 3" 0 de 2" x 4", tal como ha sido
seiialado.
tornillo
7.6
TOLERANCIAS ADMISIBLES EN ENCOFRADOS
Ciertamente, en Ia practica de obra es poco probable cOnSGKlIH
PItH
las medidas de los diversos componentes de las estructum th
concreto correspondan exactamente con las exigidas ~11 "-1
correspondientes pianos. Lo mismo ocurre con la verticlllijll HI
nivelacion y alineamientos de dichos elementos. La Tnbl" 7 I
indica los margenes de error admisibles.
Tabla 7.4 - Tolerancias admisibles en los encofrados
________
-.,....
-:-
-:-_........;.I11t1l
Verticalidad de superficies de columnas, muros, placas, y en aristas.
En cualquier longitud de 3m
6
Maxima en toda la altura
2S
Nivelacion de las superficies inferiores de
losas y fondos de vigas, y alineamiento de aristas
(l
En cualquier tramo hasta de 3m
En cualquier tramo de 6m
En toda la longitud
Dimensiones de las secciones de columnas
vigas y en el espesor de los as y muros
No rnenos de
Ni mas de
If)
y
t':t
~--~------------------------------------~~I
7-22
7.7
PLAZOS DE DESENCOFRADO
Como regla general ningun elemento 0 parte de la estructura
deberan desencofrarse antes de que el concreto alcance la resistencia
para soportar su propio peso y las cargas propias de la construccion.
Encofrados de superficies verticales, tales como columnas, placas,
muros no sujetos a flexion, caras de vigas, frisos, pueden desencofrarse cumplidas 24 horas a partir del vaciado del concreto. En
el caso de elementos delgados 0 esbeltos y enmuros de contencion
de suelos inestables es necesario mantener los encofrados hasta
que el concreto adquiera la resistencia requerida en cada caso.
En losas yvigas los plazas minim as para proceder al desencofrado
son los siguientes:
Losas y techos aligerados
Luces hasta 6 ill"
Luces mayores de 6 m
7 dias
10 dias
Vigas
Luces hasta 6 m
Luces mayores de 6m
14 dias
21 dias
Cuando la temperatura ambiental es menor de 10°C los lapsos
deberan ser prudenc ialmente ampliados. Tamb ien podran variar si
se emplea cementos que no sean Tipo I, 0 se use aditivos aceleradores 0 retardadores de fragua.
En los casos sefialados, U otros en particular, los plazos minimos
para desencofrar deben ser autorizados por el ingeniero residente .
.,
8
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
8.1 Propiedades del concreto
'
8,1,1 Generalidades
8,1.2 Resistencia a la compresi6n
8,1.3 Trabajabilidad y consistencia del concreto {rescQ
8.2 Materiales
8.2.1 EI cementa
8.2.2 Los agregados
8.2.3 EI agua
8.3 Dosiflcacion de las mezclas
8.3.1 Dosificaci6n
8.3.2 Relaci6n agua/cemento
8.3.3 Especificaci6n de la dosificaci6n
8.4 Medicion de los materiales de las mezclas
8.4.1
8.4.2
8.4.3
8.4.4
Medici6n
Medici6n
Medici6n
Medici6n
de los materiales
del cementa
de los agregados
del agua
8.S Mezclado
8.5.1
8.5,2
8.5.3
8.5.4
Objetivo del mezclado
Tipos de mezcladoras
Tiempo minimo de batido
Secuencia de carga de la mezcladora
8.6 Manipulacion y trans porte
8.6.1 Equipo para transportar concreto
8.6.2 Consideraciones tecnicas
H ,
8-2
8
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
8.1
8.7 Colocaci6n del concreto
8.7.1 Consideraciones generales
8.7.2 Recomendaciones sobre la colocacion del concreto
8.7.3 El vibrado del concreto
8.8 Curado del concreto
8.8.1Generalidades
8.8.2Procedimientos de curado
8.9 Control de la resistencia del concreto
8.9.1 Verificacion de la resistencia
8.9.2 Equipo y herramientas para Ia elaboracion de probetas
8.9.3 Las muestras de concreto
8.9.4 Moldeado y curado de las probetas
8.9.5 Informes y registros de resultados
PROPIEDADES DEL CONCRETO
8.1.1 Generalidades.- 1~calidad del concreto es referida, UHlltl \
principalmente, l!_suresistencia a la compresi6n, la misma que t
indicada en los Qlanosy esp..§cificacioJ.1~s
teen icasde cada proye In
en particular, exigiendose su verificacion durante la construcciru,
Q.tms_cualidades,tales C..9mo
durabilidad, red!lcidapermeabllid ul
moderada contracciQ_n al sec_ars~,tambien son exigiblcs, AI
respecto, es aceptada Jadirecta relaci6n entre Jaspropiedades ~lIl
caracterizan al concreto y su resistencia a la compresi6n; pOI In
tanto, se puede afirmar que los factores que aumentan la resisteno III
ala compresion mejoran otras propiedades deseables en el concreto
puesto en servicio.
8.1.2 Resistencia a la Compresion> La resistencia ala compresiou til
una determinada clase de concreto es designada con el simbolo I't..
y corresponde a Ia resistencia que debe alcanzar el concreto fI 10"
28 dias a partir del momento de su elaboracion.
La comprobaci6n de Ja resistencia a la compresi6n se I'cali~1I
mediante ensayos de probetas de concreto moldeadas en obra, de
acuerdo a procedimientos normalizados.
Los valores usuales de resistencia a la cornpresion que se suele
especificar en los proyectos estan comprendidos entre 140 kg/CIlI)
y 280 kg/ern-y aun mayores, exigidos en obras especiales.
,
La resistencia del concreto depende de diversos factores, onll'l'
ellos:
Calidad y caracteristicas de los materiales constituyontes d~'
las mezclas: cemento, agregados yagua.
Proporcionamiento, es decir cantidades relativas entre IfI ,
materiales de la mezcla y, de modo especial y decisive, tit'
la relaci6n agua-cemento.
Batido 0 amasado de la mezcla
8-5
Procedimientos de transporte de la mezcla, desde el punto de
descarga de la mezcladora hasta su colocaci6n en los
encofrados.
La consistencia es elegida teniendo .en cuenta el elemento 0
componente de concreto a construirse y el metodo de compactaci6n
a emplearse en la colocaci6n.
Compactaci6n de la mezcla en los encofrados.
Es recomendable, especialmente cuando se tratade losas, columnas
y muros, trabajar con mezcJas de consistencia plastica. Las
mezclas plasticas son cohesivas, no se desmenuzan y fluyen sin
segregacion,
Curado y protecci6n del concreto luego de ser colocado,
especialmente al inicio de suendurecimiento.
Ha sido ya sefialado que la resistencia suele juzgarse mediante
ensayos de probetas; sin embargo, es preciso advertir que la
resistencia final del concreto, como producto terminado y puesto
en servicio, depende tam bien de los procedimientos de transporte
de la mezc1a y de los metodos de colocaci6n en los encofrados; .
asimismo y de manera substancial, de los metodos de curado y
protecci6n al inicio de su endurecimiento.
8.1.3 Trabajabilidad y consistencia del concreto fresco.- La trabajabilidad es la propiedad de las mezclas que serefiere a lafacilidad
con que pueden sertransportadas y compactadas en los encofrados
sin perdida de homogeneidad. *
La trabajabilidad depende en gran parte de la consistencia de la
mezcla; tam bien de las dimensiones y forma de los encofrados y,
asimismo, del espaciamiento de las barras de refuerzo. En efecto,
una mezcla rigida 0 "seca" constituida por agregados gruesos, que
es trabajable en encofrados amplios - zapatas, por ejemplo -, no
podria co locarse y compactarse apropiadamente en encofrados de
pequefio espesor 0 que correspondan a elementos recargados de
acero de refuerzo.
La consistencia se refiere a la fluidez de las mezclas. Abarca
diversos grados de fluidez: desdemezclas secas 0 rigidas, hasta las
muy fluidas 0 sueltas.
La consistencia depende, principalmente, de la cantidad de agua
aportada en el mezclado; tarnbien, de la cantidad de cemento
incorporado en la mezc1a; igualmente, de la forma y tamafio de los
agregados.
En una mezcla plastica, hay suficiente cantidad de pasta de
cementa de consistencia tal, que los agregados virtual mente flotan
en la pasta. Esto permite la incorporacion homogenea de los
agregados y elimina el potencial riesgo de segregaci6n y de
formacion de "cangrejeras".
La consistencia de una mezcla puede ser apreciada a simple vista;
no obstante, esta manera empirica no es indicativa de la regularidad
o uniformidad de la consistencia.
Para evaluary controlar de modo mas apropiado la consistencia de
las mezclas se emplea el metodo del asentamiento 0 "slump", que
consiste en llenar un molde de forma trancoconica, de 30 ern de
altura, 20 em de diametro en la base mayor y 10 em de diametro
en la base menor.
La operacion de Ilenado se realiza por capas, 1a primera de 7 em
de altura, la segunda de 16 cm y la ,tercera en exceso, para luego
enrasarla con el borde superior. Cada capa es compactada con una
varilla de fierro liso, de 16 mm de diametro y 60 em de largo y
terminada en punta semiesferica, aplicando 25 go lpes, distribuidos
uniformemente. La barra debe penetrar en la capa inmediata
inferior.
Una vez Ileno y enrasado el molde, se levanta lenta y cuidadosamente. Luego se mide el asentamiento de la mezcla al ser desmoldada, tal como indica la Fig. 8.1.
Un asentamiento pequefto indica una consistencia rigida
mientras que uno grande revela una consistencia flu ida.
Consistencia
*
Homogeneidad significa que los componentes del concreto se
encuentran distribuidos uniformemente y en lamisma proporci6n en
cualquier porcion de la masa del concreto.
Asen tamien to
0
seca,
Observaciones
(em)
S~ca 0 rigida
oa3
Dificil de trabajar
H I
8-6
Medianamente plastica
Oa3
Apropiada para
zapatas, encofrados
amplios, pavimentos.
Tipo 5. Especificado para concreto expuesto a la acci6n de
los sulfatos.
Plastica
8 a 12
Recomendab1e para
columnas, muros y
losas.
Cemento Portland Puzolanico tipo IP. Es el cementa Portland
que contiene un porcentaje adicionado de puzolana entre 15% y
45%
12 a 15
Cornpactacion por
chuceado.
Cemento Portland Puzolanico modificado tipo IPM. Es el
eernento que presenta un porcentaje adicionado de puzolana
menor de 15%
Fluida
0
sueIta
Generalmente el cemento es comercializado en bolsas, El volumen
de una bolsa de cementa es de un pie cubico y pesa 42.5 kg.
101 cementa en bo1sas se alm acen ara en obraen lugares de preferencia
techados, frescos y libres de humedad, sin contacto con el suelo.
S~ almacenara en pilas de hasta 10 bolsas y se cubrira con material
plastico u otros medios de proteccion. Desde luego, no deben
nceptarse bolsas de cemento, cuya envoltura este deteriorada 0
perforada.
Cona d.
Abr om.
I
I
If
'1
;. 30 em
1 L1 obras grandes, el cementa es comercializado a granel y
d positado en silos metalicos cerrados para garantizar sus propi-
it
l dudes
e impedir cambios en su composicion
y caracterfsticas
II ico quimicas.
· .. 8 1 Evaluaci6n de la consistencia de mezclas, metoda del cono de Abrams.
FIg
8.2
MATERlALES
8.2.1 EI Cemento> De acuerdo a sus propiedades y usos, los tipos de
cementa Portland emp1eados en concreto son los siguientes:
Tipo 1, Normal. De uso destinado a obras de concreto en
general, excepto que se especifique otro tipo de cemento.
Il.llrN
agregados- Los agregados empleados en la elaboraci6n de
umcretos son laarena y la piedra, provenientes de la desintegraci6n
IllllUtlnl 0 mecanica de las rocas.
I '111 ena es definida como el material, cuyo diametro 0 tamaiio de
I.... Rl1nnoses igual 0 menor que 3/16" (4.76 mm), abertura que
"Il
IIIresponde
a la malla normalizada N° 4. Consiguientemente,
glldo grueso - la piedra - es e1 retenido en esta malla.
Tipo 2. Empleado en concreto expuesto a laacci6n moderada
de sulfatos y/o donde se requiera bajo calor, generado en el
proceso de hidratacion del cemento.
II
Tipo 3. Especificado
""··..•..'··..'mente en columnas de edificaciones se emplea piedra
ric 3/4"; en vigas y losas, de 1/2" y en zapatas, hasta de 2".
cuando
se requiera alta resistencia
inicial del concreto.
Tipo 4. La cualidad esencial es su bajo calor de hidratacion.
Es indicado principalmente en construcciones de concreto
voluminosas - presas, por ejemplo - para evitar tenslonen
perjudiciales debido a cambios de volumen en la masa IIIl'
concreto.
IIRfogado grueso es identificado por su tamafio (diametro
nunal). Los tarnafios son los siguientes: 3/8", 1/2",3/4", I",
III IQ caso, el tamafio maximo nominal del agregado grueso no
I (t 'fOI'
mayor de:
8-8
H IJ
Un quinto de la menor dimension entre caras de encofrado.
8.3.2 Relaci6nagua/cemento.-El
factor mas importantequu deternun»
practicamente la resistencia del concreto, es la relacion 1lfl,11I1
cemento, es decir, la cantidad de agua aportada en el mczvlmln
comparada con la cantidad de cemento incorporad-, en la melt: Iii
No es, pues, solamente la cantidad de cemento laque determ 11111111
resistencia. Mientras menor sea la relacion aglla/cemento, J1UI or
es la resistencia que cabe esperarse.
Un tercio del peralte de la losa
Tres cuartos del espacio libre minimo entre barras de refuerzo
o paquetes de barras.
Combinando diversos tamaiios se obtienen concretos de mayor
densidad 0 compacidad, la cual se traduce favorablemente en la
calidad del concreto.
La relacion agua-cernento se expresa, por 10 general, en litroe tit
agua pOI'saco de cemento.
Los agregados no deben contener cantidades perjudiciales de
polvo, tierra, escamas, esquistos, pizarras, materia organica, sales
u otras sustancias dafiinas.
8.3.3 Especificacion de la dosificacion> Las dosificaciones suelen
precisadas en peso 0 en volumen,
Los cantos rodados, provenientes de lechos de rios, proporcionan
resistencias a la compresion similares a las obtenidas con piedra
triturada; sin einbargo, cuando la resistencia a la flexion es
requisito esencial, como es el caso de pavimentos, su empleo debe
ser restringido porque, debido a las superficies Iisas que presentan
los granos, la adherencia entre agregado y pasta de cementa es
menor que cuando se trata de piedra chancada.
Ejemplo:
En peso
Los metodos de almacenamiento y manejo de los agregados
deberan pennitir el control del proporcionamiento en obra, de
acuerdo a la dosificacion propuesta en cada proyecto en particular.
8.2.3 EI agua.- EI agua para el mezclado debe ser limpia y no estar
contaminada con aceites, acidos, alcalis, sales, materia organica
u otras substancias que puedan ser dafiinas al concreto, al acero 0
elementos embebidos. Desde luego, el agua potable puede emplearse sin ningun reparo.
8.3
DOSIFICACION DE LAS MEZCLAS
8.3.1 Dosificaci6n.- Las dosificaciones de las mezclas, es decir las
cantidades de ingredientes que las conforman, son propuestas
teniendo en cuenta principalmente la resistencia del concreto,
prevista en cada proyecto en particular; y, tambien, la apropiada
consistencia, a efecto de que la mezcla pueda ser colocada y
compactada en los encofrados, sin segregacion de sus componentes ni perdida de homogeneidad.
SUI
En volul11en
Cemento
42.5 kg
Cemento
Arena
106 kg
Arena
2.5
Piedra
160 kg
Piedra
4
Agua
26 It
Agua
26
Cabe sefialar que es po sible, conociendo los pesosespecificos de
los rnateriales, convertir dosificaciones expresadas en peso a
dosificaciones en volumen.
8.4
MEDICION DE LOS MATERIALES DE LAS MEZCLAS
8.4.1 Medicion de los materiales> Sin duda, la medici6n pOI'peso es
la que ofrece mayor exactitud y confiabilidad, sin embargo,
especialmente en obras pequefias 0 de tamafio medio,es usual la
medici6n por volumen 0 una combinacion entrOarnbosprocedimientos. Lo esencial es que la medicion se realicecuidadosamentc.
8.4.2 Medicion del Cemento> Ha sido ya sefialado quelas bolsas de
cemento tienen un vol limen de un pie cubico y42.5 kg de peso;
esta circunstancia facilita la medicion, tanto POl' peso como en
volumen.
8-10
It II
8.4.3 Medicion de los agregados.- La medici6n por peso puede realizarse
mediante balanzas de plataforma (romanas). En obras que
demandan grandes volumenes de concreto y estricto grado de
control se emplea plantas dosificadoras.
En los metodos usuales de dosificaci6n de mezclas se considers
que los agregados estan saturados, pero superficialmente secos.
En esta condici6n los agregados no absorben ni ceden agua durante
el mezclado. En la practica, sin embargo, es poco probable que ello
ocurra.
Naturalmente, cuando se usa balanzas debe agregarse el peso de
las carretillas. Para facilitar el control de las pesadas y agilizar el
procedimiento, es conveniente incorporar tara a la carretilla que
transporta el agregado de menor peso; de esta manera, la aguja de
la balanza rnarcara el mismo peso, independientemente del
agregado transportado.
Los agregados parcialmente secos absorberan parte del agua
afiadida, en tanto que los extremadamente humedos aportaran el
agua libre que contienen: en ambos casos, se modificara la cons istencia prevista en el disefio de la mezcla.
Para dosificar en volumen se utiliza generalmente carretillas. Las
cargas se controlan mediante marcas apropiadas hechas en el
interior de las carretillas.
Ademas, en el segundo caso la resistencia del concreto sera menor
que la prefijada, dado que la relaci6n agua/cemento aumenta; por
10 tanto, sera preciso reajustar la cantidad de agua de mezclado.
Para establecer las marcas es util definir el volumen mediante un
cajon de madera de un pie cubico; por ejemplo, si la dosificaci6n
es 1:2.5:4 (cemento, arena, piedra) se deposita en la carretilla el
volumen de2.5 pies cubicos de arena, luego de enrasarel agregado,
en el interior de la carretilla : se marca con pintura la altura que
alcanza el material; la carretilla debe identificarse para evitar
errores. Igualmente, se procede con el agregado grueso (piedra),
tarnbien identificando las carretillas.
De 10 expuesto, se deduce lanecesidad de evitar regar excesivamente
los agregados antes del mezclado, practica incorrecta y que atenta
contra la regularidad de la resistencia del concreto.
Si bien es cierto que el esponjamiento de la arena por humedecimiento, puede restar precisi6n en la medicion, el procedimiento
descrito proporciona unmejor grado de control que el usualmente
empleado en obras pequefias, mediante el cual Ia medicion se
realiza par simple apreciaci6n de la carga de las carretillas.
8.4.4 Medicion del agua.- Ha side ya sefialado que la resistencia del
concreto depende principalmente de la relaci6n agua/cemento. Si
la cantidad de cementa es debidamente controlada - por peso 0 por
volumen -, la medici6n del agua aportada para el mezclado
constituye el factor esencial para lograr uniformidad de la resistencia. En efecto, una cantidad de agua mayor que la especificada
en la dosificaci6n dara como resultado menores resistencias
que las previstas.
Ciertamente, lograr la exacta cantidad de agua implica diversos
factores, presentes en 1a practica de obra; uno de ellos es la condici6n de humedecimiento de los agregados.
En obras que demandan considerable volumen de concreto y
estricto~ controles, se dispone generalmente de equipo apropiado
y se aplican adecuados metodos que permiten efectuar las correcciones pertinentes.
En obras de tamafio pequefio 0 en las que no se cuente con equipo
para medir el agua de mezclado, la medici6n puede hacerse empleando latas. Si se realiza cuidadosamente, este metodo ofrece
relativa uniformidad de los resultados.
El procedimiento consiste en marcar, en el interior de una lata, de
capacidad apropiada, la altura hasta donde debe Uegar el agua.
Asi, por ejemplo, si la dosificaci6n indica una relaci6n agua /
cementa de 26 litros par saco de cemento, vertemos en la lata
13 litros (esto en raz6n dellimitado tarnafio de las Iatas concrecreteras), luego marcamos el nivel que alcanzael agua; esta marca
nos servira para controlar el volumen de agua.
Obviamente, por tanda que incluya un saco de cemento, el
operador vertera en el tambor de la mezcladora dos latas can agua.
Para evitar confusiones, las latas, calibradas de acuerdo a 10 expuesto, seran marcadas can pintura, indicando la clase del concreto.
Por supuesto, la eficacia del procedimiento descrito dependera de
la responsabilidad del operador de Ia mezcladora.
H I
8-12
8.5.3 Tiempominimodebatido.-Eltiempomfnimodcbntitlntl
t'1111
del tamafio y eficiencia de las mezcladoras. Para lI1o~olllrh"'lll
convencionales, de 6 a 16 pies cubicos, el tiempo m Inimu ~''t dl 1111
minuto y medio.
Si en obra se realizan ensayos de asentamiento, variaciones notorias de la consistencia seran indicativas de modificacion de la
cantidad de agua prevista en la dosificaci6n.
8.5
EI tiempo minimo se cuenta a partir del inicio del batido y 1111111.
todos los materiales se encuentren en el tambor de la l'tH.'~ Indol I
MEZCLADO
8.5.1 Objetivo del mezclado.- La finalidad del mezclado es lograr que
las superficies de los agregados sean totalmente cubiertas por la
pastadecemento;asimismo,asegurarqueJamezclaseahomogenea
en cualquier porcion de su masa.
No es conveniente una duracion exagerada de batido porquo pilI iiI
ocasionar el descenso de los agregados, en especial en mu:t.chttl!ll I
de eje inclinado; igualmente, puede ser causa de perdida de III''' I
por evaporacion y, en consecuencia, de modificacion de III CUII .. I
tencia de la mezcla.
8.5.2 Tipos de mezCladoras.- Las mezcladoras son de diversos tipos y
tamafios. Con referencia al eje de rotacion, las mezcladoras son
de dos tipos: las de eje horizontal y las de eje inclinado.
8.5.14 Secuencia de carga de la mezcladora.- Respecto a In SOCII[ III 11
de carga cabe distinguir entre mezcladoras de eje horizontnl t ""
to Iva de carga y las de eje inclinado sin tolva de carga.
Los sistemas de carga y descarga tambien diferencian a las
mezcladoras y tienen sustancial importancia, tanto en el rendimiento
como' en el control de Ja medici6n. Las mezcladoras de eje
horizontal y provistas de tolvas de carga ofrecen mayores ventajas
relativas; en efecto, en este tipo de mezcladoras la carga se efectua
con carretillas y, ademas, mientras se realiza el batido es posible
cargar la tolva para la tanda siguiente.
En las mezcladoras de eje horizontal, la carga de los I1UI(l filii I
(cemento, arena y piedra) se efectua en la tolva. En CHI(,' C,I' ...
primero se deposita en ella parte de la piedra y la arena, JlI~)(nI I
cementa y, finalmente, la parte restante de la piedra. Clu'Kfltln I.
tolva se procede a introducir en el tambor parte del 'IKIIil 1
continuaci6n se carga el tambor y se afiade la parte restunu- tl I
agua.
Los tamafios 0 capacidades de las mezcladoras son de 3 1/2, 6, 11,
16 pies cubicos y aun mayores. La capacidad de las mezcladoras
se refiere al volumen de descarga y la eleccion depende del
volumen de concreto requerido por jornada de trabajo.
No hay que cargar las mezc1adoras mas alla de su capacidad, ni
operarlas a velocidades mayores que las estipuladas por los
fabricantes.
Los rendimientos aproximados de las mezcladoras convencionales
son:
Capacidad
(pies cubicos)
6
11
16
Volumen por
tanda
(m')
0.15
0.30
0.45
Rendimiento por
jornada de 8 horas
(m")
25
40
60
En las mezcladoras de eje inclinado es recomendable inllOchllll
en primer termino una parte de la piedra y del agua hac it mh.
girar el tambor, luego se deposita el cemento, el resto dulllMlil
y la arena y, finalmente, el resto de la piedra.
8.6
MANIPULACION
Y TRANSPORTE
8.6.1 Equipo para transportar concreto.- En obra, el COnOl c 111 I
transportado empleando diversos equipos y metodos. La Hult1et 1011
del equipo y procedimientos de transporte depende dol volunu II
del concreto portransportar, de las caracterfsticas de In olu II, tit III
condiciones ambientales previstas, entre otras. En In pl(\OII 11 I
usual emplear una combinaci6n de dos 0 mas med ios de (11111 J1f11 I
8.6.2 Consideraciones tecnicas.- EI concreto debera 501' tran pOll "I •
desde la mezc1adora hasta su colocacion, tan rapido 01111111 t
posible y adoptando medidas para mantener la unl 1m IIlId 11111
homogeneidad
de la mas a de la mezcla, es dcch , I VI'
11
II
8-14
M 1
posibilidad de segregacion 0 separacion de sus componentes,
especialmente cuando las mezclas son sueltas.
Cuando el concreto es transportado en carretillas debe procurarse
que las superficies de transite sean sensiblemente planas y libres
de marcadas ondulaciones a efecto de evitar la separacion de los
materiales del concreto durante el acarreo.
Respecto al transvase del concreto a tolvas 0 baldes y aun a las
mismas carretillas es conveniente que el material caiga verticalmente yen el centro de la tolva 0 baldes.
8.7
COLOCACION DEL CONCRETO
8.7.1 Coosideraciones generales> Los objetivos deseables, referidos
a la colocacion del concreto, son: que la mezcla fluya unifonnemente en el interior de los encofrados sin perdidade homogeneidad,
ocupe totalmente los espacios de los encofrados y, desde luego,
rodee integramente las barras de refuerzo a efecto de asegurar la
adherencia entrelas mismas y el concreto.
La compactacion de la mezcla puede hacerse por chuzeo 0 emplean do vibradores. EI chuzeo es aceptable si se trata de mezclas
sueltas. En mezclas secas y plasticas el procedimiento mas apropiado es elvibrado,
8.7.2 Recomendaciones
sobre la colocaci6n del concreto
a)
El acero de refuerzo hade estar limpio. Quitese del acero todo
revestimiento 0 salpicadura de mortero endurecido.
b)
EI concreto debera colocarse 10 mas cerca de su posicion
definitiva. Evitar concentrarlo en un determinado lugar
obligando a posterior acarreo 0 corrimiento dentro del encofrado; esta practica deviene en segregacion porque el mortero
tiende a f1uir mas alla del material grueso.
c)
Por 10 general, ha de vaciarse en capas horizontales de espesor
uniforme que no exceda de 30 a 45 ern. Cada capa debe compactarse adecuadamente antes de proceder al vaciado de la
siguiente eapa. Asimismo, cada capa debera colocarse cuando
la precedente aun se encuentre en estado plastico a fin de
permitir la penetraci6n del vibrador y asi lograr una masa
monolitica en toda su altura.
d)
En superficies de encofrad~ inclinadas (rampas, escaleras,
etc.) el vaciado debe iniciarse en la parte baja de la superficie,
prosiguiendose con el llenado hacia la parte superior.
e)
En columnas y muros altos, la caida libre del concreto plll.ld~
ocasionar segregacion de los agregados, acumulandose 1011 til)
rnayor tamafio en la parte baja. En estos casos es recomendable
el vaciado mediante chutes metalicos 0 man gas de 101la, 0 II
traves de "ventanas", habilitadas para este proposito en los
encofrados.
8.7.3 EI vibrado del coocreto.- La vibracion del concreto es un pro..
cedimiento particularmente recomendable para compactar mezclas
secas 0 plasticas. Consiste en someter el concreto fresco a impulsos vibratorios, permitiendo que, al momenta de su colocaci6n en
los encofrados, f1uya con facilidad.
Ello es explicable porque la vibracion reduce sustancialmente (;II
rozamiento interno entre los aridos del concreto, comportandose
entonces (la mezcla) como si fuera un Jiquido con particulas (los
agregados) en suspension.
EI tipo de vibrador corminmente empleado en edificaciones es 01
de inmersion, es decir, que la aguja 0 "cabezote" del vibrador so
introduce en la masa del concreto durante la colocaci6n.
Los vibradores son accionados por motores a gasolina, 0 electricos,
Las caracteristicas tecnicas determinantes en la elecci6n del tipo
de vibrador son la potencia del motor y la frecuencia, es decir 01
numero de impulsos vibratorios que emite la aguja 0 cabezote.
Ademas, debe tenerse en cuenta la longitud del cable, el tamafl.o y
la forma de la aguja vibratoria.
La frecuencia se expresa en numero de vibraciones por minute,
que emite la aguja 0 cabezote. Los valores de la frecuencla
fluctuan entre 3,000 y 12,000 vibraciones por minuto, y aun
mayores.
La frecuencia influye decisivamente en la eficiencia de los vlbradores. Las bajas frecuencias ponen en movimiento los agregados
gruesos, las altas frecuencias actuan en el mortero; por 10 tanto,
los vibradores de baja frecuencia requieren mayor potencia. POI
el contrario, cuando son seleccionados vibradores de alta frecuen
cia se consigue efectos similares con motores de mellor potenola
En conclusion, preferentemente es recomendable emploar vi
bradores de alta frecuencia.
HI'
La vibracion no solo confiere a las mezclas mayor fluidez, tal
como ha side ya sefialado. Tambien contribuye en la compacidad;
no obstante, cuando se trata de mezclas de consistencia suelta 0
hurnedas 10 probable es que los agregados gruesos desciendan al
fondo, mientras que la pasta y la arena fluyen hacia arriba, dando
lugar a la perdida de homogeneidad en la masa del concreto y la
forrnacion de "cangrejeras"
Respecto al procedimiento de operacion de los vibradores deben
tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones:
a)
EI equipo debe ser operado por personal responsable y suficientemente capacitado en su manejo.
b)
La aguja 0 cabezote debe insertarse verticalmente en la rnasa
del concreto, evitando movimientos bruscos, tanto en la insercion como en la extraccion; adem as, no debe utilizarse
para desplazar lateralmente el concreto.
c)
EI vibrador debe penetrar hasta el fonda de la capa de vaciado
y por 10 menos 15 em dentro de la capa precedente.
d)
Las inserciones estaran distanciadas entre 40 a 60 ern.
e)
EI tiempo de vibrado en cada insercion sera el necesario para
lograr una compactaci6n completa. Por 10 general, el tiempo
de vibrado en cada insercion es de 5 a 15 segundos.
Un exceso detiempo de vibracion concentradaen un solo sitio
podria dar lugar a segregaci6n en la masa de concreto.
f)
No doblar en angulos cerrados el cable del vibrador a efecto
de evitar su deterioro.
g) En toda obra de importancia es necesario tener a la mano
. un vibrador de reemplazo, en caso de averia del vibrador
en uso.
h)
En techos aligerados el vibrado del concreto de las viguetas
suele ocasionar el desplazam iento de los ladrillos huecos. En
este caso, la compactacion por metodo manual (chuzeo) es
una alternativa aceptable, siempre y cuando se rea lice cuidadosamente.
8.8
CURADODELCONCRETO
8.8.1 Generalidades.Colocado el concreto, es indispensable H1IlIi
nerlo en condiciones apropiadas de humedad y temporaturn 'Itl!
permitan obtener la resistencia prevista. Al conjunto de accroru
y precauciones que contribuyen en el propos ito indicado lie It' ~I
signa "curado del concreto"
La perdida de humedad del concreto esta vinculada con I I
condiciones ambientales presentes en cada obra en purti~ult1l
principalmente durante los primeros dias despues de la COIOOIlOIOIl
EI excesivo calor, la sequedad del aire, y los fuertes viento (:III
tribuyen en la evaporacion del agua incluida en la masa del 0011
creto.
Ademas de la disminucion de la resistencia por efecto de POldltl
de la humedad, existe potencial riesgo de agrietamiento d~hldllil
retraccion, Una superficie desmenuzable 0 agrietada es ind ie'l tJl \III
de curado inicial inadecuado.
El curado debe iniciarse tan pronto como sea posible sin oca 1011"1
dafios a la superficie del concreto. Ellapso minimo de cunuln
recomendable es de siete dias, debiendo mantenerse el COllOI Urtlltl
mas saturado posible.
8.8.2 Procedimientos de curado.- Existen diversos rnetodos parn Itllll1
tenerel concreto humedo, siendo el mas usual el riego contim II I eh
las superficies procurando que estas no sequen entre dilltll1';1
aplicaciones de agua; los ciclos alternados de humedificn i~ll1'
secado originan cuarteaduras y agrietamiento del concrete
Las superficies verticales (columnas y placas) deben cubrii r Illtl
mantas de yute 0 lonas de algodon, permanentemente humedc Itl I
En pavimentos y en losas de techos, el metodo de anegar 0 111I1I1t111
las superficies es empleado a menudo. Para retener el agun (]1 II
superficies es usual formar pequefios diques de tierra ("at I ()C UIII, I
en el contorno de las losas y pavimentos. Extender arcnn II II
superficies contribuye en mantenerlas humedas,
Otros procedimientos tambien son empleados, tnle~ lUIl!!1 I I
aplicaci6n de peliculas 0 membranas impermeables, III, INI 111'
que retienen el agua impidiendo la desecaci6n. Las I11muh.II" I I
compuestos deben aplicarse 10 mas temprano posibl«
1111
11".,'1
8,..18
la prematura perdida de humedad; si ello no es factible, debera
mantenerse humedo el concreto hasta la aplicaci6n de las mernmembranas. Es pertinente indicarque laaplicaci6n de este metodo
de curado requiere especificaciones precisas de los proveedores
de estos productos y, desde luego, la aprobacion del ingeniero
residente 0 supervisor.
8.9
Adernas, se necesita una cuchara para verter el concreto dent! 1:1 ~I I
molde, y otras herramientas de albafiileria: plancha, badi1~(i).I t
l!Scm
CONTROL DE LA RESISTENCIA DEL CONCRETO
8.9.1 Verificacion de la resistencia.- La resistencia del concreto (f'c)
exigida en pIanos y especificaciones se refiere a la resistencia que
debe alcanzar el concreto a los 28 dias a partir de su elaboracion,
La verificaci6n de la resistencia se realiza mediante ensayos a
compresi6n de probetas moldeadas en obra. Los ensayos se realizan a los 28 dias de elaboradas las probetas, aunque en la practica
de obra se suele efectuar ensayos antes de este lapso; por ejemplo,
a los 7 dias 0 cuando 10 estime conveniente el ingeniero supervisor
de la obra.
Por cada muestra de concreto se moldeara rninimo dos pro betas.
El valor representativo del ensayo de una muestra de concreto es
el promedio de los resultados de los ensayos de las dos probetas.
En algunas especificaciones tecnicas se exige que' sea el promedio
de los ensayos de tres pro betas, 10 cual, sin duda, confiere mayor
representatividad al resultado.
Fig. 8.2 Molde de acero, para elaboracion de probetas de ensayo.
8.9.3 Las muestras de concreto.- Una muestra es una porcion d I
concreto cuya resistencia se trata de comprobar mediante l I
ensayo de probetas elaboradas con concreto proveniente de dllil.Jllt
muestra. EI volumen de la muestra no sera menor de un pie c(lIhh:lu
(30 litros aprox.).
La resistencia a los 7 dias es aproximadamente 70 a 75% de la
resistencia a los 28 dias; por 10 tanto, es indicativa de la resistencia
final.
En general, las muestras deberan ser representativas del conon ItII
cuya resistencia se trata de verificar. No deben adoptarse crituJlI-m
o metodos selectivos que desvirtuen el prop6sito del mucstree
Aderrias, los resultados de ensayos a los 7 dias u otras edades,
brindan informacion util para determinar los plazos de desencofrado.
Cuando se trate de concreto batido en mezcladora las muosu tl'1
seran obtenidas a la mitad dellapso de la revoltura. En el cn~G}
d
concreto premezclado debera descartarse como muestras lui'lcit'"
cargas correspondientes al inicio y terrnino de las mismas,
8.9.2 Equipo y herramientas
para fa elaboracion de probetas.- Los
moldes utilizados para la elaboraci6n de las probetas son gereralmente de acero, tienen la forma de un cilindro recto de 15 em de
diametro y 30 ern de altura (Fig. 8.2). Han de ser suficientemente
resistentes para soportar las condiciones del trabajo de moldeado.
Para la compactaci6n y moldeado se requiere de una barra de acero
liso y secci6n circular de 5/8" (16mm) de diametro y 60 em de
longitud; uno de los extremos terminara en forma de semiesfera.
Las muestras de concreto seran protegidas de laacci6n del sol y ~hI
viento durante ellapso comprendido entre la tom a de las J11L1C'fh I
Y el moldeado de las pro betas, perfodo que no debe sobrepa III .l
de 15 minutos.
IM).4
Moldeado y curado de probetas.- Para moldear las pJOlb ~II
debera seleccionarse un sitio apropiado, con superficie hOJ1ilzHlltl
y plana, libre de vibraci6n, y de preferencia bajo techo,
8-20
Antes del inicio del moldeado, es necesario verificar los dispositivos
de cierre de los moldes; igualmente, comprobar que las juntas
entre los moldes y las placas de asiento esten selladas, para evitar
escape de la pasta de cementa a traves de elias.
Tambien es preciso constatar la perfecta verticalidad de los
moldes, respecto a las placas de asiento de los mismos. De igual
manera, limpiar la superficie interior de los moldes, cuidando que
no existan residuos de mezcla u otros elementos extrafios,
Finalmente, para desmoldar con facilidad es conveniente aplicar
una ligera capa de aceite mineral a las superficies interiores de los
moldes.
Si es preciso, el concreto de la muestra puede ser remezclado con
lampa antes de proceder al moldeado
El concreto es colocado en el molde en tres capas, cada una de un
tercio de la altura del molde. Cada capa es compactada mediante
la aplicacion energica de 25 golpes de la barra descrita en el
acapite 8.9.2; en las ultimas dos capas la barra debe penetrar 2 a
3 em en la capa precedente.
La ultima debera co lmar el molde, procediendose luego a enrasarla
con el borde superior del molde, sin agregar material.
Durante la compactacion de cada capa es conveniente golpear
ligeramente las paredes del molde a fin de evitar vacios que
eventual mente pudieran producirse.
El enrase se efectua con una regla rigida de acero, apoyandola en
el borde del molde. La superficie terminada sera plana, horizontal
y uniforme.
Los moldes seran identificados mediante tarjetas en las que se
anotara el numero de la probeta, fecha del vaciado, lugar de
colocacion y otros datos que se considere relevantes.
Las pro betas seran retiradas de los moldes a las 24 horas de
moldeadas.
Para identificar las probetas .se marca en elias los datos de la
correspondiente tarjetadel molde. Las marcas se hacen empleando
lapiz indeJeble 0 pintura aplicada con pincel, cuidando de no
estropear las superficies de las probetas.
Inmediatamente despues de desmoldadas, las pro betas deben ser
sometidas a curado.colocandolas en recipientes con agua potable.
~l agua debe cubrir completarnente todas las caras de las pl'Ob~lll i,
sm estar expuestas a corriente 0 goteo.
Las ~robetas seran remitidas al Iaboratorio entre las 48 y 72 hOI I
previas al ensayo. El envio sera hecho en cajas de madera. LlI~
pro betas estaran rodeadas de arena humeda, en espesor no mellor
de 5 cm.
En la guia de remision debera indicarse la fecha
deben realizarse los ensayos.
0
edad en que
8.9.5 Informes y ~egistl'o de resultados.- Los resultados de los ensaYOtl
son p~oporelOnados por lo.s~aboratorios en informes que indicull.
adem as del nombre del solicitantey la procedeneiade las probouu,
la clave de identificacion de las mismas, la fecha del ensayo, Y
edad de las probetas, es decir los dias transcurrido, a paltir de lHI
elaboracion.
h;
En la obra debera Ilevarse cuidadoso y ordenado registro de los
ensayos, en el que se anotaran los siguientes datos: identificaci611
de la pro beta, feeha del vaciado, fecha del ensayo, edad de In
pro beta, resultado del ensayo, ubicacion de la zona 0 elernento cit,
la estructura que eorresponde a la muestra, numero del certificatio
dellaboratorio y toda otra informacion que se juzgue convenionte
anotar.
El registro ordenado de ensayos posibilitara la evaluacion dill
los resultados y el control de calidad del concreto.
9
APENDICE
CANTIDAD DE MATERIALES POR
UNIDAD DE METRADO
La siguiente tabla facilita la fonnulaci6n de requerimientos de materiales.
Ejemplo: Si el metrado de cimientos de una obra es de 30m3, la cantidad de matel1i~llt"l
requeridos para esta partida sera:
Cemento
Honnig6n
Piedra grande
30 X 3
30 X 0.90
30 X 0.45
PARTIDA
UNIDAD
CIMIENTOS PARA MUROS
PORTANTES
Concreto: cemento-hormigon
proporci6n 1:10 + 30% de piedra grande
m3
SOBRECIMIENTOS
Concreto: cementa - hormig6n
1:8 + 25% de piedra mediana
mJ
SUnZAPATAS
Concreto : cemento-hormig6n
1:8 + 30% de piedra
3" m2
1113
= 140 kg/ern
f' c = 175 kg/ern'
MATERIALES
bolsas
Cementa
Hormig6n
Piedra
3.00
0.90
0.45
Cemento
Hormig6n
Piedra
3.80
0.90
0.40
bolslIS
Cemento
Hormig6n
Piedra
3.00
0.90
0.45
bolsns
Cemento
Hormig6n
0.30
0.10
bolsnn
ml
Cernento
Arena
Piedra
7.50
0.50
0.80
bolHIIH
Cemento
Arena
Piedra
8.50
0.50
l\t:illl"~
mJ
mJ
1113
1113
I11J
1:10
SOLADOS PARA ZAPATAS,espesor
Cemento - Hormig6n 1:10
CONCRETO
f' c
= 90 bolsas
27 mJ
13.5 m"
0.80
1113
ml
m~
m~
111
JIll
IJ
9-2
Bloques de concreto, mortero
cemento - arena I : 5
f' c
= 210 kg/ern?
MUROS DE ALBANILERIA
De ladrillos de arcilla "King Kong",
mortero : cemento - arena 1:5
De cabeza
De soga
Cemento
Arena
Piedra
9.50
0.50
0.80
bolsas
ml
ml
m2
De soga
/
Ladrillos
Cemento
Arena
56
0.45
0.06
Vnid.
bolsas
Ladrillos
Cemento
Arena
36
0.25
0.04
Vnid.
bolsas
ml
ml
Ladrillos
Cemento
Arena
Ladrillos
Cemento
Arena
72
0.50
0.08
36
0.25
0.04
Unld,
bolsas
m3
Vnid.
bolsas
ml
De soga
Ladrillos
Cemento
Arena
68
0.45
0.06
Unid.
bolsas
Ladrillos
Cernento
Arena
36
0.20
0.Q3
Unid.
bolsas
ml
ml
De ladrillos de arcilla, tipo "corriente" ,
mortero : cemento - arena 1 : 5
De cabeza
Dc soga
Mortero : cemento - arena,
I: 4
TERRAJEO
Ladrillos
Cemento
Arena
110
0.55
0.10
Ladrillos
Cemento
Arena
55
0.25
0.04
Unid,
bo1sas
m3
Vnid.
bolsas
m)
0.20
IJ"ltl
buill'
0.04
lt~
Bloques
Cemento
Arena
12
0.25
0.05
Unld
Cemento
Arena
0.16
0.02
bolsll~
Cemento
Arena
0.14
0.02
bolsn«
Cemento
Horrnig6n
0.50
0.13
bOlslI!I
Cemento
Hormig6n
0.40
0.10
bolsns
Cemento
Arena
0.25
0.05
bolsun
Losetas
Cemento
Arena
1.05
0.20
0.03
m2
Losetas
Cemento
Arena
1.05
0.20
0.03
1112
Cemento
Horrnig6n
Arena
0.60
0.13
0.01
boIH.-
bolsnN
m3
m~
m2
DE PAREDES
Mortcro : cemento - arena
1 :5
FALSOS PISOS
Concreto cementa - horrnig6n
12
Bloques
Cemcnto
Arena
m2
CIELOS RASOS
tIl3
m2
1: 8
Espesor 4"
Espesor 3"
De ladrillos "pandereta'', mortero 1 : 5
De cabeza
0.20
Ancho
De ladrillos de arcilla Icaro,
mortero: cementa - arena I: 5
De cabeza
0.15
Ancho
CONTRAPISOS
De 4 em. Concreto : cemento - arena
m2
PISOS
De losetas corrientes de 20 x 20 cm.
Mortem: cernento - arena I: 5
m2
De losetas venecianas de 30 x 30 em.
Mortero : cementa - arena 1 : 5
De concreto, cementa - hormigon 1: 8
Espesor 4"
1113
m3
m3
bolsn~
1113
bolslI_
m3
m1
m!
9-4
Espesor 3"
De concreto de 140 kg/ern'
Espesor 4"
Piso de may61icade 15 x 15
Baldosas ceramicas
0.45
0.10
bolsas
Arena
0.01
Cemento
Arena
Piedra
0.80
0.05
0.08
bolsas
May6lica
Cementa
Arena
Porcelana
1.05
0.25
0.03
0.15
rn2
Baldosas
Cementa
Arena
1.05
0.25
0.03
rn2
m3
m3
Cemento
Arena
Piedra
0.80
0.05
0.08
m3
rn3
May6Jica
Cemento
Arena
Parcelana
1.05
0.14
0.Q2
0.15
rn2
Z6calo
Cemento
Arena
1.05
0.02
0.002
ml
1113
Cemento
Arena
0.02
0.002
m3
Cemento
Arena
0.10
0.01
bolsas
Ladrillos
pasteleros
Cemento
Arena
Tierra
17
0.05
0.004
0.03
ladrillos
bolsas
rn3
rn3
rn3
rn3
Balsas
rn3
kg.
m2
VEREDAS
Espesor 4" ,f'c
Cemento
Hormig6n
=
140 kg/ern'
ENCHAPE
bolsas
!Tt2
Enehape de may61icade 15 xiS, rnezcla'
cementa - arena I: 4
bolsas
m3
kg.
ml
CONTRAZOCALO
De losetas, de 0.10 m.
Mortero : cementa - arena I: 4
De cemcnto, de 0.10 m ,
Mortero : cemento - arena I : 4
bolsas
bolsas
VESTIDURAS DE PASOS Y CONTRA PASOS
ml
DE ESCALERAS
Mezcla ccmento - arena
I: 4
COBERTURA
De ladrillos pasteleros, nsentados
sobre torta de barro
m3
m2
m3
ml
TMPRENTA: SERVICIO NACIONAL DE CAPACITACION PARA
LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION, SENe/CO
Av. Calladd N° 1568, Sail Borja
Lima-Peru
