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1. MATERIALES
1.1 EL CEMENTO
El cemento es un material que combinado con la arena, la piedra y el agua, crea una mezcla capaz de endurecerse hasta adquirir la consistencia de una piedra.
El cemento se vende en bolsas de un pie cúbico que pesan 42.5 kg (ver figura 19). Existen dife- rentes marcas y variedades, siendo los más usa- dos los tipos I e IP; todas las características se encuentran impresas en sus respectivas bolsas.
Entre los más conocidos están:
Cemento Tipo I De uso común y corriente en construcciones de concreto y trabajos de albañilería donde no se requieren propiedades especiales.
Cemento Puzolánico IP Cemento al que se ha añadido puzolana hasta en un 15%, material que le da un color rojizo y que se obtiene de arcillas calcinadas, de cenizas volcánicas o de ladrillos pulverizados. La ventaja de reemplazar parte del cemento por este material, es que permite retener agua, por lo que se obtiene una mayor capacidad de adherencia *.
Esto retrasa, además, el tiempo de fraguado y es conveniente cuando se necesita de más tiempo, por ejemplo, para frotachar un piso de concreto.
Cemento Tipo II De moderada resistencia al ataque de los sulfatos, se recomienda usar en ambientes agresivos. Los sulfatos son sustancias que aparecen en las aguas subterráneas o en los suelos, que cuando entran en contacto con el concreto, lo deterioran.
Cemento Tipo III De desarrollo rápido de resistencia. Se recomienda usar cuando se quiera adelantar el desencofrado. Al fraguar, produce alto calor, por lo que es aplicable en climas fríos.
Cemento Tipo IV Al fraguar produce bajo calor, recomendable para vaciados de grandes masas de concreto. Por ejemplo, en presas de concreto.
***** (ver glosario)
BOLSA DE CEMENTO. Bolsa de cemento 42.5 kg (Un pie cúbico)
FIGURA 19A 19
Cemento Tipo V De muy alta resistencia al ataque de sales, recomendable cuando el elemento de concreto esté en contacto con agua o ambientes salinos.
Los cementos tipo III y IV no son fabricados en nuestro país.
Consideraciones
- No es conveniente comprar el cemento con más de dos semanas de anticipación.
- Durante su almacenamiento, debe estar protegido para que mantenga sus propiedades. Por eso, hay que cubrirlo para que no esté expuesto a la humedad y aislarlo del suelo colocándolo sobre una tarima de madera (ver figura 20).
- La altura máxima que se debe alcanzar al apilar el cemento es de 10 bolsas, para evitar que las bolsas inferiores se compriman y endurezcan.
- El tiempo máximo de almacenamiento recomendable en la obra es de un mes. Antes de usarse, se debe verificar que no se hayan formado grumos. Si los hubiera, el cemento se podrá usar, siempre y cuando puedan deshacerse fácilmente comprimiéndolos con la yema de los dedos.
- El cemento, al reaccionar con el agua, hace que el concreto comience a endurecerse y alcance la resistencia especificada en los planos de estructuras a los 28 días de mezclado; posteriormente, la resistencia continuará aumentando pero en menor medida. Para ello, el cemento debe mantenerse húmedo después del vaciado, mojándolo varias veces al día durante la primera semana. A este proceso se le llama curado*.
Proteger de la lluvia
Proteger de la humedad del ambiente
Proteger de la humedad del suelo
No poner más de 10 bolsas, una sobre otra.
FIGURA 20
ES IMPORTANTE PROTEGER EL CEMENTO.
***** (ver glosario)
- Cuando se utilice en la mezcla para asentar ladrillos, debe estar seca antes de su uso. Así impedirá que al entrar en contacto con el cemento se inicie la fragua (endurecimiento de la mezcla) antes de tiempo.
- Se vende por metros cúbicos (m^3 ).
1.5 LA ARENA FINA
Sus partículas deben tener un tamaño máximo de 1 mm. Se utiliza en la preparación de mezcla para el tarrajeo de muros, para cielos rasos y para mortero de asentado de ladrillo caravista (ver figura 24).
Consideraciones:
- La arena fina debe estar seca antes de preparar la mezcla, no debe mojarse antes de su uso. Esto impediría una buena mezcla y, al contacto con el cemento, se iniciaría la fragua antes de tiempo.
- No debe contener tierra, es decir, no debe ensuciar las manos. No debe contener mica, es decir, no debe brillar al sol. No debe tener sal ni una apariencia muy oscura; debe estar libre de impurezas y materia orgánica (raíces, tallos, excrementos, etc). Además, no debe tener olor alguno.
- Por ningún motivo debe utilizarse arena de mar, porque contiene abundante cantidad de sal.
- Se vende por metros cúbicos (m^3 ).
1.6 LA PIEDRA CHANCADA
Se obtiene de la trituración con maquinarias de las rocas. Se utiliza en la preparación del concreto.
Se vende en tamaños máximos de 1”, 3/4” y 1/2” y su elección depende del lugar de la estructura donde se le empleará (ver figura 25).
Consideraciones:
- Se vende por metros cúbicos (m 3 ).
- Esta piedra debe ser de alta resistencia; no debe tener una apariencia porosa o romperse fácilmente.
FIGURA 25
PIEDRA CHANCADA.
FIGURA 25
PIEDRA CHANCADA
FIGURA 24
ARENA FINA.
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FIGURA 24
ARENA FINA
- No debe tener arcilla, barro, polvo, ni otras materias extrañas.
- Antes del mezclado, es recomendable humedecerla para limpiarla del polvo y para evitar que absorba agua en exceso.
1.7 EL HORMIGÓN
Está compuesto por una mezcla que contiene arena gruesa y piedra en proporciones similares. Su costo es más económico que comprar ambos materiales por separado, pero sólo debe usarse para preparar concretos de baja resistencia, como por ejemplo, para los cimientos, los sobrecimientos y el falso piso (ver figura 26).
Consideraciones:
- Al comprar el hormigón, hay que tener cuidado que las proporciones de arena y piedra sean más o menos similares y que las piedras no sobrepasen 1” de diámetro o lado.
- No debe utilizarse en el vaciado de elementos de concreto armado como columnas, vigas, zapatas, techos, muros de contención, etc.
- Se vende por metros cúbicos (m^3 ).
1.8 EL AGUA
El agua debe ser limpia, libre de impurezas, fresca, sin olor, color ni sabor, es decir, debe ser agua potable. La cantidad de agua a utilizarse en las mezclas de concreto es muy importante. Cuando la mezcla no es manejable y se incrementa la cantidad de agua, se pierden propie- dades importantes del concreto (ver figura 27).
Consideraciones:
- No debe presentar espuma cuando se agita.
- No debe utilizarse en otra cosa antes de su empleo en la construcción.
- El agua de mar no es apropiada para la preparación del concreto debido a que las sales que contiene pueden corroer el fierro.
FIGURA 27
EL AGUA UTILIZADA EN CONSTRUCCIÓN DEBE SER POTABLE.
FIGURA 26
EL HORMIGÓN.
FIGURA 26
EL HORMIGÓN
El ladrillo más conocido para la contrucción de los muros portantes es el denominado “King Kong 18 huecos” (ver figura 28), cuyas dimensiones generalmente son:
Alto : 9 cm (dimensión que más 1 cm de junta da 10 cm) Ancho : 13 cm (dimensión que más 2 cm de tarrajeo da 15 cm) Largo : 24 cm (dimensión que más 1 cm de junta da 25 cm)
Estos ladrillos pueden ser fabricados artesa- nalmente o en una fábrica. Sin embargo, como ya se ha mencionado, es preferible comprar los ladrillos elaborados industrialmente, ya que garantizan uniformidad en sus dimensio- nes y resistencia adecuada.
Para que un ladrillo resista la fuerza de un sismo es muy importante que la cantidad de huecos (la suma de las áreas de los huecos) no sea mayor al 30% (una tercera parte) del área del ladrillo.
b. Ladrillo para Tabiques
Se llaman tabiques* a los muros que no so- portan el peso de la estructura de la casa ni la presión de los sismos. Se usan sólo para sepa- rar los ambientes, es decir, no se corre ningún peligro, si se elimina uno de estos muros.
Para este tipo de muro, es muy usado el “ladrillo pandereta”. Este mide, en prome- dio, 12 cm de ancho, 10 cm de alto y 23 cm de largo, es muy liviano y es más econó- mico que el ladrillo King Kong (ver figura 29). Antes de comprarlos, se deben tener en cuenta las mismas recomendaciones dadas para los ladrillos King Kong. Por ningún motivo deben usarse para levantar los muros portantes de la vivienda.
c. Ladrillo para Techos
Generalmente, miden 30 cm de ancho por 30 cm de largo, con diferentes alturas que dependen de la longitud libre de los techos. Pueden ser de 12 cm, 15 cm ó 20 cm y son utilizados para techos aligerados de 15 cm, 20 cm ó 25 cm de espesor respec- tivamente (ver figura 30).
FIGURA 29
Máxima cantidad de huecos: 30%
13 cm 24 cm
9 cm
10 cm 1
23 cm
12 cm
FIGURA 28
LADRILLO “KING KONG 18 HUECOS”, USADO PARA LOS MUROS PORTANTES.
LADRILLO PANDERETA, USADOS PARA LOS MUROS DE TABIQUERÍA.
***** (ver glosario)
Este ladrillo, al igual que el pandereta, es muy liviano y su función es aligerar el peso de los techos.
Consideraciones:
- Antes de comprar cualquiera de estos ladrillos, se debe revisar que no presenten rajaduras y que no estén crudos (coloración muy clara) o muy cocidos (coloración marrón negruzca); de lo contrario, serán de baja resistencia o muy quebradizos.
- Asimismo, los ladrillos no deben presentar manchas blancas porque esto puede indicar contenido de salitre, que posteriormente deteriorará el tarrajeo y la pintura.
1.10 EL ACERO o “FIERRO CORRUGADO”
El concreto es un material que resiste muy bien las fuerzas que lo comprimen. Sin embargo, es muy débil ante las fuerzas que lo estiran. Por eso, a una estructura de concreto es necesario incluirle barras de acero con el fin de que la estructura tenga resistencia al estiramiento.
A esta combinación de concreto y de acero se le llama “concreto armado”. Esta combinación puede resistir adecuadamente dos tipos de fuerzas, las generadas por los sismos y las causadas por el peso de la estructura. Por esta razón, el acero es uno de los materiales más importantes en la construcción de una casa.
El acero o fierro de constrcción se vende en varillas que miden 9 m de longitud. Estas varillas tienen “corrugas” alrededor y a lo largo de toda la barra que sirven para garantizar su “agarre” al concreto (ver figura 31).
30 cm
30 cm
FIGURA 30
LADRILLO DE TECHO 30 X 30.
12 cm, 15 cm, ó 20 cm
- Las barras de acero corrugado una vez dobladas no deben enderezarse, porque las barras solo se pueden doblar una vez. Si hay un error desechar el materíal.
- No se debe soldar las barras para unirlas. El soldado altera las características del acero y lo debilita.
- Si una barra se encuentra poco oxidada, puede ser usada en la construcción. Se ha demostrado que el óxido, en poca cantidad, no afecta la adherencia al concreto.
- Un fierro oxidado no puede ser utilizado cuando sus propiedades de resistencia y de peso se ven disminuidas. Para determinar si podemos utilizar el fierro debemos seguir los siguientes pasos:
- Verificar que el óxido es superficial solamente.
- Limpiar el óxido con una escobilla o lija.
- Verificar si el fierro mantiene el peso mínimo que exige la norma (ver tabla en pág. 25).
1.11 EL MORTERO
Se llama mortero a la mezcla de cemento, arena y agua. Se puede usar para asentar los ladrillos, para lo cual se usará arena gruesa; o para tarrajear las paredes y cielos rasos, en cuyo caso se usará arena fina.
a. Mortero para Asentado de Ladrillos
Se usa para pegar los ladrillos y levantar los muros. La mezcla se hace con arena gruesa. Existen dos tipos de mortero, según las proporciones de sus componentes.
PROPORCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL MORTERO
TIPO (^) DE CEMENTOVOLUMEN ARENA GRUESAVOLUMEN DE P1 1 3 a 3 1/ P2 1 4 a 5
FIGURA 33
ALMACENAMIENTO ADECUADO DEL ACERO.
Manta o plástico que no deje pasar el agua o humedad.
La proporción recomendada para una casa de dos pisos es la “P2”, es decir, un volumen de cemento por 4 ó 5 volúmenes de arena gruesa. Esta proporción se logra usando una bolsa de cemento con 1 1/2 buggies de arena gruesa y la cantidad de agua necesaria para lograr una mezcla pastosa que permita un buen trabajo.
b. Mortero para los Tarrajeos
Se usa para tarrajear los muros y los cielos rasos. La mezcla se hace con arena fina, la proporción recomendada es de un volumen de cemento por 5 volúmenes de arena fina. Esta proporción se logra usando 1 bolsa de cemento con 1 1/2 buggies de arena fina y la cantidad de agua necesaria para lograr una mezcla pastosa que permita un buen trabajo.
1.12 EL CONCRETO
Se denomina concreto a la mezcla de cemento, arena gruesa, piedra y agua, que se endurece conforme avanza la reacción química del agua con el cemento.
La cantidad de cada material en la mezcla depende de la resistencia que se indique en los planos de estructuras. Siempre la resistencia de las columnas y de los techos debe ser superior a la resistencia de cimientos y falsos pisos.
Después del vaciado, es necesario garantizar que el cemento reaccione químicamente y desarrolle su resistencia. Esto sucede principalmente durante los 7 primeros días, por lo cual es muy importante mantenerlo húmedo en ese tiempo. A este proceso se le conoce como curado del concreto.
1 BOLSA DE CEMENTO 1 1/2 BUGGIES DE ARENA GRUESA AGUA
Proporción de mortero para asentado de ladrillos
Llenar medio buggy
L b
1 BOLSA DE CEMENTO 1 1/2 BUGGIES DE ARENA FINA AGUA
Proporción de mortero para tarrajeo de muros
Llenar medio buggy
L b
- Contracción: Produce cambios de volumen en el concreto debido a la pérdida de agua por evaporación, causada por las variaciones de humedad y temperatura del medio ambiente. Es importante controlar la contracción porque puede producir problemas de fisuración. Una medida para reducir este problema es cumplir con el curado del concreto.
Por otro lado, las propiedades del concreto en estado endurecido son:
- Elasticidad: Es la capacidad de comportarse elásticamente dentro de ciertos límites. Es decir, que una vez deformado puede regresar a su forma original. - Resistencia: Es la capacidad del concreto para soportar las cargas que se le apliquen. Para que éste desarrolle la resistencia indicada en los planos, debe prepararse con cemento y agregados de calidad. Además, debe tener un transporte, colocado, vibrado y curado adecuado.
Hay muchos tipos de concreto, pero para una casa generalmente se usan los siguientes:
a. Concreto Ciclópeo
Este tipo de concreto se usa en los cimientos y en los sobrecimientos:
Cuando se usa en los cimientos, la proporción recomendable es de 1 volumen de cemento por 10 volúmenes de hormigón. Esta proporción se logra usando: 1 bolsa de cemento, con 3 1/3 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla que permita un buen trabajo.
Adicionalmente, se debe incorporar piedra de zanja en una proporción equivalente a una tercera parte del volumen a vaciar. Las piedras tendrán un diámetro promedio de 25 cm., deben estar limpias y quedar completamente rodeadas de concreto.
Cuando se usa en los sobrecimientos, la proporción recomendable es de 1 volumen de cemento por 8 volúmenes de hormigón. Esta proporción se logra usando: 1 bolsa de cemento, con 2 1/2 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla pastosa que permita un buen trabajo.
1 BOLSA DE CEMENTO 3 1/3 BUGGIES DE HORMIGÓN^
PIEDRA DE ZANJA = 1/ DEL VOLUMEN A VACIAR AGUA
Proporción de concreto para f’c=100kg/cm 2
Llenar 1/ buggy
DEL VOLUMEN A VACIAR
b. Concreto Simple
El concreto simple se usa para vaciar el falsopiso y contrapiso.
En el falsopiso, la proporción recomendable es de 1 volumen de cemento por 12 volúmenes de hormigón. Esta proporción se logra usando: 1 bolsa de cemento con 4 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla pastosa que permita un buen trabajo.
En el contrapiso, la proporción recomendable es 1 volumen de cemento por 5 volúmenes de arena gruesa. Esta proporción se logra usando 1 bolsa de cemento con 1 1/2 buggies de arena gruesa y la cantidad de agua necesaria que permita una mezcla pastosa y trabajable.
Adicionalmente se debe incorporar piedra de cajón en una proporción equivalente a una cuarta parte del volumen a vaciar. Las piedras tendrán un diámetro promedio de 10 cm, deben estar limpias y quedar completamente rodeadas de concreto.
1 BOLSA DE CEMENTO 2 1/2 BUGVGIES DE HORMIGÓN^
PIEDRA DE CAJÓN = 1/ DEL VOLUMEN A VACIAR AGUA
Proporción de concreto para f’c=100kg/cm 2
Llenar medio buggybug
o
1 BOLSA DE CEMENTO 4 BUGGIES DE HORMIGÓN AGUA
Proporción de concreto para falsopiso
1 BOLSA DE CEMENTO 1 1/2 BUGGIES DE ARENA GRUESA AGUA
Proporción de concreto para contrapiso
Llenar medio buggy
L
1.13 RECOMENDACIONES PARA LA COMPRA DE MATERIALES
En el siguiente cuadro, se presentan algunas recomendaciones elementales que servirán de guía para comprar materiales adecuados:
MATERIAL RECOMENDACIONES
CEMENTO
- Verificar que el peso de la bolsa sea 42.5 kg.
- Verificar que el cemento no presente grumos.
ARENA GRUESA ARENA FINA
- Verificar que esté libre de materia orgánica (raíces, tallos, excrementos, etc), polvo o sales.
- Revisar que no tenga una apariencia muy oscura.
- No debe comprarse arena de mar.
PIEDRA CHANCADA
- Debe tener una consistencia dura.
- No debe tener arcilla, polvo ni barro.
- El tamaño máximo debe ser 1/2”, 3/4”. HORMIGÓN - Revisar que esté libre de polvo, tierra, barro o grasas.
LADRILLOS
- Verificar las dimensiones del ladrillo. Por lo general son: a. Ladrillo King Kong: 9 cm de alto, 13 cm de ancho y 24 cm de largo. b. Ladrillo Pandereta: 10 cm de alto, 12 cm de ancho y 23 cm de largo. c. Ladrillo Techo: 15 cm de alto, 30 cm de ancho y 30 cm de largo.
- Revisar que no presenten rajaduras, crudos (coloración clara) o muy cocidos (coloración marrón negruzca).
- No deben presentar manchas blancas.
ACERO
- Revisar que presente corrugas.
- Revisar que la longitud del acero sea 9 m.
- Revisar que las varillas no estén más oxidadas que lo permitido.
- Revisar que el grosor de las varillas corresponda con el diámetro que se requiere.
2. EQUIPOS
Existe una gran variedad de equipos y maquinarias que nos sirven para ejecutar adecuadamente los procesos constructivos y así mejorar la calidad y la productividad de la obra. Los equipos mínimos e indispensables para la construcción de una casa son los siguientes:
2.1 LA MEZCLADORA
Tiene como función mezclar los componentes del concreto, tales como el cemento, la arena, la piedra y el agua. La ventaja de usar una mezcladora en vez de hacer el batido a mano, es que la mezcla de concreto queda uniforme y homogénea. Esto significa que todos los componentes del concreto tienen las mismas proporciones dentro de la mezcla lo que, junto a otros factores bien controlados, garantiza su resistencia (f’c).
El tiempo de mezclado, que se inicia desde que todos los elementos han ingresado a la mezcladora, depende del tipo de equipo empleado, pero en ningún caso debe ser menor a dos minutos.
Hay dos tipos de mezcladora: la de tolva , que permite alimentar la piedra y la arena con buggies; y la de trompo , en la que los componentes ingresan a la mezcladora levantándolos a la altura de la boca de entrada. Por esta razón, la producción de concreto con esta máquina se vuelve más lenta (ver figura 36).
Las mezcladoras son también de diferentes tamaños, siendo las más comunes las de 7, 9, 12 y 14 pies cúbicos de capacidad.
MEZCLADORA DE TOLVA.
MEZCLADORA DE TROMPO.
Tolva de alimentación
Motor
Cuba Cuba Motor
FIGURA 36
Consideraciones
- Si se usan las proporciones típicas con una mezcladora de 7 ó 9 pies cúbicos, se puede producir normalmente una tanda limitada a una bolsa de cemento. Sin embargo, con una de 14 pies cúbicos, la capacidad de producción por tanda se puede ajustar a dos bolsas.
Consideraciones:
- La vibradora debe penetrar verticalmente en la masa de concreto, ya que si se usa en forma inclinada, volverá a su posición vertical, arrastrando consigo la mezcla y generando segregación (ver figura 38).
- Al vaciar el concreto por capas, el vibrador debe penetrar la capa vaciada y continuar unos 10 cm más de la capa anterior.
- El vibrado debe terminar cuando ya no aparezcan burbujas de aire en la superficie del concreto.
- Hay que tener en cuenta que un excesivo tiempo de vibrado puede hacer que la piedra se separe del resto de la mezcla.
Procedimiento de vibrado ¡INCORRECTO! La aguja está inclinada.
Procedimiento de vibrado ¡CORRECTO! La aguja está ingresando verticalmente.
Aguja de vibradora (^) Aguja de vibradora
FIGURA 38
