Tanques de AlmacenamientoUso: Tanques de Almacenamiento

DescripciónEn México se construyeron tanques prefabricados en concreto presforzado a partir de 1964 (Tanque de Arboledas, Edo. De México.

Se cuentan con Tanques prefabricados presforzados circulares con capacidades que varian entre 500 y 50,000 m³ para cubrir los diferentes requerimientos de almacenamiento.

Las dovelas, así como todos los elementos que forman los tanques son fabricados bajo el más estricto control de calidad, empleandose los siguientes materiales:Concreto F`C=350kg/cm².Acero de refuerzo FY=4000kg/cm²0.Acero de presfuerzo FSU=17,500kg/cm² y 18,900kg/cm².

Elementos

Tanques de concreto, la mejor soluciónDurante los últimos años se ha puesto de manifiesto la necesidad de utilizar grandes contenedores

para almacenar agua potable y fluidos residuales.

El concreto ha surgido como la opción más

rentable para construir tanques, no sólo porque sus costos, en relación con el acero, son infinitamente más

bajos, sino también por su durabilidad, resistencia e impermeabilidad. Se tiene por sabido que se cometen

errores de mucha trascendencia en el diseño estructural de este tipo de proyectos, los cuales tienden a

minimizarse si se trata de obras pequeñas, pero que se magnifican si corresponden a edificaciones

monumentales.

El diseño de estas estructuras debería ser uno de los elementos básicos en la preparación de los estudiantes

de ingeniería, pero al parecer, dista mucho de ser así en la mayoría de las facultades. Si a ello le sumamos

que a últimas fechas se ha popularizado el uso de la computadora, entonces tenemos como resultado una

falta de precisión y rigor en el cálculo estructural. Así lo considera el experimentado ingeniero Víctor Pavón

Rodríguez, destacado miembro del American Concrete Institute (ACI) y experto en el diseño y construcción de

estructuras de concreto para contener líquidos, quien establece en exclusiva para Construcción y Tecnología

que cada obra es diferente y por ello un tanque superficial deberá ser diseñado de manera diferente a uno

que esté elevado, como sucede con los que se utilizan para almacenar grandes cantidades de agua potable

que se distribuye a una población determinada.

 

Una voz con autoridad

El ingeniero Pavón Rodríguez, maestro en ingeniería estructural y consultor en el área de ingeniería sísmica,

establece que la forma de los tanques es lo de menos y que lo verdaderamente importante es saber que

están sometidos a la presión del agua, “algo que se les olvida a muchos de mis colegas y no a pocos

arquitectos que creen que el líquido allí contenido se encuentra muy tranquilo, cuando en realidad es afectado

por lo que se conoce como el Principio de Arquímedes, el cual señala que la presión del agua actúa en todas

direcciones. Es lo mismo que sucede cuando nos encontramos en una alberca: sentimos la presión del agua

de abajo hacia arriba, lo que hace que flotemos. Es la misma circunstancia que hace que una embarcación se

mantenga a flote”, asegura.

En efecto, el Principio de Arquímedes se

refiere al hecho de que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con

una fuerza ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho objeto. De este modo,

cuando un cuerpo está sumergido en el fluido se genera un hidrostático resultante de las presiones sobre la

superficie del cuerpo, que actúa siempre hacia arriba a través del centro de gravedad del cuerpo del fluido

desplazado y de valor igual al peso del fluido desplazado. Esta fuerza se mide en Newtons (en el Sistema

Internacional de Unidades) y su ecuación se describe como:

 

 

A esa presión hay que sumarle la

posibilidad de que el concreto carezca de la suficiente hermeticidad, dice Pavón Rodríguez, produciéndose

fisuras en donde puedan anidarse elementos químicos que deterioren las varillas de refuerzo. Con el tiempo,

como es de esperarse, el tanque será inservible. Las pérdidas económicas pueden ser cuantiosas, admite el

experto, pero más importante puede ser el daño al ser humano y a la naturaleza misma si es que el agua

contaminada llega a los mantos freáticos y contamina los suelos donde se asientan los tanques.

 

Algunas precisiones

El maestro Pavón Rodríguez, catedrático de

la Facultad de Ingeniería de la UNAM, de la Universidad Anáhuac y del Instituto Tecnológico de Monterrey,

establece que es algo común que la gran mayoría de especialistas desconozca cómo hacer este tipo de

proyectos.

Sucede que caen en errores básicos que producen que el concreto no sea lo suficientemente adecuado para

mantenerse impermeable, dice el ex presidente de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural (SMIE). “Lo

primero que se debe hacer es definir la necesidad del propietario o responsable de la obra. Entonces, el

ingeniero de estructuras debe proyectar el tanque sin importar que sea de 50 metros de diámetro, si tiene 40

metros de largo o si la forma es rectangular, pero observando que la estructura sea capaz de soportar la

presión del agua, y también la del suelo, ya que muchas veces los tanques se colocan a nivel de la superficie

o se encuentran semienterrados”, acota.

Si hablamos de la resistencia del concreto, afirma el

autor de la Guía para el Análisis y Diseño Sísmico de las Estructuras de Concreto Reforzado para Contener.

Líquidos, libro recientemente editado por el Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, hay que dejar en

claro que es de entre 250 a 300 kg cm2. No se necesita mucho más porque la estructura no es tan grande

como un edificio de 80 pisos, aunque siempre hay que considerar que existe el riesgo de un temblor o incluso

del viento, que puede hacer estragos en el tanque si es que éste se encuentra vacío.

Como ya se dijo, cada caso es diferente y por ello algunos contenedores sólo requieren de una losa si es que

el suelo donde se colocarán es bueno. De modo contrario, si la superficie es inadecuada se podrá pensar en

la colocación de pilotes. Si los tanques son muy grandes, afirma Pavón Rodríguez, lo más recomendable será

colocar columnas que impidan que la techumbre sea muy pesada.

Mejor por... su durabilidadUn tanque de concreto para almacenar agua potable o aguas residuales tiene una vida de más de 40 años, siempre y cuando se constuya bajo las conciciones adecuadas.

Mejor por... su impermeabilidadLa calidad impermeable del concreto impide que los agentes minerales del agua dañen sus paredes y provoquen corrosión.

Ventajas del concreto

El agua es un elemento vital para el ser humano, pero si contiene impurezas puede dañar su salud. En el

caso de los contenedores ocurre lo mismo: los sedimentos pueden hacer que aparezca la corrosión en una

estructura

de acero, lo que difícilmente sucederá si el tanque está hecho de concreto.

El mantenimiento de estos envases gigantes es algo que genera preocupación entre los propietarios o

responsables de una instalación hidráulica, pero es evidente que la mayor parte de los recursos empleados

estarán relacionados con la limpieza del agua.

“Cuando los tanques son muy grandes requieren de juntas de dilatación o contracción, y para darle la

impermeabilidad requerida se colocan unos retenes de agua que casi siempre son a base de vinilos. El

número de juntas depende de las características del tanque, de su longitud, su espesor y su clima porque, por

ejemplo, en Estados Unidos y Europa, donde hay climas muy extremosos, es normal que las contracciones

del concreto durante el invierno sean muy grandes; entonces, el concreto se acorta y la junta se abre. Por el

contrario, en verano el concreto se llega a pegar debido al calor”, asevera el especialista. Por cierto, en

México no ocurre eso ya que las variaciones de temperatura no son muy grandes y se pueden meter

distancias mayores sin una junta, dice el entrevistado, quien establece que lo que no puede pasarse por alto

es la vigilancia que debe haber sobre la impermeabilidad de las juntas.

Mejor por... su sustentabilidadLos contenedores pueden tener forma cilíndrica, cuadrada o rectangular, de acuerdo con las necesidades de la obra y con las características del terreno donde se van a situar. El concreto puede adecuarse a cualquiera de estos diseños.

Mejor por... su resistenciaLa presión que ejerce el agua sobre las paredes de los tanques es constante, por lo que es necesario que encuentre la suficiente resistencia que impida un accidente. El concreto cumpla cabalmente con esa función.

Perspectivas

“Es triste que en México no haya la estructura necesaria para contar con un comité específico que supervise

este tipo de construcciones, pero no es de extrañar ya que prácticamente para ninguna área de la ingeniería

existe, dice el maestro Pavón Rodríguez. Yo me interesé en este tema cuando me llamaron de la Comisión

Nacional del Agua, hace casi 20 años, para realizar un manual para proyectar los tanques contenedores.

Tras esa experiencia vinieron una serie de cursos en el ACI, en Estados Unidos, lo que me sirvió para

capacitarme mucho más sobre este tipo de obras. Creo que esta tecnología crecerá en forma importante por

las circunstancias en las que vivimos en la actualidad., por la falta de agua y por la necesidad de reutilizar el

agua residual. Convencido, Pavón Rodríguez señala que el concreto es el material que más se utiliza en el

mundo, un elemento que tiene múltiples aplicaciones y que, además de todo, es el más rentable. Es una

realidad que nadie pensaría hacer un tanque de acero como contenedor de agua potable o residual y que el

concreto es el material indicado.

Mejor por... su diseñoLos contenedores pueden tener forma cilíndrica, cuadrada o rectangular, de acuerdo con las necesidades de la obra y con las características del terreno donde se van a situar. El concreto puede adecuarse a cualquiera de estos diseños.

En mi libro explico de manera muy clara, paso a paso, cómo se debe diseñar una obra de este tipo. Cada

ecuación está explicada y se dice lo que ocurre cando hay una fuerza sísmica y lo que sucede con la fuerza

hidrostática. Es un concepto básico para desarrollar este tipo de estructuras. No puedo decir que soy el que

más sepa de este asunto en México, pero conozco pocos que hagan lo mismo. Tal vez una de las cosas para

la que puede servir mi libro, y lo digo con modestia, es que los responsables de los reglamentos de

construcción tengan información suficiente sobre la materia y a partir de ello hagan un manual más completo

para ser utilizado en el Distrito Federal y el resto del país”, concluye. c