Concreto, Concreto Reforzado, Concreto Preezforzado.

El concreto es un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla cuidadosa mente 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 agentes incorporadotes de aire, microsílice o cenizas volantes)y mediante métodos especiales d 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 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 & estos factores consiste en la facilidad con la cual, mientras 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, simulara 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

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/pulg^2 es, de acuerdo con muchas normas y especificaciones; el de 60 Klb/pulg^2 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 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.

La Corrosión de los Pilotes Metálicos.

Cuando los pilotes metálicos se colocan en suelos no agresivos, la corrosión que sufre el acero no resulta crítica, por lo cual es suficiente prever un margen de 1,5 a 2,5 mm de espesor adicional de la sección transversal, ya que la dura película de óxido que se forma protege el pilote de futuros ataques corrosivos. Es conveniente, sin embargo, antes de hincarlos, revestirlos de pinturas asfálticas que aíslan el metal del contacto directo con el suelo.

Pero si los pilotes metálicos están en agua de mar, o en suelos fuertemente ácidos - con materias orgánicas en descomposición, la acción destructiva es mucho más drástica y se deben tomar precauciones especiales, tales como ahogar los pilotes en concreto, formando pilotes combinados o revestirlos de pinturas adecuadas. Buenos resultados ha dado asimismo el empleo de determinadas aleaciones del acero, la mejor de las duales ha resultado el acero cúprico.

Construcción de una Piscina de casco de Fibra de Vidrio.

Con un casco de fibra de vidrio de peso liviano que se instala dentro de un hueco en el suelo, puede usted construir esta piscina de 12 x 17 pies en menos de 75 horas.

Para comenzar, queríamos gastar la menor suma posible y disponer al mismo tiempo de una piscina que durara muchos años. Segundo, queríamos una piscina que fuera sumamente fácil de construir. No me agradaba la idea de cargar pesados bloques de hormigón y, además, éstos no tienen nada de barato. Con los cimientos y el fondo, una piscina de bloques de hormigón de este tamaño (forrada de vinilo) costaría una suma más de dos veces mayor; una piscina hecha totalmente de vinilo costaría menos, pero correría el riesgo de sufrir roturas. Así pues, decidimos que la fibra de vidrio era el material más económico de todos, el más resistente y también el más fácil de manipular.

Nadie en su sano juicio se atrevería a realizar la excavación él mismo, por lo que una firma se encargó de esto por una módica suma. El hueco se cavó aun tamaño ligeramente a sobremedida para reducir el relleno aun mínimo. Al cavarel fondo se tuvo cuidado de proporcionarle un perfil lo más aproximado posible al de la piscina con la pala motriz, y luego nosotros mismos cavamos el extremo profundo al contorno exacto que se muestra. No hay que revolver el suelo firme más de lo necesario y, por supuesto, resulta mucho mejor que el suelo sea lo más compacto posible para que no se produzca ningún derrumbe mientras se excava la tierra.
Después de terminar la excavación se instalan los tubos de agua. Utilicé tubo de plástico de 1 1/2" y conexiones comunes de cromo (especiales para piscinas de hormigón) para el drenaje, las entradas y la salida de la aspiradora. Estas conexiones pueden obtenerse en ferreterías o en tiendas que vendan equipo para piscinas,. y se fiján al tubo de plástico con adaptadores especiales de metal y abrazaderas de acero inoxidable. Después de pasar por el filtro y la bomba, el agua regresa a la piscina por las entradas. La conexión de drenaje extrae el agua sucia del fondo de la piscina.

No es importante ubicar los conductos con exactitud, pero el drenaje sí debe estar colocado en el lugar más profundo y la salida para la aspiradora debe quedar lo suficientemente por debajo del nivel del agua para que no entre agua al conducto durante la operación de filtración. En el dibujo de la pared lateral se muestra el agujero para esta conexión-a 9 pies del extremo de la piscina y a 10" del borde superior. Las dos conexiones de entrada se montan a unas 3" del borde superior, una a cada lado y cerca del extremo de la piscina para no tener que usar mucho tubo. Las dos entradas desembocan directamente en el filtro.
Como las conexiones del drenaje de la aspiradora y de las entradas se insertan dentro de agujeros cortados en el forro de fibra de vidrio antes de que puedan conectarse a sus repectivos tubos, no pueden colocarse hasta instalar el casco dentro de la excavación. En aquellos puntos en que no hay suficiente espacio en el exterior del casco para hacer subir los tubos por el lado, pueden cortarse muescas para ellos en el banco de tierra. Todos los tubos se entierran en una capa de arena de 6" que se esparce de manera uniforme sobre el fondo de toda la piscina.

Los paneles de fibra de vidrio de 1/16" de espesor se preparan todos fuera de la excavación, sobre el suelo mismo. Las paredes laterales y las de extremo se construyen en pares, mientras que el fondo de la piscina se hace de cuatro diferentes paneles. El forro consiste en tela de fibra de vidrio que viene en rollos de 60" de ancho. Se corta en piezas que se traslapan aproximadamente 1" para formar un panel de 27 pies de largo.
Se le proporciona rigidez a la tela saturándola con resina de poliester que contiene un pigmento azul y un agente endurecedor. Tres paneles de 4 x 8 pies de tabla de fibra de 1/8", cubiertos de papel encerado para evitar adhesiones, forman una buena superficie de trabajo para aplicar la resina a la tela. Utilicé un rodillo de pintura con un mango largo y una funda de ante para aplicar la resina, saturando la primera sección por completo y dejando que se endureciera, cosa que demoró alrededor de una hora.

Al irse endureciendo cada sección, el trabajo se aparta parcialmente de la superficie de trabajo y se traslapa otra sección a lo largo del borde para luego aplicarle resina también y dejar que se seque. Se repite este procedimiento para producir una lámina continua de plástico reforzado. Basta un galón de resina para saturar de 18 a 22 pies cuadrados de tela y, como la mezcla tiene que usarse de inmediato, tenga cuidado de no preparar una cantidad mayor de la que puede usar en una hora. Con la resina se suministran instrucciones para su mezcla. Se aplica una segunda capa después de haberse endurecido la primera, a fin de impermeabilizar el panel por completo.

Todos los paneles se tratan de manera igual y, mientras se están secando y curando, puede usted comenzar a hacer las tiras curvas de filete que se usan para unir los paneles después de colocarse éstos en la excavación. Se requiere un modelo curvo para esto, el cual se puede construir fácilmente doblando una pieza de lámina metálica a un radio de 13" y clavándola a tres soportes de madera terciada. El molde se cubre con papel encerado y luego se coloca encima una pieza de tela de 24 " de ancho para revestirse de resina. Forme filetes de 5 pies de largo, pero puede usted hacerlos con una longitud mayor si así lo desea. Se deja cada sección de 5 pies sobre el molde para que se endurezca y luego se le aplica una segunda capa. Necesitará usted aproximadamente 100 pies lineales de estas tiras de filete.

Se usan tornillos cortos para lámina metálica (aluminio) , con objeto de fijar las tiras de filete a los paneles; las tiras se extienden hacia arriba por las esquinas para unir los extremos a las paredes laterales, y se extienden a lo largo del fondo para unir los paneles laterales a los del fondo. Después de esto se cubren todas las juntas y cabezas de los tornillos con tiras adicionales de tela que se saturan con una cantidad abundante de resina. Las asperezas a lo largo de las juntas se lijan para alisarlas después de endurecerse la resina. Los paneles de fibra de vidrio, no obstante lo delgados que son, resultan lo suficientemente fuertes para poder caminar uno sobre ellos y flexionar un poco sin que se rompan o agrieten.

Las juntas en los paneles del fondo se sellan de manera similar con tiras de tela saturada con resina para que no haya escapes. Las conexiones de admisión, de drenaje y de la aspiradora se sellan dentro de sus agujeros con cinta de fibra de vidrio que se envuelve alrededor de la parte trasera para luego empaparse con resina.
El relleno del casco se debe efectuar gradualmente mientras se llena la piscina de agua, de manera que la presión de ésta contra las paredes pueda ser igualada por el relleno apisonado. A no ser que sea absolutamente necesario, la piscina no se debe vaciar durante el invierno. Se le puede quitar un poco de agua, pero hay peligro de que el casco se derrumbe cuando no hay una presión constante del agua contra las paredes.

Para mantener la piscina limpia es conveniente construir un borde de 3 pies de ancho en todo su derredor, inclinado ligeramente en dirección opuesta. Este borde puede llegar hasta el casco mismo, insertando tiras de tabla de fibra de 12" de ancho entre el casco y las paredes de tierra para que sirvan como molde interior. Como molde exterior pueden usarse estacas de 2 x 4. Unas tiras sobrantes de madera, colocadas transversalmente en la piscina, permitirán reforzar la tabla de fibra contra la presión del hormigón. De nuevo, el hormigón se debe vaciar después de haberse llenado la piscina de agua. Finalmente, se doblan tiras de fibra saturada de resina de 12" sobre los bordes superiores del casco para luego alisarlas a lo largo de la parte superior del borde de hormigón. El filtro se suministra con instrucciones relativas a su uso. La filtración del agua demora de 1 a 8 horas, dependiendo del empleo de la piscina, del polvo en el aire y de la suciedad en el filtro. Un tapón atornillable en la conexión de la aspiradora permite fijar la manguera de limpieza de 30 pies de largo. La limpieza sólo requiere de 15 a 20 minutos una vez por semana.

FUENTE

Pilotes Metálicos.

Los perfiles estructurales de acero, así como las secciones tubulares, son comúnmente usados como pilotes. Se prefieren en general las secciones H reforzadas, por ser las que soportan mejor las grandes presiones que le impone la superestructura. Los pilotes metálicos tienen sección — transversal reducida, por lo cual al penetrar en el terreno, desplazan sólo limitados volúmenes de suelo. Además, son capaces de atravesar estratos duros con gran facilidad, así como romper las piedras de boleo que encuentran en su camino, o perforar troncos o raíces de rbo1es enterrados.

Los pilotes metálicos trabajan bien por punta, como columnas, y se pueden cortar o empalmar fci1mente como muestra la figura 12.28. Cuando los pilotes son muy esbeltos y descansan en suelos rocosos, se suele reforzar su punta con planchas de acero, para evitar el pandeo local. Estos pilotes también son aptos para resistir solicitaciones en flexión compuesta y flexo torsión y por su gran área de contacto con el suelo de fundación, se produce una importante fricción a lo largo de su fuste, que incrementa la capacidad portante del pilote.

El esquema a) de la figura 12.28 corresponde al empalme soldado de dos perfiles 1 mediante dos canales, y el esquema b) a una unión empernada, con plancha de base. Estas uniones son similares a la usadas en columnas metálicas. Los esquemas c) y d) muestran secciones tubulares, donde el empalme se realiza mediante un anillo metálico que se suelda en ambos extremos al tubo. Los pilotes metálicos tubulares se emplean generalmente en obras marítimas y se van soldando a tope o mediante anillos, a medida que penetran en el suelo. Su diámetro varía entre 20 y 100 cm. Pueden tener así  mismo forma troncoc6nica, con su extremos inferior cerrado, pero son más comunes los cilíndricos con el extremo abierto.

Cuando se desea incrementar su resistencia por punta, se pueden usar los pilotes metálicos con disco inferior, como muestra la figura 12.29 a) el cual está reforzado con nervios para aumentar su área de base. Estos pilotes de disco son indicados para suelos granulares.

Los pilotes metálicos se pueden colocar según dos técnicas diferentes:

* Pilotes hincados
* Pilotes roscados

La hinca de estos pilotes es similar a la usada en los de concreto armado. Para evitar el deterioro y cambio de forma de la cabeza del pilote, se lo recubre con un cabezote o sombrerete adecuado, donde golpea la maza del martinete, y amortigua el impacto por percusi6n. Los pilotes roscados son los que se colocan preciándolos con un movimiento circular y penetran atorni1lndose en el suelo con su punta provista de un tornillo de Arquímedes. Ver figura 12.29 b), el cual a su vez  incrementa el área portante. En suelos blandos, se utilizan roscas con cuerpo cilíndrico y hélices muy salientes, mientras que en suelos resistentes, como las arenas y gravas, es más usual el empleo de roscas con cuerpo cónico y hélices poco salientes. (Ver Sección 12.6 Método Grimaud).

Construcción de Pilas Excavadas: Método con Lodo Natural o Bentonitico.

Este método se conoce como excavación mojada y resulta especialmente indicada en suelos muy blandos, donde es imposible mantener estables las paredes del pozo sin entibación.

Cuando los estratos superiores son resistentes, el proceso puede comenzarse con el método en seco y al alcanzar estratos desmoronables en el subsuelo, se introduce la camisa y se continúa la perforación, como se ha descrito previamente. Al alcanzar la profundidad necesaria, se llena el - tubo con lodo y se retira la camisa.

Una de las ventajas de este método permite no tener que vaciar el concreto inmediata - mente después de excavado el pozo, ya que el lodo estabiliza las paredes del mismo. El lodo a usar - es de dos tipos:

-Lodo natural

-Lodo bentonitico 

El lodo natural es el que se prepara con el suelo del lugar, mezclándolo con agua y con minerales pesados, de modo que el lodo adquiera la misma densidad del suelo y ejerza una presión Interna igual a la del suelo que ha sido excavado. Este lodo debe tener una consistencia tal que mantenga en suspensión las partículas de los suelos granulares. El vaciado del concreto se realiza haciéndolo descender hasta el fondo de la excavación mediante tolvas o tubos y a medida que se llena el pozo con el concreto fresco, se desplaza el lodo, que es recogido en la superficie en fosas especialmente colocadas a tal fin. Por eso a este método se lo conoce como de lodo desplazado.

Más usual es el empleo del lodo bentonitico. La bentonita es una arcilla tixotrópica - del tipo de la montmorillonita que se expende en forma de polvo y presenta la capacidad de poder absorber grandes cantidades de agua. Posee sodio como base de cationes y al ser - mezclada con agua forma una suspensión o gel coloidal que por agitación pasa al estado plástico.

El límite líquido de la bentonita s6dic es del orden del 500%, y las partículas coloidales de la bentonita que se mantienen en suspensión fluida, penetran en las paredes del suelo, por permeabilidad, y se depositan entre los granos de la masa del terreno con el cual están en contacto. Al penetrar el lodo entre los granos va depositando elementos coloidades y por efecto de la tixotropía, se convierte en gel plástico, que modifica las características de un cierto espesor de las paredes del pozo, otorgándoles cohesión y disminuyendo su permeabilidad. Este proceso forma una costra o torta en las paredes de la excavación, que puede alcanzar varios centímetros de espesor,
 

La acción estabilizante del lodo bentonitico es muy duradera, de modo que se pueden excavar todas las pilas de la obra, llenarlas de este lodo, y luego proceder al vaciado del concreto en forma simultánea o sucesiva.

La técnica de la construcción de pilas o muros colados con bentonita es relativamente reciente, pues su origen data de 1950, cuando se la comenzó a usar con éxito en exploraciones petroleras. El efecto del lodo asegura la estabilidad de las paredes del pozo excavado, aun en arenas sin cohesión y bajo el nivel freático.

Las pilas de gran sección también pueden excavarse con barrenos rotativos como muestra la figura 12.27, pudiendo alcanzar los 3 m de diámetro. El suelo barrenado se va extrayendo y en - su lugar se llena el pozo con lodo bentonitico, hasta terminar la excavación. Debe escogerse un barreno que permita el libre flujo del lodo, pues de lo contrario, se puede producir un vacío debajo que provoque el derrumbe de las paredes en la altura donde no hay lodo en suspensión.

Cuando se debe colocar armadura resistente, se la hace descender dentro del lodo hasta ubicarla en su posición correcta, y luego se procede a vaciar el concreto utilizando la tolva según se indicó previamente. Como el concreto tiene mayor densidad que el lodo, lo desplaza, y este sube y es recogido en la superficie para su posterior tratamiento y decantación.

El tratamiento a que se somete la bentonita resulta un proceso de reciclado, pues el — lado debe ser periódicamente controlado para verificar su densidad, su viscosidad, su contenido de arena e impurezas, etc. La balanza de lodos indica cuando el contenido de arena es muy grande. En este caso, se debe proceder al desarenado del lodo, para su posterior utilización en la construcción de otras pilas. Debido al gran volumen de lodo empleado, el proceso de decantación es lento y costoso, y consiste básicamente en el siguiente proceso:

1) Controlar la densidad utilizando la balanza de lodos
2) Verificar que la viscosidad no sea muy elevada
3) Tamizar las muestras para constatar el contenido de arena y limos

En algunas ocasiones se procede también a efectuar ensayos de filtrado y control de — muestra seca mediante un filtro de prensa. Es conveniente por medio de eyectores producir la circulación forzada de la bentonida, para activar su remoción y obtener una óptima dispersión.

Los ensayos indican en todos los casos el nivel de entumecimiento necesario del lodo - bentonitico, pues si resulta demasiado espeso, la rigidez obstaculiza la decantación y el proceso se vuelve difícil y se encarece. De todos modos, la experiencia evidencia que la evacuación de los - lodos no utilizables es siempre más costosa que el reciclado y decantación de los mismos.

Se tratara luego nuevamente el uso del lodo bentonitico para la construcción de muros colados, con características muy similares a la técnica empleada en las pilas mencionadas. En los muros o pantallas, sin embargo, debido a su limitado espesor, se debe proceder a la construcción de los muros gula antes de excavar, para asegurar la verticalidad y estabilidad de la excavación,  pues la circulación del lodo puede producir una erosión importante.

Debe tenerse en cuenta, sin embargo, en todos los casos mencionados, que la costra o torta que se forma en las paredes de la excavación antes de vaciar el concreto, elimina en la mayoría de los casos, o al menos disminuye notablemente la fricción que se produce entre el fuste de la pila y el suelo que lo rodea.

Construcción de Pilas Excavadas: Método con Camisas. Sistema Chicago, Gow y Benoto.

Cuando las condiciones del suelo son tales que existe el peligro de derrumbe de las paredes de la excavación, o cuando la pila se extiende más allá del nivel del agua subterránea, se usan camisas o tubos de gran diámetro para mantener el hueco en su forma hasta que se vacía el concreto.

La más económica de las camisas es la de madera con anillos de acero, que se van clavando a medida que la excavación desciende. Ver figura 12.25 a). Es el conocido “Método Chicago” pues fue usado por primera vez por la Compañía Sooy Smith en Chicago en 1894. La excavación se realiza a mano en tramos de 60 cm para arcillas blandas y de hasta 1,8 m para arcillas firmes.

Cuando se alcanza la profundidad deseada y si el suelo es suficientemente resistente, se forma la campana de base. Las pilas construidas por el método Chicago alcanzan los 60 m de profundidad, con diámetros de hasta 3,5 rn.
Otro sistema de construcción de pilas de gran tamaño es el “Método Gow”, que utiliza tubos de acero con tramos de diferente diámetro, dándole a la pila la forma telescópica. Los tubos van disminuyendo su dimensión en 5 cm a medida que se hallan más profundos en el subsuelo, como muestra la figura 12.25 b).
El método más conocido, sin embargo, es el “Método Benoto”, para la ejecución de las pilas excavadas, el cual utiliza dos mecanismos diferentes:

a) Los cucharones trépanos
b) Movimientos vibratorios de la máquina entubadora

La figura 12.26 muestra dos modelos diferentes de cucharones trépanos, aptos para extraer grandes volúmenes de suelo en cada operación. Estos cucharones derivan su nombre de que trabajan simultáneamente como trépanos, perforando el suelo y excavándolo para formar el pozo de la pila, y son especialmente indicados para terrenos con grandes piedras de boleo en el subsuelo, o en condiciones difíciles e perforar. Debido a su forma, se los conoce también por cucharones de almeja.

Según se indica en la figura 12.26, los filosos dientes de los cucharones se abren para penetrar en el suelo, y luego se cierran herméticamente para retirarla tierra atrapada dentro del cucharón. El equipo está provisto de una gula o barra telescópica llamada “Kelly” que permite un fácil manejo del sistema. El elevado peso de los cucharones permite que éstos penetren en el suelo por calda libre, y el operativo se facilita en suelos flojos.

 

Hay también cucharones hidráulicos que eliminan los inconvenientes del cierre mecánico. En este caso el sistema es accionado por uno o dos gatos conectados a las palas del cucharón mediante una biela. Además, los cucharones están unidos a un cuerpo superior alargado y macizo de peso de 2 a 3 t según las dimensiones del pozo a perforar.

En suelos fácilmente desmoronables o en excavaciones bajo el agua, previamente al uso de los cucharones, se hunden tubos de encofrado mediante movimientos vibratorios de la maquinaria entubadora. Luego se extrae el suelo dentro del tubo, con los cucharones, se coloca la armadura resistente en su lugar,  y se vacía el concreto. Esta operación se realiza haciendo descender el concreto - fresco dentro de los cucharones estancos, hasta el fondo del pozo, para que no sea lavado por el agua subterránea.

Estos movimientos vibratorios de la máquina entubadora sirven también para compactar el concreto a medida que se va vaciando la pila. De esta manera, el fuste resulta rugoso, lo cual aumenta considerablemente la fricción lateral con el suelo. En algunos casos, es posible vaciar pilas con el método Benoto, inclinadas hasta 15° con respecto a la vertical.

Construcción de Pilas Excavadas: Método en Seco.

Cuando la excavación no alcanza el nivel freático, y donde no exista el peligro de derrumbe de las paredes del pozo excavado, como ocurre por ejemplo en los suelos arcillosos firmes y homogéneos, se puede aplicar el método de excavación en seco. La forma m simple de excavar es a mano, con palas, si bien este procedimiento queda limitado sólo a las excavaciones de poca profundidad, en suelos firmes.

Mas usual es el empleo de adecuados equipos de perforación, tales como los de broca y barreno, o bien máquinas excavadoras especiales que consisten en un gran cucharón incorporado a una grúa. El cucharón va sujeto a una barra telescópica y esta accionado por un sistema hidroeléctrico.
Los pozos así cavados alcanzar los 3 m de diámetro y llegan a 40 m de profundidad. Para mejorar su resistencia por punta, se usan perforadoras especiales, capaces de ensanchar el fondo dándole forma de campana.

Para ello se hace rotar la perforadora al tiempo que se extienden sus afiladas aletas inferiores, progresivamente. El tiempo que se requiere para terminar la excavación depende de las características del suelo y de la geometría del pozo. Una excavación de 20 m de profundidad y 1 m de - diámetro, realizada en seco, puede terminarse en 30 minutos, si el suelo es ardua firme.

Concluida la perforación, se coloca la armadura y se vacía el concreto, llenando la totalidad del pozo. En algunos casos, se omite la armadura, o se la ubica solamente en la parte superior de la pila, generalmente en el 1/3 de la altura.