Mostrando entradas con la etiqueta CONCRETO. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta CONCRETO. Mostrar todas las entradas

Aplicaciones en la vivienda del Concreto.



El concreto en la vivienda tiene un sinfín de aplicaciones, desde la cimentación en la estructura (losas, castillos, dalas, trabes, etc.), hasta los acabados (pisos y pavimentos), cisternas, etc. Lo que requiera resistencia, durabilidad, poco mantenimiento, facilidad de ejecución, se resuel-
ve con el concreto.

De las fábricas salen productos de uso tan variado como tuberías, elementos precolados (losas, muros, etc.).

En los grandes o pequeños conjuntos habitacionales, residenciales, o individualmente en cada casa, ya sea en el medio urbano o rural, el concreto está presente.

Este manual pretende enseñar su uso y aplicaciones para construir una vivienda higiénica y cómoda sin necesidad de tener conocimientos previos, sólo el deseo y el entusiasmo propio.


En cimentaciones. Dependiendo del tipo de cimenta- ción elegido, ciclópeo, zapata o losa corrida, en las dalas de desplante, en contratrabes, etcétera.

En muros. Cerramientos, muros de contención, muros colados en sitio o prefabricados.

En losas. Ya sea en entrepiso o azotea. Común, aligerada, vigueta y bovedilla, precolada, mixta, etc, en este renglón, la variedad que ofrece el mercado de sistemas de losas es innumerable. La tecnología mexicana se equipara a las mejores del mundo, y cualquier sistema que se elija, brindará seguridad.

En acabados. En pisos, trátese de interiores o exteriores. Como base para recibir otro material diferente
(firme y/o fino).

En estampados, coloreándolo, estampándolo o texturizándolo, como ejemplos: fino, escobillado, agregado expuesto grabado, rajuelado, semejando adoquines, etc. El uso de los elementos precolados (fabricado antes) se aplica dejando huellas de autos, andadores, pasillos, etc. Enmuros esencialmente para obtener texturas; hecho en obra, o en planta de prefabricados.

• En castillos, columnas, el concreto no sólo, se puede utilizar en la estructura, también ayuda a proteger
nuestra salud, almacenando el agua potable (cisterna), como depósito y en el tratamiento de las aguas negras (fosa séptica), los registros con sus tapas.

En escaleras, integrales o parcialmente fabricada en obra o planta. Para elaborar: sardineles, zoclos, repi- zones.

La única limitante es. . . ¡su imaginación !

Bancas, chimeneas, jardineras, arriates, canales, mesetas de cocina, asadores, marcos para ventanas y puertas, fal- dones,muretes, antepechos, escalones, celosías,muebles, puentes, aljibes, balastras, topes para ruedas, postes, columnas, muretes para instalaciones, pretiles, bases de calentador y gas, guarniciones, vigas, corrales, bardas, son ejemplos de lo que se puede hacer con este material.

La versatilidad del concreto se multiplica al combinarlo con otrosmateriales de origen vegetal, pétreo,mineral o artificial.

Al incorporar el acero (varilla, malla, lámina, viguetas, etc.), se refuerza su resistencia e incrementa su capacidad de trabajo a los esfuerzos de flexión, compresión, etc. Es el llamado concreto armado o reforzado.

Pero una de las principales características del concreto es su plasticidad, pues puede ser moldeado como queramos.

El moldeado se hace a base de cimbra, ya sea ésta de madera, lámina, fibra de vidrio, barro, etcétera.

Mampostería hueca de concreto: Materiales, Requisitos, Inspección, Métodos de prueba.



1  .-Definición:

Esta especificación cubre unidades de mampostería hueca de concreto, de ahora en adelante denominada bloques, fabricadas de cemento Portland o Portland-Puzolana, agua y agregados minerales con o sin  la inclusión de otros materiales.

2.-Materiales:

2.1  Cemento: Cemento  Portland o  Portland Puzolana  que  cumplan con  las especificaciones ASTM C  150 y  ASTM C340,  respectivamente.
2.2  Agregados: Piedra natural o grava triturada, arena natural o fabricada.
2.3  Agua: Inodora, incolora e insípida.
2.4  Otros  materiales: Cal  hidratada,  pigmentos  colorantes,  repelentes, sílice natural, entre otros,  que no disminuyan  la resistencia y  durabilidad de  los bloques.

3.-Requisitos fisicos:

Los bloques de concreto deberán cumplir con los siguientes requisitos a la compresión en el momento que se mandan al sitio de trabajo:


NOTA 2.-  Cuando una o varias características especiales se desean, deben ser solicitadas al fabricante  previamente y deben efectuarse  los análisis de  laboratorio  necesarios para demostrar que mantiene o mejora la calidad del producto final.

5.- Variaciones permitidas en las dimensiones:

Ninguna  dimensión  (ancho,  largo, alto), podrá diferir por más de 3 mm de las dimensiones estándar especificadas.

NOTA 3.-  Las dimensiones estándar de los bloques serán dadas por el productor.

6.-  Inspección  visual:

Todos  los bloques deberán estar en buen estado, libres de fisuras,  quebraduras y otros defectos que pudieran  interferir en la correcta colocación  de la unidad  o bien que influyan en resistencia y durabilidad de la construcción.

No  serán  objeto de devolución aquellos  bloques con pequeñas quebraduras o daños  inherentes  a  su producción  o  su transporte y entrega, siempre que  la cantidad dañada no sea mayor del 5% del pedido y que estos pequeños defectos no sean mayores de 25 mm.

7.-  Muestreo, número de unidades:

El  comprador o su  representante autorizado deberá por su  cuenta seleccionar en la fábrica, en  forma  representativa, las muestras necesarias para las  pruebas en cada lote listo para entregar y  se  permitirá un plazo hasta de ocho días para la realización de las pruebas de compresión.

Para la realización ds las pruebas de resistencia a la compresión se  deben seleccionar tres muestras de cada lote de 2 O00  bloques. Para lotes mayores de 2 O00 bloques se  seleccionarán cinco muestras adicionales por cada  !O  O00  bloques o fracción.

El costo de las pruebas correrá por parte del comprador, El fabricante brindará las unidades necesarias sin  ningún costo  para el  propietario, si  las  pruebas arrojan valores menores al especificado.

El  fabricante que desee mantener un certificado permanente de  la calidad del producto deberá establecer un servicio de Control de Calidad periódico de acuerdo con la Oficina Nacional de Normas y Unidades de Medida, con un laboratorio de materiales  reconocido para tal efecto, Se consideran  "Laboratorios  de materiales  reconocidos" al de  la Universidad  de Costa Rica y cualquier otro reconocido por la Oficina Nacional de Normas y Unidades de Medida.

8.- Método de prueba:

8.1  Identificación: Cada muestra deberá ser marcada de manera que en cualquier momento pueda ser  identificada.

La marca o identificación no deberá cubrir más del 5% del área superficial
del espécimen.

8.2  Aparatos a usar:

a)  Máquina de prueba:  deberá estar equipada con dos bloques de presión de acero de los cuales el superior es  circular y transmite  presión a  la superficie del espécimen.

El  otro es  un bloque rígido sobre el que descansará el espécimen. Si  el área de presión de los bloques de acero no es suficiente para cubrir el área de  la muestra, planchas o platos de acero serán colocados entre estas y la muestra.

b)  Bloques y platos de presión de acero: la superficie de estos bloques y platos deberá ser plana con variaciones de no más de 0,02 mm por cada 150 mm en cualquier dimensión del plano.

El  centro del bloque circular de acero del plato o plancha de acero si  es usado, deberá coincidir con el centro de la superficie de presión del espécimen.

El  bloque circular de acero deberá sostenerse  firmemente en su  sitio pero estará libre para girar en cualquier dirección, El diámetro de  las caras de estos bloques de acero deberá ser mayor de 15 cm y si  se  usan platos, el grueso  de  los mismos será  por  lo menos  igual a  una  tercera parte de  la distancia comprendida entre  la orilla del bloque de acero circular y la esquina más distante de la muestra, En  ningún caso será menor de 12,5 mm.

8.3 Muestra de prueba:  Deberán  ser examinadas  dentro de  las 72 horassiguientes de su entrega al  laboratorio,  Durante ese tiempo se mantendrán  la  temperatura y aire normales del laboratorio.

Se  prepara pasta de yeso-concreto de especiales condiciones en la resistencia, ya que deberá resistir una fuerza comprensiva de 25 kg/cm2  cuando se prueba su  resistencia en cubos de 5 cm, dos horas después de su  preparación  (mezcla de  1-1  o  1-2  yeso-cemento, más agua suficiente  para  la consistencia deseada).

Esta pasta se esparce uniformemente  sobre superficie no  absorbente, generalmente plancha  de acero, que ha  sido cubierta  ligeramente  con  aceite; se puede omitir el uso de aceite si  la superficie de la plancha  y la de  la muestra se pueden separar sin dañar la cubierta de yeso a formar.

La muestra se  coloca sobre esta pasta y se  presiona manualmente hacia abajo. Una vez seca la pasta y  formada la cubierta sobre los bordes superficiales de la unidad, se  levanta esta y se comprueba que  la cubierta está bien hecha.  Si no  lo está, se  quita completamente  de la  superficie del bloque y se repite el proceso.

Los dos lados de la muestra deberán ser  cubiertos formando dos superficies lisas y paralelas. El  promedio del  grueso de esta cubierta no  deberá exceder 1  /2 cm. Deberá esperarse al menos 20 horas antes de verificar las pruebas de resistencia correspondientes.


8.5  Procedimiento:

a)  Posición:  las muestras deberán  ser probadas  con el centroide de  su superficie de  presión alineado verticalmente con el centro del cojinete axial de empuje a presión de la máquina de prueba.

Unidades 100%  sólidas  y unidades huecas  especiales para usar con  los huecos en posición horizontal, pueden ser probadas en la misma dirección de uso.

b) Velocidad de prueba: la carga de la primera mitad de la carga máxima esperada se hace a velocidad  conveniente. A continuación, los controles de la máquina  deben  ajustarse para  realizar un movimiento  uniforme, de manera que  la carga restante  sea aplicada en no menos de 1 y rio mas de  2 minutos.

8.6  Cálculos:

La resistencia compresiva de los bloques  se tomará como máxima carga en kilos dividida por el área total de la unidad.

Area bruta o total es el área de la sección perpendicular a  la dirección de la carga, incluyendo el área de las celdas o huecos,

8.7  Si  las primeras muestras del  lote fallan en  cumplir  los  requisitos exigidos, el comprador tomará nuevas muestras del lote retenido y se  le harán las pruebas de  resistencia  correspondientes. Si  este  segundo  grupo  falla,  el  lote completo será devuelto,

El costo de  las pruebas será pagado por el comprador, excepto en el caso en que el lote no cumpla con los requisitos de resistencia especificados. En este caso, el fabricante deberá, además de recibir los bloques devueltos sin costo para el comprador,  reconocer el costo de  las pruebas que demuestran que esa partida de bloques no cumple con las especificaciones.

Mampostería con columnas de concreto reforzado, Chorreadas en SITIO.



Este sistema constructivo no es  el utilizado en la vivienda de bajo costo, sino  en aquellos casos donde utilicen techos pesados:  artesonado,  tejas, etc., y también en paredes  altas o cualquier otra variante que  requiera aumentar el refuerzo de  las paredes .

Este sistema también permite estructurar viviendas de dos pisos. 

TIPOS DE REFUERZOS VERTICALES



a. En las esquinas se chorrean  columnas de concreto, y se deben colocar 7 # 3 con 2 aros # 2 a cada 20 crns (ver Figs. 45 y 48).

b.  En  las terminaciones de paredes se  chorrean columnas de concreto, y se  deben colocar 4 # 3 y aros # 2 a cada 20 crns (ver Fig. 46).

c. En  las uniones de paredes  se chorrean columnas de concreto, y  se  deben colocar 8  # 3 con 2 aros  # 2 a cada 20 cms  (ver Fig. 47 y  49).

d. Cada 80 cm  se debe colocar una varilla vertical # 3, y se  rellena con concreto.

Lo especificado en este apéndice se debe complementar con los  requisitos mínimos que aparecen  en  " Mampostería con  refuerzo  integral" (e, g, h,  i,  j,  k)  y además con refuerzos horizontales en paredes.









La construcción del cargador con Viga-Bloque.




El  cargador se puede construir utilizando el viga-bloque modular para cargador, de 12 x 20 x 20 cm (ver Fig. 44).

También en este caso los bloques sobrantes pueden completar horizontalmente una hilada.

Este  sistema  constructivo permite ver  la pared entera de bloques, cuando están colocados con cuidado,  lo  cual resulta agradable y  permite dejarla  expuesta  y ahorrarse el repello.

Es  conveniente planificar  la construcción de paredes y ventanas cuando se  usa este sistema de  viga-bloque para  determinar el número de ellos, simplificar la construcción y  que no haya desperdicio.


Contruscción de la Viga Corona y Viga Banquina con Viga Bloque.



UTLIZAClÓN DE VIGA-BLOQUE EN REFUERZOS HORIZONTALES DE  PAREDES

a. En  paredes se  utiliza viga-bloque con 1  # 3 corrugada con ganchos, colocada longitudinalmente en la celda, cada 4 hiladas.

Esta sustituye a la tradicional # 2 con gancho que se pone cada dos hiladas entre la pega de los.bloques  (ver Fig. 43).

b.  En el viga-bloque  se tapa  la parte  de abajo con papeles  para  retener el concreto.

c. Al  quedar la #3 dentro de la masa de concreto, habrá un mayor agarre entre las varillas y la pared,  lo  cual puede disminuir las grietas por retracción  (disminución de volumen al secarse).

VIGA BANQUINA

Al emplear este sistema es  recomendable  calcular el número de bloques en sentido vertical para que el viga-bloque coincida con la parte inferior de la ventana, para que a la vez sirva de banquina, utilizando 2 #3 y ganchos #2 cada 20 cm (ver Fig. 43).

VIGA-BLOQUE  PARA VIGA CORONA

a. Para construir la viga corona se coloca  el viga-bloque  y las correspondientes  2 #3 inferiores, con sus aros # 2.

b. Previamente  se tapa la parte  de abajo del viga-bloque  con  papeles  para  retener el concreto,  Luegose colocarán encima otros viga-bloques y las 2 # 3 superiores.

Hecha esta operación se cierran los aros (ver Fig. 43).

c. Conviene chorrear la viga corona 24 horas después de pegados  los viga-bloque.

Si  por algún motivo sobran viga-bloques, pueden utilizarse en  la  construcción, como si  fueran bloques comunes.


Bloques especiales o Viga-Bloques.



En  el mercado de la construcción se  venden bloques  especiales o viga-bloque, producidos para alojar los refuerzos horizontales de paredes, viga corona y  cargadores,

Los bloques  especiales  para  refuerzos  de  paredes y viga corona tienen dimensiones de 12 x 20 x 40
cm, iguales que el bloque común (ver Fig. 41 y 42)

Utilizar estos bloques especiales, que se llamarán en lo sucesivo viga-bloque, representa un apreciable ahorro de  tiempo y de  formaletas, El siste- ma,  además de  representar un progreso en  la técnica constructiva, no requiere el acostumbrado consumo  de madera,  razones que determinan su  presentación en este Manual.

En  la viga corona o en el cargador el uso de la madera se  limita a puntales y  tablas de soporte.


Construcción de Tapicheles de bloques de concreto.


Los  tapicheles se construyen para cerrar el espacio que queda entre la viga corona y  la cubierta
con gradientes.

Se  recomienda usar materiales  livianos para  tapicheles  tales como madera, Fibrolit, hierro galvanizado u otros.

a.  En el espacio donde se construirá un  tapichel con bloques se  dejan anclados en  la  vlga
corona unos bastones  de  varilla # 3, utilizando el  mismo  principio  de  construcción de  las paredes comunes (ver Fig. 38).

b.  Para tapicheles de 1.50 m o mas se deja anclaje de una varilla # 3 en cada bloque.

c.  Se  utilizara concreto de  175 kg/cm2  para rellenar  los  huecos donde están  las varillas.

d.  Encima del tapichel corriente se  construirá una viga tapichel de 12 x  20 cm. La canasta estará formada por 3 varillas # 3 y aros # 2,  espaciados igual que en la viga corona de  la pared. Cuando el tapichel es alto, la viga se  construirá  igual a la viga corona.

El concreto será de la misma calidad del usado en la viga corona: 210 kg/cm2.


Refuerzos Horizontales en paredes.


Se pueden  usar dos sistemas de  refuerzos horizontales a saber: el sistema tradicional y el que utiliza viga-bloque para alojar los refuerzos.

Sistema tradicional

a.  En  este sistema  se  colocan varillas  #  2  con ganchos,  cada  dos hiladas entre  las pegas  de los bloques, en  toda la pared, Estas se deben amarrar a las vurillas verticales.

En  la  hilada  donde  se  colocan  las  varillas horizontales, en el caso de mampostería con refuerzo  integral, no son  necesarios  los ganchos que se  indican en los diferentes  tipos de refuerzos verticales.


b. En  el  vano  de  la ventana  se  debe colocar una viga  banquina formada por dos varillas horizontales # 3 con gancho en los extremos y amarradas entre sí por ganchos # 2 cada 20 cm. La banquina  se amarra a  las varillas verticales para formar el marco estructural de la ventana (ver Fig. 24).

c.  La  viga  corona mide  12  x  30  cm y  tiene 4 varillas #3 y aros # 2 a 20,  sobre todas las paredes y luces pequeñas.

Para hacer la armadura de  la viga corona se debe tener en cuenta el ancho del bloque, en este caso sera de 12 cm (mínimo). Al hacer el trazo del tamaño de la canasta, esta debe quedar cubierta con 2 cm de concreto en todos sus  lados (ver Fig. 25).

En  la terminación de  las varillas de  la canasta se  le debe hacer un gancho (ver Fig,  25), Esto constituye un agarre.  Si por alguna  circunstancia se corta la varilla en la esquina, problema que  debe  evitarse,  se  le debe  agregar  un cabo o escuadra del mismo diámetro. Es más conveniente doblar  la  varilla en las esquinas que cortarla.

Cuando la barrilla no da el largo al hacer la canasta se  le empalma otra. El  empalme se hace cruzando  las  varillas  (ver  Fig. 26).  Los empalmes  no  se  deben  hacer  próximos  a esquinas o uniones,  ya que son puntos críticos. Se  amarran con alambre # 18 negro,


Mampostería con refuerzo integral y tipos de refuerzos verticales.


Este sistema lo  forman paredes de bloques de concreto, con  refuerzos verticales que funcionan como columnas al rellenar los huecos de los  bloques con concreto, la distribución y tipo de columnas dependerá del  lugar que se quiera reforzar. También se  reforza  ra horizontalmente.

El espesor mínimo de los muros de carga será de 12 cm.

Este sistema constructivo es  el utilizado en casas de un  piso con techo liviano, cerchas, HG o un material similar, y paredes de 2.50 m  de altura sobre el piso.

También cabe observar que en casas de bajo costo las plantas por lo general son compactas  (cuadradas  o  rectangulares)  lo  cual  favorece  su  comportamiento  en caso de sismo,

TIPO DE  REFUERZOS VERTICALES

Requisitos mínimos:


a. En  las esquinas se  deben colocar 3  # 3 con gancho # 2 (ver Fig. 17).

b. En  las  terminaciones  de paredes se  deben colocar 2 # 3 con gancho # 2 (ver Fig. 18).

c. En  las uniones de paredes se  deben colocar 4 # 3 con 2 ganchos # 2 (ver Fig. 19),

d. Cada  80  cm., se  debe  colocar  una  varilla vertical # 3, y se rellena con concreto  (ver Fig. 20)  I

e. En  tramos  largos de pared se  debe colocar cada 3  metros, aproximadamente, una columna  tipo mocheta  formada  por  bloques con 3  #3  y  ganchos #2  (ver  Fig. 22),  o una columna  de  concreto  chorreada en el sitio de 15 x 30 cm con 4 # 3 y aros # 2 (ver Fig. 21).

f. En  tapias o en viviendas donde solo la pared exterior es  de bloques se deben colocar mochetas de bloques  cada 3m con 3 # 3 y ganchos # 2 (ver Fig. 22).

g. A  ambos  lados  en  puertas o  ventanas  de ancho corriente, se  deben colocar # 3  (ver Fig. 23).

h. A ambos lados en puertas o ventanas de 2 m o mas se deben colocar 2 # 3 y  ganchos # 2 (ver Fig. 18).

i. Los huecos donde están situadas  las varillas se rellenarán  con  concreto  utilizando  piedra quinta. También se  le puede agregar el arenón que queda en la zaranda. Este concreto debe ser  fluido y deberá alcanzar una resistencia mínima a comprensión de 175 Kg/cm2 a los 28 días.

j. Para que las varillas horizontales  queden dentro de la masa del concreto, se  deben rellenar  los  bloques hasta  la mitad de celda y cuando  se  coloque  la  siguiente  hilada, se termina de rellenar (ver Fig. 15).

k.  Las  paredes deben humedecerse continuamente durante 7 días para  facilitar el fraguado del concreto.

Las paredes con zócalo de bloques.


Las paredes se  construyen de bloques con pegas verticales discontinuas.

Si  sólo la pared exterior es  de bloques, los  largos tramos  resultantes son  mas susceptibles a fallas,
por lo que será necesario reforzar estos con mocheta a distancias no mayores de  3.00 m  (ver Fig. 15).

En vista de lo observado en casas con  zócalo de bloques, como en Tilaran después del  terremoto, se ha  determinado  que este sistema constructivo resiste bien movimientos sísmicos. Esto se debe a que se  construía con cuatro hiladas de bloques con refuerzos verticales y horizontales, y encima de la viga corona se continuaba con una pared liviana, de madera,  de hierro galvanizado  (HG) u otro material.

El zócalo de  bloque  estaba muy generalizado por las siguientes  razones:

a.  Los bloques  son fáciles de conseguir.  Los compran en la zona o los fabrican en el lugar.
b. Resulta económico; se  levanta rápidamente  y necesita menos acero,
c.  Se  sabe que aísla a la vivienda de la humedad del suelo.
d.  Se  conoce que es  higiénico.






Concreto ciclopeo para la base de la viga de fundación.


VIGA ANTlSlSMlCA EN EL ZOCALO.

Una vez terminada la zanja se  debe comprobar con el escantillón la profundidad mínima (la de
los planos) que ocupará el concreto ciclópeo. El concreto ciclópeo utiliza 50%  de concreto  y 50%
de piedra bruta. Las  piedras brutas demasiado grandes  deben quebrarse. La  piedra  bruta es mayor de  15 cm pero no debe exceder  los 20 cm.

No se debe usar concreto ciclópeo en una viga o en un elemento reforzado.

Preparativos para chorrear el concreto ciclópeo

-Debe Iímpiarse  la zanja o formaleta.

-En  un  terreno con pendiente moderada se puede escalonar el ciclópeo y usar  formaletas. Asimismo  debe hacerse con la viga de fundación o cuando se  usa  el cimiento de losa  corrida,  (ver  Figs.  10,  11  y  12). Para el empalme  de  las estructuras en  los cambios de nivel mencionados, se  debe usar  # 3,  tantas
como  tenga la estructura que se va a empalmar, a la manera que se muestra en  la Fig. 10.

-La  piedra bruta se  acumula al borde de  la zanja.

-La  zanja  debe  mantenerse  húmeda  para evitar que la tierra absorba el agua del concreto al chorrearlo y este pierda calidad.

-El fondo de la zanja debe estar nivelado.

-Es  importante  hacer  el  trazado  y  dejar  las previstas de  tubería  de aguas negras y  de pluviales antes de chorrear el ciclópeo.

Chorreado del cimiento ciclópeo

Sobre la primera capa de concreto se colocan las piedras,  y se  repite  la operación hasta llenar la totalidad.

Las piedras brutas deben acomodarse sobre las capas de concreto para hacer un material  compacto. Las piedras deben quedar aisladas entre sí y de las paredes de tierra de la zanja.

Bloque de concreto para la construcción de casas.


Es importante  escoger un buen bloque de concreto para construir la casa, ya que si un bloque esta  técnicamente elaborudo, la construcción será más resistente,  No es mucha la diferencia de precio entre un bloque de buena calidad y uno que no lo es, aparte de las ventajas que presenta.

También  los bloques de buena calidad son más impermeables.  Todos son de igual tamaño y pueden  dejarse a la vista ahorrando el repello, por el acabado que presentan.

El bloque  de calidad  inferior es quebradizo y se reconoce  fácilmente porque no  tiene las cualidades anteriores.

Los  bloques tienen dimensiones modulares de 12 x 25 x 25 cm 6 de 12 x 20 x 40 cm.

Estas  dimensiones  deben  considerarse para  trazar  las  paredes. No  obstante,  las dimensiones  reales de 12 x 20 x 40 cm son de 12 x  19 x 39 cm, suponiendo 1 cm de sisa  (dimensión recomendable).

Para las casas de un piso se deben utilizar bloques de 12 cm  de grueso como mínimo.



Foto 1. Se puede deducir que el concreto era de mala calidad puesto que  se  desmoronó, dejando  al descubierto  la  estructura.

El Hierro en la construción de bloques de concreto.


La armadura

Las armaduras de acero se  hacen de acuerdo con los planos de construcción. En posición vertical, se  utilizan para las columnas; en posición horizontal para las vigas.

Las varillas se  cortan y se  doblan cuando comienza el zanjeado en la construcción.

Construcción de la armadura

La casa de un piso utiliza varilla sin deformar (lisa) # 2,  de 6 mm (1/4")  de diámetro  y deformadas # 3, de 10 mm (3/8")  de diámetro y alambre No.18 negro.

La varilla se corta con  segueta. La  guillotina  facilita la operación pero no es  indispensable en una casa pequeña.

A veces no es suficiente cortar  la varilla. Hay que doblarla de acuerdo con  los planos.

Se  usa una grifa para doblar las varillas.

El banco de trabajo para doblar varillas es  un tablón de 5 cm x  30 cm x  3,30 m (2" x 12" x 4 vrs.) de madera semidura colocado sobre burros. Al  tablón se  le clavan los pines según las medidas para hacer los esfribos.

Se  debe calcular de antemano la cantidad de aros y ganchos que se necesitan  (ver Fig. 7).

Al  hacer el  trazado  es  importante  considerar que  la armadura debe ser  cubierta con 3  cms  de concreto como mínimo,

Para cada grueso de varilla hay un número equivalente - a saber:

Varilla de mm de diámetro = # 2 (1/4 pulg,)
Varilla de O mm de diámetro = # 3 (3/8  pulg.)
Varilla de 2  mm de diámetro = # 4 (1 /2 pulg.)
Varilla de 6 mm de  diámetro = # 5 (5/8 pulg.)


Cuando se usa varilla # 4 o mayores, se deben hacer los aros con # 3.

El gancho se usa en los extremos de la varilla (especialmente en las lisas) para evitar deslizamientos.

El  diámetro del gancho es  6 veces mayor que el de la varilla misma. El  largo del gancho, a partir del eje central debe ser  de 4 diámetros o 6,3  cm (ver Fig. 8).

Los aros en  la  canasta se distribuyen  con  la ayuda de un  escantillón  y se amarran con alambre negro (ver Fig. 9).  Todas  las uniones de varilla deben  quedar debidamente amarradas,


Concreto Armado: Preparación.


El  concreto armado  es  la  combinación del concreto y  el  acero como material compuesto.

Cuando una viga se apoya en sus dos extremos, tiende a flexionarse como se  indica en la Fig. 4a.

En  estos  casos,  el acero se  coloca en  la parte inferior porque es  la zona de tracción (donde se rompería) tal y como se muestra en la Fig. 4b.

En un voladizo (un solo apoyo) la viga se  flexiona (se  baja) por su  propio peso, por lo  que la zona de tracción es  arriba; entonces se debe colocar el acero arriba como lo muestra en el extremo izquierdo de la Fig. 4b.

En el cimiento tipo losa corrida,  los aceros  longitudinal y transversal  se ponen en la parte  de abajo para resistir los esfuerzos de tracción y  cortante (ver Fig. 5).

En  la batidora, el concreto debe mezclarse du- rante 3 minutos como mínimo.

Es  importante no echarle mucha agua porque resulta un concreto poroso y  esto  disminuye  la resistencia.

Por  cada saco de cemento se  usan 18 litros (cinco galones) de agua. Esto depende de  la humedad  de  la arena especialmente. Para el concreto ciclópeo  se  usan 223  litros (seis galones) de agua por cada saco de cemento.

No se debe utilizar el concreto que ha comenzado a endurecerse.

Es  importante  tener limpio el equipo de mezclo y de transporte,


Proporciones para hacer el concreto 

a.  Concreto para aceras de poco  transito, contrapisos de una casa y para cimientos ciclópeos:

Resistencia: 175 kg/cm2  (2,500 Ib/pulg2).
Proporción en volumen: 1 saco de cemento, 2 cajas de arenas, 4 cajas de piedra quebrada o grava.

b. Concreto para estructuras de  importancia como aceras sometidas a un tránsito intenso, columnas, vigas y en general para toda la estructura de  la  casa de un piso.

Resistencia:  21  O  kg/cm2  (3000  Ib/pulg?.

Proporción en volumen: 1 saco de cemento, 2 cajas de arena, 2 cajas de piedra quebrada o grava.

Preparación del concreto

a. Es  importante tenei: la caja de medidas para medir el cemento,  la arena y  la
piedra,

b.La  mezcla del concreto puede hacerse a mano,  pero es  preferible usar  una
batidora.

c. Cuando la mezcla se  hace a mano no se debe hacer sobre  la tierra. ES  conveniente usar una superficie limpia, como una plataforma  de concreto, de  lata o de madera para que el concreto salga limpio de materias extrañas.

La arena y el cemento se  revuelven hasta obtener un material  de color uniforme.

Se  le agrega mas agua hasta  formar un material de consistencia media, o sea ni muy seco ni muy aguado.

d. Cuando se  usa batidora, el concreto preparado se  vacía sobre una superficie limpia o sobre el carretillo.

La caja de medidas

Para preparar el concreto  es muy importante  usar la caja de medidas. Es necesario hacerla  de 30.5
x 30.5  x 30-5  cm  (medidas  internas  como  se muestran en la Fig. 6)  con fondo, para transportar  los
materiales.

Con  la caja de medidas y la  tabla de proporciones de materiales se  obtiene la calidad de con- creto que se necesita.

Piedra para el concreto.


Generalmente en el  concreto se  utiliza piedra quebrada. No debe usarse piedra quebrada de un solo tamaño y el diámetro nunca debe ser mayor que la distancla libre entre el acero de refuerzo y la pared de la formaleta o del bloque,

En el concreto corriente  se emplea  la mezcla de piedras  tercera y cuarta. En  las vlgas corona y de fundación de la casa de un piso debe considerarse especialmente el grueso de la piedra porque se  trabaja con paredes delgadas que hacen difícil el paso de la piedra grande entre la armadura.

Tamaños de  piedra quebrada
Piedra quinta: 1  cm (3/8")
Piedra cuartilla: 1.9 cm (3/4")
Piedra cuarta: 2.5 cm (1")
Piedra tercera: 3.7 cm (1  1/27

Para la mezcla de  concreto  de vigas y columnas  (concreto estructural),  se recomien- da utilizar piedra cuartilla o un agregado con  tamaño máximo de 3/4".

La piedra  tercera puede  emplearse  en el concreto  ciclópeo mezclándola  con piedra cuarta

El concreto usado para rellenar  los huecos de los  bloques necesita piedra quinta como máximo.

Principales Formas Estructurales del Concreto Reforzado.


Las  figuras  que  siguen muestran algunas  de  las principales formas  estructurales del  concreto reforzado. Más adelante en este volumen se discuten métodos pertinentes de diseño para muchas de ellas.

Dentro de  los sistemas estructurales para entrepisos de edificios  se pueden mencionar el  entrepiso de placa y viga monolítica que se muestra en la figura  1.1, el  sistema de viguetas en una dirección de  la figura  1.2, y el sistema  tipo placa plana sin vigas que se muestra en la figura  1.3.

FIGURA 1.1 Losa de entrepiso de concreto reforzado en una dirección con vigas monolíticas  de apoyo.


FIGURA 1.2 Sistema de entrepiso de viguetas en 2 direcciones apoyado sobre vigas monolíticas de concreto y  riostra transversal  en la esquina.



FIGURA 1.3 Losa de entrepiso de placa plana sin vigas, apoyada directamente sobre columnas.

El  entrepiso  de  losa plana  que  se muestra  en  la  figura  1.4, frecuentemente usado  en  edificaciones más  cargadas  (como bodegas),  es  similar al  sistema de  entrepiso  de placa plana, pero utiliza mayores
espesores  de placa alrededor  de  las  columnas,  al  igual  que  columnas  acampanadas  en  la parte  superior para  reducir  los esfuerzos  y aumentar la resistencia en  las zonas de apoyo. La elección entre éstos y otros  sistemas de entrepiso y  cubierta depende de requisitos  funcionales, cargas,  luces  y espesores permisibles  de  elementos,  al  igual que de  factores económicos  y estéticos.

Cuando se requieren  luces  libres  largas para cubiertas,  se pueden utilizar cascarones  de  concreto que  permiten el uso de  superficies  extremadamente  delgadas, a menudo más delgadas que  una  cáscara de huevo. La cubierta en placa plegada de la figura 1.5 se puede construir fácilmente ya que está compuesta de  superficies planas. Estas cubiertas se han utilizado  para  luces de 200 pies y más. Los cascarones  cilíndricos de  la figura  1.6 son también fáciles  de  construir debido  a su curvatura  simple y
uniforme;  su comportamiento estructural  y el rango de  luces  y  cargas  son  similares  a  los del  sistema de placa plegada.


FIGURA 1.4 Sistema de entrepiso de losa plana, sin vigas pero con mayores espesores de placa alrededor de las columnas y columnas acampanadas  en la parte superior para absorber concentraciones  locales de fuerzas.



FIGURA 1.5 Cubierta de placas plegadas con una luz de 12 metros que, además de soportar las cargas normales de cubierta,  sostiene el cuarto piso mediante un sistema libre de columnas interiores.


FIGURA 1.6 Cubierta de cascarones cilíndricos que proporciona un espacio  interior libre de columnas. 

Los  cascarones  de  cubierta  con doble curvatura pueden generarse a partir  de  curvas matemáticas tales  como arcos  circulares, parábolas e hipérbolas, o pueden conformarse a partir de  combinaciones complejas de  formas. El paraboloide  hiperbólico, definido por una parábola  cóncava hacia abajo con movimiento a  lo largo  de una trayectoria parabólica  cóncava hacia arriba,  ha  sido ampliamente  utilizado. Aunque se  trata de una  superficie de doble  curvatura, tiene  la propiedad  de  contener  dos sistemas de  líneas  rectas generadoras  que permiten  la utilización  de  formaletas rectas  de madera.

El domo  de  la figura  1.7, que  sirve de  cubierta a eventos  de  tipo artístico, consiste esencialmente en un domo circular pero  incluye superficies monolíticas, y de bordes curvados hacia arriba, para proporcionar  rigidez  y  resistencia  en estas  regiones  críticas.


FIGURA 1.7 Cascarón esférico en Medellín, Colombia. Las superficies de borde en voladizo proporcionan rigidez al domo lateral.


FIGURA 1.8 Puente en concreto sobre el río Magdalena en Colombia

El diseño de puentes  ha dado  la oportunidad para algunas de las aplicaciones más retadoras  y creativas  de  la  ingeniería estructural. El puente que se muestra  en  la figura  1.8 consiste principalmente en dos vigas  cajón  gemelas de concreto  apoyadas  sobre  pilas con  forma de Y. La  figura  1.9 muestra un intercambiador  vial, estructura  en concreto que permite  el  flujo  vehicular  en tres  niveles. El  espectacular Natchez

Trace Parkway Bridge de  la figura  1.10, una estructura en arco de dos  luces que utiliza elementos  de concreto huecos  y prefabricados,  sirve de soporte  a una autopista de dos carriles a  155 pies por encima del nivel del  terreno  en el  valle. Esta estructura  ha merecido  varios honores,  incluyendo premios de  la American Society  of Civil Engineers y  de  la National Endowment  for  the Arts.
Los tanques  cilíndricos de concreto  se utilizan ampliamente para almacenamiento  de agua o como parte de plantas de tratamiento de aguas residuales. A menudo, los tanques cilíndricos se preesfuerzan circunferencialmente  para mantener  la compresión  en el concreto y  eliminar  el  agrietamiento que de  otra manera  produciría  la presión  interna  (figura  1.11).

Las  formas estructurales de  las  figuras.  1.1  a  1.11 difícilmente constituyen  un  inventario  completo, pero son ilustrativas de las formas compatibles  con las propiedades del concreto reforzado o preesforzado. Elias ilustran  la adaptabilidad del material a una  gran variedad de  estructuras y  componentes estructurales  unidimensionales  (vigas,  riostras,  columnas), bidimensionales  (losas, arcos, pórticos  rígidos) y  tridimensionales  (cascarones,  tanques). Esta variabilidad  permite adaptar  la  forma de  la estructura a  su función de una manera  económica,  y  proporciona al arquitecto y  al ingeniero  disefiador una amplia gama de posibilidades para  soluciones  estructurales estéticamente  satisfactorias.


FIGURA 1.9 Intercambiador vial de Carabineros en Medellín, Colombia.


FIGURA 1.10 Natchez Trace Parkway Bridge, cerca a Franklin, Tennessee, una estructura de dos luces en arcos de concreto merecedora de premios, que se levanta 155 pies por encima del nivel de terreno en el valle.

FIGURA  1.11 Tanques circulares de concreto utilizados en instalaciones para almacenamiento de malta en Cartagena, Colombia.

Concreto, Concreto Reforzado y Concreto Preesforzado.


El concreto es un material  semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla cuidadosamente proporcionada de cemento, arena y grava u otro agregado,  y agua; después, esta mezcla se endurece en formaletas  con la forma y dimensiones deseadas. El cuerpo del material  consiste en agregado  fino y  grueso. 

El cemento y el agua interactúan  químicamente para unir  las partículas de agregado y conformar una masa sólida. Es necesario agregar agua, además de aquella que se requiere para la reacción química, con el fin de darle a la mezcla la trabajabilidad adecuada que permita llenar  las formaletas y rodear el acero de refuerzo embebido, antes de que inicie el endurecimiento. Se pueden obtener concretos en un amplio rango de propiedades ajustando apropiadamente las proporciones  de  los materiales  constitutivos. Un  rango aún más amplio de propiedades puede obtenerse mediante  la utilización de cementos especiales (cementos de alta resistencia  inicial), agregados especiales (los diversos agregados ligeros o pesados), aditivos (plastificantes y agentes incorporadores  de aire, microsílice  o cenizas volantes) y mediante métodos especiales de curado (curado al vapor).

Estas propiedades dependen en gran medida de las proporciones de la mezcla, del cuidado con el cual se mezclan los diferentes materiales constitutivos, y de las condiciones de humedad y temperatura bajo las cuales se mantenga  la mezcla desde  el momento  en que se coloca en la formaleta hasta que se encuentra totalmente  endurecida. El proceso de control de estas condiciones se conoce como curado. Para evitar la producción de concretos de bajos estándares  se requiere un alto grado de  supervisión y  control por parte de personas  con experiencia  durante todo el proceso, desde el proporcionamiento en peso de los componentes, pasando por el mezclado y el vaciado, hasta la terminación del curado.

Los  factores que hacen del concreto  un material de construcción  universal son tan evidentes que ha sido utilizado de diversas maneras por miles de años; probablemente  se comenzó a usar en el antiguo Egipto. Uno de estos  factores  consiste en la facilidad  con la cual, mientras  se encuentra en estado plástico, puede depositarse y llenar las formaletas y moldes de cualquier forma. Su alta resistencia  al  fuego y al clima son ventajas  evidentes. La mayor parte de los materiales constitutivos, con la excepción del cemento y los aditivos, están disponibles  a bajo costo, localmente o muy cerca del sitio de construcción. Su resistencia  a  la compresión,  similar a  la de  las piedras naturales, es alta lo que lo hace apropiado para elementos sometidos principalmente a compresión, tales como columnas o arcos. Asimismo, de nuevo como en las piedras.naturales, el concreto es un material relativamente  frágil, con una baja resistencia a la tensión comparada con  la resistencia a  la compresión. Esto  impide su utilización económica en elementos estructurales sometidos  a tensión ya sea en toda su sección (como el caso de elementos de amarre) o sobre parte de sus secciones transversales (como en vigas u otros elementos sometidos a flexión).

Para contrarrestar esta limitación, en la segunda mitad del siglo XIX se consideró factible utilizar acero para reforzar el concreto debido a su alta resistencia a la tensión, principalmente  en aquellos  sitios donde la baja resistencia a la tensión del concreto limitaría la capacidad portante del elemento. El  refuerzo, conformado usualmente por barras circulares  de acero con deformaciones superficiales apropiadas para proporcionar adherencia, se coloca en las formaletas antes de vaciar el concreto. Una vez las barras estén completamente rodeadas por la masa de concreto endurecido,  comienzan a  formar parte  integral del elemento. La combinación  resultante de  los  dos materiales, conocida como concreto reforzado, combina muchas de las ventajas de cada uno:  el costo relativamente  bajo, la buena resistencia al clima y al fuego,  la buena resistencia  a la compresión y la excelente capacidad de moldeo del concreto con la alta resistencia a la tensión y la aún mayor ductilidad  y tenacidad del acero. Es precisamente esta combinación la que permite el casi ilimitado rango de usos y posibilidades del concreto reforzado en la construcción de edificios, puentes, presas, tanques, depósitos y muchas otras estructuras.

En tiempos más recientes se ha logrado la producción  de aceros  cuya resistencia  a  la  fluencia es del orden de  cuatro y más veces  que  la de  los  aceros  comunes de refuerzo,  a costos  relativamente bajos. Asimismo, ahora es posible producir concretos con resistencias a la compresión cuatro a cinco  veces mayores  que los concretos  comunes. Estos materiales  de alta resistencia ofrecen ventajas que incluyen la posibilidad de emplear elementos con secciones transversales más pequeñas disminuyendo las cargas muertas y  logrando  luces más largas. Sin embargo, existen límites en las resistencias  de  los materiales  constitutivos, por encima de  los cuales surgen ciertos problemas. En efecto, la resistencia del elemento se  incrementa aproximadamente  en proporción a aquélla de  los materiales. Sin embargo, las altas deformaciones unitarias que resultan de los altos esfuerzos darían como resultado altas deformaciones  y deflexiones de estos elementos bajo condiciones normales de carga.

Igualmente importante es que las grandes deformaciones unitarias en los aceros  de refuerzo de alta resistencia inducirían amplias grietas en el concreto, de baja resistencia a la tensión de sus alrededores, lo cual no sólo sería estéticamente inadmisible, sino que expondría el acero de refuerzo a la corrosión por humedad y otras acciones químicas.

Esto  limita  la resistencia a la fluencia útil de los aceros de alta resistencia a aproximadamente 80 Klb/pulg2,  de acuerdo con muchas normas y especificaciones;  el de 60 Klb/pulg2 es el más común.

A pesar de  lo anterior, se ha encontrado una manera especial para combinar aceros  y  concretos de muy alta resistencia. Este tipo de construcción se conoce como concreto preesforzado. El acero, usualmente en forma de alambres,  cables o barras, se embebe en el concreto sometiéndolo a una tensión alta, la cual se equilibrará con esfuerzos de compresión en el concreto después del endurecimiento. Debido a esta precompresión, el concreto de un elemento a flexión se agrietará en la zona  de  tensión  para cargas mucho más altas que cuando no está  precomprimido. El preesfuerzo reduce de manera significativa  las deflexiones y las grietas de  flexión para cargas normales, y de esta manera permite la utilización efectiva de materiales de alta resistencia. El concreto preesforzado ha extendido  significativamente el rango de  luces posibles  del concreto estructural y los tipos de estructuras para los cuales es adecuado.

Tipos de Juntas en Pavimentos de Concreto.


Los tipos de juntas más comunes en los pavimentos de concreto son:

1. Juntas Transversales de Contracción: Son las juntas que son construidas  transversalmente al eje central del pavimento y que son espaciadas para  controlar el agrietamiento provocado por los efectos de las contracciones como  por los cambios de temperatura y de humedad.

2. Juntas Transversales de Construcción: Son las juntas colocadas al final de  un día de pavimentación ó por cualquier otra interrupción a los trabajos (por  ejemplo los accesos ó aproches a un puente). 

3. Junta Transversal de Expansión/Aislamiento: Estas juntas son colocadas en donde se permita el movimiento del pavimento sin dañar estructuras  adyacentes (puentes, estructuras de drenaje, etc.) ó el mismo pavimento.

4. Junta Longitudinal de Contracción:  Son las juntas que dividen los  carriles e tránsito y controlan el agrietamiento donde van a ser colados en una  sola franja dos ó más carriles. 

5. Junta Longitudinal de Construcción:  Estas juntas unen carriles  adyacentes cuando van a ser pavimentados en tiempos diferentes.

Factores que Influyen en la Contracción del Concreto.


La mayor parte de la contracción anticipada del concreto ocurre a muy temprana edad en la vida del pavimento provocado principalmente por cambios de temperatura. El calor de hidratación y temperatura del pavimento normalmente alcanza su valor máximo muy poco tiempo después de su colocación y una vez alcanzado su valor máximo, la temperatura del concreto baja debido a la reducción de la actividad de hidratación y también debido al efecto de la baja temperatura ambiente durante la primer noche del pavimento.

Otro factor que contribuye a la contracción inicial es la reducción de volumen  a causa de la pérdida de agua en la mezcla. El concreto para aplicaciones de caminos requiere de mayor cantidad de agua de mezcla que la requerida para hidratar el cemento, esta agua extra ayuda a conseguir una adecuada trabajabilidad para la colocación y  para las trabajos de terminado, sin embargo durante la consolidación y el fraguado la mayor parte del agua en exceso sangra a la superficie y se evapora provocando que con la perdida de agua el concreto ocupe menos volumen.

La fricción de la subrasante ó terreno de apoyo se resiste a la contracción del pavimento por lo que se presentan en el interior del pavimento algunos esfuerzos de tensión, loa cuáles de  no ser considerados pueden provocar grietas transversales como las mostradas en la figura 4.2-1. 

Figura 4.2-1 Agrietamiento inicial en un pavimento de concreto sin juntas.

El espaciamiento de las grietas iniciales del pavimento varían entre 1.20 y 5.00 metros y dependen de las propiedades del concreto, espesor, fricción de la base y de las condiciones climáticas durante y después de la colocación.

Los intervalos de las grietas son más cortos cuando los pavimentos se apoyan en bases rígidas ó estabilizadas por lo que hay menor abertura en cada grieta, mientras que la separación de las grietas será mucho mayor para pavimentos sobre bases granulares, por lo que al tener una separación mayor en las grietas iniciales se puede anticipar una mayor abertura y movimiento para cada grieta.

Diseño y Construcción de Juntas.


El diseño de juntas en los pavimentos de concreto es el responsable del control del  agrietamiento, así como de mantener la capacidad estructural del pavimento y su  calidad de servicio en los más altos niveles al menor costo anual. 

Además las juntas tienen funciones más específicas, como lo son:

  El control del agrietamiento transversal y longitudinal  provocado por las  restricciones de contracción combinándose con los efectos de pandeo ó alabeo  de las losas, así como las cargas del tráfico.
  Dividir el pavimento en incrementos prácticos para la construcción (por ejemplo  los carriles de circulación)
  Absorver los esfuerzos provocados por los movimientos de las losas.
  Proveer una adecuada transferencia de carga.
  Darle forma al depósito para el sellado de la junta.

Una construcción adecuada y a tiempo, así como un diseño apropiado de las juntas  incluyendo un efectivo sellado, son elementos claves para el buen comportamiento del sistema de juntas.