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Damin Brenlla Ramos
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EUAT A CORUA
CAPITULO 5. CONSTRUCCIN
5.6 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE TANQUES DE
HORMIGN ARMADO
Una de los aspectos de los que trata este estudio trata ciertamente depsitos o tanques de
hormign armado. En otro contexto y con otras tecnologas se podra englobar o
generalizar esta clasificacin a otros materiales como el acero, pero los mbitos totales de
la construccin relativos a nuestros campos de estudio, ndica que son los tanques de
hormign armado o pretensado los que aglutinan todos los casos.
Es por esta razn que se desecha el empleo de otro tipo de materiales como la fibra de
vidrio, fbrica de ladrillo u otros materiales como eje constructivo principal.
Se cree que es preciso apuntar, que aunque posiblemente el empleo del hormign sea el
ms conocido de los factores que entran en juego para la construccin de un tanque para
fines exhibitorios y su estudio este ms que supervisado y comprobado a lo largo de los
aos, el correcto diseo de elementos conformados por este material es crtico y decisorio
en tanto a la vida til de estas construcciones que nos ataen.
En referencia a este tema, comentar la poca diversidad sobre este tema hallada
especficamente en trminos constructivos (que no estructurales). Gran parte de ella est
en idioma ingls o en revisiones y traducciones latinoamericanas derivadas de las
primeras.
Este apartado del captulo constructivo se centra en el uso de hormign armado en
trminos constructivos, las concordancias con la normativa actual ya se hicieron presentes
en apartados anteriores, sobre todo en el captulo tercero, dnde se define el hormign
empleado adecuado y usado para el anlisis estructural, as como coeficientes de
seguridad, etc.
Se propone en las siguientes lneas una descripcin, por tanto de la realidad constructiva
hallada en lo referente a este tema, como gua y manual en algunos casos de cmo afrontar
la construccin de tanques o depsitos.
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Se hace entender al lector de complementar esta informacin enteramente constructiva
con los correspondientes conceptos explicados en el captulo tercero. De esta forma se
espera satisfacer todas las dudas y cuestiones con respecto al diseo y construccin de
tanques de hormign armado
- 5.6.1 CLASIFICACIN CONSTRUCTIVA
De conformidad con su posicin relativa al terreno, los depsitos pueden clasificarse como
superficiales y elevados. En este estudio slo se refiere a los depsitos superficiales.
Cuando se trate de depsitos que contengan especies, tanto flora o fauna con requisitos
especiales de confort, es conveniente mantener estos espacios a cubierta para evitar la
distorsin de los parmetros adecuados de sostenibilidad
Tanques superficiales
Los tanques superficiales se construyen directamente apoyados sobre la superficie del
suelo, tanto sea este natural como modificado por la construccin.
Por lo general, se utiliza este tipo de construcciones, cuando el terreno sobre el que se va a
desplantar tiene la capacidad necesaria para soportar las cargas impuestas, sin sufrir
deformaciones importantes.
Los tanques superficiales tienen la ventaja de que su mantenimiento es ms sencillo de
efectuar y ms fcil la instalacin, operacin y mantenimiento de las tuberas de entrada y
de salida.
Depsitos enterrados y semienterrados
Los depsitos semienterrados, una porcin de la construccin se encuentra bajo el nivel
del terreno y otra parte sobre ste.
La construccin de este tipo de depsito est definida por razones de topografa o cuando
el costo de la excavacin es alto, ya sea porque sta no se justifica debido a su localizacin
desventajosa o por razones de geotecnia.
Tienen la ventaja de conservar el agua a resguardo de las grandes variaciones de
temperatura y no alteran o facilitan la edificacin en su entorno.
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Sus inconvenientes son el tener que efectuar excavaciones costosas, la dificultad de
observar y mantener las instalaciones de conexin del abastecimiento, as como, la
dificultad para descubrir las posibles filtraciones y fugas del lquido.
De no observarse ambos factores, traeran aparejados el costo elevado de la construccin.
Depsitos debido a una definicin natural
Puede darse el caso que el propio espacio natural sea capaz de generar un recinto dnde
con ciertas modificaciones se pueda aprovechar para el aprovechamiento como acuario
natural.
En el mismo caso est el aprovechamiento de construcciones existentes que por su desuso
puedan ser revertidas a un cambio de uso (o mejor dicho una puesta en uso) que tenga
que ver con nuestros propsitos
- 5.6.2 GEOMETRA
La configuracin terica ms conveniente para un depsito es aquella que para una altura
y volumen dados, se tenga un permetro mnimo, lo cual implica una geometra cilndrica.
Sin embargo, pueden existir otras razones que obliguen a una planta rectangular o
cuadrada, como es el planeamiento de un soporte o edificio para el alojo final del tanque.
Bsicamente se le puede asignar distintos usos a cada uno de estos tipos de tanques.
Los tanques cilndricos o sectores de ellos, suelen usarse cuando se desean espesores de
pared escasos en comparacin con uno rectangular. Tambin son usados para el
mantenimiento de algunas especies que requieran formar cardmenes o grupos
independientes. Deben de acompaarse siempre por frentes curvos para facilitar su visin
interior.
IMAGEN 78: TANQUE DE PLANTA RECTANGULAR Y TANQUE CILNDRICO
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Los tanques rectangulares en planta por el contrario, son adecuados para propsitos
generales y son los ms comunes, pueden tener modificaciones o consideraciones
especiales en forma, poligonales en planta, etc.
Los tanques de mampostera o fbrica por ejemplo deben de fabricarse de esta forma
debido a que los depsitos circulares soportan la presin del agua a travs de la tensin
anular, misma que en los depsitos de hormign armado resiste el acero en forma de
armaduras pasivas.
En los depsitos de mampostera no existen estos refuerzos y por lo tanto, la presin del
agua agrietara las juntas de mortero de la mampostera, que son incapaces de soportar
esfuerzos de tensin. Por esta razn, los tanques de geometra cilndrica, por lo general,
son de hormign armado, pretensado o bien metlicos.
- 5.6.3 CONSIDERACIONES ESPECFICAS
Impermeabilidad de los vasos
Debido a la contraccin por secado que normalmente experimenta el hormign, la
impermeabilidad de los tanques se ven afectada por los procedimientos de construccin
de las juntas y sus detalles, por lo que estos aspectos debern tenerse muy en cuenta en el
diseo para reducir al mnimo sus efectos.
Corrosin del acero de las armaduras
Durante el diseo y la construccin se tomarn las precauciones necesarias para evitar la
posterior corrosin del acero en los tanques de hormign.
sta puede originarse de varias formas, por ejemplo: con la presencia de iones de cloruro
en el agua que penetra en el cemento, mediante la carbonatacin, etc.
Debido a que gran parte de los tanques mantendrn ambientes marinos que propicia la
evolucin de la corrosin en el acero del armado, debern tomarse las precauciones
necesarias en la calidad y el recubrimiento del hormign para evitar que sta se presente.
De cualquier modo se sugiere el uso al menos de 40 mm de recubrimiento.
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El agrietamiento
Para el control de la abertura de fisuracin en el hormign ser preferible colocar un gran
nmero de barras de pequeo dimetro, en vez de un rea igual de refuerzo con barras de
grandes dimetros.
El uso de hormign y los morteros a base de fibras cortas es un medio efectivo para
reducir la fisuracin.
- 5.6.4 REQUISITOS BSICOS
En el presente apartado se proporcionan las recomendaciones bsicas para la
construccin usual de tanques de agua tanto dulce, salobre o marina.
Es de primordial importancia que los vasos para el almacenamiento de agua se mantengan
impermeables a la filtracin del agua. Se evitar asimismo, la contaminacin del agua
interior por el contacto con el agua fretica.
Los depsitos se componen de diversos elementos, como son:
Los muros o paredes que soportan las acciones consistentes de los empujes de
agua y de tierra; as como las fuerzas provocadas por el sismo y el viento.
Las cimentaciones que pueden consistir de zapatas corridas bajo los muros 8para
muros no empotrados en las losas) o una losa que ejerza una funcin estructural y
que al mismo tiempo, constituya el piso o fondo de los depsitos.
IMAGEN 78: REPRESENTACIN SIMBLICA DE LOS TIPOS DE UNIONES ENTRE PAREDES O MUROS VERTICALES Y
LOSAS O MEMBRANAS
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Los pisos o fondos de los depsitos, los cuales pueden ser una losa estructural o
una membrana impermeable de hormign sin funcin estructural.
Elementos accesorios tales como: escaleras, tuberas, vlvulas, etc.
El material de construccin que ms se utiliza en el mundo para este tipo de estructuras es
el hormign armado. Muchas son las ventajas que tienen los depsitos de este ltimo
sobre otros materiales, una de ellas es la impermeabilidad intrnseca del hormign.
La impermeabilidad que por s misma contiene el concreto bien dosificado y compactado;
requiere un mantenimiento mnimo, posee una gran resistencia al ataque de los agentes
qumicos y atmosfricos, entre otras ventajas.
Sin embargo, la impermeabilidad de los tanques se ve afectada por la secuencia de la
construccin, as como la ubicacin y el detallado de las juntas.
Al perder humedad debido al proceso de fraguado, la masa del hormign tiende a
contraerse, lo que da lugar a esfuerzos de tensin en dicha masa.
Como el hormign no es apto para soportar altos esfuerzos de traccin, se presentarn
agrietamientos, a menos que se tomen las precauciones necesarias para evitar que estos
ocurran.
Entre estas precauciones se deber observar la separacin, colocacin y tipo de las juntas.
stas se disearn para tomar en cuenta el fenmeno de la contraccin, as como los
cambios de temperatura y evitar as, el agrietamiento que es consecuencia de estos
fenmenos.
Unas recomendaciones aceptables para reducir los efectos de la contraccin, consiste en
utilizar hormigones que cumplan con las siguientes cualidades:
Adecuada dosificacin
Baja relacin agua/cemento
Buena colocacin
Enrgico vibrado
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Curado eficiente y prolongado.
La adecuada localizacin y construccin de las juntas.
El hormign terminado tiene la gran ventaja de que se le puede dar la forma deseada, tan
slo con preparar los moldes o encofrados para tal objeto.
Otra ventaja del hormign es la de poder establecer a voluntad la resistencia de proyecto
(dentro de ciertos lmites mximos)
Eleccin de la solucin ptima segn el tipo de terreno.
Cuando el terreno sobre el que se instala los tanques experimenta pocas deformaciones,
esto es, si se trata de un terreno con una buena capacidad de carga o sobre un estrato ya
construido, los depsitos se pueden apoyar en una zapata corrida, en tanto que la base
ser una losa de poco espesor.
Este ejemplo es explicado en el captulo tercero, como muros independientes a una losa
delgada formando el propio vaso. Estos muros requieren de clculo sobre la posibilidad de
producir vuelco o corrimiento.
Si el terreno natural es de menor capacidad de carga, es necesario que la losa horizontal
tenga una funcin estructural para repartir la carga en un rea mayor de apoyo. En estos
casos, la losa es continua estructuralmente con los muros.
Por supuesto, tambin tendr que ser lo suficientemente impermeable para evitar las
filtraciones de agua, tanto desde adentro hacia afuera, como el paso de aguas freticas al
interior del tanque. En cualquier caso se recomienda esta interpretacin como apropiada
para afrontar los clculos, y en el captulo cuarto se toma un caso de este tipo como
ejemplo.
En los casos de terrenos con muy poca capacidad de carga y para depsitos de
grandes dimensiones, ser necesario que la losa de base contenga vigas de
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cimentacin que ayuden a reducir su espesor, mediante la disminucin de las luces
que salva dicha losa.
Este ejemplo con vigas no est contemplado en el anterior captulo, aunque s los
depsitos cilndricos de forma independiente.
Con respecto a la primera ilustracin se trata de un tanque monoltico como el calculado
en el captulo anterior que dispone de vigas adicionales debido a terrenos con poca carga
admisible o a depsitos de grandes dimensiones.
Se genera como ya se ha explicado en teora, salientes de la losa base llamados tacones
(cargados con un lastre o peso) para evitar la sustentacin por flotabilidad ante presencia
de capas freticas.
IMAGEN 80: SECCIN VERTICAL DE TANQUE CON DOS VASOS Y VIGAS DE CIMENTACIN DEBIDO A ESCASA
CAPACIDAD PORTANTE DEL TERRENO
IMAGEN 79: SECCIN VERTICAL DE UN TANQUE CON VIGAS DEBIDO A UN TERRENO CON POCA CAPACIDAD
PORTANTE
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De cualquier modo se evitarn suelos con pocas aptitudes de carga para el
emplazamiento de tanques promoviendo la construccin en suelos aptos y que no
requieran trabajos de optimizacin precedentes al proceso constructivo del tanque.
La segunda ilustracin se refiere al mismo caso, pero con la generacin de dos vasos
diferenciados en un mismo tanque; la pared intermedia se calcular segn lo explicado ya
que si alguno de estos vasos se encuentra vacio, existirn solicitaciones semejantes a las
que se producira en una pared o muro exterior.
Cuando la altura sea considerable, se colocarn contrafuertes por el lado exterior del
tanque. En este caso, la losa del muro se considera libre en el extremo superior y
empotrada en el fondo.
Si los contrafuertes se colocan equidistantes, la losa se podr considerar empotrada en la
unin con los contrafuertes.
IMAGEN 81: TANQUE CON 4 VASOS EN BATERA
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Como dijimos anteriormente, si se cuenta con un terreno con una buena capacidad de
carga, tanto el muro como los contrafuertes se pueden apoyar en una zapata corrida
perimetralmente.
En este caso, la losa del fondo ser una membrana impermeable sin una funcin
estructural.
Las zapatas corridas y su armado pueden calcularse como si de una losa se tratase, es decir
empleando el mismo mtodo que el expuesto en teora (captulo tercero), slo que su
armadura no es continua a la losa (existencia de junta, ahorro en armado).
Este mtodo de muros verticales independientes de las bases, no es recomendado por
algunos autores, entre ellos Pedro Jimnez Montoya, y no se emplea por tanto en este
estudio.
En vez, se sugiere la conformacin de vasos o tanques monolticos como los calculados
anteriormente o en todo caso el uso de una losa con el armado calculado de igual forma
que el monoltico en vez de la susodicha membrana.
El uso de una losa de armado combinada con juntas de construccin es caracterstica y
en todos los casos, requerida, cuando se plantea el diseo de grandes tanques (ms de
IMAGEN 82: PARED VERTICAL DE SEPARACIN CON ARMADO Y JUNTAS PARA SEPARACIN DE MULTIPLES VASOS
EN UN TANQUE
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10.000 m3, fuera de nuestro campo de estudio) sea la calidad portante del terreno cual
fuere.
Para intentar aclarar al lector las posibilidades y sealar la solucin ms favorable
a las condiciones dadas se genera la siguiente tabla que tambin refleja las
consideraciones tericas estructurales sealadas en el respectivo captulo tercero.
CAPACIDAD/TERRENO GRAN CAPACIDAD
PORTANTE
MEDIA CAPACIDAD
PORTANTE
PEQUEA CAPACIDAD
PORTANTE
MAYOR DE 10.000 M UNIN ARTICULADA
MEDIANTE JUNTAS ENTRE
MUROS CON ZAPATA
CORRIDA Y LOSAS O
MEMBRANAS DE BASE.
MONOLTICO CON LOSA DE
BASE
MONOLTICO CON LOSA Y
VIGAS DE BASE
MENOR DE 10.000M TANQUE MONOLTICO
CON LOSA O MEMBRANA
DE BASE
MONOLTICO CON LOSA DE
BASE
MONOLTICO CON LOSA Y
VIGAS DE BASE
TABLA 8: DISTRIBUCIN CONCEPTUAL DEL TIPO DE SOLUCIN SEGN VARIABLES, EN ROJO SITUACIONES NO
RECOMENDADAS.
Como se pude apreciar y dado que la inmensa mayora de tanques en todo el mundo
destinados a la contencin de agua para fines exhibitorios tienen una capacidad menor a
10.000 m3, se recomienda el uso de la solucin monoltica.
- 5.6.5 DETALLES CONSTRUCTIVOS
En el esquema anterior se resuelve el armado correspondiente a un tanque con membrana
y muro sobre zapata corrida, es muy aconsejable en el caso de elegir esta solucin y
IMAGEN 83: DETALLE DE MURO
ARTICULADO CON ZAPATA CORRIDA. LA
ARMADURA DEL MURO VERTICAL PUEDE
IR POR DENTRO O POR FUERA DE LA
HORIZONTAL DEPENDIENDO DE SU
CUANTA DE ARMADO
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teniendo ciertas dudas acerca de la calidad del terreno, el de calcular el fondo (base) como
si de una losa se tratase, no una membrana.
El sellado en la unin pueden utilizarse los materiales descritos en este mismo captulo
como neoprenos, espumas, etc.
En el caso de querer disponer un remate para aumentar de un cierto modo la superficie de
coronacin de esta pared se podr disponer con la siguiente forma de armado respetando
los recubrimientos mnimos.
Tipos de uniones
Los siguientes tres detalles recrean la unin y la variacin que se realiza tpicamente para
la unin articulada en depsitos monolticos, el cuarto caso corresponde con una unin
monoltica empotrada semejante a la calculada en el captulo tercero.
El primer caso es una variacin del detalle antepenltimo detalle y el segundo
muestra la ejecucin de un junta para una unin articulada con losa como base.
IMAGEN 84: DETALLE DE REMATE PARA AUMENTAR EL ANCHO PERIMETRAL
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IMAGEN 85: DETALLES
- 5.6.6 IMPERMEABILIDAD
IMAGEN 86: DETALLES
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Se puede asegurar la estanqueidad (impermeabilidad) de una estructura, si se cumplen las
siguientes condiciones:
a) Las bandas de sellado en las juntas del hormign se fijan adecuadamente, de tal suerte
de que no tengan movimiento alguno.
b) Se vibre y dosifique correctamente el hormign, para obtener un producto denso,
homogneo y compacto.
c) Se logre un mnimo de abertura de fisura, como se indica en anteriores captulos
d) Se diseen y construyen apropiadamente las juntas.
e) Se empleen determinados impermeables donde se requieran, o un aditivo
impermeabilizante integral en el hormign fresco.
f) Se utilicen aditivos inclusores de aire en el hormign.
g) El refuerzo de fibras cortas que evitan el agrietamiento.
Para evitar la filtracin del agua, normalmente resulta ms econmico y efectivo un
hormign adecuado y de calidad con una apropiada distribucin de las juntas, en vez de
colocar barreras impermeabilizantes.
El curado prolongado mejora notablemente la calidad del hormign y su impermeabilidad.
La reduccin de la abertura de fisura a un mnimo es un medio efectivo para aumentar la
impermeabilidad.
- 5.6.7 EJECUCIN
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Preparacin del terreno
El terreno donde se vaya a construir el o los depsitos, debe estar a nivel, libre de
material orgnicos y previamente se compactar adecuadamente, ya sea con pisn
de mano o mecnicamente.
Se evitar que el planteamiento del depsito se haga sobre suelos cuyas
caractersticas difieran entre s, lo que podra dar lugar a asentamientos
diferenciales.
Cuando el nivel de agua fretica pueda causar una subpresin y consecuente
flotabilidad en la base del depsito, antes de iniciar la construccin de la
cimentacin, se colocarn filtros y drenes para desalojar dicha agua.
Asimismo, ser necesario mantener un bombeo constante durante la excavacin y
la construccin de la cimentacin. As, al mismo tiempo que se intenta suprimir el
agua fretica se propicia que se trabaje en seco, evitndose la posible flotacin del
depsito cuando ste se encuentre vaco.
Debern seguirse las recomendaciones del estudio de geotecnia.
Se debe de preverse en la mayor parte de los casos una capa de hormign de
limpieza de al menos 10 cm de espesor, con un hormign de al menos una
cantidad de cemento de 150 kg/m3, la que tendr por objeto un trabajo ms
limpio en la construccin de la cimentacin, evitndose la contaminacin del acero
de armado de la losa y del hormign fresco en el momento de su colocacin.
As mismo si no fuese posible, se emplear un recubrimiento en esa zona de 70
mm, si existe un contacto directo contra el terreno.
Como se mencion anteriormente deben evitarse suelos con capacidades portantes
medios y bajos.
Control y normativa del hormign como material de construccin:
No es el propsito de este trabajo, recomendar criterios y procedimientos para el control y
la dosificacin de los materiales que intervienen en la mezcla de hormign.
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Por lo tanto, se remite al lector a las publicaciones especializadas en el tema, muy
particularmente a la instruccin del hormign EHE-08, en cuanto a conceptos y normativa
relativa a componentes, control, dosificacin, etc. del hormign armado.
De cualquier forma los requisitos en cuanto a cantidad de cemento en masa, resistencia
caracterstica y otros condicionantes requeridos, son expresados y explicados en el
captulo tercero.
Mezcla y amasado del hormign
El hormign podr ser suministrado por una central de hormigonado o mezclado a
pie de obra.
Puesto que para obtener un hormign impermeable es muy importante la
uniformidad de la mezcla, los componentes se mezclarn por un periodo de tiempo
suficiente para producir un hormign de color y consistencia uniformes.
Si la mezcla se ejecuta en la obra, se emplear una amasadora que sea capaz de
combinar apropiadamente los ridos, el cemento y el agua, a fin de producir una
masa uniforme en el tiempo especificado de mezclado y capaz de descargar el
hormign sin una segregacin que resulte daina.
Colocacin del hormign
Todo el material extrao ser removido de las canaletas de descarga.
Se quitar el hormign suelto de las porciones de la estructura previamente
construidas.
La construccin de la cimbra y encofrados deber haber quedado totalmente
terminada, se retirar toda el agua existente en el sitio, las armaduras estarn ya
colocadas y aseguradas en su lugar.
El material de las juntas de todo tipo, los anclajes y solapos y dems dispositivos
embebidos habrn sido previamente colocados y verificada su correcta colocacin,
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posicin y alineamiento. Todas las preparaciones debern aprobarse previamente
a la colocacin del hormign.
El hormign se depositar en forma continua o en capas de un espesor tal, que no
se deposite hormign fresco sobre el que ya haya endurecido lo suficiente como
para provocar juntas visibles o planos dbiles en una seccin. Si una porcin no
puede depositarse en forma continua, se localizarn juntas de construccin como
lo prevengan los planos estructurales.
El vertido se desarrollar a un ritmo tal, que la mezcla quede integrada a un
hormign fresco an en estado plstico.
No se depositar ningn hormign que haya endurecido parcialmente o se haya
contaminado con materiales extraos.
Los separadores temporales de la cimbra sern retirados cuando la altura del
hormign depositado haya alcanzado un nivel tal, que los haga innecesarios.
El contratista deber tomar las medidas necesarias para la continuidad de vertido
del hormign en el caso de que llegasen a ocurrir fallos en la planta o en el equipo.
Se dispondr de equipo de apoyo para el vertido del hormign, el cual est en
posibilidad de utilizarse antes de que transcurran 30 minutos, en el caso de que el
equipo primario llegase a fallar.
La fuente alternativa de hormign disponible a la mano, con materiales y mezclas
aceptables, asegurar la continuidad de la colocacin del hormign, evitndose as
la presencia de juntas de construccin no planeadas.
Equipos
Al elegir los equipos, deber tomarse en consideracin la facilidad con la cual dichos
equipos puede efectuar el transporte y la colocacin del hormign en el sitio adecuado, en
una forma econmica y sin alterar su calidad.
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Algunos tipos de equipos tales como las cubetas, tolvas, buggies, etc. son adecuados para la
produccin por etapas, en tanto que otro tipo de equipos, tales como las bandas
transportadoras y el bombeo, son ms adecuados para una produccin continua.
Algunos tipos de este equipo son los siguientes:
Cubetas y tolvas.
Para transportar el hormign premezclado al sitio deseado, se pueden utilizar cubetas con
descarga de fondo. Hay que evitar golpearlas o sacudirlas, ya que esto puede causar
segregacin.
Otra causa comn de la segregacin, es la descarga del hormign mientras la cubeta est
movindose.
En lo posible, en el control de la cubeta y su compuerta inferior, se tendr la seguridad de
que existe una corriente continua de hormign descargando sobre el que haya sido
colocado previamente.
Canaletas o canalones. Podrn ser de metal con la excepcin del aluminio; o de madera
con revestimiento metlico y tener una pendiente que no exceda del 26 % y no menos de
18%, de tal modo que el hormign se deslice lo suficientemente lento como para que los
materiales no se segreguen. El extremo del canaln contendr un deflector para evitar la
segregacin o bien, se puede descargar directamente dentro de la cimbra, por medio de
una trompa de elefante.
IMAGEN 87: CUBETA PARA EL VERTIDO DEL HORMIGN
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Trompas de elefante.
Para evitar la cada libre del hormign y permitir as que ste pueda fluir dentro de las
cimbras, para los muros conviene utilizar las trompas de elefante.
Bombeo.
El equipo de bombeo ser del tipo adecuado y contar con la capacidad de bombeo
apropiada para los requisitos de revenimiento y tamao mximo del rido. Los tubos no
deben contener aluminio.
Transporte.
El equipo para transporte estar diseado especficamente para colocar el hormign sin
que se segregue. Los sistemas de transporte sern de tal naturaleza que no afecten la
resistencia o el contenido de aire del hormign vertido.
El sistema de colocacin ser capaz de descargar el hormign de forma continua sobre
toda el rea de vertido, sin que haya retrasos ocasionados por los frecuentes cambios de
posicin del equipo.
Se puede hacer uso de orificios y aberturas temporales en las cimbras de los muros para
limitar la cada libre del hormign a menos de un metro. Estarn ubicados de tal manera
que faciliten la colocacin y la compactacin
Puesta.
Todo el hormign se consolidar mediante picado, vibrado, de tal manera que
confine totalmente al armado, a los elementos embebidos, llene las esquinas de los
moldes y se eliminen las bolsas de aire que puedan provocar la presencia de
huecos o de planos dbiles.
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Los vibradores internos tendrn una frecuencia entre 130 y 200 Hz, las cuales
representan un mnimo de 8,000 y un mximo de 15,000 vibraciones por minuto y
una amplitud suficiente para que pueda consolidar con eficiencia al hormign.
El lapso de duracin de cada insercin ser la suficiente para consolidar la
revoltura sin provocar segregacin.
Despus de haber depositado el hormign, ste deber compactarse cuanto antes,
siguiendo un procedimiento aprobado, motivando que este penetre entre el
armado de tal manera que se evite la formacin de cavidades.
Cada una de las capas horizontales se compactar por medio de un equipo
mecnico vibratorio apropiado.
El vibrador deber llegar a la capa subyacente para proporcionar adherencia entre
cada capa.
La vibracin se continuar hasta que se detenga el escape de grandes burbujas en
la superficie y antes de que ocurra alguna segregacin.
Para compactar el hormign dentro de la cimbra es preferible utilizar los
vibradores externos mecnicos de alta frecuencia.
Los vibradores externos pegados a la cimbra proporcionan un excelente medio
para vibrar muros altos y columnas.
Diseo de encofrados y cimbras
El encofrado se disear de tal manera que todos los componentes y elementos de
la estructura queden moldeados con sus dimensiones, forma, alineamiento,
elevacin y posicin correcta.
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Asimismo, dicho diseo tomar en consideracin, que su montaje y soportes, sean
capaces de resistir todas las cargas verticales y horizontales que le son aplicadas,
en tanto que la estructura de hormign no sea capaz de soportarla por s sola.
El planteamiento y el diseo del encofrado, lo mismo que su construccin, sern
responsabilidad del contratista. Sin embargo, aun cuando la seguridad del
encofrado sea responsabilidad del contratista, el ingeniero, el arquitecto o la
direccin de la obra, podrn revisarla y/o aprobarla, incluyendo los planos y sus
clculos.
Las cargas verticales consisten de las cargas muertas y vivas. El peso de la cimbra o
encofrado y el hormign recin colocado constituyen la carga muerta.
La carga viva comprende el peso de los trabajadores, el equipo, el material que se
almacene, las pasarelas y el impacto.
Todos los moldes y los materiales embebidos debern quedar limpios de mortero
o lechada antes del vaciado del hormign.
Antes de colocar el acero de armado y el hormign, las superficies interiores de los
moldes se cubrirn con una membrana que evite la absorcin de la humedad y la
adherencia con el hormign fresco y no deje manchas en las superficies del mismo.
Antes de la colocacin, los moldes se inspeccionarn para verificar su alineamiento
y la posicin adecuada del armado
Se podrn tener aberturas temporales en la base de los muros y otros puntos que
se consideren necesarios, para facilitar la limpieza e inspeccin inmediatamente
antes de la colocacin del hormign.
El encofrado se sujetar a los puntales u otros elementos de soporte, de tal manera
que se eviten los movimientos laterales o verticales de cualquier parte de la
misma, durante la colocacin del hormign.
Los moldes y puntales del encofrado que soporten el peso del hormign de las
losas, muros y otros elementos estructurales que formen parte de los tanques,
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debern mantenerse en su sitio hasta que el hormign haya alcanzado la
resistencia mnima especificada.
Puede ser interesante la colocacin de puntales para sustentar las cimbras o
encofrados que generen el hueco dnde ir incluido el frente de visin , en ese caso
debe de emplearse por lo menos una junta perimetral de construccin .
Pruebas
Se har una prueba en el tanque terminado para verificar que no existan
filtraciones de agua por los muros y el fondo.
El procedimiento de prueba consistir en llenar el depsito con agua y medir
cualquier descenso en el nivel de la misma en un cierto periodo de tiempo.
Podr esperarse algn descenso en el nivel en las etapas iniciales de la prueba,
debido a la absorcin del hormign, grietas menores por contraccin, etc. pero en
un periodo mximo de siete das deber llegarse a condiciones estables.
Si la estructura se encuentra sobre el nivel del terreno, cualquier filtracin ser
visible desde el exterior.
Si el tanque se encuentra bajo el nivel del terreno, se llenar con agua y se
mantendr lleno durante siete das, periodo durante el cual, se llevar un registro
del nivel de agua y se efectuarn mediciones cada veinticuatro horas.
Si existiesen filtraciones o fugas de agua, la direccin de la obra determinar las
medidas correctivas que considere necesarias.
El nivel del agua dentro del depsito se mantendr el tiempo suficiente para
permitir que haya absorcin.
Se considera aceptable la condicin de los tanques si:
a) No se observa una filtracin o zonas hmedas visibles.
b) El volumen de la filtracin en un periodo de tiempo dado (despus de la correccin para
las prdidas de evaporacin, por un periodo de siete das) resulta menor a la cantidad
especificada o requerida por el proyectista.
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El exterior del vaso o tanque se inspeccionar diariamente, para tratar de encontrar algn
indicio de fuga.
La prueba se prolongar por un periodo de tiempo lo suficientemente largo, como para
producir al menos un descenso de 1.25 cm en el nivel del agua, con base en la filtracin
que ocurra con la velocidad mxima permitida.
Mantenimiento
El interior de los tanques requerir un mantenimiento y limpieza peridicos, para evitar la
contaminacin del agua potable, la proliferacin de algas, microorganismos, etc.
Se tendrn las precauciones necesarias para que durante el periodo que dure la limpieza,
el mantenimiento o la reparacin de un tanque, no se incumplan las condiciones de
salubridad y adecuacin de parmetros del agua.
- 5.6.8 JUNTAS PARA TANQUES
Las juntas en el hormign de los tanques son discontinuidades en la construccin de un
muro o en una base (losa o membrana).
Tienen por objeto la liberacin de esfuerzos, tales como los ocasionados por los cambios
de temperatura o tambin esfuerzos que son una consecuencia de la contraccin o a la
dilatacin que experimenta la estructura.
Normalmente, el hormign experimenta pequeos cambios en sus dimensiones, como
consecuencia de su exposicin al ambiente (si es exterior) o a causa de las cargas que se le
imponen a la estructura.
Suelen tambin ocurrir cambios de volumen en el hormign, que generalmente son
provocados por la contraccin o la expansin, como respuesta al flujo plstico (la fluencia),
a los cambios de temperatura o a causa del contenido de humedad.
Como resultado de estos cambios, este material experimenta movimientos en los extremos
de los elementos estructurales, que pueden ser permanentes o temporales. Se tienen, por
ejemplo, contracciones debidas a la prdida de humedad de la masa del hormign.
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La contraccin debida a la evaporacin del exceso de agua comienza durante o despus del
periodo de curado, dependiendo de la calidad y el control de la humedad y de la
temperatura.
La contraccin podra manifestarse durante varios aos, a menos que se aada humedad
al hormign ya endurecido, por un periodo entre los 7 y 15 das posteriores a su
colocacin en los moldes.
En las estructuras de los tanques para agua, sin embargo, la contraccin podr detenerse
al ponerse stas en servicio, debido a que estarn siempre en contacto con la humedad.
Si la longitud de un elemento estructural resulta demasiado grande, la magnitud de la
deformacin total debida a la contraccin o a la dilatacin, puede ser tal, que los esfuerzos
provocados resulten altos y como consecuencia se tendr la aparicin de agrietamiento.
Por tal motivo, es oportuna la segmentacin de la estructura mediante la colocacin de las
llamadas juntas de dilatacin a intervalos regulares, menores a la longitud total del
elemento estructural.
Si los movimientos de contraccin se restringen excesivamente, se presentar el
agrietamiento en el elemento estructural.
La restriccin del movimiento de expansin puede tener por resultado la distorsin y el
agrietamiento del elemento o la trituracin de sus extremos, as como la transmisin de
fuerzas no previstas a los apoyos de la estructura.
Una manera de reducir al mnimo estos efectos perjudiciales al funcionamiento de la
estructura, es la de dotarla de juntas, en las cuales se asimilen los movimientos que
experimenta dicha estructura.
Tambin es costumbre dejar juntas deliberadas en el hormign al quedar terminada una
etapa de puesta en obra. Estas son las juntas de construccin.
Sea cual fuere su objeto y caractersticas, en los depsitos para el almacenamiento de
lquidos, las juntas debern sellarse mediante bandas de polivinilo, metal o cualquier
material de los ya mencionados en este mismo captulo y que tengan una buena adhesin
hormign-hormign.
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Tipos de juntas
Bsicamente, se consideran dos tipos de juntas en el hormign para las estructuras de los
depsitos: de construccin y de movimiento.
A) Las juntas de construccin se proporcionan en la estructura con el objeto de
segmentarla en unidades ms pequeas, de acuerdo con la capacidad de construccin en la
obra. Su funcin es la de separar una etapa de la colocacin del hormign con respecto a la
siguiente.
El diseo indicar la localizacin de las juntas de construccin, las cuales no deben
considerarse como juntas de movimiento, a fin de que afecten lo menos posible la
resistencia de la estructura y de proporcionar separaciones lgicas entre los segmentos de
sta y facilitar la construccin.
A menos que se trate como una junta de contraccin, antes de colocar el hormign nuevo
sobre la superficie de una junta, es necesario prepararla para asegurarse de que haya una
buena adherencia.
IMAGEN 88: TIPO DE JUNTAS
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Todo el acero de armado se debe continuar a lo largo o a travs de las juntas de
construccin, siendo necesaria la colocacin de un dispositivo de retencin de agua.
La posicin de las juntas de construccin se indicar en los planos respectivos. Si el
constructor requiere aumentar el nmero o cambiar la posicin de dichas juntas, deber
contar con la aprobacin previa de la direccin de la obra.
Se procurar que las juntas de construccin se localicen donde el cortante al igual que el
momento tengan magnitudes pequeas, con el fin de evitar que afecten la resistencia de la
estructura.
Vase la disposicin recomendada de las juntas de construccin para la losa de base de un
depsito circular.
Para un L comprendido entre los 5 y 10 metros.
El siguiente detalle muestra una tpica junta de construccin que puede ser estructural
(losa) o no estructural (membrana).
A continuacin de se detalla una junta vertical de construccin en los muros.
En la misma figura se muestra un elemento para la transmisin de cortante de un lado al
otro de la junta (tambin llamado, cua o elemento de cortante)
IMAGEN 89: DISPOSICIN DE JUNTAS EN UNA LOSA DE UN DEPSITO CILNDRICO
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IMAGEN 90: JUNTAS EN ELEMENTOS HORIZONTALES
IMAGEN 91: JUNTA CON TRANSMISIN DE CORTANTE
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B) Las juntas en movimiento tienen por objeto dar libertad a los movimientos relativos en
la estructura y que tienen lugar a ambos lados de la junta, debindose tomar las
precauciones para garantizar la impermeabilidad de stas. Se considerarn dos tipos de
juntas en movimiento: juntas de expansin o dilatacin y juntas estructurales.
- Las juntas de expansin.
Tienen por objeto que, durante los periodos de construccin y de servicio, puedan tener
lugar, tanto la expansin, como la contraccin del hormign en la estructura, con el objeto
de permitir cambios en las dimensiones en el hormign debidos a las incrementos o
decrementos en la temperatura que habr de experimentar la estructura. En este tipo de
junta existir una completa discontinuidad tanto en el hormign como en el armado.
Deber haber una holgura inicial entre las secciones del la estructura a ambos lados de la
junta, la cual permita absorber los cambios de volumen producido por las variaciones de
temperatura.
IMAGEN 92: JUNTAS DE EXPANSIN
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En general, las juntas de expansin se colocarn cercanas a los cambios abruptos en la
configuracin de la estructura aun cuando, debido a la complejidad del problema no se han
establecido procedimientos aceptables para determinar con precisin la separacin y la
ubicacin de dichas juntas de expansin.
Cuando las juntas de expansin se coloquen en los cambios bruscos en la configuracin de
la estructura, sus detalles se disearn de tal manera que sean capaces de transmitir el
cortante provocado por la deflexin diferencial de los elementos a cada lado de la junta o
de otra forma, para que los detalles de sta puedan absorber la distorsin provocada por
la deflexin diferencial, como es el caso de los dispositivos para retencin de lquidos.
La separacin de las juntas de expansin depender de:
El grado de exposicin de la estructura.
La posicin de los elementos estructurales en relacin con otras partes de la
propia estructura.
Las variaciones de temperatura.
Tradicionalmente, en los depsitos de hormign para almacenar lquidos, el
espaciamiento de las juntas de expansin ha sido conservador y muy influido por las
restricciones inherentes a la geometra de los depsitos, con espaciamientos que varan
entre 15 y 30 metros para los muros.
Se han construido losas de cimentacin hasta de l80 m de largo, sin juntas de expansin y
con juntas de construccin a pequeas separaciones.
En trminos generales, las juntas de dilatacin (o expansin), de preferencia debern
colocarse a intervalos no mayores de 30 a 35 m.
Cuando las juntas de expansin se coloquen a distancias mayores de 45 m, se llevar a
cabo un anlisis especial para determinar los requisitos del acero y los detalles de las
juntas de dilatacin.
Deber tambin investigarse la restriccin que ejerce el suelo en la losa de base.
Si se prev que los tanques puedan permanecer vacos por periodos prolongados, sobre
todo en climas clidos, se tendrn separaciones menores de las juntas. A este respecto, es
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necesario prestar especial atencin a las condiciones que predominen durante la
construccin.
Las juntas de expansin tambin podrn funcionar como juntas de contraccin o de
construccin.
De cualquier forma se hace una estimacin de los valores usuales de separacin entre
juntas en el captulo tercero.
- Las juntas de contraccin
Como su nombre lo seala, tienen por objeto absorber los movimientos que provocan la
contraccin entre dos secciones del hormign.
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C) Las juntas estructurales tienen una funcin especfica en el diseo. Los ejemplos que se
sostienen son: juntas deslizantes entre los muros, en las losas de fondo de los depsitos
circulares y en la unin entre el muro y su cimentacin.
Las juntas articuladas tienen por objeto permitir la rotacin sin restriccin entre dos
elementos estructurales.
IMAGEN 93: TIPOS DE JUNTAS DE CONTRACCIN
IMAGEN 94: JUNTAS
ESTRUCTURALES EN
TANQUES DE ALTAS
CAPACIDADES
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Dispositivos para la retencin del agua
Los dispositivos de retencin de agua fabricados con caucho, vinil, metal u otros
materiales aprobados, debern tener contornos y patrones que estn de acuerdo con la
funcin que vayan a desempear.
Estos dispositivos para retener el agua se encuentran disponibles en diversas
configuraciones, aunque esencialmente son bandas preformadas de un material
impermeable y durable, generalmente de algn tipo de goma, o de PVC; aun cuando
tambin se usa el cobre y el acero.
IMAGEN 95: JUNTAS ESTRUCTURALES ARTICULADAS
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Durante la construccin se empotrarn parcial o totalmente en el hormign para cubrir la
junta, proporcionndose as una barrera permanente al paso del lquido, aun para los
movimientos posteriores de la junta.
Cuando estn totalmente empotradas, normalmente las bandas se localizan a media
seccin del elemento, si bien, se han desarrollado formas para fijarlas al exterior de los
elementos de hormign, por ejemplo: en la base de las losas, se fijan rgidamente al
hormign por medio de lengetas.
En general, son unidades patentadas, por lo cual, las ilustraciones mostradas no
necesariamente representan los detalles completos y slo son representativas de las
caractersticas fundamentales de su colocacin en los elementos estructurales.
Los elementos retenedores de metal son de una seccin plana o corrugada, habindose
utilizado con xito. Las tiras metlicas algunas veces estn galvanizadas, pero ste no es un
requisito esencial si el hormign se ha compactado adecuadamente alrededor de la banda
y sta se ha colocado centrada en la seccin.
Cuando se usen dispositivos flexibles para la retencin del agua, es necesario sujetar
firmemente todas sus partes, incluyendo los bordes y los extremos o fijarlos en su posicin
para evitar que ocurran movimientos durante la colocacin del hormign.
Materiales para las juntas
Los materiales para rellenar las juntas de los tanques, debern reunir los siguientes
requisitos:
a) Hermetismo al paso del agua.
b) Compresibilidad.
c) Evitar que se expandan al contacto con el agua.
Los materiales que se usarn para lograr el hermetismo en las juntas se dividen en las
siguientes categoras:
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1) Tapajuntas. Es una barrera que se coloca en la seccin de la junta durante el proceso de
construccin para constituir un diafragma resistente al paso del agua.
Pueden ser de goma natural o de cloruro de polivinilo, aun cuando tambin llegan a
usarse de cobre y de acero, como ya se ha mencionado antes. Los tapajuntas se usan en las
juntas de construccin y de expansin.
2) Relleno compresible. Es una tira de material compresible para rellenar y tapar el
espacio en una junta de expansin y proporcionar una base para el sellador de la junta y
permitir el movimiento de expansin del hormign.
Este material debe ser elstico y no interferir con el sellador. Se recomienda el
poliestireno expandido.
3) Sellador de la junta. Se usa para evitar el paso del agua o de algn material extrao a
travs de la junta. Deber ser impermeable y deformable para permitir los movimientos,
as como el recuperar sus propiedades y forma original, despus de las deformaciones
cclicas, manteniendo la integridad de la junta y su adherencia, a pesar de los cambios de
temperatura y durante la vida til de la estructura.
Se recomienda el uso de los materiales explicados en el apartado de juntas elsticas del
presente captulo.
Cuando el elemento requiere ser hermtico, como sucede con los tanques, es preciso
incluir algn dispositivo adecuado para la retencin de agua, fabricado de caucho,
neopreno o plstico, para que acte como una barrera primaria contra las fugas de agua.
Los dispositivos para retencin de agua y los selladores para juntas se elegirn de tal
suerte que permitan la libertad de movimientos. El acero del armado debe terminar a 5 cm
de la cara de la junta.
Las bandas de caucho permiten mayor movimiento en la junta y duran por tiempo
indefinido cuando se colocan en un ambiente obscuro y hmedo.
Las bandas hechas de PVC permiten un poco menos de movimiento que las de caucho,
pero son menos sensibles a la luz y al secado.
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Una ventaja del cloruro de polivinilo es la sencillez con que se empalma cuando se le aplica
calor. El espesor mnimo de cualquiera de los dos tipos debe ser de 9 mm y deben tener, al
menos 23 cm. de ancho para juntas de expansin y 15 cm. De ancho, para otros tipos de
juntas, a fin de permitir un correcto empotramiento en el hormign.
Diseo de las juntas
Se dar una especial atencin a la localizacin y a los detalles de las juntas en el diseo de
los elementos estructurales para tomar en cuenta adecuadamente el efecto de los cambios
volumtricos debidos a los ascensos y descensos de la temperatura.
En el diseo de las juntas se tomarn en cuenta los siguientes aspectos:
A) Las juntas en movimiento se construirn como cortes continuos en la
estructura. Cada parte de ella se disear de manera independiente.
B) Se considerarn los movimientos transversales de los elementos estructurales
bajo las condiciones de carga previstas y se suministrarn los detalles apropiados.
Se dar consideracin tambin a los cambios volumtricos y de temperatura.
C) Las juntas se localizarn en los sitios donde sea prctica y factible su
construccin.
D) Estarn localizadas de tal manera que no ofrezcan una apariencia desagradable
a la estructura y no interfieran con otros elementos, tales como las tuberas.
Precauciones donde existan cruces de tuberas
Cuando las tuberas crucen por las paredes o la base es recomendable que la porcin de las
mismas que pasa a travs del hormign sea colocada previamente al vaciado de ste,
utilizando anillos de anclaje para impedir el paso del agua en la unin de los dos
materiales.
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Por tal motivo, tambin es importante que las tuberas no coincidan con la posicin de las
juntas.
IMAGEN 96: INTERSECCIN DE TUBERA CON TANQUE
- 5.6.9 TRATAMIENTOS Y REVESTIMIENTOS APLICABLES AL
HORMIGN
Como se ha promulgado en varias ocasiones durante este captulo dedicado a la
construccin y sobre todo en los apartados referentes al uso del hormign, una de las
premisas o bases elementales que se deberan adoptar es la impermeabilidad de material
hormign armado per se.
Se han definido a lo largo del captulo tercero y quinto una serie de recomendaciones para
aumentar la repercusin positiva de esta susodicha variable.
Una abertura de fisura correcta y proporcionada segn el contexto, la disposicin y diseo
correcto de las juntas si las hay y por encima de todo una buena ejecucin, dosificacin y
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puesta en obra del hormign resultan en este aspecto esenciales para cumplir tal
propsito (la impermeabilidad) que resulta esencial en nuestro estudio.
En casos determinados o para aumentar el grado de seguridad en este aspecto, se pueden
adoptar en la mayor parte de los casos medidas correctoras o adicionales que aseguren
que no se produzcan filtraciones al exterior, es por ello que se hace referencia y se
clasifican los diferentes procedimientos como:
Aditivos del hormign impermeabilizantes:
Adems de precisar hormigones de buenas resistencias mecnicas, es necesario que estos
sean impermeables a fin de impedir que el agua pase a travs de ellos.
Por otra parte, en obras o estructuras que han de estar en contacto con agua o con
terrenos hmedos es conveniente que el hormign se oponga a que el agua ascienda por l
valindose de sus conductos capilares.
La permeabilidad de los hormigones depende de varios factores relacionados entre s y
que pueden resumiese en los siguientes:
- El volumen capilar formado suele ser del 28 por 100 del volumen total de la pasta
hidratada aunque depende de la relacin agua/cemento y de las condiciones de
curado.
- Este volumen es tanto menor, cuanto ms baja es la relacin agua/cemento,
dentro de un lmite, y cuanto ms eficaz haya sido el curado del hormign, a ser
posible realizado en ambiente saturado de vapor de agua.
- Si el hormign se ha fisurado, por cualquier razn de origen qumico, trmico,
hidrulico o mecnico, la estanqueidad del mismo quedar afectada.
- Las juntas del hormigonado originadas por discontinuidades en la colocacin del
hormign tienen una gran importancia desde el punto de vista de la
permeabilidad.
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De todo lo anterior se concluye que si el hormign est bien estudiado, puesto en obra,
compactado y curado, se podr asegurar que es impermeable.
No obstante, se pueden emplear diferentes aditivos que mejoren la impermeabilidad del
hormign, bien entendido que si los poros y conductos son de dimetros grandes, ser
imposible con estos productos conseguir un hormign impermeable.
Se pueden considerar dos tipos de aditivos para este fin: los reductores de penetracin
de agua y los hidrfugos. Los primeros, aumentan la resistencia al paso del agua a
presin sobre un hormign endurecido; los segundos, disminuyen la absorcin capilar o el
paso de agua a travs de un hormign saturado. Ambos suelen solapar sus efectos.
Los aireantes tienen un papel notable sobre la impermeabilidad al interrumpir con
burbujas de aire la red capilar de los hormigones.
Los plastificantes tambin son beneficiosos porque disminuyen de la red capilar. Sin
embargo, aqu se hace referencia a productos que se emplean con la funcin principal de
impermeabilizar, al colmatar los capilares de la pasta de cemento hidratada.
El primer material empleado para este fin fue el polvo de slice; este polvo reacciona,
aunque muy lentamente a la temperatura ambiente, con la cal liberada en la hidratacin
del cemento para formar silicato de calcio insoluble.
La actividad puzolnica de este material es muy escasa y los resultados de la
impermeabilizacin muy variables. Este material est indicado en el caso de hormigones
pobres en cemento o con pocos finos, de lo contrario carece de inters, teniendo adems el
inconveniente de requerir mayor cantidad de agua en el amasado.
El empleo de microslice o de cenizas volantes adecuadas, mejora los resultados y posee
adems la ventaja de fijar la cal liberada y de aumentar la resistencia del hormign.
La tierra de infusorios, bentonita, filler calizo y otras materias finas se emplean tambin
como impermeabilizantes.
Otros impermeabilizantes de naturaleza orgnica e inorgnica actan reaccionando con la
cal del cemento dando lugar a la formacin de sales clcicas insolubles, con radicales
fuertemente hidrfugos que taponan los capilares existentes en la pasta y proporcionan un
efecto tensoactivo impermeabilizante que evita la absorcin de agua por los capilares.
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Los jabones son sales inorgnicas de cidos grasos, como estearatos y oleatos de calcio y
amonio, actan produciendo simultneamente la impermeabilizacin y la reduccin de la
capilaridad, estando indicados en hormigones sometidos a moderadas presiones de agua.
Los aceites minerales pesados se emplean con este mismo fin, incluso en hormigones
sometidos a fuertes presiones de agua.
Los aditivos impermeabilizantes y los hidrfugos, pueden modificar el tiempo de fraguado
del hormign, disminuir las resistencias mecnicas si llevan incorporado un aireante, y
aumentar la retraccin, siendo, por consiguiente aconsejable, a falta de datos precisos
sobre estos puntos, realizar ensayos previos con ellos.
Como se ha indicado estos productos son eficaces en hormigones compactos.
Nunca debe pretenderse que el impermeabilizante tapone los huecos de un hormign
malo; en este caso, lo mejor sera taparlos con cemento y con finos en un hormign bien
estudiado, en definitiva, haciendo un buen hormign.
Pinturas
A) Impermeabilizantes estndar:
Son pinturas a base de resinas acrlicas termoplsticas, clorocaucho o ltex modificado con
plastificantes de alta resistencia qumica. Estas pinturas para tanques de acuarios se
caracterizan por su importante durabilidad al desgaste y a la disolucin, aportando
adems impermeabilidad al film impuesto.
Su pelcula se mantiene flexible pero firmemente adherida al sustrato, soportando las
contracciones y dilataciones de este.
Tienen la ventaja de que aportan color al tanque en el caso de no tener decoracin propia.
Es imprescindible que sea ni inerte ni txica para los seres vivos, ni aporte agentes
fungicidas ni bactericidas.
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B) Pinturas impermeabilizantes de altas prestaciones:
Son las denominadas pinturas epoxi.
Son un grupo de pinturas de alta resistencia a diferentes ataques. La pintura epoxi se
presenta en dos envases, ya que est compuesta por una parte que contiene la resina epoxi
y en la otra parte el catalizador o endurecedor, suelen ser a base de aminas o de
poliamidas.
Su secado se produce luego de la reaccin qumica entre los 2 compuestos, despus de
evaporarse el disolvente.
Entre sus caractersticas destacan:
- Las pinturas epoxi presentan gran resistencia qumica, sin que les afecten los
disolventes ni los aceites o grasas.
- Gran resistencia al roce y desgaste superficial en general.
- Excelente adherencia sobre hormign.
- Aunque presentan buena resistencia a los agentes atmosfricos, su color puede
llegar a amarillearse o decolorarse debido al efecto de los rayos ultravioletas.
Las pinturas epoxi permiten obtener elevados espesores por mano, dotando a los suelos
de hormign de una impermeabilizacin total y de una excelente resistencia mecnica y
qumica. Esta pintura es altamente recomendable para la aplicacin objetivo de este
trabajo y se recomienda.
Es imprescindible que sea ni inerte ni txica para los seres vivos, ni aporte agentes
fungicidas ni bactericidas. Son generalmente bastante ms costosas que las estndar.
Ventajas del empleo de las pinturas
Aportan color y pueden servir para ambientar o decorar el tanque
Fcil aplicacin y secado, bajo coste de ejecucin y mantenimiento
Ahorro de espacio interior en el tanque
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Desventajas:
No confieren aislamiento trmico, con lo que no optimizan la eficiencia energtica.
Algunas pinturas son txicas, lo cual incorpora limitaciones en la eleccin.
Consideraciones generales sobre las pinturas:
Los defectos en la preparacin de la superficie, cualquiera que sea el sistema de ligantes
utilizado, pone en duda la obtencin de unos buenos resultados.
Para que un recubrimiento pueda cumplir totalmente su misin, es decir proteger el
soporte del agua, es necesario que aqul y la capa protectora se adhieran lo ms
ntimamente posible.
La condicin principal para una buena adherencia de la pintura es la correcta preparacin
del soporte.
En las superficies metlicas se debe limpiar con un tratamiento mecnico adecuado. Las
superficies de acero se limpian de xido y cascarilla mediante un chorreado con arena y
granallado, donde no es posible el chorreado debe procederse, por lo menos, a una
enrgica desoxidacin manual.
Para conseguir una perfecta humectacin del soporte de la pintura debe eliminarse la
grasa, aceite y otras sustancias perjudiciales.
IMAGEN 97: PINTURA
EPOXI APLICADA EN
EL INTERIOR DE UN
TANQUE DEL
AQUARIUM
FINISTERRAE
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El hormign debe someterse tambin a una preparacin previa, ya que presenta a
menudo, en la zona superficial, una capa de lechada, o est recubierto de cemento. En la
superficie cerrada penetra difcilmente una imprimacin.
Por este motivo, estas capas poseen una resistencia menor que el ncleo de hormign y no
se adhieren bien. Por lo tanto, estas capas deben eliminarse antes de aplicar la
imprimacin, la cual es recomendable en todos los recubrimientos del hormign.
Como podemos ver, la preparacin de la superficie del soporte es la primera y ms
esencial operacin para la aplicacin de cualquier pintura, aunque los soportes que van a
recibir el recubrimiento sean menos problemticos que los definidos anteriormente.
Los procedimientos de aplicacin de una pintura varan segn el tamao y situacin del
objeto a pintar.
Los ms usuales son: a brocha, a rodillo, con proyeccin con aire, sin aire, etc.
Las caractersticas de la pelcula seca de una pintura deben corresponder a las que el
fabricante indica en su oferta, por lo que vamos a resumir las ms interesantes.
Resistencia al agua: consiste en el ensayo de una probeta pintada en inmersin un
determinado tiempo en un recipiente de agua, comprobando su resistencia.
Resistencia al frote hmedo: consiste en medir con aparatos de ensayo la resistencia,
midindose por una cantidad de pasadas en una probeta pintada.
Resistencia a los lcalis y cidos: ensayos que indican la resistencia de un recubrimiento
en presencia de un cido o lcalis a unas determinadas temperaturas.
Dureza: ensayo que nos indica la resistencia al rayado efectuado con durmetro.
Brillo: medida del brillo con diferentes ngulos por aparatos especficos para su medida.
Blancura: consiste en medir con un reflectmetro los ensayos comparndolos con un
patrn. Se refleja en tanto por ciento (%).
Lavabilidad: test que comprueba la resistencia a la lavabilidad y abrasin de la pelcula
seca; normalmente se representa por la capacidad de resistencia en pasadas dobles.
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Cubricin: determinacin de la opacidad y poder de cubricin de una pintura por medio de
contraste o criptmetros. Esta medida se compara con un patrn y se refleja el % con
respecto a l. Dichos ensayos tambin se denominan relacin de contraste.
Adherencia: ensayo que comprueba la capacidad de adherencia de una pintura sobre un
soporte controlado.
Flexibilidad: ensayo que comprueba en una pintura desarrollada en probeta, normalmente
metlica, su flexibilidad doblndola sobre un mandril.
Existen, naturalmente, una cantidad mayor de ensayos sobre las pelculas de pinturas y
revestimientos, siendo los mencionados anteriormente los ms usuales, aunque tambin
son importantes los que se controlan con las cmaras de niebla salina, humedad,
climticas, oxidacin, etc.
Las superficies de cemento las podemos encontrar de las siguientes formas:
revestimientos impermeabilizantes plsticos, morteros impermeables, hormign,
hormign celular y fibroelementos, etc.
Sus ventajas principales respecto de otros soportes son de dureza e impermeabilidad.
En un correcto pintado influyen, por un lado, las caractersticas del soporte. Por ejemplo,
en un hormign es importante que tenga la dosificacin adecuada de cemento, por lo
menos 250 kg por metro cuadrado, una terminacin de fratasado fino, etc.; y por otro
lado, la preparacin de la superficie, que es fundamental.
Todas las superficies deben estar perfectamente secas y fraguadas, con una adecuada
porosidad y una limpieza que elimine suciedades, manchas de xido, productos
desencofrantes, etc. mediante un energtico cepillado, con cepillos de pas de acero
preferentemente, seguido de una aspiracin de polvo, pues el suelo no debe tener polvo al
aplicar el producto.
Es importante que la primera capa de pintura penetre 2 o 3 mm en el poro del hormign;
posteriormente una segunda capa terminar de sellar huecos y poros que no hubiesen
quedado cerrados en la primera aplicacin.
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En general, el tiempo mnimo de fraguado debe ser por lo menos de un mes antes de
pintar, y la alcalinidad debe ser tratada con una disolucin de salfuman, seguido de un
lavado con abundante agua, dejndolo secar completamente.
En superficies de cemento, debido a su alcalinidad, no es aconsejable pintar con esmaltes
grasos, debiendo utilizar pinturas con ligantes apropiados.
Dependiendo de la porosidad del soporte, ser conveniente el tratamiento de la superficie
con una selladora que permita el posterior acabado con pinturas especiales para
exteriores.
Con una buena limpieza y preparacin, estas superficies no darn los problemas que
generalmente se suelen presentar, como son la falta de adherencia, eflorescencias, etc.
En resumen, las superficies debern quedar de la siguiente manera:
- cepilladas y perfectamente limpias
- tratadas contra la alcalinidad y posteriormente lavadas y enjuagadas
- selladas.
Superficies metlicas
Como norma, todas las superficies nuevas a tratar con pintura, deben decaparse de una
manera enrgica.
La mejor forma es la utilizacin del chorro de arena o granalla; no obstante, donde no sea
posible esta tcnica habr que eliminar con cepillos o de otra forma, la costra de
laminacin, los xidos y la suciedad en general.
Se quiere resaltar que es completamente necesaria la eliminacin de la cascarilla o costra
de laminacin adherida sobre las superficies metlicas o restos de pintura antigua.
Despus de esta limpieza, sern eliminados de la superficie el polvo y restos de partculas.
Si quedan residuos de aceite, se eliminarn con disolvente.
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Todas las superficies de acero, una vez limpias, debern ser tratadas en primer lugar, con
una imprimacin que proporcione una eficaz proteccin anticorrosiva que, unido a un
rpido secado, permita el posterior pintado con el mayor nmero posible de tipos de
pintura.
La preparacin y posterior imprimacin de las superficies metlicas es, por tanto, la parte
ms importante del proceso del pintado, debiendo tener las siguientes caractersticas:
- perfecta adherencia al soporte
- proteccin anticorrosiva
- buena resistencia
- buena cubricin
- rpido secado
Productos cementosos para superficies en contacto continuo con el agua.
Se trata de membranas cementosas aplicadas in situ, con capacidad de puentear fisuras de
hasta decimas de milmetro, con lo que garantizan que en caso de microfisuracin del
hormign (caso bastante habitual sobre todo en grandes depsitos de agua, como tanques
para acuarios) el material puentea la fisura y se mantiene impermeable.
Se aplica en manos de aproximadamente 1 mm de espesor cada una, resistiendo presiones
positivas de hasta 10 atmsferas, por norma general.
Su formulacin con cementos sulfo-resistentes los hacen aptos para el uso con aguas
marinas, y puede estar en inmersin continua. Tambin es lo recomendable para
depsitos de abastecimiento de agua por ejemplo.
Pueden ser pintadas con pinturas apropiadas para este sustrato y al agua, como las
indicadas en el punto anterior.
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Producto N1, mortero impermeable elstico.
Apropiado para el revestimiento de grandes tanques con posibles problemas por excesiva
abertura de fisura.
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Lminas impermeables con aislante trmico para superficies en contacto
continuo con el agua.
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Cuando la diferencia de temperatura entre el agua que es contenida por el tanque y este
mismo (debido al ambiente que lo rodea) hace que la perdida calorfica sea excesiva o se
estime como tal, pueden disponerse de materiales que acten como aislantes trmicos
entre el medio fluido y el tanque.
Estos materiales siempre se disponen asociados a otro impermeable, que suele ser, dados
los casos observados una lmina, de polietileno de alta densidad (PEAD).
Los materiales aislantes pueden ser variados, pero como ejemplo debido a su ejecucin
sencilla y a su estandarizacin completamente establecida, se propone el poliuretano o el
poliestireno extruido (inerte ante el agua). Entre las ventajas de este sistema resaltan la
sencillez, la economicidad de la solucin y su fcil ejecucin.
Bajo estas lneas se propone un ejemplo base sobre el que sera un cerramiento tipo en
este tipo de casusticas, pudiendo haber variaciones, este esquema propone los materiales
mnimos de constitucin de un cerramiento.
Ntese que la temperatura media de los medios marinos de exposicin rondan los 18C,
variando slo la temperatura y humedad relativa exterior.
Se han observado apenas tanques tratados o diseados con este tipo de capas o sistema
constructivo de aislamiento, pero en aplicaciones dnde el ambiente exterior est cercano
y presente trmicamente hablando, hay que contar con esta posible solucin.
IMAGEN 98: TRANSFERENCIA CALORFICA DE UN CERRAMIENTO TIPO
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Debido a la inexistencia de normativa especfica, no existe un procedimiento de clculo de
la transmitancia trmica mxima de un cerramiento con el exterior de este tipo (si, del
edificio en conjunto); en todo caso se demanda al diseador que sea coherente con los
requisitos de temperatura exigidos.
En este caso estos bastarn con la certidumbre de que no se produzcan condensaciones
intersticiales.
El clculo del aislamiento comprende varias variables y se pueden constatar en:
Situacin del tanque dentro del recinto
Condiciones climatolgicas segn la ubicacin geogrfica del emplazamiento
Diferencia o gradiente trmico esperado, el cual genera el diseo de la pared
aislante
Posibilidad de condensaciones superficiales o intersticiales si el tanque es parte
del cerramiento exterior del recinto.
Se propone en este punto un ejemplo de clculo.
Dado un tanque con una de sus paredes (de interior a exterior: lmina de 9mm de PEAD,
aislante trmico, muro de hormign armado) compartimentando al exterior, situado en A
Corua y con una temperatura del agua contenida de 18C, disear una capa de control
higrotrmica para ese tanque.
Se proceder segn lo estipulado y as como lo exige el documento bsico de ahorro
energtico.
As por ejemplo si planeamos usar esa lmina de polietileno de alta densidad de triple film
con espesor 9 mm, el espesor lmite del aislante de poliestireno extruido ser de 25 mm,
aumentando el espesor de este ltimo se producen condensaciones intersticiales en el
interior del cerramiento (unin aislante-impermeabilizante), satisfecha esta condicin se
genera la disposicin de materiales.
Otra solucin, si no se disponen de espesores iguales o menores que 25 mm, sera
incrementar el espesor del impermeable, utilizando doble capa (convirtindose
literalmente en una barrera de vapor), otra posibilidad sera disponer de revestimientos
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exteriores o intermedios en este cerramiento que modifiquen el comportamiento
higrotrmico del mismo.
De cualquier forma este mismo ejemplo es el adoptado por el Aquarium Finisterrae para
el aislamiento de sus tanques en contacto con el ambiente exterior.
Nota: Por ejemplo, usando el mismo aislante con un espesor de 27mm se tendran
condensaciones en el mes de enero, aumentando an ms este grosor se produciran
condensaciones en otras pocas del ao (segn la normativa).
Producto N2, poliestireno extruido.
IMAGEN 99: CERRAMIENTO CON CONDENSACIONES, ESPESOR DEL AISLANTE=27 mm
IMAGEN 100: TANQUES DEL AQUARIUM
FINISTERRAE DELIMITANDO UNA DE SUS
PAREDES CON UN ESPACIO EXTERIOR.
ESTAS PAREDES LLEVARAN PROVISTAS
UNA CAPA DE CONTROL HIGROTRMICO
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En cualquier caso y como factor ms limitante se ha de considerar el carcter inerte o no,
de la solucin adoptada con respecto al sistema vivo que se ubica en el interior del tanque.
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De ninguna forma los productos empleados en la construccin podrn modificar los
valores de aporte del agua empleada, ni incorporar sustancias nocivas o no, a la misma.
5.7 RESOLUCIN DE PUNTOS SINGULARES
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En la elaboracin de este estudio se ha puesto especial empeo por intentar clarificar
todos los aspectos que pudieran resultar opacos o poco precisos a los ojos del lector con
respecto a los temas que nos abarcan.
Desde la autora de este trabajo se entiende que posiblemente algunas incertidumbres no
queden del todo explicadas o de no ser este el caso, puede que no fuesen tratadas con la
exactitud precisa para una buena interpretacin de lo que se quisiese explicar.
No obstante es imposible que con un formato limitado como este se puedan exponer todas
las tipologas y todas las variantes que se puedan dar (en este especfico segmento de la
construccin), estudiando toda la problemtica que se pueda generar o dar soluciones al
ejecutor de un proyecto de estas caractersticas.
A travs de todo el recorrido al que se ha llegado a este punto, se ha divisado desde
diferentes puntos de vista (desde las tipologas, estructuras y los mbitos constructivos)
multitud de consideraciones vitales para la correcta comprensin de lo que se ha querido
transmitir, y no hace falta mencionar que aunque se le quiera dar un mayor peso a la
resolucin de incgnitas estructurales en este estudio, a la hora de la realizacin de un
proyecto es tan importante la etapa de diseo (la descrita en este trabajo) como la de
ejecucin (la realizada por la empresa constructora o ejecutor fsico)
Sea como fuere, este apartado se crea como cajn desastre para detalles constructivos que
no tienen cabida en todos los dems anteriores y en los que se da a entender la intencin
de que este estudio establezca una base real, para cualquiera que desee profundizar en
esta temtica y que quiera adoptar este compendio ilustrativo entre todos sus
conocimientos.
Los detalles no recogidos aqu se intentarn exponer en el captulo de diseo localizado
hacia el ocaso de este trabajo.
El nico detalle que se cree oportuno profundizar en l es el de la colocacin y anclaje de
refuerzos; existen otros detalles slo explicados esquemticamente, como el del refuerzo
de los bordes dnde se ubica el hueco en los tanques de hormign, pero este se ver ms
profundamente en el captulo de diseo.
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- 5.7.1 ANCLAJE DE REFUERZO PARA FRENTES PLSTICOS DE
GRANDES DIMENSIONES
(SIN ESCALA)
IMAGEN 101: SECCIN HORIZONTAL DEL REFUERZO EXPUESTO AL FRENTE A TRAVS DE UNA BANDA DE
NEOPRENO
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IMAGEN 102: SECCIN VERTICAL, REFUERZO
Este detalle explica una forma de anclar este tipo de refuerzos. Aunque la unin o basa es
rgida a efectos de clculo esta coaccin puede considerarse un empotramiento.
Observaciones: Debido al ajuste de pgina de la ilustracin la pendiente de la escuadra o
cartela se ve distorsionada, considrese un ngulo de cada de 45 aproximadamente.
Estos refuerzos pueden ser de otros materiales y no necesariamente de acero, en el caso
de ser metlicos se recomienda el uso de cubriciones protectoras de la corrosin y que
promuevan o aumenten la estabilidad estructural ante riesgo de incendio.
Normalmente estos refuerzos necesitan de una esttica determinada, existen otras
soluciones menos agresivas e impactantes; de todas formas se pueden disponer de
elementos ornamentales para ocultar estos detalles
