Uso de la cimbra en la construccin
Planteamiento
El uso de la cimbra en la construccin es muy importante, pues es
algo indispensable para poder realizar una construccin con acabados
que permitan tener mejor trabajabilidad en etapas posteriores al
colado de losas o muros.
El uso de la cimbra de manera adecuada para cada trabajo es
importante, pues esto hace que se realice un trabajo limpio y
econmico.
Pros y contras de las cimbras
La resistencia a las cargas que acta sobre sus elementos en
cimbras de acero es mayor que en las de madera, y esto da como
resultado mayor seguridad.
La cimbra de madera es ms difcil de limpiar, ya que hay que
retirar los clavos. La de metal es ms fcil de limpiar, pero
requiere otro mantenimiento.
El nmero de elementos que se utilizan en la cimbra metlica es
menor, pero su peso es mayor que los de madera.
El rendimiento es mayor en cuanto a colocacin y descimbrado en
la de metal.
La cimbra de metal tiene la ventaja de que puede ser utilizada
muchas veces sin tener que darle un mantenimiento mayor en
comparacin con la de madera que solo se le pueden dar cierta
cantidad de usos porque se va debilitando y puede llegar a fallar
si no se tiene el cuidado necesario.
Objetivos
General
Analizar las caractersticas de manejo, resistencia y costo para
las cimbras de metal en comparacin con las de madera.
Especifico
Determinar la resistencia que presentan las cimbras metlicas y
las de madera.Determinar manejabilidad (frecuencia de uso,
facilidad de colocacin, tipo de uso, etc.) que pueden presentar las
cimbras de metal en comparacin con las de madera.Determinar que
tipo de cimbra es mas econmica a largo plazo.
Hiptesis
Las cimbras metlicas son las ms resistentes que hay, pues el
acero tiene una resistencia muy alta en comparacin con otros
materiales que se usan en las cimbras. A este tipo de cimbras se
les puede dar una mltiple cantidad de usos sin ocasionarles dao
alguno, siempre y cuando se le trabaje de manera adecuada.
Justificacin
Al utilizar cimbra metlica, a largo plazo se economiza en
materiales, pues este tipo de cimbra con un uso, cuidado y
mantenimiento adecuado se puede usar muchas veces ms que con las
cimbras de madera. Las cimbras metlicas son mucho mas resistentes
que las de madera y esto nos permite tener un mejor trabajo, adems
que con este tipo de cimbras el trabajo se realiza en un tiempo
menor.Ecolgicamente podemos disminuir la tala de arboles para el
aprovechamiento de la madera como cimbra, ya que el uso del metal
afecta en menor parte a la contaminacin pues este se puede utilizar
en mayores ocasiones que la madera adems de que puede ser reciclado
con mayor facilidad que la madera si perder sus condiciones
mecnicas que son las que interesan para este fin, en cambio la
madera se puede reciclar pero pierde la resistencia que presentaba
antes de ser reciclada.Con el uso del metal en las cimbras la
sociedad puede tener una mejor cultura sobre el reciclaje y asi
poder disminuir la tala de arboles para el aprovechamiento de la
madera en las necesidades que se tienen.
Fundamento tericoAntecedentesLa cimbra es un conjunto de obra
falsa y moldes temporales que sirven para soportar y moldear la
construccin de elementos de concreto. El molde es la parte de la
cimbra que sirve para confinar y moldear el concreto fresco de
acuerdo a las lneas y niveles especificando en el proyecto durante
el tiempo que alcance su resistencia prefijada en la obra falsa lo
cual es la parte de la cimbra que sostiene establemente los moldes
en su lugar, ejemplo: cuas, madrinas, pies derechos, arrastres,
polines, barrotes, contravientos, etc.A la madera podemos definirla
como un conjunto de clulas, huecas, alargadas y cementadas
longitudinalmente entre s. En el rbol vivo las fibras por medio de
sus paredes celulares, funcionan como sostn y como conductores de
soluciones alimenticias y de desecho, ya que sus porciones huecas
estn interconectadas lateralmente, formando un sistema contino a lo
largo del tronco. Los tres componentes bsicos de las paredes de las
fibras son, la celulosa (40- 50%) que se puede considerar como el
armazn; humicelulosas varias (20-35%) que actan como matriz y la
lignina (15-35%) que es el cementante de los componentes; desde el
punto de vista de resistencia mecnica esta son los elementos
importantes. Adems pueden existir en cantidades y tipos variables,
extractivos que son sustancias orgnicas depositadas en los espacios
libres de la madera y le imparten caractersticas como olor, color y
sabor e influyen sobre su permeabilidad.
Caractersticas fsicasPesoEl peso total de una pieza de madera
est dado por la suma del peso del agua que contiene el peso de la
madera en s. La cantidad de agua en la madera puede contribuir
significativamente al peso total de la pieza, llegando para las
especies de pino a ms de 200 %. La madera de pino que comnmente se
usa en la construccin y con un contenido de humedad de 15 % tiene
pesos que van de 390 a 710 kg/m3.Contenido de humedad % = (peso de
agua X 100) / (peso de la madera anhidra) La madera de pino recin
aserrada puede tener un contenido de humedad hasta de ms de 200 %.
Esta misma madera despus de secada al aire libre o en estufa 16 se
puede adquirir en las madereras con contenidos de humedad de 7 a 50
% aproximadamente.Es muy importante sealar que todas las
caractersticas de la madera, en especial su resistencia mecnica,
cambian notablemente dependiendo de su contenido de humedad.
CIMBRA METALICA.
Esta constituida por paneles de lamina modulados y
estandarizados, susceptible de adaptarse a todos los elementos
estructurales del concreto.El acabado que toman las piezas coladas
por este procedimiento es perfecto en su apariencia.
Principalmente en losas y para colados repetitivos, la cimbra
metlica proporciona ventajas adicionales sobre los mtodos
tradicionales como mayor rapidez de colocacin (33% menos) y mayor
nmero de usos (hasta 200 usos), su principal inconveniente es su
alto valor inicial de inversin. El problema de tener una cimbra
adaptable a cualquier superficie, representa una cimbra colapsible
en 2 sentidos, problema que sugerimos se solucione en un sentido
con el sistema de duelas en mltiples de 10, 15 20 cm. y en el otro
sentido con duelas telescopiables con sistema hembra y macho.
MetodologaCriterios que deben tomarse en cuenta para el uso de
las cimbrasLas cimbras deben proyectarse para cumplir con los
siguientes requisitos:a) Soportar y moldear el concreto en estado
plstico, para obtener la forma, alineamientos y dimensiones de los
elementos.b) Resistir las acciones a las que estar sujeta durante
la construccin, incluyendo las fuerzas causadas por compactacin y
vibrado.c) Proporcionar el nmero de usos adecuados, conservando el
acabado que se pretende.d) Separarse del concreto sin daarse o sin
causar dao al concreto recin colado.e) Tomar la geometra y el
perfil requerido con una cantidad mnima de mano de obra posterior
al colado, para lograr el acabado final especificado.f) Reducir al
mnimo sus diversos elementos y que stos se repitan el mayor nmero
de veces posibles, tanto en forma como en dimensiones, para que
puedan tener mltiples usos. g) Siempre que sea posible, las formas
deben ser prefabricadas, bien sea en tableros integrales, o bien,
en parciales que se armen en el sitio para reducir al mnimo la mano
de obra necesaria en la ereccin y desmantelamiento de las formas.h)
Deben ser de dimensiones adecuadas a los medios con que se realice
la ereccin y el desmantelamiento.i) Cuando la ereccin o el
desmantelamiento se haga empleando exclusivamente mano de obra, los
tableros y dems elementos no deben exceder de un peso de 35 Kg por
operario. Cuando se disponga de equipo de carga las formas son de
un tamao compatible con dicho equipo.
Eleccin de una cimbraPara la eleccin de una cimbra se deben
tomar en consideracin los siguientes factores:a) Disponibilidad de
materiales en la zona.b) Nmero de usos de la cimbra.c) Costos de
construccin.d) Capacitacin de personal.e) Programa de obras.f)
Capacidad de produccin del concreto. Las cimbras deben construirse
conforme a los planos aprobados, en los cuales estn claramente
anotados la localizacin, dimensiones y niveles.
Las cimbras deben ser hermticas para evitar la fuga de la pasta
o la lechada.El espesor de las paredes y la rigidez de los moldes
deben ser tales que la cimbra conserve su forma y su posicin
durante su uso. Al mismo tiempo las formas estn proyectadas para
desmantelarse con facilidad para no daar el Concreto durante su
retiro. El espacio confinado por las cimbras debe ser estanco, de
manera que durante el cmodo del concreto no se produzcan fugas de
mortero ni de lechada. En concretos que vayan a recibir un
recubrimiento para regularizar u ocultar las superficies coladas
contra forma, pueden calafatearse las juntas cuyas aberturas no
excedan de 10 mm. Este calafateo debe hacerse con un material que
garantice un buen sello, que resista sin deformarse o romperse el
contacto con el concreto y que no produzca depresiones ni salientes
en exceso de las tolerancias geomtricas aplicables; las juntas que
presenten aberturas mayores de 10 mm deben corregirse cambiando o
ajustando las partes de cimbra que sea necesario.En cimbras
profundas y estrechas, tales como muros y columnas, se dejan
ventanas en las paredes de la misma para hacer la limpieza previa
al vaciado, y para depositar el concreto desde una altura mxima de
2 m.Las paredes que vayan a estar en contacto con el concreto se
recubren con aceite mineral o grasa antes de cada uso, para evitar
la adherencia de la mezcla.Cualquier producto que se aplique a la
superficie de la cimbra para modificar la textura del concreto,
aumentar la durabilidad de su superficie o evitar la adherencia a
la cimbra, debe ser aprobado y verificarse que se aplique conforme
a las recomendaciones del fabricante.Antes de colocar el acero de
refuerzo se verifica la localizacin, niveles y dimensiones de las
formas, y antes de colocar el concreto deben estar limpias de
tierra, basura o cualquier material suelto cuya presencia sea
accidental y, por consiguiente, no tenga ninguna funcin que
desempear en la estructura.Los alineamientos, niveles y dimensiones
del espacio confinado dentro de las cimbras, deben corresponder al
proyecto. Pueden permitirse ligeras variaciones, sin exceder las
tolerancias indicadas.Cimbra para concreto aparente. En los planos
de construccin se deben indicar las aberturas en la cimbra, as como
las juntas de construccin, de colado o de expansin. Se indica el
tipo de material de contacto y, cuando se considere necesario, el
procedimiento de construccin de la cimbra. El retiro de las formas
debe efectuarse hasta que el concreto alcance tal resistencia,
cuando menos 48 horas despus del vaciado, que no se dae durante el
descimbrado.No se permite calafatear las juntas, ya que stas deben
ajustar perfectamente.
Antes de vaciar el concreto se debe verificar lo siguiente:a)
Apoyo suficiente de los soportes verticales, de acuerdo a las
condiciones del suelo.b) Localizacin, nmero adecuado y verticalidad
de puntales. Apoyo de stos sobre rastras y cuas de ajuste, las
cuales no deben estar sueltas.c) Atiesamiento lateral y diagonal de
puntales y marcos. Empalmes y traslapes de pies derechos,
largueros, madrinas y puntales. Firmeza de los costados por medio
de yugos, separadores y barrotes.d) Apuntalamiento de pisos
inferiores, en su caso. Los puntales de pisos superiores deben
coincidir con los de los inferiores en la misma vertical, hasta
llegar al suelo.e) Estructuracin adecuada de la obra falsa para
resistir presiones laterales del viento, o vibraciones por cargas
mviles.f) Alineamientos, niveles y dimensiones, de acuerdo a las
tolerancias.g) Limpieza y estanqueidad de las formas. Colocacin de
ochavamiento en las aristas, a menos que las especificaciones
particulares no dispongan su colocacin.h) Humedecimiento de la
cimbra de madera inmediatamente antes del vaciado.
En los casos que se considere necesario, se debe controlar la
secuencia y rapidez del colado, para evitar o disminuir
excentricidad de carga debidas al concreto colocado o al equipo que
se utilice para su colocacin.Durante y despus del colado, se
inspecciona la cimbra para detectar deflexiones, pandeos,
asentamientos o desajustes de las formas o de la obra falsa.
Retiro de las cimbrasLas estructuras deben permanecer cimbradas
el tiempo necesario hasta que el concreto alcance la resistencia
suficiente para soportar su peso propio y las cargas de
construccin. La tabla siguiente muestra el tiempo mnimo de
descimbrado en condiciones medias de temperatura y curado
normal.
Tiempos mnimos de descimbrado
Costados de dalas y castillos24 horas
Columnas, muros y costados de trabes36 horas
Lozas y fondos de trabes10 a 12 das
Voladizos14 a 16 das
Despus de retirar la cimbra, se dejan puntales que soporten el
peso del concreto (del rea tributaria de carga), ms la carga viva
considerada durante la construccin.
Los puntales se retiran al alcanzar el concreto su resistencia
de proyecto, a menos que por las condiciones estructurales se
considere que se pueden retirar cuando el concreto alcance el 90%
de su resistencia de proyecto (de 20 a 22 das aproximadamente).
En la construccin de cascarones y estructuras de grandes claros,
no se retira la cimbra hasta que el ensaye de los cilindros de
concreto representativos de la mezcla, curados en las mismas
condiciones de la estructura, demuestren que se ha alcanzado la
resistencia especificada.
