La ingeniería civil es la rama de la ingeniería que aplica los conocimientos de física, química y geología a la elaboración de infraestructuras, principalmente edificios, obras hidráulicas y de transporte, en general de gran tamaño y para uso público. Pero no solo esto, es la ingeniería de la civilización, término que abarca mucho más que la infraestructura.

Tiene también un fuerte componente organizativo que logra su aplicación en la administración del ambiente urbano principalmente, y frecuentemente rural; no sólo en lo referente a la construcción, sino también, al mantenimiento, control y operación de lo construido, así como en la planificación de la vida humana en el ambiente diseñado desde esta misma. Esto comprende planes de organización territorial tales como prevención de desastres, control de tráfico y transporte, manejo de recursos hídricos, servicios públicos, tratamiento de basuras y todas aquellas actividades que garantizan el bienestar de la humanidad que desarrolla su vida sobre las obras civiles construidas y operadas por ingenieros.

Debido a la gran importancia de estas infraestructuras para el desarrollo de un Estado, esta rama de la ingeniería está reconocida en todos los países, independientemente del nombre concreto que se dé a su titulación. En España, por ejemplo, está dividida en dos carreras que gozan de gran prestigio: Ingeniería Técnica de Obras Públicas (ITOP) e Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos (ICCP), siendo la primera una ingeniería técnica (titulación de 3 cursos académicos, primer ciclo) y la segunda una ingeniería (titulación de 5 o 6 cursos académicos, segundo ciclo).

Tras la reforma llevada a cabo en la enseñanza universitaria europea implementada por el proceso de Bolonia, se reestructurará el sistema universitario del país en general; aunque el proceso aún no está cerrado, éste se encamina a una nueva estructura cíclica similar al modelo anglosajón: un título de grado (4 cursos académicos, 240 ECTS), un título de Máster Universitario (1 ó 2 cursos académicos, entre 60 y 120 ECTS) y el posterior Doctorado.

 

Historia de la ingeniería civil

Se podría decir que la ingeniería comenzó cuando los humanos empezaron a ingeniarse artículos para su vida cotidiana. Los primeros hombres utilizaron algunos principios de la ingeniería para conseguir sus alimentos, pieles y construir armas de defensa como hachas, puntas de lanzas, martillos etc. El desarrollo de la ingeniería comenzó con la revolución agrícola (año 8000 a. C.) cuando las tribus dejaron de ser nómadas para cultivar sus productos y criar animales comestibles. Hacia el año 4000 a. C., con los asentamientos alrededor de los ríos Nilo, Éufrates e Indo, se inició la civilización con escritura.

Hasta épocas relativamente recientes, bajo el término arquitecto se englobaba a la persona que dominaba los conocimientos arquitectónicos, estructurales, geológicos, hidráulicos... principalmente necesarios para la construcción de las obras militares. Comulga con esta visión los 10 libros de Marco Vitruvio (siglo I a. C.) "De Architectura", en los que se tratan temas hoy día asociados a la moderna arquitectura, la ingeniería militar y mecánica. Es tras el Renacimiento cuando el desarrollo del conocimiento y las nuevas demandas sociales obligan a la especialización de las ramas fuera del ramo militar, pues civil.

Fue la necesidad quien hizo a los primeros ingenieros civiles de la historia. En España está considerado como el primer ingeniero civil Santo Domingo de la Calzada, el santo que construyó parte del Camino de Santiago, principalmente los puentes.

Ingeniería civil contemporánea

La ingeniería civil contemporánea tiene su origen entre los siglos XIX y XX, con el desarrollo de modelos matemáticos de cálculo. Los trabajos de Castigliano, Mohr o Navier entre otros, permitieron abordar analíticamente los esfuerzos internos que se producían en estructuras, caudales y suelos a las que éstas eran sometidas para estimar sus magnitudes. Esto permitió el diseño eficiente de obras civiles.

La ingeniería civil contemporánea en España nace con Agustín de Betancourt. Agustín de Bethancourt, de origen canario, viaja a París, donde estudia ingeniería civil en la École de Ponts et Chaussées. A su regreso a España funda la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid en 1802. El objetivo es crear un cuerpo de ingenieros con una elevada formación que pudiera acometer una gran ampliación de la infraestructura civil en la España del siglo XIX.

El yeso es un producto preparado básicamente a partir de una piedra natural denominada aljez, mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias quimicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente. También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4•½H2O), también llamado vulgarmente "yeso cocido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso, denominada alabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios.

El yeso es uno de los más antiguos materiales empleado en construcción. En el período Neolítico, con el dominio del fuego, comenzó a elaborarse yeso calcinando aljez, y a utilizarlo para unir las piezas de mampostería, sellar las juntas de los muros y para revestir los paramentos de las viviendas, sustituyendo al mortero de barro. En Çatal Hüyük, durante el milenio IX a. C., encontramos guarnecidos de yeso y cal, con restos de pinturas al fresco. En la antigua Jericó, en el milenio VI a. C., se usó yeso moldeado.

En el Antiguo Egipto, durante el tercer milenio a. C., se empleó yeso para sellar las juntas de los bloques de la Gran Pirámide de Giza, y en multitud de tumbas como revestimiento y soporte de bajorrelieves pintados. El palacio de Cnosos contiene revestimientos y suelos elaborados con yeso.

El escritor griego Teofrasto, en su tratado sobre la piedra, describe el yeso (gipsos), sus yacimientos y los modos de empleo como enlucido y para ornamentación. También escribieron sobre las aplicaciones del yeso Catón y Columela. Plinio el Viejo describió su uso con gran detalle. Vitrubio, arquitecto y tratadista romano, en sus Diez libros sobre arquitectura, describe el yeso (gypsum), aunque los romanos emplearon normalmente morteros de cal y cementos naturales.

Los Sasánidas utilizaron profusamente el yeso en albañilería. Los Omeyas dejaron muestras de su empleo en sus alcázares sirios, como revestimiento e incluso en arcos prefabricados.

La cultura musulmana difundió en España el empleo del yeso, ampliamente adoptada en el valle del Ebro y sur de Aragón, dejando hermosas muestras de su empleo decorativo en el arte de las zonas de Aragón, Toledo, Granada y Sevilla.

Durante la Edad Media, principalmente en la región de París, se empleó el yeso en revestimientos, forjados y tabiques. En el Renacimiento para decoración. Durante el periodo Barroco fue muy utilizado el estuco de yeso ornamental y la técnica del staff, muy empleada en el Rococó.

En el siglo XVIII el uso del yeso en construcción se generaliza en Europa. Lavoisier presenta el primer estudio científico del yeso en la Academia de Ciencias. Posteriormente Van t'Hoff y Le Chatelier aportaron estudios describiendo los procesos de deshidratación del yeso, sentando las bases científicas del conocimiento ininterrumpido posterior.

Estado natural

En estado natural el aljez, piedra de yeso o yeso crudo, contiene 79,07% de sulfato de calcio anhidro y 20,93% de agua y es considerado una roca sedimentaria, incolora o blanca en estado puro, sin embargo, generalmente presenta impurezas que le confieren variadas coloraciones, entre las que encontramos la arcilla, óxido de hierro, sílice, caliza, etc.

En la naturaleza se encuentra la anhidrita o karstenita, sulfato cálcico, CaSO4, presentando una estructura compacta y sacaroidea, que absorbe rápidamente el agua, ocasionando un incremento en su volumen hasta de 30% o 50%, siendo el peso específico 2,9 y su dureza es de 2 en la escala de Mohs.

También se puede encontrar en estado natural la basanita, sulfato cálcico semihidrato, CaSO4•½H2O, aunque raramente, por ser más inestable.

Proceso

El yeso natural, o sulfato cálcico bihidrato CaSO4•2H2O, está compuesto por sulfato de calcio con dos moléculas de agua de hidratación.

Si se aumenta la temperatura hasta lograr el desprendimiento total de agua, fuertemente combinada, se obtienen durante el proceso diferentes yesos empleados en construcción, los que de acuerdo con las temperaturas crecientes de deshidratación pueden ser:

• Temperatura ordinaria: piedra de yeso, o sulfato de calcio bihidrato: CaSO4• 2H2O.

• 107 ºC: formación de sulfato de calcio hemihidrato: CaSO4•½H2O.

• 107 - 200 ºC: desecación del hemihidrato, con fraguado más rápido que el anterior: yeso comercial para estuco.

• 200 - 300 ºC: yeso con ligero residuo de agua, de fraguado lentísimo y de gran resistencia.

• 300 - 400 ºC: yeso de fraguado aparentemente rápido, pero de muy baja resistencia

• 500 - 700 ºC: yeso Anhidro o extra cocido, de fraguado lentísimo o nulo: yeso muerto.

• 750 - 800 ºC: empieza a formarse el yeso hidráulico.

• 800 - 1000 ºC: yeso hidráulico normal, o de pavimento.

• 1000 - 1400 ºC: yeso hidráulico con mayor proporción de cal libre y fraguado más rápido.

• Tipos de yeso establecidos en la Norma RY-85 [editar]

• Esta Norma española establece tipos de yeso, constitución, resistencia y usos.

• 1. Yeso Grueso de Construcción, designado YG

• Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial

• con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado.

• Uso: para pasta de agarre en la ejecución de tabicados en revestimientos interiores y como conglomerante auxiliar en obra.

• 2. Yeso Fino de Construcción, designado YF

• Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial

• con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado.

• Uso: para enlucidos, refilos o blanqueos sobre revestimientos interiores (guarnecidos o enfoscados)

• 3. Yeso de Prefabricados, designado YP

• Constituido fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato y anhidrita II artificial

• con mayor pureza y resistencia que los yesos de construcción YG e YF

• Uso: para la ejecución de elementos prefabricados para tabiques.

• 4. Escayola, designada E-30

• Constituida fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato

• con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado

• con una resistencia mínima a flexo tracción de 30 kp/cm²

• Uso: en la ejecución de elementos prefabricados para tabiques y techos.

• 5. Escayola Especial, designada E-35

• Constituida fundamentalmente por sulfato de calcio semihidrato

• con la posible incorporación de aditivos reguladores del fraguado

• con una resistencia mínima a flexo tracción de 35 kp/cm²

• Uso: en trabajos de decoración, en la ejecución de elementos prefabricados para techos y en la puesta en obra de estos elementos.

• Nota: La anhidrita II artificial es un sulfato de calcio totalmente deshidratado, obtenido por cocción, del aljez entre 300 ºC y 700 ºC aprox.

La cimbra es una estructura auxiliar que sirve para sostener el peso de un arco, o de otras obras de cantería, durante la fase de construcción.

Durante el proceso de construir arcos y bóvedas se utilizan para sujetar las dovelas hasta el momento de su terminación, cuando se pone la clave.

También se denomina cimbra a la curvatura interior de un arco o de una bóveda.

En algunos países de la América hispanohablante también se utiliza el término cimbra para designar a los encofrados, por la semejanza de funciones con estos y, especialmente, cuando se trata estructuras auxiliares de grandes arcos de hormigón en puentes.

Cimbras para concreto aparente.

Para obtener un perfecto acabado de las piezas colocadas con madera pueden seguirse varios procedimientos según el efecto final que se desea obtener. Desde luego el procedimiento mas indicado es, el de terminar las perfectamente en algunos casos se acostumbra mejorarlo mediante el empleo de otros, que preparan al concreto una superficies completamente lisas, desvirtuando por otras partes la calidad y textura propia del material, es impresionable, desde luego, el uso de vibradores para poder obtener un trabajo perfecto en la apariencia respecta.

Cimbras especiales.

Pueden quedar comprendidas dentro este grupo aquellas cimbras que se ejecutan para colar formas que se aportan por completo de las anteriores descritas, tales como arcos, bóvedas y superficies cuyas diversas características.

Para muchas de ellas el trabajo de moldeado es probablemente mas importante que el trabajo de colocado y el proyecto de las mismas debe hacerse estudiando perfectamente todos los detalles.

En general tiene un costo sumamente elevado, dado que se necesita usar verdaderos carpinteros especializados en este tipo de trabajo.

Cimbras rodantes.

Cuando tiene que efectuarse en una obra el colado de una serie de elementos iguales, tanto como en sección como en longitudinales, se utilizan comúnmente las cimbras de tipo rodante.

La cimbra rodante es muy útil en la ejecución de una serie de trabajo durante la construcción de obras de entre ejes iguales y a otro caso especial amerite el estudio, proyecto y ejecución de este tipo de cimbras.

Cimbras deslizantes.

Las cimbras tienen su mejor exponente en la cimbra utilizada para la construcción de chimeneas para lo cual se habilita un juego completo de cimbras de aproximadamente 1.5m de altura para todo el perímetro se efectúa el colado continuo sostenido y elevando la cimbra por medios gatos de tornillos ya sea manulares o eléctricos los cuales se apoyan barras de acero duro empotrados en la cimentación y queda unidos en la cimbra por medio de puentes convenientemente colados.

Esta cimbra adapta una sección triangular truncadas, siendo mas ancha en su parte inferior con objeto de evitar que se pague al colado.

El sistema de vigueta y bovedilla esta constituido por los elementos portantes que son las viguetas de concreto presforzado y las bovedillas como elementos aligerantes. Las viguetas se producen en diferentes tamaños (sección geométrica) y diferentes armados, así mismo las bovedillas tienen diferentes secciones tanto en longitud, ancho y peralte, de tal forma que se tiene una gran variedad de combinaciones que pueden satisfacer cualquier necesidad.

Podemos asegurar que hasta 6.00 mts. De claro es el sistema más económico de losas. Las viguetas se fabrican por diferentes procesos que pueden ser: colado en moldes múltiples de metal y con máquinas extrusoras.

Las bovedillas se producen usando máquinas vibrocompresoras en donde se intercambian los moldes para los diferentes tipos de secciones, usando por lo general materiales ligeros.

Aunque inicialmente se concibió este sistema para su aplicación en las viviendas, en la realidad se ha aplicado en casi todo tipo de losas y entrepisos, debido a su bajo peso, estos elementos permiten que se efectúe su montaje manualmente, eliminando el costo de equipos pesados. Existen tipos de viguetas con conectores para anclar la malla a este sistema lo que permite tener la capacidad necesaria para tomar los esfuerzos razantes por viento o sismo, Así mismo actualmente se fabrican viguetas sísmicas, que tienen un relieve en la parte superior de setas formando una llave mecánica que permite un mejor trabajo junto con la losa (capa) de compresión.

Nuestra recomendación es que la relación máxima de claro a peralte de losa no sea mayor a l/h=25 con bovedillas de cemento arena y usando bovedillas de poliestireno l/h=20, y siempre que sea posible haga trabajar a estos sistemas continuos (colinealidad en las viguetas) y armado para tomar el momento en la continuidad (negativo).

Con el empleo de este sistema, se logra una gran economía, debido a la eliminación de cimbra, rapidéz de colocación, reducción de tiempos muertos, costos financieros y de supervisión.

Un sistema versátil, aislante térmico y acústico.

Las viguetas pretensadas autoresistentes con perfil de doble “T” que permiten la entrada de la bovedilla y penetración del concreto de la capa de compresión de 3 cm. de espesor que le da perfecto monolitismo evitando fisuras.

ESPECIFICACIONES

Acero de presfuerzo fsr 17,500 kg/cm²

Acero estribos fy 4,000 Kg/cm²

Concreto f’c 350 Kg/cm²

Las bovedillas son componentes de concreto ligero vibrocomprimido para colocar entre las viguetas como cimbra y parte integral de la losa.

Con el sistema de vigueta y bovedilla, se pueden cubrir claros hasta de 6.3 mts. con la sección que se muestra.

La separación entre viguetas es

de 75 cms. de centro a centro de viguetas.

En este sistema la vigueta es prefabricada y lleva presfuerzo

tipo alambre dentado de 5, 6 y 7 mm.

de Ø.

El concreto es de alta resistencia f’c = 350 Kg/cm². Sobre la superficie de la vigueta y bovedilla lleva un colado complementario de compresión de 4 cms. de espesor que hará trabajar la losa como sección compuesta reduciendo vibraciones y deformaciones.

El sistema no requiere cimbra para

claro menores de 4 mts. y para claros mayores requiere únicamente apuntalamiento al centro del claro y debe ser

colocado inmediatamente después del montaje de las viguetas, ha

ciendo apenas contacto con estas.

Bases del diseño:

Acero de presfuerzo, alambres aliviados de esfuerzos de acuerdo con norma ASTM-A421 y NMX-B-293 con la siguiente resistencia a la tensión.

Alambre de 5 mm. Ø fpu = 17,500 Kg/cm²

Alambre de 6 mm. Ø fpu = 17,000 Kg/cm²

La fuerza inicial de tensado será la correspondiente al 70% de la resistencia última de tensión de los alambres.

El módulo de elasticidad del acero es de aproximadamente Es = 1,997,000 Kg/cm² y se tiene un límite elástico aparente de fy = 0.8 fpu.

Se usa para la vigueta prefabricada de concreto f’c = 350 Kg/cm² a la edad de 28 días, pero para la etapa de transferencia del presfuerzo se deberá tener como mínimo de resistencia en el concreto de f’ci = 280 Kg/cm².

Para el firme de compresión o losa colada en sitio, el concreto deberá tener una resistencia de f’c = 200 Kg/cm² a la edad de 28 días.

Las cargas del sistema son las siguientes:

Peso propio de vigueta 30 Kg/m.

Peso de la bovedilla 20 Kg/pza.

Peso del concreto (firme) 130 Kg/m².

El Alambrón es un producto metálico que se obtiene por un proceso de Laminación en caliente gracias a un tren especialmente diseñado para este efecto, conocido como tren de Laminación de Acero, el Alambrón tiene sección circular u ovalada que varia entre los 5 y 30 mm de diámetro exterior, el cual suele estar enrollado en bobinas de cientos de metros, se puede decir que las aplicaciones de este Producto de Acero son variadas pero podemos usualmente definir las siguientes:

• Acero para resortes.- Para ser útil para r esta aplicación el Alambrón de Acero requerido debe tener un límite elástico alto, amén de ausencia de defectos superficiales que pueden provocar el inicio de una fractura.

• Acero para mecanizado .- Son utilizados para la fabricación de piezas y partes mecánicas mediante procesos de arranque de viruta, para lograr una buena característica mecánica asociada a este tipo de proceso el Alambrón, tiene Plomo, azufre o bismuto.

• Acero de alto carbono.- Es utilizado para fabricar cables de alambre trenzado, pre y postensado para la industria de la construcción.

• Acero de bajo Carbón.- Muy útiles por su maleabilidad y se utilizan para la fabricación de gran cantidad de piezas, como grapas clips o los llamados alambres de amarrar muy utilizados en nuestro medio en la industria de la construcción

El origen del Alambrón esta en el proceso de colado y subsecuentemente de la Palanquilla allí formada, la cual es precalentada en un horno, usualmente a gas, que la calienta luego es pasada por varios rodillos que giran en sentidos inversos y que, aparte de esta condición de rotación ejercen un presión perpendicular al eje del Alambrón, hasta obtener su forma y dimensión final, cuando menor es la sección que se desea obtener mayor será el número de cilindros requeridos, es importante recalcar además, que este proceso de conformado se lo realiza con el metal caliente, para de esta manera disminuir los esfuerzos y la energía mecánica requerida para conformarlo, sin embargo su temperatura es cuidadosamente controlada ya que un excesivo calor determinaría una adherencia a los rodillos así como un eventual deterioro de los mismos, usualmente estos rodillos son elaborados en aceros aleados con cromo níquel y molibdeno y son conformados por colado, como es evidente, suelen estar adecuadamente refrigerados por su interior.

Además del conformado anteriormente descrito es necesario controlar las condiciones de enfriamiento para que el alambrón de Acero sea dúctil ya que un enfriamiento rápido puede provocar en el un endurecimiento irregular que se traduce en fragilidad del producto. La composición del Alambrón de Acero puede variar según la aplicación y el proceso utilizado pero suele ser corriente encontrarlo con contenidos de carbón de alrededor de 0.8 %, proporciones de otros elementos como el fósforo del 0.48 %, Manganeso del 0.30% entre otros

Para que el Alambrón de Acero tenga adecuadas propiedades mecánicas, requiere de una corriente de aire durante el proceso de Laminación, es necesario anotar que el Alambrón de Acero debe ingresar al proceso de Laminación a una temperatura de aproximadamente 1000 C para terminar a una temperatura similar a la del ambiente.

Pilote (cimentación)

Hincado de pilotes en la modernización de vías férreas en Chojnów, Polonia.

Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas.

Tipos de pilotes

Primeros Pilotes

Es el tipo de pilote más antiguo, normalmente de madera, y se inventó para hacer cimentaciones en zonas con suelo húmedo, con el nivel freático alto o inundadas. Eran de madera, troncos sencillamente descortezados y su capacidad portante se basaba, bien llegando a un capa del terreno suficientemente resistente, bien por rozamiento del pilote con el terreno. en la actualidad se construyen con elementos prefabricados, de hormigón armado, hormigón pretensado o acero, que se hincan en el terreno mediante una máquina llamada pilotera o pilotadora. Ésta tiene un martinete que los golpea hasta que se llega a la profundidad especificada en el proyecto. Eventualmente, la hinca se realiza mediante un dispositivo vibratorio, como es el caso de la imagen adjunta.

Pilas coladas in situ

La denominación se aplica cuando el método constructivo consiste en realizar una perforación en el suelo a la cual se le colocará un armado en su interior y posteriormente se rellenará con concreto.

En ocasiones, el material en el que se está cimentando, es un suelo friccionan té (como son arenas, materiales gruesos y limos, los cuales pueden ser considerados como materiales friccionan tés ya que al poseer una estructura cohesiva tan frágil, cualquier movimiento como el que produce la broca al perforar, hace que se rompa dicha cohesión y el material trabaje como un suelo friccionante), es por ello que se presentan desmoronamientos en el interior de las paredes de la perforación; a este fenómeno se le denomina "caídos", es por ello que se recurre a diversos métodos para evitar que se presente.

Uno de los principales métodos de evitar "caídos", consiste en vaciar "lodo bentonítico" en el interior de la perforación, y al vaciar posteriormente el concreto dentro, el lodo saldrá por diferencia de densidades. Otro método menos empleado, es el uso de "camisas" o "ademes" de acero recuperables, los cuales no son más que secciones metálicas que se introducen en la excavación y evitan que el material de las paredes caiga.

Pilotes hincados

Consiste en introducir elementos prefabricados de concreto similares a postes de luz o secciones metálicas por medio de piloteadoras en el suelo.

Dichos elementos son colocados verticalmente sobre la superficie del terreno y posteriormente "hincados" en el piso a base de golpes de "martinete", esto hace que el elemento descienda, penetrando el terreno, tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad del estrato resistente y se produzca el "rechazo" del suelo en caso de ser un pilote que trabaje por "punta", o de llegar a la profundidad de diseño, en caso de ser un pilote que trabaje por "fricción".

Pilotes prefabricados

Los pilotes prefabricados pertenecen a la categoría de cimentaciones profundas, también se los conoce por el nombre de pilotes pre moldeados; pueden estar construidos con hormigón armado ordinario o con hormigón pretensado.

Los pilotes de hormigón armado convencional se utilizan para trabajar a compresión; los de hormigón pretensado funcionan bien a tracción, y sirven para tablestacas y cuando deben quedar sumergidos bajo el agua. Estos pilotes se clavan en el terreno por medio de golpes que efectúa un martinete o con una pala metálica equipada para hincada del pilote.

Su sección suele ser cuadrada y sus dimensiones normalmente son de 30 cm x 30 cm ó 45 cm x 45 cm También se construyen con secciones hexagonales en casos especiales. Están compuestos por dos armaduras: una longitudinal con cuatro varillas de 25 mm de diámetro, y otra transversal compuesta por estribos de varilla de 8 mm de sección como mínimo. La cabeza del pilote se refuerza mediante cercos con una separación de 5 cm en una longitud de un metro. La punta va reforzada con una pieza metálica especial para facilitar la hinca.

Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura mediante una combinación de rozamiento lateral o resistencia por fuste y resistencia a la penetración o resistencia por punta. Ambas dependen de las características del pilote y del terreno, y la combinación idónea es el objeto del proyecto.

Cabe señalar que, como en todo trabajo relacionado con la ingeniería geotécnica, existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un pilote. Es por esto que buena parte de la investigación que se viene desarrollando en este campo tiene que ver con métodos que permitan hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las cargas. El método más obvio aunque el más costoso es hacer una prueba de carga. Como métodos alternativos podemos mencionar: pruebas de resonancia, prensa hidráulica de Osterberg, pruebas de análisis de ondas, pruebas sísmicas.

En muchos casos las teorías que permiten estimar la resistencia de fuste y la resistencia de punta son de tipo empírico. Es decir, son el resultado de un análisis estadístico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas condiciones de terreno. Por lo tanto, es sumamente importante conocer el origen y las condiciones bajo las cuales determinadas fórmulas de cálculo son válidas.

Precauciones constructivas

Colocación de hormigón in situ

La distancia mínima entre la pilote adora y la colocación del hormigón debe ser especificada. Se han realizado pruebas que muestran que las vibraciones provenientes de la pilote adora no tienen efectos contrarios sobre el hormigón fresco, y un criterio de un pilote abierto entre las operaciones de perforación y las de vaciado es considerado como satisfactorio.

La camisa, cascarón, tubo o tubería, debe ser inspeccionado justo antes a rellenarlo con hormigón y debe estar libre de material extraño y no contener más de diez centímetros de agua, a menos que se utilice el método tremie para introducir hormigón. El hormigón debe ser vertido en cada perforación o camisa sin interrupción. Si es necesario interrumpir el proceso de vertido de hormigón por un intervalo de tiempo tal que endurezca el hormigón, se deben colocar dovelas de acero en la zona superior hormigonada del pilote. Cuando el vaciado se suspende, todas la rebabas debe ser retiradas y la superficie del hormigón debe ser lavada con una lechada fluida.

Vaciado con el método tremie

El método tremie, de llenado por flujo inverso, se usa para verter hormigón a través de agua, cuando la perforación queda inundada. El hormigón se carga por tolva o es bombeado, en forma continua, dentro de una tubería llamada tremie, deslizándose hacia el fondo y desplazando el agua e impurezas hacia la superficie. El fondo del tremie se debe cerrar con una válvula para prevenir que el hormigón entre en contacto con el agua. El tremie llega hasta el fondo de la perforación antes de iniciarse el vertido del hormigón. Al principio, se debe elevar algunos centímetros para iniciar el flujo del hormigón y asegurar un buen contacto entre en hormigón y el fondo de la perforación.

Como el tremie es elevado durante el vaciado, se debe mantener dentro del volumen del hormigón, evitando el contacto con el agua. Antes de retirar el tremie completamente, se debe verter suficiente hormigón para desplazar toda el agua y el hormigón diluido.

LOS MUROS DE LADRILLOS

Los muros no cumplen sólo la función de limitar espacios como cerramientos laterales, sino que en muchos casos llegan a ser un componente de fuerte contenido estético; sin olvidar la importancia aún mayor que tiene en el caso del muro portante como componente estructural.

Por lo tanto no debe tratarse al muro como elemento solo de cierre y resuelto al final del proyecto, sino pensando que a través de la misma obtendremos relieves, color, formas, movimiento, llenos y vacíos, luz y sombra, textura, etc.

Distintos tipos de muros.

De ladrillo común:

• En cimiento.

• En submuración.

• De 0.45

• De 0.30

• De 0.15

• De 0.08

De ladrillo para vista:

Según el tipo de ladrillo,

• Media vista (común de mano, elegido).

• Vista (de mano, cocción controlada y clasificada).

• Media máquina.

• Máquina (de molde, prensado semimacizo).

Según el color del ladrillo,

• Bayo (poco cocido, sumamente frágil y color anaranjado)

• Normal (fuerte, color y textura parejos)

• Plateado (muy cocidos, al golpearlos producen sonido metálico, color rojo morado con muchas manchas negras, amarillas y plateadas).

Según su uso,

• Doble visto macizo.

• Doble con cámara de aire.

• Visto simple de 0.15.

LOS APAREJOS

¿Qué son los aparejos?

Es la disposición que adoptan los ladrillos en una pared para conseguir determinada textura, manteniendo un solapado adecuado.

Un buen aparejo es asegurar que cualquier carga que actúe se distribuya a través de toda la pared, consiguiendo la máxima capacidad portante, estabilidad lateral y resistencia a empujes.

¿Qué condiciones deben reunir los aparejos?

Emplear siempre que sea posibles ladrillos enteros y caso de utilizar cortados que sean 2/3 del entero.

Tipos de aparejos

• De Sogas.

De Tizones o Español.

• De Sardineles

• Inglés en Cruz o Belga.

• Inglés Antiguo.

• Flamenco o Gótico.

De ladrillo hueco:

• Portantes de 0.18.

• Portantes de 0.12.

• De 0.12.

• De 0.08.

• Según el material y el espesor.

• Función estructural y estética.

• Ladrillo para revocar.

• Ladrillo visto.

• Otras.

Cómo levantar el muro

Para su ejecución lo primero será hacer el replanteo, mediante reglas que deben estar sujetas al suelo, deben estar perfectamente aplomadas y sobre las reglas se marcarán las hiladas con lápiz, quedando la regla marcada.

Debe observarse lo siguiente:

• Mojar los ladrillos.

• Conservar los niveles de cada hilada mediante hilos entre reglas y observar los plomos de las hiladas con la plomada.

• Si se debiera interrumpir la pared se dejará formando entrantes y salientes a manera de redientes para continuar y conseguir una perfecta traba.

• Cada dos hiladas se repasarán todas las juntas.

• Con temperaturas muy bajas es conveniente cubrir con un plástico para evitar que se hiele el mortero y si fueran muy altas mojar el mismo.

LA TRABA.

Para asegurar la resistencia del muro, las juntas verticales deben quedar trabadas, superponiendo como mínimo 1/4 de ladrillo, se recomienda superponer 1/2 ladrillo.

LA JUNTA.

La junta es la distancia que queda entre mampuestos, de una hilada a otra.

Tipos de juntas:

• Oculta.

• Rehundida, cuando el mortero queda sometido con respecto al paramento.

• Saliente, cuando el mortero rebasa el mampuesto.

• Degollada,

• Enrasada, forman el mismo paramento la junta y el ladrillo.

• Matada superior, cuando el mortero se aplasta con la cuchara remetiéndole con el borde superior.

• Matada inferior, similar al anterior, cambiando la inclinación de la cuchara.

EL MORTERO DE ASIENTO.

El mortero es la argamasa, formada por la mezcla de áridos (cementos, cales y arenas) y agua, que permite unir los mampuestos.

Tipos de Morteros

De cal hidráulica (1:3).

Está compuesto de 1 parte de cal común, 3 de arena, más agua.

De cal hidráulica reforzado (1/4:1:3).

Está compuesto de 1 parte de cal común, 3 de arena y se lo refuerza con 1/4 parte de cemento portland, más agua.

Cemento de Albañilería (1:4 ó 5)

Este puede reemplazar al mortero de cal hidráulica reforzado y está compuesto por aglomerantes con el agregado de productos plásticos y se les adiciona 4 ó 5 partes (según fabricante), más agua.

Condiciones:

• Resistencia adecuada.

• Adherencia suficiente a los materiales a unir.

• Impermeabilidad a los fluidos.

• Durabilidad a la intemperie.

• Buena dosificación de agua, es conveniente que el mortero sea seco y el ladrillo esté mojado.

LAS CAPAS AISLADORAS

La humedad del terreno sube a través de las paredes por los capilares del material, por lo tanto para evitar que se humedezca la pared hay que materializar una barrera: la capa aisladora horizontal. Así mismo, para evitar que se humedezca por la acción del agua de lluvia y viento hay que realizar la capa aisladora vertical.

Debe observarse que la cubierta de techado complementa la aislación hidrófuga total del edificio.

La capa aisladora horizontal debe ocupar todo el espesor del muro.

Hay que cuidar que sea continua y que no tenga astillas, restos de cascotes o cualquier otra cosa porque basta una falla para que pase la humedad.

¿Dónde hacerla?

Al llegar al nivel que tendrá el contrapiso interior hay que hacer una capa impermeable horizontal en los muros, tanto exteriores como interiores.

¿Doble capa aisladora?

Se considera innecesaria si fue diseñada y ejecutada correctamente. Pero por mayor seguridad pueden hacerse dos capas que estarán separadas dos o tres hiladas de ladrillos y unidas entre si con capas verticales en las dos caras de la pared. La capa aisladora inferior irá debajo del nivel del terreno exterior.

REFUERZOS DE LOS MUROS

Pilares.

Los reglamentos municipales fijan un largo máximo para paredes de menos de 0.30 mts. Ese largo se mide entre pilares o encuentros con otras paredes.

Columnas.

Si se quieren evitar las salientes de los pilares, hay que hacer columnas de HºAº del espesor de la pared, debiendo quedar bien trabadas con las hiladas de los ladrillos.

Anclaje inferior.

Cuando hacemos la fundación tenemos que dejar 4 hierros doblados en "L" para empalmar con la armadura de la columna de refuerzo.

Los Dinteles.

Cuando la pared continúa por debajo de una abertura o vano hay que reforzarla haciendo un dintel que sostenga esa parte de la pared y lleve las cargas a los apoyos.

Pueden materializarse con hierros colocados dentro de una capa de concreto de 3 cm. De espesor y apoyados no menos de 20 cm. A cada lado. Ver planilla adjunta.

El encadenado superior.

El encadenado superior distribuye el peso del techo o planta alta en forma pareja a lo largo de la pared, especialmente cuando las cargas sobre la pared se concentra en pocos puntos.

Al materializarlo sobre todas las paredes se le da mayor rigidez a la edificación.

Debe realizarse con HºAº de ancho igual al espesor de las paredes y de una altura mínima de 15 cm.