Construccion II-cap IV - Cimentaciones(r5)

8/3/2019 Construccion II-cap IV - Cimentaciones(r5)

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CONSTRUCCIONII

CAPITULO IVCIMENTACIONES

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1. JUNTAS

2. CIMENTACIONES3. CALZADURAS

4. IMPERMEABILIZACION

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4.1 INTRODUCCIONEn vista que en este capitulo se muestra diversidad de tipos

de Sub Estructuras (Cimentaciones), las que se presentan consus respectivos esquemas, se ha credo conveniente aprovecharpara tratar al tema dejuntas de concreto o simplemente juntas.Por lo que brevemente se muestran tambin algunoselementos de las Sper Estructuras (o simplemente Estructuras).

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Creemos que no podemos tratarprofundamente un tema de Cimentaciones, sindejar de tocar lo que son Juntas, y comointeractan dichas Cimentaciones con lasEstructuras.

Los esquemas de base son de dospublicaciones nacionales: Construccin deEstructuras, Manual de Obra editado porCAPECO, y Concreto Armado paraConstructores e Inspectores editado por elConsejo Departamental de Lima del CIP.

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4.2 JUNTAS

Para asegurar un comportamiento adecuado

en el concreto, sea por el proceso constructivo o

tecnologa empleada, como por la influencia de

factores externos como los sismos, latemperatura, o internos como la contraccin de

fragua, se prev realizar juntas dividiendo la

estructura.Debemos sealar que existe otro tipo

denominado Juntas de albailera, que se

tratar en otro capitulo.

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De acuerdo a la bibliografa podemos distinguir

dos grandes tipos: Juntas de Construccin o de

Vaciado yJuntas Funcionales.

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4.1.1 JUNTAS DE CONSTRUCCIONO DE VACIADOSe hace para dividir la estructura en partes,

compatible con la capacidad de produccin y de

colocacin del concreto.

Deben ubicarse teniendo en cuenta el

comportamiento estructural de tal forma de nomodificar- una vez realizado el vaciado- el

monolitismo proyectado del concreto.

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Pueden o no figurar en el proyecto original,ello porque el hecho de no figurar significa que

podra haberse evitado su uso (dependiendo delas capacidades mencionadas), o a la inversacuando su uso es demasiado evidente, caso delos elementos estructurales verticales.

En cualquier casodeben ser de conocimientoy aprobacin del Supervisory si es necesario deacuerdo al elemento estructural y ubicacin dedicha junta debe intervenir el Proyectista.

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PROCEDIMIENTO:A) Debe dejar la superficie lo mas rugosa posible

en el momento del vaciado, para ayudar a la

transmisin de esfuerzos.

B) La junta debe ser limpiada y rasqueteada de tal

forma de desprender los materiales quequedaron sueltos despus del vaciado delconcreto.

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C) Humedecer la junta para evitar que el concreto

vaciado en una primera etapa absorba el agua

del concreto vaciado en la segunda etapa.D) Echar una lechada de agua- cemento en el rea

de pegar (unir).

E) Vaciar el concreto de la segunda etapa.

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CRITERIOS A USAR

A) Una junta de construccin en elementos

horizontales debe ser inclinada a 45 de talforma que el concreto recin vaciado se apoyeen el vaciado anteriormente.

B) Una junta de construccin en elementos

verticales debe ser horizontal.C) Toda junta de construccin se coloca en la zona

de menor esfuerzo cortante.

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D) Si el elemento estructural fuera armado

deber colocarse conectores con detalle

del proyectista, para transmitir los esfuerzosde forma adecuada, salvo el caso que el

elemento estructural sea vertical donde no lo

necesita por el tipo de cargas predominante.

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E) No se deben hacer juntas de construccin

horizontales en elementos horizontales (salvo

en casos muy especiales y con aprobacindel supervisor, como el caso de zapatas

aisladas y con problema de produccin en el

vaciado).

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F) No se deben hacer juntas de construccinverticales en elementos verticales (salvo cuando

estos por su comportamiento estructuralpueden ser divididos as, como en las placas debuena longitud horizontal o muros decontencin).

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4.1.2 JUNTAS FUNCIONALES:Se hacen para permitir el irrestricto

movimiento de partes adyacentes de una o masestructuras o de la estructura y elementos no

estructurales (como los tabiques). Deben ser

indicadas y detalladas en el proyecto.

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TIPOS:A) DE DILATACION (o EXPANSIN):Se refieren a las de juntas Dilatacin o Expansin

por Aumento de Temperatura durante el da, o de

acuerdo a la estacin del ao.

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Generalmente su espesor est entre 1 y 2, deacuerdo al diseo, y depende obviamente de la

temperatura, del comportamiento del concreto y

de las dimensiones de los elementos.

En cuanto al espaciamiento puede ser

controlado en funcin a dicho espesor.

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Vase el detalle de las juntas y la forma de las lampas

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B) JUNTAS DE CONTRACCION(o DE CONTROL)Se refiere a las juntas de contraccin o control

por disminucin de la temperatura ambiental.

Se mantiene la continuidad en el concreto, pero

se logra la discontinuidad en el acero de refuerzo

en un 50% tanto en elementos verticales comoen horizontales.

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Su espesor puede ser de muy pocos mm.segn diseo y depende de los mismos factores

que de las Juntas de Dilatacin . Su

espaciamiento est en funcin a dicho espesor.

La distancia entre juntas de dilatacin ser 4

veces la distancia entre las juntas de contraccin.

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De Revista 1/2 de Construccin

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C) DE SEPARACION SISMICASe hacen para permitir el movimiento de las

estructuras sin que se presenten daos mayoresen ellas por la accin de los sismos.

Su espesor varia de a 2 generalmente,

dependiendo si separa la estructura de unatabiquera o de dos elementos estructurales y suinteraccin.

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Se utiliza material comprensible con densidadmenor a 200 kg/cm3, como el poli estirenoexpandido ( conocido en el Per por el nombrecomercial de tecnopor); otros materiales comofibrocemento que tambin se emplean nocumple con las condiciones necesarias para talfin.

Aun el poli estireno expandido no esadecuado si se requiere una junta impermeable,para el que podra usarseresinas y polmerosdesuficiente elasticidad, y que a la vez sonimpermeables y se adhieren perfectamente alconcreto.

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Por el alto costo de las resinas y polmerospuede emplearse en simultaneo con el poliestireno expandido; es decir hacia la partecontigua donde se encuentra (o se podraencontrar) el liquido a controlar se aplicara la

resina y polmero y detrs de ellos el poliestireno expandido.

Es decir elaborarse un detalle correspondienteque cumpla con los requerimientos funcionales.

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D) BANDAS DE CONTRACCION

DE FRAGUA

Se produce al dejar de vaciar bandas o franjasde concreto, produciendojuntas de construccintemporales (por un periodo aproximado de 4

semanas) con el propsito de esperar que seproduzca la contraccin de fragua.

Una vez vaciada las franjas que completan los

paos de concreto se evita la induccin deesfuerzos por dicha causa.

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E) JUNTAS DESLIZANTESSe utilizan cuando un elemento estructural

deben moverse en forma perpendicular a otro.

Normalmente se presenta en simultaneo conlas Juntas de Expansin o de Separacin Ssmica,pero no en todos los casos de las expansin.

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4.2 CIMENTACIONES

SUPERFICIALES

De acuerdo al tipo de estructuracin:Sistema de

Muros Portantes, Sistema Aporticado o SistemaDual (Placa - Prtico) o Sistema de Ductilidad

Limitada o la combinacin de ellos, se traducir

en cargas de diferente tipo y magnitud.

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El ingeniero estructural escoger el tipo decimentacin adems sobre la base de las

condiciones geotcnicas del material decimentacin (suelo o roca), adoptando comosolucin una determinada cimentacin,superficial o profunda.


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Debe conocerse como informacin previa aldiseo estructural, el estudio de suelos, endonde se conozca la capacidad portante delterreno (capacidad de soportar cargas sin sufrirdeformaciones considerables), la deformacintotal, la deformacin diferencial, y elcomportamiento del suelo con agua y sin ella.

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4.2.1 CIMIENTO CORRIDOSe emplea como cimentacin de muros

portantes y de tabiquera de ladrillo,

dependiendo de las cargas y tipos de suelo.

Son de concreto ciclpeo C-H: 1:10 + 30%

P.G., con un fc de 100 Kg./cm2.

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En este caso las juntas de construccin

pueden realizarse en cualquier parte, al ser las

cargas linealmente distribuidas y la resistencia

de los elementos igual, sin embargo es mascmodo hacer la interrupcin del vaciado (si

fuera necesario) en la parte central de los paos.

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4.2.2 CIMIENTO ARMADOSe emplea tambin como cimentacin de

muros portantes,cuando la calidad del suelo es

tal que requiere armadura en la cimentacin,

evitando las deformaciones verticales relativas.

La ubicacin de las juntas, si fueran

necesaria, sera en elintermedio de los paos.Lacalidad del concreto, al ser de concreto armado

es por lo menos de f c de 175 Kg./cm2.

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4.2.3 SOBRECIMIENTOCORRIDO

En realidad es una cimentacin que secomplementa con el cimiento sea armado o

ciclpeo, y va encima de dicho elemento estructural,y debajo del muro. El vaciado generalmente es al dasiguiente del vaciado del cimiento, siendo elconcreto ciclpeo: C-H 1:8 + 25 % P. M., con unalrededor de fc de 100 kg/cm2.

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Da mayor facilidad para los pases parainstalaciones por ser esbelto, teniendo que rayarsela superficie de contacto entre el cimiento y elsobrecimiento, y dejar piedras salientes delcimiento separadas entre si, para mejorar laadherencia.

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Debe vaciarse hasta un nivel superior al del NPT para evitar el paso de lahumedad, y facilitar la nivelacin del muro a construir encima de el(generalmente 5 10 cm).

.

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4.2.4 SOBRECIMIENTOARMADO

Es una cimentacin que se complementa conun cimiento corrido, que se diferencia del

sobrecimiento corrido por la calidad del concretoy presencia de armadura, por tanto evitandodeformaciones verticales relativas.

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Ante la necesidad de su uso, es mas econmicala combinacin cimiento corrido sobrecimientoarmado, que cimiento armado sobrecimientocorrido, sin embargo el ingeniero estructuralescoger entre estas y otras alternativas.

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Ante pendientes pronunciadas del terreno o lanecesidad de profundizar la cimentacin paraapoyarse en un suelo adecuado, siempre es maseconmico aumentar la altura del sobrecimiento(sea armado o no) que la altura del cimiento.

La ubicacin de las juntas de construccin sersiempre en la zona central de los paos, seaarmado o no.

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.4.2.5 ZAPATA AISLADAEste tipo de cimentacin se emplea para las

columnas, donde las cargas son principalmentepuntuales, pudiendo existir un momento relativo

bajo.

De acuerdo al tipo de suelo puede necesitarencofrado, igualmente puede necesitar la

denominadafalsazapata.

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Si es que lleva armadura y no existe falsazapata, el vaciado se realiza sobre una capa de

concreto de C-H 1:10 1:12, de 10cm.

denominada solado, que permite tener unasuperficie suficientemente plana y libre de

piedras. En caso de tener armadura de refuerzo

el concreto debe ser de por lo menos de f c de

175 kg/cm2.

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En ningn caso se podr hacer una junta

vertical, en caso extremo se podr hacer una

junta horizontal, empleado conectores de

acuerdo al diseo.

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4.2.6 ZAPATA COMBINADACuando requerimientos del proyecto exigen

que dos columnas vayan prximas entre si, o

simplemente las reas de sus zapatas aisladas se

traslapan o resultan demasiado prximas, se

construye la denominada zapata combinada.

Si debe hacerse la junta de construccin (no es

recomendable), se har en el tercio central.

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4.2.7 ZAPATAS CONECTADAS CONVIGAS DE CIMENTACIONSon las compuestas generalmente por una zapata

excntrica y una zapata aislada centrada, estn unidasmediante un elemento estructural denominado viga decimentacin, el cual es bastante rgido por su seccin:como 40 x 80 , 40 x 70 cm.

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La excentricidad de las cargas sobre laprimera de las zapatas puede ser contrarrestadacon dicha viga de cimentacin.

Muchas veces la seccin de la zapata esasimtrica con respecto a un eje central porquelos linderos de la propiedad impiden evitarlo.

.

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Sin embargo este tipo de refuerzo a laszapatas no se limita a este caso, pudiendoampliarse a toda la planta de la cimentacin dela construccin, sin necesidad que dicha viga unados zapatas de excentricidad muy diferente.

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En ambos casos, la viga de cimentacinaumentael rea de apoyo de la cimentaciny a su vez tieneun comportamiento similar al de una viga de una

superestructura (con la carga invertida).

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En teora en esta cimentacin no debera dehaber juntas de construccin; pero en la practicacuando hay excentricidad podra hacerse en laviga, en la zona cercana a la zapata centrada; yen el caso- que la excentricidad es casi nula- enel tercio central de la viga.

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4.2.8 ZAPATAS CONECTADASCON VIGA DE CONEXIN

Son zapatas que estn unidas mediante unelemento estructural muy esbelto denominado

viga de conexin, el cual se asume no absorbe elcortante, mas bien se comporta como unelemento a traccin, como un tirante, evitandolas deformaciones verticales relativas entre laszapatas.

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La seccin de una viga de conexin es de 25 x 40 20 x 40 cm.

En teora no debe haber junta de construccin, en esta cimentacinpero en la practica podra realizarse en cualquier parte de la viga.

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4.2.9 PLATEA O SOLADO DECIMENTACIONEs un elemento bastante rgido, y distribuido en

toda la planta de la estructura, cuyo

comportamiento podramos compararlo a unagran zapata combinada en las dos direcciones, o

similar a una losa de techo ( con la carga

invertida). El espesor es de 60 80 cm. de

acuerdo al clculo.

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Se utiliza cuando la capacidad portante del

terreno es muy baja, y podra combinarse

inclusive con otros elementos estructurales

como sobrecimientos armados, uniendo las

columnas.

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JUNTAS DE CONSTRUCCION ENOTROS ELEMENTOSESTRUCTURALES4.2.10 LOSAS, ALIGERADOS Y

VIGASAl ser todos estos elementos horizontales las

juntas de vaciado pueden hacerse en el tercio central

de un tramo determinado, considerando que en estazona se encuentra el esfuerzo cortante mnimo.

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A las losas aligeradas o techos aligerados se

les conoce simplemente comoaligerados,y a las

losas macizasse las conoce sencillamentecomo

losas, y ambos se les puede generalizar comotechos.

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4.2.11 COLUMNAS, PLACAS YMUROSAl ser elementos verticales las juntas de

vaciado se ubican en la interseccin con la

cimentacin y en la interseccin con vigas y

techos.

Eventualmente se permitir efectuar juntasde vaciado en secciones intermedias.

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4.2.12 ESCALERA APOYADA ENDOS ELEMENTOSTiene un comportamiento similar al de una

viga apoyada en dos elementos, por tanto se

puede hacer la junta de vaciado en el terciocentral del tramo, contra lo que se acostumbra

hacer (en el extremo donde el cortante es

mayor).

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El quiebre anguloso, por el cambio del tramoinclinado al horizontal se puede considerar como un

tercer apoyo, por tanto la junta se hace en el

nuevo tramo central.

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4.2.13 ESCALERAAUTOPORTANTE YESCALERA HELICOIDALEn el primer caso la zona de menor

esfuerzo cortante es el centro deldescanso, y en el segundo caso es en eltercio central, es en dichos zonas donde se

puede ubicar la junta de vaciado.

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OTROS CONCEPTOSSOLADO

Llamado as comnmente solado, o solado

para cimentacin, es una capa de generalmente

de 10 cm. que se usa para tener un nivelsuficientemente plano, libre de piedras, que

permite el armado de acero de construccin de

forma cmoda, evita la contaminacin de la

estructura (cimentacin). Su relacin C-H es de

1:10 1:12 .

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Se utiliza siempre que la cimentacin seaarmada, en un espesor de 10 cm; tambin se usacomo apoyo de ductos de concreto, tuberas de

redes exteriores, cables de alta tensin, en unespesor de 5 cm.

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DOWELSSon barras del refuerzo longitudinal de la

armadura pertenecientes a los elementosestructurales verticales (columnas, placas,

muros). Que estn empotrados en las

cimentaciones, para despus empalmarse con el

resto de la armadura longitudinal.

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Si bien pueden usarse para facilitar la

colocacin de la armadura cuando esta espesada, o porque no cuenta con todo el acero de

los elementos verticales, o para hacer

posteriormente una ampliacin, su empleo

genera mayor consumo de acero.

TEMPLADORES O VIENTOSSon alambres negros N 8 que sirven para dar

estabilidad a la armadura vertical.

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DADOSSon pequeos elementos de concreto(mortero estructural) de forma prismtica o

cbica, dependiendo de su ubicacin y su uso,que sirven para evitar que se cierren los

encofrados asegurando el espesor de loselementos estructurales , y/ o para asegurar losrecubrimientos necesarios del concreto.

Por sus dimensiones son de mortero (sinemplear piedra), pero debe ser de igual calidadestructural al concreto que reemplazan.

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ZAPATAS ESCALONADASSon soluciones podramos considerar tericas,

porque son prcticamente imposibles en su

construccin, en todo caso muy engorrosa y lenta,

es preferible utilizar secciones convencionales.

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FALSAS ZAPATAS


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(o SUBZAPATAS)Son cimentaciones de concreto ciclpeo que

se construye debajo de las cimentaciones deconcreto simple o armado y que solucionanbsicamente dos tipos de problemas:

I. Para no exceder (en la elaboracin delproyecto) con la esbeltez del diseo de lacolumna, o en los casos en que la ejecucin de laobra se encuentre terrenos suficientementeresistentes a mayor profundidad que la indicadaen los planos.

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II. Cuando las cimentaciones cercanas y a

niveles superiores pueden inducir presiones a

cimentaciones a niveles inferiores.

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4.3 CALZADURASSon cimentaciones de concreto ciclpeo quese construyen debajo de una cimentacin

existente (generalmente cimiento corrido) paratransmitir las cargas a un nivel inferior.

Esto es cuando se tenga que realizarexcavaciones a mayor profundidad y aledaas ala cimentacin existente, dicha cimentacin

existente no necesariamente est en lapropiedad donde se realiza la construccin.

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En realidad se trata de reforzamientos riesgosos


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En realidad se trata de reforzamientos riesgososque deben efectuarse con mucho control, y en paosque no deben exceder de 1 a 1.5 mts. de lado.

El libro Construccin de Estructuras, Manual deObra, nos da lmites de la altura total de lacalzadura (H), sin puntales (sin embargo serecomienda ser conservador):

. Conglomerado: 8m.

. Arcilla: 3m.

. Arena : 2m.

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Aunque es recomendable un diseo de la calzadura,


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Aunque es recomendable un diseo de la calzadura,

considerando las cargas actuantes, en paos de1.00

x 1.00 m 1.50 x 1.50 m, se debe terminarcompletamente un nivel de calzadura para empezar

el otro.

As mismo los paos deben ser vaciados de tal

forma de coincidir los niveles pares entre si y losimpares entre si.

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Se hacen paos de todo el ancho de la cimentacin a calzar. Asimismo es preferible

dejar dos paos para vaciar posteriormente y no uno solo, es decir cada nivel de


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calzadura en tres das, mnimo.

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Tenerse especial cuidado si hay filtraciones de agua,que facilitaran la desestabilizacin del terreno, lacimentacin existente y/ o calzaduras.

Igualmente los diferentes conglomerados tienen

diferente estabilidad. Debe vaciarse completamente con chutes de tal

forma que no queden vacos entre la cimentacin yel primer nivel de calzadura, e igualmente entre los

niveles de calzadura.

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4.4 IMPERMEABILIZACIONVamos a tocar brevemente el tema de la

impermeabilizacin, que se trata masampliamente en un siguiente curso, por la

diversidad de problemas que se enfrentan ytambin la diversidad de soluciones, las quemuchas veces se dan en simultaneo para serefectivas.

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El tema de impermeabilizar una estructura nosolo es para lograr eliminar efectos molestos de

la filtracin de agua cualquiera que sea su causa

(humedad del terreno, lluvia, etc.), sino lograrun adecuado mantenimiento y conservacin.

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4.4.1 IMPERMEABILIZACIONDE CIMENTACIONES YMUROSLa principal caracterstica que deben cumplir

los siguientes materiales sern los de evitar quela humedad del terreno llegue a la obra, por loque debemos crear una barrera impermeableentre el terreno y la construccin; tenemos

como SOLUCIONES ALTERNATIVAS NOEXCLUYENTES ENTRE SI:

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Telas del tipo asflticas colocadas en el interior oel exterior de los muros, que actan de maneraanticapilar.

Tratamientos superficiales basado en pinturasasflticas, que no dan buenos resultados con eltranscurrir el tiempo.

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Morteros de revestimiento con mayor contenido de

cemento y con la adicin de aditivos hidrfugos.

Concretos con aditivos hidrfugos, entendindose

que se realiza cuando el concreto es armado.

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Sistemas electro-osmicos, basado en la

diferencias de potencial, entre el terreno y el

muro, de 10 a 100 minivoltios, se crea una

polaridad contraria invirtindose el efecto de

polaridad., mediante el empleo de un cable decobre sin ninguna fuente de energa externa.

Laminas plsticas que se colocan traslapadas,

que imposibilitan el paso del agua.

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En los muros de contencin es necesario hacer un

drenaje para evitar la sobrepresin debida al

embalse de agua, colocando adems una capa degrava en contacto con el muro.

Bandas de water stop en juntas de construccin, si

lo hubieran.

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4.4.2 IMPERMEABILIZACION


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DE LOSAS Y TECHOSSi estos elementos estructurales estn en

contacto con el terreno, las soluciones sern las

mismas a las ya sealadas, pero si el problema

es el agua de lluvia,LAS SOLUCIONESseranlas

siguientes, QUE TAMPOCO SE EXCLUYEN ENTRE

SI:

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Telas de tipo asflticas colocadas sobre las

losas o techos.

Tratamientos superficiales basados en

pinturas asflticas.

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Sistemas de tuberas de drenaje conectados al

desage o a un dren, y que incluye techos

inclinados.

Laminas plsticas que se colocan traslapadas,

que imposibilitan el paso de agua.

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