jueves, 17 de febrero de 2011

Pilotes de Concreto Vaciado en Camisas No Recuperables.


Estos pilotes consisten bs1camente en colocar en el terreno, en forma permanente, un tubo de pared delgada ondulada y reforzada, de forma cilíndrica o troncocónica, y luego llenarlo de - concreto armado o sin armar. Son especiales para compactar terrenos granulares sueltos, resistiendo por fricción lateral. Generalmente el tubo que sirve de molde no cumple funciones estructurales o resistentes, sino que evita que el suelo esté en contacto 1irecto con el concreto del pilote. Usualmente, con el paso del tiempo, esta delgada camisa metálica se oxida y desintegra, por lo cual su colaboración en la resistencia del pilote no se toma en cuenta. Entre 13s pilotes de este tipo se pueden mencionar los siguientes:

* Pilotes Raymond    Escalonados
                                Normales
* Pilotes Punta de Botón
* Pilotes Cobi
* Pilotes Urilon Monotube

Todos ellos tienen característica comunes y no se refuerzan,  con excepción de aquellos que trabajan por tracción. Los tubos son fc1les de acortar o alargar mediante sobadura en obra. Además, pueden Inspeccionarse cómodamente con ayuda de un espejo. Deben ser llenados inmediatamente luego de colocados, cuando se retira el mandril o núcleo central que se inserta dentro del tubo para mantener - su forma durante la puesta en obra, pues si no, la presión lateral del suelo puede deformar o abollar el tubo delgado, obstruyéndolo, especialmente en suelos arenosos densos.
Se utilizan estos pilotes con preferencia en el caso de suelos con agua subterránea, o suelos agresivos, para evitar que las substancias corrosivas entren en contacto con el concreto fresco. Su costo generalmente es más elevado que el de los pilotes con camisa recuperable.

Pilotes de Concreto Vaciado Puesto en Obra con Tubo Recuperable.


Esta clasificación contempla todos los tipos de pilotes de concreto vaciados dentro de un tubo forma o camisa metálica, que se hace penetrar en el terreno por percusión, y luego se va extrayendo a medida que se vacía el concreto dentro. De esta forma, la camisa puede rehusarse en nuevos pilotes. Entre los diferentes tipos de pilotes fabricados mediante esta técnica se pueden mencionar los siguientes:
  • Pilotes Simplex
  • Pilotes Express
  • Pilotes Vibro
  • Pilotes Franki

Pilotes Prefabricados de Concreto Armado.


Los pilotes fabricados fuera de la obra y luego transportados al sitio y colocados en el lugar, son los de uso mas difundido. Entre las ventajas que poseen están:

a) Su duración es prácticamente ilimitada y no les afecta la presencia del nivel freático.
b) Pueden construirse de las dimensiones deseadas y adaptar la armadura resistente para soportar la flexión y el corte, mientras son manipulados y transportados hasta el lugar de la obra
c) Pueden trabajar por punta o por fricción, y también se utilizan como anclajes de obras terrestres o marítimas, con la requerida inclinación.
d) Pueden hincarse en suelos firmes y compactos sin peligro de rotura

Los pilotes prefabricados de concreto presentan por lo general una sección transversal cuadrada o poligonal, si bien en ciertas ocasiones pueden ser circulares o en forma de anillo. Estos últimos se construyen con la técnica del centrifugado y presentan la ventaja de una fci1 inspección y menor peso propio, con gran momento de inercia. Su diámetro puede alcanzar a 1,5 m y soportan hasta  300 t. con una longitud de 60 m. Algunas de estas secciones se muestran en la figura 12.4.

Los pilotes de concreto se arman en forma similar a las columnas. Estos pilotes se fabrican vaciando el concreto en - moldes individuales colocados horizontalmente, donde previamente se coloca la armadura de acero. Se les debe aplicar un esmerado curado, y cuando el concreto ha fraguado y endurecido convenientemente se los acopla hasta el momento que son llevados en monorrieles a los camiones y transportados al pie de obra. En ningún caso es conveniente hincar los pilotes antes de los 20 días luego de vaciados.
Para el acarreo se los engancha en dos o más puntos, en posición horizontal, en alambres doblados en forma de gancho que se dejan para tal fin antes de vaciar. A mayor número de puntos se - produce una menor flexión del pilote por peso propio, evitando con ello la formación de fisuras en - el recubrimiento. En relación a este efecto, los pilotes pretensazos presentan ventajas frente a los de concreto armado, ya que la compresión impuesta los hace mas resistentes a las solicitaciones producidas durante el acarreo. Ver figura 12.11.

 
Al igual que los pilotes de madera, los de concreto tienen cabeza, fuste y punta, la - cual puede ser tronco cónica, tronco piramidal o recta, como se ve en la figura 12.12. Cuando la punta tiene forma de cuña para penetrar mejor en el suelo, debe protegerse con un azuche de acero, con formas variadas, algunas de las cuales se grafican en la figura.
 
Hinca de pilotes 

Para hincar los pilotes en el suelo, se utiliza un equipo de grúas y martinetes que consiste básicamente en un mazo que se deja caer repetidamente, sobre la cabeza del pilote hasta que éste penetre a la profundidad deseada. El pilote se coloca entre las gulas, debajo del martillo y su cabeza se protege con un sombrerete o cabezote de madera dura o concreto resistente, para evitar que el extremo superior del pilote quiebre por los golpes. Ver figura 12.13.

El sombrerete es de acero fundido y en su interior se coloca un bloque renovable de madera resistente, como el roble o el azobé. Para amortiguar el impacto, se suele intercalar otro de madera más blanda, como el pino o los eucaliptos, o bien capas de laminados, fibras, metales, plásticos o goma. Los mazos son pesados cilindros macizos de acero fundido, de 1 a 5 t de peso, que se - dejan caer en calda libre o forzada, desde una altura conveniente, generalmente unos 3 m, a razón de unos 10 golpes por minuto. Ver Sección 12.19.

La hinca se suspende cuando el rechazo del martillo alcanza una determinada altura. Existen asimismo martillos de doble efecto, accionados con presión de aire o de vapor de agua, para acelerar la calda del mazo, aumentar la velocidad del impacto e incrementar el número de golpes hasta alcanzar los 60 por minuto. En casos especiales, se pueden usar equipos vibratorios para hincar los pilotes, que consisten en un par de pesas rotatorias excéntricas, que producen impulsos verticales de frecuencia variable. Generalmente los pilotes se hincan verticales, pero pueden tener una inclinación de hasta 25° con respecto a esta dirección.


Pilotes de Concreto.


En la actualidad son los pilotes de mayor difusión y se los puede clasificar en dos - grandes grupos:
 
* Pilotes prefabricados
*
Pilotes vaciados en obra

Los pilotes prefabricados son construidos .en el taller y luego transportados a la obra donde se colocan mediante hincado, roscado, o a presión con gatos, según la técnica usada Los pilotes vaciados se construyen in situ aplicando diferentes métodos, tales como el hincado del tubos o camisas metálicas, dentro de las cuales se extrae el suelo y luego se rellenan con concreto. Estos pilotes pueden - ser de camisa perdida o recuperable, y pueden armarse con barras longitudinales y ligaduras o zunchos.

Otro tipo de pilotes vaciados en obra son los excavados,
que se construyen con la - técnica de cavar o dragar pozos profundos para luego vaciar dentro el concreto fresco, apisonando el material a medida que se va dando forma al pilote. En todos los casos, y para cualquier método usado, el concreto debe ser de muy buena calidad, para lo cual se aconseja usar de 8 1/2 a 10 sacos de cemento por m3 de concreto y una relación agua/cemento < 0,5 en peso.

Los factores que influyen en la elección de un determinado tipo de pilotes son, entre otros:

-Las características de los estratos del subsuelo
-La longitud necesaria del pilote
-La topografía del lugar de trabajo
-La facilidad de instalación de la maquinaria
-E1 daño que se puede ocasionar a las construcciones vecinas
-La presencia del nivel freático
-Las características de la superestructura
-El costo de fabricación, transporte y colocación de los pilotes
-El ángulo de inclinación necesario
-La presencia de substancias químicas agresivas en el suelo
-La experiencia en construcciones anteriores similares

miércoles, 16 de febrero de 2011

Partes de un Pilote de Madera.


Las partes constitutivas de los pilotes de madera son:

La cabeza
El Fuste
La Punta


La figura 12.8 muestra estas diferentes partes.
En la cabeza o parte superior del pilote, se debe colocar un zuncho metálico que impide que los golpes sucesivos del mazo que hace penetrar el pilote por percusión, deterioren las fibras y astillen la madera.



Cuando el fuste es rugoso, se mejora la adherencia con el suelo que rodea el pilote. Por el contrario, cuando se desea aislar el fuste del suelo, por ejemplo en el caso de arcillas expansivas, de modo que el pilote sólo trabaje por punta, se debe cepillar la madera y aceitarla convenientemente, para impedir toda fricción lateral.

En el extremo inferior, la sección de la punta se reduce para una mejor penetraci6n en el suelo, y se refuerza con un azuche metálico que puede consistir en un cono de fundición o en planchas laterales clavadas alrededor. El azuche evita que la punta se desgarre por la percusión contra el suelo, en especial si encuentra piedras o ramas enterradas en su camino. Ver figura 12.8b).

Entre los métodos usuales de colocar los pilotes de madera esta el hincado y el atornillado o roscado. El primer método consiste en golpear repetidamente la cabeza del pilote con un martillo o mazo hasta que penetre a la profundidad deseada. E1 martillo puede ser manual, para el caso de suelos blandos
,  o mecánico, para suelos mas resistentes. Los martillos mecánicos consisten en un pesado mazo que se deja caer por gravedad desde una considerable altura, hincando el pilote por percusión. Ver figura 12.9. Si durante la hinca, el pilote se hunde súbitamente, es que se ha - quebrado al encontrar en su camino un estrato muy duro o una piedra de grande dimensiones. El quiebre se conoce por pata de perro, y en este caso el pilote debe extraerse y sustituirse por otro.

Los pilotes de madera cilíndricos también pueden colocarse en el sitio mediante atornillado o roscado. Esta técnica consiste en hacer penetrar el pilote comprimiéndolo axialmente y en forma simultánea hacerlo girar alrededor de su eje vertical. Para ello la punta debe estar provista de una hélice como la que muestra la figura 12.8 c).

Cuando la altura necesaria del pilote excede la del rollizo, se deben acoplar, con un sistema como el mostrado en la figura 12.10. En el caso a), se utilizan planchas de hierro clavadas o atornilladas, o con pasadores internos que aseguran la uni6n. Sin embargo, el resultado de este tipo de ensamble no es muy satisfactorio, pues a veces parte al ser golpeado por el martinete. Se comporta mejor la uni6n del esquema b) que consiste en un sencillo tubo de acerco donde los extremos a acoplar entran a presi6ri y donde la espiga de acero interna con doble punta, dilata la madera y con- fina el núcleo. También se puede usar un anillo de concreto armado, que resiste mejor la acción destructiva i en suelos acuosos. (Esquema c). 


PILOTES DE MADERA: Causas de Deterioro y la Formas de Protección.


La madera que se usa para los pilotes, debe ser fuerte y resinosa, asi como inmune a los ataques de los micro-organismos que la deterioran y socavan o a los agentes destructores que propician su pudrición.

Una de las 
peores causas de deterioro en la madera son los sucesivos ciclos de humectación y secado que deben soportar los pilotes, debido a la fluctuaci6n del nivel freático en el subsuelo. Este efecto acorta considerablemente la vida útil del pilote y propicia la pronta desintegración de la madera. Por otra parte, en el caso de pilotes siempre enterrados en suelos no inundables continuamente bajo el nivel de las aguas, pueden sufrir deterioro por la presencia de:

-Crustáceos 
- Moluscos 
-Parásitos
-
Saprofitos
-Insectos 
-Hongos 
-Agentes químicos 

Protección.

Básicamente, la protección de los pilotes de madera se logra de dos formas diferentes :

*
Mediante recubrimientos metálicos * Impregnando la madera con substancias antisépticas

El uso de las planchas de acero, zinc o cobre para recubrir el fuste del pilote, y aseguradas con clavos de cobre, permite otorgar una cierta protección a la madera, si bien su efecto es de corta duración. Más efectiva es la protección química que se obtiene mediante tratamientos con substancias antisépticas, tales como el aceite pesado de brea o alquitrán, la creosota, el cloruro de zinc y el sulfato de cobre.

El proceso se lleva a cabo por simple inmersión en caliente o frío, o por la impregnación mecánica en grandes cilindros a presión, con altas temperaturas. El uso de la creosota, por ejemplo, prolonga de 15 a 20 años la duración de los pilotes, evitando su putrefacción. Generalmente se emplean de 200 a 400 gramos de creosota por m3 de madera.

Otra forma de protección de los pilotes de madera en suelos con nivel freático, es la de construirlos mixtos, con una prolongación superior de concreto armado, como muestra la figura
12.7. El pilote de madera se hinca de modo que  quede continuamente sumergido, mientras que la extensión de concreto se prolonga en la altura donde el nivel freático oscila. Se conjuga de esta forma la ventaja económica del bajo costo de los pilotes de madera, con la durabilidad de los de concreto. 


Pilotes de Madera.

Los pilotes de madera se obtienen de los rollizos, troncos cortados y desbrozados, recubiertos de corteza, la cual luego debe desvastarse, pues no ofrece resistencia. S61o la parte de la albura y el duramen son aptos para los fines estructurales, como muestra la figura 12.6.de la sección aserrada de un rollizo, con los diferentes anillos. En los países de cuatro estaciones, cada anulo representa un año de vida del árbol.

Los pilotes se obtienen de robles de 15 a 20 m de altura. En algunos casos alcanzan
- los 30 m y excepcionalmente, los 50 m. El fuste debe ser recto, pues la flecha no debe sobrepasar el 1/100 de la longitud. El diámetro mínimo es de 30 cm, pudiendo alcanzar los 55 cm. Una regla empírica para determinar el diámetro D adecuado para un pilote de madera es el siguiente:  
D = 0,15 m + 0,02 L

siendo L,  la atura del pilote en m. Se debe cumplir además:
D  >=  L/30  en los suelos resistentes
D >= L/4O en suelos blandos
Entre las maderas mas usadas para pilotes están el olmo, la encina, el abeto, el pino, el olivo, la haya y el aliso. Las maderas de clasifican en:
Muy duras
Duras
Serniduras
Blandas

Categorías

Los pilotes de madera se clasifican en tres categorías:

CATEGORIA A: Pilotes de madera tratada, de gran longitud y diámetro D: 40 a 55 cm Se usan en cimentaciones importantes.

CATEGORIA B: Pilotes de madera tratada, de longitud intermedia y diámetro D: 30 a 35 cm, para obras usuales.

CATEGORIA C: Pilotes de madera sin tratar, de limitada longitud y diámetro D: 20 a 25 cm, para obras de poca envergadura y provisorias.

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