Introducción alSistema Tilt­Up

Menos costo, menos tiempo y más facilidad sonalgunas de las ventajas que ofrece este sistema deconstrucción de paneles que en las últimasdécadas se ha expandido en la mayor parte deEstados Unidos y en otras regiones del Mundo. Uningeniero estructural de una de las compañíasespecializadas en Tilt­up expone aquí lascaracterísticas más importantes de esta técnica

El sistema tilt­up es simplemente la técnica demoldear los elementos de los muros del proyecto(los paneles) en un piso alisado (convenientementeel piso del mismo proyecto) y después levantarlospor medio de una grúa al sitio final. Este es muyconveniente porque emplea menos material paraformar los elementos de los muros, los cualessoportan cargas del marco estructural y el techo,elimina la necesidad de la transportación pues lospaneles se moldean en la obra, y facilita elposicionamiento de todas las instalaciones que vanen el panel ya que se hacen de manera horizontal yno vertical. Estas ventajas no sólo ahorran costosino también ayudan a terminar el proyecto enmenos tiempo.

El proceso de construcción tilt­up

El proceso de construcción con el método tilt­upempieza como en cualquier proyecto, evaluando elsitio. Idealmente, se busca un lugar plano y

abierto, pero no es común contar con él. Sinembargo, es necesario prestar bastante atención alsuelo y al subsuelo de la obra ya que éste formanparte integral del sistema tilt­up. Los contratistasque construyen tilt­up se aseguran de que existanbuenas condiciones del suelo, que el rellenado seaadecuadamente compactado, que se monitoree lahumedad y que el subsuelo pueda soportar el pisode concreto del proyecto

Preparación de las cimentaciones

La eliminación de las columnas en el perímetro dela obra simplifica las cimentaciones ya que no haynecesidad de ampliarlas para aquéllas. Lascimentaciones son normalmente excavacionessimples que requieren muy poca o ningunaformación, lo cual las hace muy económicas yrápidas de construir.

Construcción del piso

El siguiente paso en el sistema tilt­up es laconstrucción del piso. Éste es muy importante yaque en la mayor parte de los casos se lo utilizapara el moldeado de los paneles. La mayoría de loscontratistas que han empleado este sistemautilizan el piso al máximo posible y tratan dehacerlo de tal manera que tenga las mínimasobstrucciones. Normalmente, se empotra la tuberíay cualquier otra obstrucción entre dos y trescentímetros (alrededor de 2.5 cm) para poder tenerun piso temporal sin obstrucción. La calidad delpiso ha sido realmente mejorada con laintroducción de la enrasadora láser.

Formación de los paneles

Una vez que el piso del proyecto esté terminado,es importante colocar en él algún químico paraasegurarse de que el concreto del panel no seadhiera al concreto del piso. Una vez hecho esto,el siguiente paso es la formación de los paneles.

Habitualmente se emplea madera para formar elperímetro del panel. La preplaneación y lamecanización pueden resolver muchas dificultadesen la formación del panel, así como mejorar lacalidad y significar un ahorro para los contratistas ylos dueños.

Colocación del refuerzo estructural

La colocación del refuerzo estructural con elsistema tilt­up es mucho más fácil que enproyectos convencionales ya que el refuerzo secoloca horizontalmente y sobre una superficie duraen vez de verticalmente y en escaleras. El refuerzodel panel es muy importante porque en la mayoríade los casos este último soporta las cargasestructurales del techo y de los pisos intermedios(si los hubiere).

Colocación del refuerzo en los paneles

Los paneles, que utilizan materiales y productoslocales, se moldean en el sitio de la obra paraincrementar la productividad y reducir los costos detransporte que otros proyectos convencionalessuelen tener. Normalmente, se colocan de talmanera que los camiones de concreto tienenacceso directo a ellos para poder así descargar elconcreto en el mismo panel. La vibración delconcreto es una de las actividades másimportantes que hay que tomar en cuenta ya quees importante tener una buena compactación ycalidad en el panel.

Levantamiento de los paneles

Esta es la actividad más crítica para loscontratistas y dueños que trabajan con el sistematilt­up. Es muy interesante ver levantar paneles deconcreto que pesan entre 30 mil y 50 milkilogramos. Una vez que están formados, esnecesario esperar un tiempo a fin de que elconcreto tome la suficiente resistencia para poder

levantarlos. Mientras ello ocurre, se puedeproceder a colocar los soportes en los paneles,limpiar los insertos y otras actividades, paraincrementar así la productividad de la obra.También es importante reducir al mínimo el tiempode la grúa en la obra ya que es bastante costoso.

Contratistas experimentados pueden levantar entre20 y 40 paneles por día, lo que significa que si elproyecto no tiene un perímetro muy grande,quienes pasan en la mañana por la obra y vuelvena hacerlo por la tarde, pueden encontrar en estasegunda ocasión los paneles completamentelevantados.

Colocación del acero estructural

Una vez terminado el levantamiento de lospaneles, las vigas principales y secundariaspueden colocarse directamente en laspreparaciones de los mismos que fueron diseñadaspara esto. El panel soporta las cargas del techo yelimina la necesidad de columnas en el perímetro,lo cual es de gran utilidad para los dueños ya quepermite la libre localización de ventanas, puertas yestantes (si los hubiere).

Instalación del diafragma de la cubierta

En ciertos casos, la cubierta es uno de loselementos más importantes en el sistema tilt­up yaque se la diseña como elemento estructural quetransmite las fuerzas cortantes de viento a lospaneles adyacentes.

Terminación del proyecto

Una vez que la cubierta esté colocada, puedenremoverse los soportes de los paneles yproseguirse las terminaciones internas y externas.La duración del proyecto depende de la dificultad yel área del mismo.

Las ventajas que ofrece el sistema

alidad: Los edificios construidos con el sistema tilt­up pueden incorporar las últimas tecnologías y laexperiencia de diseños innovadores yconstrucciones nuevas.

Rapidez de construcción: Los sistemas deingeniería y productividad en serie permiten ahorroen tiempo y mano de obra.

Economía: Tilt­up ofrece un excelente producto entérminos de construcción, operación e inversión.

Libertad de diseño: En apariencia y función, cadaproyecto es diseñado para satisfacer lasespecificaciones, necesidades y gustos del cliente.

Versatilidad: Los paneles tilt­up son fáciles demodificar para acomodar nuevas aberturas oampliaciones del proyecto.

Financiamiento: Por la duración natural delconcreto, los proyectos tilt­up son preferidos porinstituciones bancarias.

Venta posterior: Los edificios de concretomantienen la apariencia, la integridad estructural yel valor.

Economía térmica: Las propiedades térmicas delconcreto y la ayuda de varios sistemas deaislamiento reducen al mínimo los costos deenergía.

Factores de filtración: Los edificios de concretoson impermeables al aire, reduciendo lasoscilaciones de calor y frío y la dimensión de lasunidades mecánicas.

Reducción de mantenimiento: La durabilidad delconcreto y el detalle en la construcción reducen loscostos de mantenimiento.

Utilización del piso: Muros sin columnas permitenla libre localización de puertas y estantes.

Resistencia al fuego: Los muros de concreto, queestán reforzados con acero, ofrecen una barreranatural a las fuerzas destructivas del fuego interioro exterior.

Seguridad: Los muros reforzados con aceropresentan un obstáculo sólido al vandalismo y a laentrada ilegal.

Reducción del ruido: Las propiedades de los murosde concreto hacen los proyectos “buenos vecinos”.

Sión L. Tesone es ingeniero estructural de la firmaCON / STEEL. Las fotos que ilustran este artículofueron proporcionadas por dicha empresa, a la quecorresponde su autoría.Instituto Mexicano del Cemento y del

Concreto, A.C.Revista Construcción y Tecnología

Enero 2000Todos los derechos reservados

ARTICULO ANTERIOR

ARTICULO SIGUIENTE

Medio ambiente,sismicidad yedificación

El hombre moderno está cada vez más empeñado en cavarsu propia tumba:

· Tala bosques, para conseguir un erial.

· Lanza a los ríos, a los lagos y a los mares sustanciastóxicas, detergentes y toda clase de residuos, paracontaminar y acabar con la flora y la fauna acuáticas.

· Arroja al aire gases tóxicos, para enrarecer la atmósfera yvolverla irrespirable.

· Transforma jardines y terrenos de cultivo en calles,avenidas y carreteras para que transiten los autos. El diccionario dice: “Sismología. Ciencia que estudia losterremotos”, y el vulgo habla de temblores, sinónimo deterremoto que, a su vez, deriva del griego seísmo.

Por otro lado, hay varias definiciones de ciencia (del latínscientia): · Conocimiento exacto y razonado de ciertas cosas. · Tema del cual tratan los libros y las revistas científicas. · El sentido común organizado. · Un conjunto sistematizado de proporciones que se refierena un tema determinado. · La adquisición de nuevos conocimientos sobre la

Resumen:

Por más que el hombreintenta dominar lanaturaleza, ésta poseefuerzas aún incontrolablesy una es la quedesencadena los sismos.Lo único que podría lograrla especie humana, dice elautor de este artículo, essu predicción a corto o alargo plazo escuchando "lavoz del subsuelo", comohacen los animales,mediante la creación de un"oído eléctrico" de altísimasensibilidad que lograracaptar y amplificar lasseñales acústicasprovenientes del interior dela tierra.

naturaleza, la sociedad y el pensamiento.

La definición más cercana a la conjunción de definicionesanteriores sería la siguiente: “La ciencia es el conocimientoordenado de los fenómenos naturales y sociales, así comodel pensamiento y de sus relaciones mutuas”. La palabra técnica es menos complicada y en ocasiones sela emplea como sinónimo de método (camino, fin,procedimiento). El diccionario dice: “Es un conjunto deprocedimientos de que se vale el arte o la ciencia”.

Pero, para que la sismología se ocupe del estudio de losterremotos (temblores), ¿es necesario saber si es ciencia oes técnica? Definitivamente, quienes nos ocupamos desaber cada vez más sobre los sismos y pertenecemos a laSociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica no nos hemospreguntado dónde deja de ser ciencia para convertirse entécnica, y es un hecho que la sismicidad la abordamostanto los ingenieros civiles como los arquitectos, losgeofísicos, los geólogos y otros especialistas que, sin sercientíficos, tienen la necesidad de estudiar para profundizaren el conocimiento de los terremotos.

El técnico, dedicado a la edificación de obras civiles quepueden ser edificios para diferente uso –unifamiliares ymultifamiliares, hoteles, oficinas–, puentes, obrashidráulicas, obras subterráneas o a nivel, para el metro o eldrenaje profundo, etc., debe garantizar la estabilidad decualquiera de estas obras al quedar sometidas a lasvibraciones propias de un terremoto, consiguiendo asísalvar vidas humanas y bienes inmuebles al cesar elmovimiento en vez de que, por negligencia odesconocimiento de la dinámica de las construcciones,éstas se colapsen.

En total, cada cinco minutos se produce un temblor detierra en el mundo. Suman unos cien mil sismos al año.

Pese a la información disponible sobre la superficie de laTierra, se sabe relativamente poco sobre el estado ycomposición de su inaccesible interior. A la escalacronológica humana, la Tierra parece casi inmutable, peroen algunos lugares –California, Italia, Turquía y Japón, porejemplo– su corteza está activa y es propensa a moverse

produciendo sismos o erupciones volcánicas. Esas y otraszonas dinámicas se hallan en los principales cinturonessísmicos, que en su mayoría surcan el centro de lascuencas oceánicas, aunque otras se ciñen a sus bordes(por ejemplo, en torno al Pacífico) o atraviesan masascontinentales (como el cinturón alpino­malayo).

Esa observación de que existen varias zonas dinámicas,relativamente bien definidas, en la corteza terrestre es labase de la teoría de la tectónica de placas.

El 27 de marzo de 1964,1 una inmensa capa de rocasituada a muchos kilómetros de profundidad bajo lasuperficie de Alaska se pandeó bajo la presión de undeslizamiento de tierras. A las diecisiete horas y treinta yseis minutos, la capa mencionada se cuarteó con unaenergía semejante a la desencadenada por la explosión deunas cien bombas de hidrógeno.

La onda de choque recorrió todo el estado de Alaska,sembrando el pánico y causando muertes. El terremoto,cuya intensidad fue superior a la del que azotó SanFrancisco en abril de 1906, se sintió en toda la inmensidaddel Océano Pacífico, donde se formaron marejadasgigantescas que azotaron, por un lado, la costa occidentalde América del Norte y, por otro, las costas de Hawai y deJapón.

El monte St. Helens es un volcán de una cadenacontinental, situada en la cordillera de las Cascadas, en elnoroeste de Estados Unidos. Todos los volcanes de estagran sierra son el resultado de la subducción de la placaoceánica del Pacífico al montar, sobre ella, la placacontinental norteamericana. En 1980 estalló, con gran furia,el volcán Santa Elena y causó grandes destrozosecológicos que en cierta medida pudieron haberse evitado,como la muerte de cerca de 2 millones de animales, si lospolíticos no hubiesen tenido oídos sordos a lasadvertencias de los científicos. Y ahora, los especialistasen sismos vaticinan que existe el peligro de que un granterremoto devaste el noroeste de Norteamérica, situaciónde la que nada quisieron saber ni los gobiernos estatales niel federal, porque consideran que en el área no hayantecedentes de temblores, ni tampoco es zona volcánica.

A ellos no les bastó la erupción de Santa Elena, cuyasconsecuencias para la flora y la fauna han sido tan terriblesque hasta el clima se modificó en el área.2

No todos los sismos son percibidos por los seres humanosdebido a que varios de ellos son de baja magnitud en laescala de Richter, y sin embargo, la corteza terrestre semueve, parodiando la célebre frase del notable científicoitaliano Galileo Galilei:”¡Eppur si muove!” (¡Y sin embargose mueve!).

Si fuera posible ubicarse en un punto lejano, exterior anuestro planeta Tierra, desde el cual se observasen lasconvulsiones del globo terráqueo durante un sismo, se lovería estremecerse como una gelatina que al hincarle lacuchara se deforma: unas veces se alarga, otras se lehacen hoyuelos y unas más se achata.

Los modos de vibración del sismo semejan una cuerdapuesta a oscilar, como las empleadas por los boxeadorespara saltar, o como la cuerda de una guitarra al rasgarla. LaTierra, al temblar, muestra su musicalidad al vibrar con unafrecuencia fundamental que da el tono o la elevación delmovimiento.

Hubo antiguamente, y hay en la actualidad, quienes creenque un terremoto es producto de la ira divina y rezan muchopara aplacarla. Nada más lejano de la realidad, pues detodos modos seguirá temblando, porque lo cierto es que setrata de un “recordatorio” con el que la Naturaleza nosadvierte que no debemos olvidar su poder y que, en todocaso, debemos ayudarla no alterando su equilibrio al arrojarsustancias tóxicas y material radiactivo en las grietasterrestres y marinas (fosas) con los que se incremente laliberación de la energía tectónica almacenada, segúnrecientes estudios. Desde tiempos inmemoriales, la tierraha sufrido sacudidas y seguirá sufriéndolas. Esto es,seguirá temblando, con nosotros o sin nosotros loshumanos.

Lo único que está en posibilidad de lograr la especiehumana es poder predecir los sismos, ya sea a corto o alargo plazo.

Recientemente, la hermana república de Perú sufriópérdidas de vidas humanas y de bienes materiales en lazona amazónica. Perú se ubica dentro del cinturón sísmicodel Océano Pacífico.

Ni el frío, ni el calor, ni las lluvias, fenómenos todos ellosnaturales, mejoran o empeoran las presencia de lossismos, como algunos legos afirman. Entonces, ¿cómo segenera la energía que activa los temblores? Los científicossólo ofrecen una explicación parcial: “En la tierra tambiénse producen ‘mareas’, que han sido medidas por el doctorAlbert A. Michelson, famoso físico de la Universidad deChicago. Cada doce horas toda el agua, las montañas, lasciudades y los habitantes de la mitad del globo terráqueo seelevan 30 centímetros en el aire, y en las restantes docehoras, en las que la luna ejerce su atracción, en el ladoopuesto del planeta, se hunden otros 30 centímetros. Deeste modo se crean enormes presiones subterráneas.

La rotación de la Tierra también genera una enorme presióninterna. Por otro lado, la corteza terrestre está enfriándosecontinuamente y, al contraerse, presiona fuertemente laparte interior. Todas estas acciones configuran una posiblecausa de los terremotos”.1

Aquí cabría hacer válido aquello de :”Paren la tierra, me voya bajar”. Desgraciadamente, no existe un solo lugar en laTierra que esté exento de los sismos. Los geólogos creenque el interior de los continentes se encuentra más a salvo,pese a lo cual uno de los sismos de mayor magnitud,registrado en 1911, afectó a Nuevo Madrid, en el estado deMassachusetts, donde destruyó un bosque, mientras queen Tennessee formó el lago Reelfoot, de 30 km de longitud.“El terreno se elevaba y descendía, en ondas sucesivas,como las aguas rizadas de un lago”, refirió el famosonaturalista John James Audubon. Después vinieron lostemblores secundarios, que se prolongaron durante casi unaño. Eran tan potentes que llegaban a producir mareos.

Reacción ante los temblores

El 19 de septiembre de 1985, en el valle de México, yespecíficamente en el Distrito Federal, se produjo un sismo

con magnitud de 7.8 en la escala de Richter, que causó unagran destrucción, tanto de personas como de bienesmateriales. Las cifras aportadas por el gobierno sequedaron cortas; sus datos nunca coincidieron con los quelos brigadistas observaron en los diferentes lugares endonde participaron rescatando personas y removiendoescombros.

Mientras los más esforzados, los más hábiles y, desdeluego, los más jóvenes, se conjuntaron en brigadas desdeel primer día del sismo, con un espíritu de solidaridad yabnegación, para remover escombros y rescatar vidashumanas, nosotros los técnicos, a través del Colegio deIngenieros Civiles de México, desde luego, menos hábiles ymenos jóvenes, participamos realizando peritajes adiversas construcciones, para detectar posibles fallasestructurales y decidir la conveniencia de su ocupación odesalojo.

En un estudio que publicó la Universidad NacionalAutónoma de México sobre el sismo,3 se asienta: “Larespuesta espontánea de la población se inició sinorientación alguna, y con tal rapidez que esa acción rebasólo previsto en planes de emergencia ya establecidos, pordesconocimiento de sus contenidos y mecanismos deacción.

“La población en común tuvo conductas cívicas notablesdurante el sismo, derivadas tanto de la educación propiacomo de la orientación que posteriormente recibió, paraactuar ante la presencia de un desastre natural”.

También se describen en la misma obra algunasreacciones, actitudes y conductas durante y después de unterremoto:

“De manera natural y asociada con la ocurrencia delsiniestro mismo, las primeras reacciones sonfundamentalmente de pánico, angustia, dolor e impotencia.El pánico en general desorganiza el comportamiento y lapersona puede dar una serie de respuestas completamentedesadaptativas e incluso perecer en un intento inadecuadode huida o de parálisis. La sensación de desesperación queacompaña al pánico generalmente produce, en primer lugar,

secuencias innecesariamente complicadas de conducta dehuida, en segundo, una ausencia completa o casi completade articulación conceptual que guíe a la persona haciarespuestas más adaptativas y, en tercero, una reacciónemocional generalizada y masiva de extrema ansiedad yexcitación difusa.

“Inmediatamente después suelen sobrevenir reacciones dedolor intenso, llanto desesperado e incontrolable ysensación de desolación, impotencia y desorientación; eneste caso, el individuo habitualmente tampoco se encuentrapreparado para afrontar la situación de una maneraorganizada y racional, casi siempre se entrega a su dolor yuna parte importante de la resolución del episodio dependede la cercanía y ayuda inmediata que reciba por parte deotros seres humanos presentes en el sitio”.

Dice luego el citado estudio: “Desde el punto de vistaemocional, las reacciones más frecuentes ante situacionesde desastre incluyen: dificultades para dormir o biensomnolencia persistente, sensación de inseguridad o temorconstante, sensación como si continuara temblando,dificultad para recordar eventos, sensación de confusióntemporoespacial, tristeza persistente, intolerancia a lugarescerrados o pequeños u oscuros y sensación de sobresalto,entre otras. Cuando las manifestaciones tienen un carizprimordialmente psicosomático, es decir, en términos designos o síntomas físicos, los casos más frecuentesincluyen: dificultad para respirar, sensación de peso en elpecho, sensación quemante en la “boca” del estómago,temblores en las extremidades, dolor de cabeza, pérdidadel apetito o apetito insaciable, manchas o erupciones en lapiel, pérdida del cabello en mechones, dolores musculares,diarrea y propensión a enfermedades del aparatorespiratorio, entre otras”.

Predecir para prevenir

A continuación, transcribo la parte final de la ponencia quepresenté en el Sexto Congreso Nacional de IngenieríaSísmica, efectuado en la ciudad de Puebla en noviembrede 1983.

“Hasta la fecha, se considera que China ha realizado másestudios que ningún otro país en el campo de la predicciónsísmica, y de hecho ha tenido bastantes aciertos, porejemplo, los temblores de 1970, 1974 y 1975, que fueronprevistos con suficiente anticipación, ayudando a salvarcentenares de miles de vidas. Actualmente, México trabajacon la Academia China de Ciencias en este campo, através de un programa cooperativo establecido por elCONACyT. También existe colaboración con el LaboratorioGeofísico del Instituto de Ciencias Marinas de laUniversidad de Texas y con la Universidad de San Diego,California.

Para entender la predicción de sismos, debe saberse quelos animales predicen: los caballos patean y relinchan antela presencia de un terremoto; los ciervos se acuestan en elsuelo y luego se levantan bruscamente; las serpientesabandonan sus nidos en pleno invierno y las ratas novacilan en aparecer por las casas y lugares que habitan, enpleno día. Es asombroso el número de acontecimientosfidedignos que demuestran la sensibilidad sísmica decaballos, vacas, perros, gatos, liebres, cerdos, tigres,elefantes, monos, ratas, lagartos, hormigas, palomas,papagayos, gansos, golondrinas, gorriones, codornices ypeces. El biopronóstico cobra adeptos entre sismólogos,geólogos, biofísicos y biólogos, quienes llevan a caboinvestigaciones para determinar los sutiles lazos querelacionan los procesos que tienen lugar en el interior de latierra y los indicios que presienten y detectan los animales.

¿En qué consiste el secreto de la supersensibilidadsísmica de los animales? ¿Cómo se explica físicamenteeste presentimiento?

Se requiere emular la percepción de 100 mil oscilaciones/seg. de animales como gatos, perros, ratas y lagartos queles permite oír la “voz del subsuelo”. La creación de un“oído eléctrico” supersensible que, junto con las pilas dealimentación y los amplificadores, se instale en un pozoperforado, en un macizo montañoso, y las señalesacústicas del subsuelo que capte, las transforme eneléctricas, amplificándolas y transmitiéndolas al aparatoreceptor en la superficie de la tierra, en donde sedistinguirán con claridad todas las “voces” de las rocas y

solamente bastará conectar este “oído eléctrico” a unacomputadora que, dominando el “lenguaje de las rocas”,podrá predecir la hora y el lugar del futuro terremoto”.3

Isaac Asimov, en su artículo “Los terremotos” dice, encuanto a predicción: “3) Quizás podríamos predecir losterremotos y evitar así muchos de sus efectos trágicos.Pero si aprendemos a predecir si un terremoto va a tenerlugar el próximo año en determinada ciudad, eso no nos datiempo para reforzar las construcciones de esa ciudad yhacerla segura. Todo lo que podemos hacer es evacuar laciudad. Desalojar millones de personas de una ciudad ymantenerlas fuera mientras la ciudad se derrumba es unatarea imposible, y aun si pudiera hacerse, los problemasresultantes serían quizás tan traumáticos como elterremoto en sí”.

Entonces, lo que necesitamos saber es la forma de hacerpredicciones a largo plazo. Supongamos que pudiéramossaber, con un grado aceptable de certeza, que una ciudadimportante va a ser azotada por un terremoto dentro de 55años, meses más, meses menos. Eso nos daría tiempopara reforzar estructuras, para demoler y reconstruir, yquizás todo el mundo cooperaría en la labor. Poco a poco,las ciudades se volverían más seguras, y el potencial delos terremotos para causar estragos, si bien probablementenunca llegaría a eliminarse por completo, se reduciría almínimo.

¿Cómo podríamos hacer predicciones a largo plazo? Ya sehan desarrollado técnicas para medir los pequeñosmovimientos de las placas geológicas que causan losterremotos, por medio de modernos interferómetros(instrumentos que miden la longitud de onda de la luz), asícomo de rayos láser. Analizando los datos obtenidos deesta manera, los científicos pueden evaluar las tensionesacumuladas. Sin embargo, es difícil hacer uso de estosinstrumentos en todo el mundo.

Con todo, bien podrían medirse los cambios en la forma dela tierra así como los imperceptibles cambios de susuperficie desde los satélites; una especie de “geodesiaglobal” que es posible gracias a nuestra capacidad deobservar nuestro planeta desde el espacio. De esa forma,

podríamos obtener una imagen general de los movimientosde todas las placas geológicas y del incremento de lastensiones en todas partes del mundo. Un análisiscomputarizado nos podría indicar el lugar preciso en el quese está acumulando tensión y de esa manera podríamosubicar los futuros terremotos, tanto en el tiempo como en elespacio, y adoptar las medidas para evitar al máximo losdaños.

A aquellos que piensan que los proyectos espaciales sonuna pérdida de recursos que podrían ser mejor aplicados enproblemas más “terrenales”, podríamos hacerles lasiguiente pregunta: ¿Qué sería más “terrenal” que lo quehemos descrito?

Referencias

1. El asombroso mundo de la naturaleza, Selecciones delReader’s digest, Madrid, 1969. 2. Edward H. Lepz, “Reportajes mundiales”, Excélsior,México, 6 de mayo de 1990. 3. UNAM, La UNAM ante los sismos de septiembre,México, UNAM, 1985. 4. Alfonso Tovar, ponencia del 60. Congreso Nacional deIngeniería Sísmica, Puebla, noviembre de 1983.

Alfonso Tovar Santana es ingeniero civil y maestro enCiencias, con especialidad en Estructuras. Es profesor­investigador de la ESIA, Unidad Zacatenco, del InstitutoPolitécnico Nacional.

Instituto Mexicano del Cemento y delConcreto, A.C.

Revista Construcción y Tecnología Enero 2000

Todos los derechos reservados

ARTICULO ANTERIOR

ARTICULO SIGUIENTE

Control deondulaciones en las

losas La ondulación de las losas sobre rasante puede ser un

gran problema, especialmente cuando la losa debecubrirse con un piso de madera. Por ello, la ondulación–ausencia de igualdad en la superficie– era lo que máspreocupaba a quienes instalaron el piso de maderapara el nuevo gimnasio Emerson Hall del ColegioElmira. En proyectos anteriores, los instaladores sehabían encontrado con problemas de ondulación de lalosa que requirieron un trabajo extensivo de esmeriladodel concreto y resane de la superficie de la losa paraadecuarla a la instalación del piso de madera. Sinembargo, para este propósito se consideraron conanticipación los problemas potenciales de ondulaciónantes de que empezara la construcción de la losa.Esta planeación cuidadosa, facilitada por lacooperación de todas las partes involucradas, diocomo resultado una losa de alta calidad sobre larasante que la transformó en una base excelente parael piso de madera.

Diseño de la losa

Las ondulaciones ocurren cuando la parte superior deuna losa sobre la rasante se seca y se contrae másrápidamente que la parte inferior. La contraccióndiferencial causa que los bordes de la losa se elevenen las juntas. Al diseñar la losa del gimnasio de 30 ´ 38m, el ingeniero de estructuras Ryan, de Biggs

Resumen:

La atención que se ponga en losdetalles del diseño y en losprocedimientos de construcciónpuede evitar la ondulación de laslosas, tal como se demuestra enla exitosa construcción de estepiso para gimnasio

Associates, hizo de la prevención de ondulaciones unamáxima prioridad al incorporar los siguientes elementosde diseño en las especificaciones:

· Construcción monolítica de la losa para eliminar todaslas juntas, y un refuerzo de varillas núm. 4 espaciadasa 40 cm de centro a centro en ambas direcciones yposicionadas a 3.75 cm por debajo de la superficie dela losa.

· Bordes de losa más gruesos para agregar balasto, demodo que la losa resista la tendencia a ondularse. Lasespecificaciones recomiendan un espesor en el bordede 20 cm para un ancho de 30 cm, y ahusamientogradual del espesor de la losa a 13 cm en unadistancia de 1.50 m. Una pendiente mayor, gradual, porel lado inferior, minimiza la restricción al movimiento dela losa, lo que puede causar agrietamiento.

· El uso de una barrera continua de humedad pordebajo de una sub­base de losa seca y un curadohúmedo prolongado de la losa de concreto paraproducir un menor gradiente de humedad entre la partesuperior e inferior de la losa después del secado.

La losa fue colocada sobre una sub­base suave de 20cm de grava, arena y finos, compactada a unadensidad proctor modificada de 95 por ciento, con uncontenido de humedad de solamente 4 por ciento. Enningún momento se agregó agua a la sub­base. Paraevitar que el agua del suelo subiera por capilaridad a lalosa, los trabajadores colocaron una barrera continuade vapor por debajo de la sub­base, poniendo una cintaadhesiva en las juntas y volteándola hacia arriba en losmuros de los perímetros. Después de instalarse lalosa, unas mangueras succionadoras colocadas sobrela superficie, por debajo de una cubierta de yute ypolietileno, curaron en húmedo el concreto durante 10días. Después de cerrar las mangueras, el yute se dejóallí durante 45 días adicionales para extender elperiodo de curado.

Puesto que las ondulaciones se presentan más en lasjuntas de construcción y contracción, Ryan­Biggs

especificó que la losa fuera colocada continuamentesin juntas. La carpeta de refuerzo proporciona unaconexión positiva a través de grietas de contracción alazar, manteniendo las grietas razonablementeapretadas y mejorando el entrelazado del agregado.

Construcción de losas en un solo día

Antes de la instalación de la losa, se llevó a cabo unaconferencia de precolocación, en la que participaron elingeniero, el arquitecto, el instalador del piso demadera, el gerente de construcción, el proveedor deconcreto, el laboratorio de pruebas y el propietario, paradiscutir las expectativas y el papel de cada parte. Estepaso es especialmente importante en un proyectogrande que requiere la colocación continua delconcreto.

El techo, que estaba cubierto por una membranaimpermeable al agua, y la mayor parte de los muroslaterales del gimnasio, ya estaban colocados cuandose instaló la losa en mayo de 1995. Los 150 m deconcreto de 280 kg / cm2 requeridos para el trabajofueron colocados en un solo día sin interrupción,empezando la colocación a las 6:00 a.m. y terminandoal mediodía.

Las entregas en camiones de premezclado fueroncuidadosamente coordinadas, de modo que el tiempodesde la dosificación hasta la entrega del concreto enla bomba fue de menos de 30 minutos. La mezcla deconcreto (véase el cuadro de diseño) mostró excelenteconsistencia, con revenimientos que iban de 9 a 9.5cm en la canaleta del camión y una pérdida derevenimiento de solamente 0.6 cm al final de la líneade bombeo. Las temperaturas del concreto para cadacarga fueron muy consistentes, elevándosegradualmente de 20 °C a las 6 a.m. hasta 21 °C amediodía, mientras la temperatura ambiente se elevabadurante la mañana. Una cuadrilla bien coordinada de 17 trabajadoresexperimentados niveló el concreto a mano, empleandoenrasadores mojados, continuamente monitoreados yverificados con un nivel láser para guiar la elevación

del enrasador. La elevación del enrasador en elperímetro de la losa se fijó a 0.6 cm por debajo de laelevación teórica de la losa, para compensar lasondulaciones anticipadas y la tendencia natural de losacabadores de enrasar más alto en los bordes de lalosa. Un miembro de la cuadrilla estaba dedicado amantener la colocación de las varillas de refuerzo,volviendo a colocar en sus silletas de soporte lasvarillas accidentalmente dislocadas durante el coladodel concreto.

El tiempo máximo transcurrido entre coladossubsiguientes fue de dos horas. Sin embargo, unalectura de la temperatura del concreto al final de lasdos horas mostró que la del que había sido colocadopreviamente era sólo 2 °C más alta que la del concretorecién colocado, de modo que no se desarrollaronjuntas frías.

A la colocación del concreto siguió un aplanado conmáquina y un allanado con acero duro. Las lecturas dela elevación del piso tomadas en una rejilla de 1.50 minmediatamente después del acabado fuerongeneralmente de ± 0.6 cm, equivalente a un número Ffde aproximadamente 20.

Preparación para el piso de madera

Después de curar en húmedo el concreto y de quitar elyute, la losa fue humedecida pero no mojada. Paraayudar a reducir la humedad en el gimnasio y a secarla losa antes de la instalación del piso de madera, seutilizaron ventiladores para hacer circular aire fresco yse encendió el aire acondicionado del edificio. Latemperatura ambiente se redujo en 1 °C por día duranteun periodo de tres semanas hasta aproximadamente 24°C.

Para confirmar que el contenido de humedad de la losaera lo suficientemente bajo para la instalación del pisode madera, los instaladores pegaron un recubrimientode polietileno a la superficie de la losa. No se formóhumedad en el lado de abajo del polietileno después de24 horas. Las pruebas de humedad con cloruro y las

pruebas con medidores de humedad electrónicostambién confirmaron que el contenido de humedad enla losa era lo suficientemente bajo para la instalacióndel piso.

Gracias al gran cuidado que se tuvo en el diseño de lalosa y en la construcción, fue mínima la necesidad deesmerilado o de otro tipo de preparación de lasuperficie de la losa. Los únicos puntos que requirieronesmerilado fueron en las cajas ahogadas para lainstalación eléctrica, en donde la superficie estabaligeramente elevada. Cuando se instaló finalmente elpiso de madera –aproximadamente tres mesesdespués de la colocación de la losa– no se habíandesarrollado grietas notorias en la losa, y lacontracción alrededor del perímetro fue mínima(aproximadamente de 0.6 cm). Pero, lo que es másimportante, no ocurrieron ondulaciones.

Para sellar la superficie de la losa y mantener ungradiente de humedad uniforme, se colocó unrecubrimiento con hojas de polietileno sobre la losa pordebajo del piso de madera. Este último se instaló sindificultad, y no se prevé ondulamiento futuro de la losa.

Aunque el diseño de losa no tradicional de esteproyecto requirió acero de refuerzo extra y una cuadrillamás grande de trabajadores para manejar la operacióndel colado continuo del concreto, los costosadicionales de construcción fueron compensados porlos ahorros de costos en otras áreas. El diseñomonolítico de la losa, libre de juntas, eliminó lanecesidad de tablones de cierre, de aserrado orellenado de juntas, y de pasajuntas a través de lasjuntas. Se redujeron también los costos y tiempos dereparación, ya que la losa se instaló en un solo día, yse requirió mínimo esmerilado y resane de la superficiede la losa. Lo que es más importante, el instalador delpiso de madera estuvo satisfecho por la facilidad deinstalación del mismo, y el propietario del piso recibióun producto de alta calidad que se comportará biendurante muchos años.

Créditos

Propietario: Elmira College, Elmira, N.Y. Arquitecto: Bohlin Cywinski Jackson, Wilkes­Barre, Pa.Gerente de construcción y contratista de concreto:Streeter Associates Inc., Elmira, N.Y. Proveedor de concreto: Dalrymple Gravel andContracting Inc., Pine City, N.Y. Subcontratista de bombeo: J.D. Ducett, Wileysville,N.Y. Instalador del piso de madera: DeClerck Flooring Co.,Webster, N.Y. J. Thomas Ryan es director de Ryan­BiggsAssociates.

Instituto Mexicano del Cemento y del

Concreto, A.C.Revista Construcción y Tecnología

Enero 2000Todos los derechos reservados

ARTICULO ANTERIOR

ARTICULO SIGUIENTE

Evaluación físicade agregados

gruesos para pisosy pavimentos de

concreto En lo que concierne a la durabilidad del concreto

endurecido, existen en él características físicas quecontrolan su desempeño cuando es expuesto aprocesos abrasivos de cualquier tipo y procedencia;éstas son su resistencia al desgaste y al pulido.Dichas propiedades dependen en gran medida de lacalidad de los agregados, cuyas característicasfísicas influyen de manera definitiva en elcomportamiento del concreto una vez que ha sidopuesto en servicio. Se sabe que la resistencia aldesgaste y al pulido está dada en el concreto por lacalidad de la pasta, la calidad del agregado finoexpuesto y la porción de agregado grueso que seubica en la superficie expuesta del concreto.

Para evaluar la resistencia del agregado grueso a losprocesos abrasivos, se le aplican como métodos decalificación la prueba de abrasión de “Los Ángeles”1 y2 y la prueba de resistencia al impacto. Este tipo dedeterminaciones puede proporcionar un índice delcomportamiento futuro del agregado grueso en elconcreto. Tales propiedades de los agregados tienensu fundamento en el origen y tipo litológico de losmismos.

Resumen:

Dada la relación que existe entreciertas características del concretoque inciden en su vida útil y lascaracterísticas físicas de losagregados gruesos, este estudiobusca definir un tipo específico deagregado recomendable para lafabricación de estructuras deconcreto que vayan a estarexpuestas a la abrasión y alpulido. Para ello presenta losresultados de la evaluaciónpetrográfica, la resistencia a laabrasión y la resistencia al impactode más de 25 bancos deagregado grueso empleados en laproducción de concreto,representativos de los materialesmás comunes que se utilizan enMéxico. Se establecen gruposlitológicos por origen y se discutenlas variaciones de las propiedadesanalizadas, además de determinarlos parámetros de comparaciónque permiten definir una

Objetivo

El presente artículo tiene como objetivo hacer unapropuesta de evaluación de los agregados gruesosbasada en sus características mecánicas, propuestaque involucra su litología y su resistencia a laabrasión y al impacto. El trabajo se basó en laspruebas realizadas a materiales obtenidos de 25diferentes sitios distribuidos en toda la repúblicamexicana y en la experiencia de uso en laprospección de bancos para agregados. Se pretendedefinir un tipo específico de agregado, concaracterísticas particulares claramente diferenciablescomo son tipo de roca, composición mineralógica,dureza, porosidad, textura superficial ydiscontinuidades, con la finalidad de recomendar unagregado grueso idóneo para la fabricación deestructuras de concreto que vayan a estar expuestasdurante su vida en servicio a la abrasión y garantizarcon esto una vida útil mayor.

Un objetivo paralelo es desmitificar una creenciapopular que existe en la industria del concreto: la queindica que un agregado grueso tiene, por el hecho deser una caliza o un basalto, un porcentaje estándar depérdida por abrasión e impacto y, por consiguiente, uncomportamiento también estándar cuando seencuentra expuesto en la superficie de un piso o unpavimento. Como se explica en este trabajo, nosiempre sucede así; si bien es cierto que algunostipos de roca tienen en general características muyparticulares de su grupo, también es cierto que dentrode un mismo tipo de roca existen cambiossustanciales en cuanto a sus propiedades de calidadfísica intrínseca se refiere, los cuales se manifiestanmediante su evaluación físico­química de detalle.

Discusión

La resistencia a la abrasión y al impacto de unagregado grueso se determina mediante una pruebacon la máquina “Los Ángeles” (pruebaestadounidense) y la máquina de impacto (prueba

propuesta técnica de evaluaciónde los agregados, con base en sucaracterización físico­química.

inglesa) respectivamente. Los resultados de estaspruebas son indicadores particulares de la calidadfísica del agregado y deben relacionarse con laposibilidad que éste tiene para utilizarse en lafabricación de pisos y pavimentos de concreto, dondelos agregados estarán expuestos en la superficie. Losagregados con altas pérdidas en estas pruebas sedegradan fácilmente y resulta difícil mantener sucurva granulométrica intacta durante los procesos demanejo del material (producción, transporte,almacenamiento, mezclado, etc.). Incluso en el casode que la pérdida sea extrema, se pueden crearproblemas por cambio de granulometría y formaciónde finos durante el mezclado del concreto o biendurante la colocación y compactación del producto ensu condición de exposición final. Los agregados deeste tipo también pueden desintegrarse rápidamentecuando se exponen al tránsito y al ambiente, por loque estas pruebas son indicadores delcomportamiento real del agregado.

Agregados constituidos por minerales suaves (el máscomún es la calcita, componente básico de lascalizas) o agregados cuyos granos están débilmenteunidos o cementados, como pueden ser algunosgranitos o areniscas que se disgregan con granfacilidad, cuando son utilizados en la producción deconcreto disminuyen rápidamente la calidadsuperficial de un elemento, piso o pavimento expuestoa la abrasión. Si se considera que esta condición delos agregados depende de su calidad física intrínseca,se puede establecer con claridad que los agregadosse desgastan a velocidades diferentes, y que por lotanto se pueden tener tasas de pulido diferenciales.Dicha tasa de deterioro de los agregados está influidapor la dureza, composición mineralógica, porosidad,textura superficial y sus discontinuidades; de éstas,sólo la última no corresponde a la calidad físicaintrínseca del material, ya que corresponde y se debeal origen y ambiente de depósito natural de losmateriales. Un resumen de estas características endiferentes grupos de rocas se presenta en el cuadro 1.

Dentro de los factores que inciden en el desgaste

superficial de un concreto expuesto a la abrasión, laresistencia aportada por el agregado grueso a esteproceso juega un papel fundamental, ya que, en casode ser baja, se tendrá un desgaste y pulido en untiempo relativamente corto y recaerá en la calidad dela pasta el desempeño de esta función. Estacapacidad del concreto para resistir el pulido se puedemanejar a favor o en contra si se conoce en detalle elcomportamiento del agregado grueso a este tipo dedeterioro, en combinación con la calidad de la pastade concreto que se emplee incluido el agregado fino.Es decir, para garantizar una adecuada resistencia aldesgaste y pulido se deberá conjuntar como mínimoen el diseño de mezcla para esta aplicación, losiguiente: el uso de una pasta de alta calidad y lainclusión de un agregado fino de buena calidad, quecontenga como máximo 25 por ciento de materialcalcáreo4 y un agregado grueso de buena calidad. Ladefinición de este último punto es lo que se pretendeen el presente trabajo.

El otro aspecto importante de la resistencia a laspatinadas al cual contribuye el agregado es laadhesión de los neumáticos a la superficie. La texturade la superficie del pavimento necesaria para estaadhesión la provee el agregado grueso expuesto y lapequeña escala (menor de 0.5 mm) de texturasuperficial expuesta del agregado fino.8 Para que unagregado grueso sea efectivo, debe tener no sólo estatextura inicial, sino también una composición queresista el desgaste o pulido de su textura con eltránsito. Agregados gruesos de calizas puras puedentener esta textura después del triturado, pero debido aque están compuestos por minerales suaves(principalmente calcita) son fácilmente pulidos; encondiciones de tránsito estos agregados no puedenmantener su textura por un largo periodo (bajaresistencia al pulido).6 En cambio, los agregadosobtenidos de areniscas a menudo tienen esta texturay pueden mantenerse en condiciones aceptables bajotránsito; esto se debe a que pueden estar constituidasesencialmente por granos de cuarzo (mineral duro),desde luego, si están bien cementados estos granos.

Las rocas ígneas tienen generalmente el potencialpara proveer de una adecuada fricción al pavimento;sin embargo, como se mencionó en un párrafoanterior, cada fuente de agregado debe ser analizadapor méritos propios (véase el cuadro 1) ya queminerales suaves pueden ser abundantes en algunasrocas de estas clases. El agregado ideal debe estarcompuesto de un mineral muy duro (6­7) y un mineralde dureza media (4­5). Al tener dos componentesrelativamente duros se pueden obtener bajos nivelesen el grado de desgaste del agregado. La superficietextural del agregado y su resistencia al pulido puedenevaluarse con la prueba estandarizada ASTM D­3319­97.

Las características físicas y químicas de losmateriales que tienen relación con estas propiedadesson la composición química de una roca y lacomposición mineralógica. La primera define lamineralogía del material y ésta, a su vez, la dureza delos minerales y su resistencia a los procesos dealteración que pueden afectarlas, las cuales sonresponsables de la resistencia que ofrece un agregadoal desgaste por abrasión e impacto. Conocer estasdos características implica determinar dos diferentescomposiciones:

· La composición mineralógica se determina mediantetécnicas mineragráficas y petrográficas. La utilidad deestas determinaciones radica en poder interpretar elcomportamiento de los agregados en los procesosabrasivos con base en sus característicasmineralógicas. Si bien es cierto que por grupo de rocapodemos tener una idea de su resistencia, ladefinición de la composición mineralógica y suscaracterísticas físicas mediante estas técnicas esuna herramienta muy valiosa en la caracterización delos agregados.

· La composición química se obtiene al realizar elanálisis químico de los agregados para definir elcontenido de óxidos totales que, en particular paraeste caso, permite definir el contenido de SiO2 (óxidode sílice), el cual nos indica el porcentaje de cuarzo

y/o silicatos que contiene el material y nos da unaidea de su potencial para desarrollar fasesmineralógicas de mayor resistencia física.

Pruebas de laboratorio

Descripción litológica de las rocasanalizadas

En el cuadro 2 se describe por grupos litológicos lasprincipales características de cada una de lasmuestras de agregados a las que se realizaronpruebas de abrasión e impacto.

Gráficas de resultados

Las siguientes gráficas muestran los resultados de laspruebas de abrasión e impacto realizadas a losdiferentes tipos litológicos que se utilizan comoagregados.

La siguiente gráfica presenta los resultados de laspruebas de abrasión e impacto de las mejores,regulares y peores rocas de los grupos litológicoscaliza y basalto, que son las rocas más utilizadaspara elaborar pisos y pavimentos de concreto.

Análisis de resultados

Existe una relación entre la litología de los agregadosy los valores obtenidos en las pruebas de impacto yabrasión. Los agregados provenientes de rocasbasálticas se mantienen en un intervalo de 5 a 14 porciento y de 12.5 a 37 por ciento respectivamente,correspondiendo los extremos con un basaltosilicificado como material más resistente y un basaltovesicular o tezontle como material menos resistente.Los agregados provenientes de calizas mantienen uncomportamiento mucho más uniforme, variando dentrode un intervalo de 9.81 a 16 por ciento en la prueba deimpacto y de 28 a 36 por ciento en la prueba deabrasión, con excepción del mármol, el cual se

consideró dentro de este grupo por sermineralógicamente semejante a una caliza pero demenor dureza. Para el caso de los granitos, losvalores de pérdida por abrasión varían desde 27 hasta47 por ciento, considerando un granito sano y ungranito alterado. Mientras que en la prueba de impactovarían de 13 a 17 por ciento.

Una observación importante de esta relación es quelos valores máximos de pérdida por abrasión eimpacto que presentan los agregados provenientes deuna roca basáltica apenas son comparables con losvalores mínimos que presenta un agregadoproveniente de una caliza, incluso de un granito.Entonces, podemos argumentar que un agregadoobtenido a partir de un basalto va a tener por lo regularmejor resistencia al desgaste por abrasión que unagregado obtenido a partir de una caliza, además deotras propiedades como es mejor textura superficial.Por esta razón, siempre que sea posible, serárecomendable utilizar agregados de rocas basálticascuando se quiera construir pisos y pavimentosresistentes a la abrasión, desde luego, que cumplancon las especificaciones de norma.

La forma en que afecta la calidad de los agregados elgrado de alteración de una roca se manifiestaclaramente en las pruebas realizadas en granitos,donde pueden presentarse variaciones de cien porciento en el valor de la pérdida por abrasión en unmismo tipo de roca afectada por alteración. Por esto,es importante definir el grado de alteración de la rocacuando se esté pensando en utilizarla como materiaprima para producir agregados. Aunque en los granitoses drástica la influencia del grado de la alteración enla resistencia a la abrasión, en las rocas basálticas yandesíticas también se puede presentar, lo mismoque, en menor proporción, en las rocas calizas. Paradefinir y entender mejor esta condición de losdiferentes tipos litológicos es necesario conocer lagénesis, los procesos físico­químicos que los hantransformado, así como el tiempo que estos procesoshan actuado sobre los materiales.

Una vez analizados todos los resultados de pérdidapor abrasión e impacto de los diferentes tiposlitológicos de agregados, se encontró que,independientemente de la resistencia a la abrasión yal impacto y del tipo de roca, se mantiene unarelación más o menos constante entre el valorobtenido en la prueba de impacto y la prueba deabrasión, la cual mantiene un promedio aproximado de40 por ciento, esto es, sin considerar los valoresextremos que se deben a condiciones extraordinariaso poco comunes. Podemos enunciarla de estamanera:

Factor de correlación: % Pérdida por impacto = 0.4%Pérdida por abrasión

Esta relación es muy interesante, ya que al conoceralguno de los dos datos de las diferentes pruebas,podemos suponer un valor muy cercano al real de laotra prueba. Resulta además atractiva siconsideramos que la prueba de impacto es muchomás rápida de realizar que la prueba de abrasión. Otrocaso donde podría ser de gran utilidad utilizar estefactor es cuando no se tiene suficiente material parala ejecución de las pruebas, ya que mientras para laprueba de abrasión en la máquina de Los Ángelesnecesitamos por norma una cantidad mínima de 5,000g de muestra ya cribada, para la prueba de impactosólo se requieren unos 700 gramos.

Es muy importante aclarar que este factor decorrelación no pretende eliminar o sustituir alguna delas pruebas ya mencionadas; su única función esestablecer esta relación existente, la cual se hadefinido como un factor de correlación, mismo que sepodrá considerar cuando se tenga informaciónincompleta de un material que se quiera utilizar comoagregado grueso en estas condiciones de servicio.

Propuesta técnica

Como resultado de la información manejada en esteartículo, se hace una propuesta técnica, dividida endos diferentes aspectos. El primero es puramente

litológico y tiene relación directa con las propiedadesde calidad intrínseca de las rocas, las cuales definenel comportamiento del agregado al estar colocadocomo parte integral del concreto que compone un pisoo un pavimento. El segundo aspecto lo constituyenlos valores mínimos permisibles de porcentaje depérdida en las pruebas de abrasión e impacto. Todoesto, con la finalidad de establecer una guía confiableen la selección de agregados gruesos utilizables enconcretos expuestos a la abrasión y al pulido eincluso en otras estructuras que estén sujetas adesgaste severo por abrasión mecánica.

Esta propuesta recomienda que la roca que vaya autilizarse como agregado grueso sea sana en 90 porciento como mínimo, lo cual significa que el grado dealteración deberá ser mínimo, generalmente unadelgada película en el nivel superficial. Además, quetenga una dureza entre 6 y 7 según la escala deMohs; esta propiedad es consecuencia de que lacomposición de la roca sea principalmente silícea. Latextura superficial de la roca deberá ser áspera omicrocristalina; esta propiedad, en conjunto con ladureza, asegura que los agregados, aunque sufrandesgaste, no propiciarán superficies lisas y / oresbalosas, con lo que se logra prolongar la vida útilaun en condiciones de exposición a la abrasión.Materiales que no tengan discontinuidades comofracturas, planos de foliación, etc., que representanplanos de debilidad. En caso de que los materialessean ásperos, porosos, su uso se condicionará a quecumplan con el límite mínimo permisible de pérdidapor abrasión e impacto, ya que, como se demuestraen los resultados de la gráfica del tipo litológicobasalto, cuando esta propiedad tiene valores altos, laresistencia a la abrasión y al impacto tiene unadisminución considerable y de carácter proporcional.

No obstante que la norma ASTM C 33­967 especificaun máximo de 40 por ciento de pérdida por desgaste,cuando los agregados se destinan a un concretoaplicado a pisos y pavimentos, si se consideran losresultados de las pruebas realizadas se percibeclaramente que las calizas –aun las calificadas como

de calidad media– cumplen satisfactoriamente estaespecificación. Sin embargo, se ha identificado enmuchas experiencias previas que los agregadosprovenientes de calizas, granitos y basaltos quetengan valores de pérdida por desgaste superiores a35 o 40 por ciento, difícilmente se comportarán enforma adecuada en la pasta de cemento una vez queempiecen a sufrir los efectos del desgaste. Por ello sepropone que sólo los agregados que tengan comomáximo 30 por ciento de pérdida por abrasión y 12 porciento de pérdida por impacto se podrán consideraradecuados para utilizarse en la fabricación de pisos ypavimentos de concreto en condiciones severas dedesgaste mecánico. Es importante mencionar que elgrupo de rocas identificadas como calizas, a pesar decumplir con la mayoría de las condiciones indicadasen esta propuesta, no tienen resistencia al pulido porcarecer de minerales duros en su composición.

Conclusiones

La especificación límite para las pruebas de abrasióne impacto debe ser redefinida, ya que los valores quese tienen actualmente proporcionan una evaluaciónpoco confiable.

Existe un factor de correlación entre la resistencia a laabrasión y la resistencia al impacto del agregadogrueso.

En una evaluación de la resistencia al desgaste y alpulido de los agregados gruesos, las propiedadesíndice para definir su uso son: tipo y origen litológico,dureza, superficie textural, resistencia a la abrasión yresistencia al impacto. Estas propiedades índicedeben ser evaluadas en conjunto y no como índicesindividuales.

Referencias

1. ASTM C 131­96 “Standard test method forresistance to degradation of small­size coarseaggregate by abrasion and impact in the Los Angelesmachine”.

2. ASTM C 535­96 “Standard test method forresistance to degradation of large­size coarseaggregate by abrasion and impact in the Los Angelesmachine”.

3. BS 812 “Resistencia al impacto para agregados”,British Standard.

4. M.R. Smith y L. Collis Editores, Áridos naturales yde machequeo para la construcción, 2ª. ed., ColegioOficial de Geólogos de España, Madrid, 1994.

5. La escala de dureza que se utiliza corresponde a laescala de dureza de Mohs utilizada para los mineralesy que varía desde 1 para el talco hasta 10, quecorresponde al diamante (tomado de: Manual para laidentificación de rocas y minerales, Cemex, DirecciónTécnica y Operación de Agregados, 1995.

6. ASTM D­3319­97 “Standard test method foraccelerated polishing of aggregates using the britishwheel”.

7. ASTM C 33­96 “Standard specification for concreteaggregates”.

8. UNAM, Manual de tecnología del concreto, México,Instituto de Ingeniería de la UNAM, 1994, sección 1,pp. 136­154.

9. T. Huang Walter, Petrología, UTEHA, 1968, pp.106, 108 y 287.

Instituto Mexicano del Cemento y delConcreto, A.C.

Revista Construcción y Tecnología Enero 2000

Todos los derechos reservados

ARTICULO ANTERIOR

ARTICULO SIGUIENTE

Nuevos productos yequipos

Grouts y concretos para reparacionespermanentes

Los productos Five Star@ ofrecen grouts (lechadas) yconcretos para reparaciones estructurales permanentes.

Five Star Grouts proporciona las siguientes ventajas: altaprecisión y resistencia, no contráctil, 98% de área efectivade contacto; alta adhesión al concreto base; altodesempeño en corto tiempo y mayor versatilidad deaplicación. Se utiliza en equipos que requieren altaprecisión y alineación, anclajes, cimentaciones; columnasestructurales y en paneles prefabricados y pretensados.

Five Star Structural Concrete ofrece estas ventajas:reparaciones permanentes, alta resistencia en cortotiempo, económico, resistente a cambios de temperatura,versátil, fácil de usar y no requiere aditivos de adhesión.Se utiliza en columnas, pisos, paredes, pistas aéreas,muelles y estructuras marinas, anclajes y cimentación.

Climatización natural y silenciosa

El funcionamiento de los sistemas de techos radiantesKaRo se inspira en el cuerpo humano: el agua circula poruna red de esteras constituidas por tubos capilares de 2mm de diámetro. Según las variaciones de temperatura delagua (entre 15 y 30 °C), esta red asegura climatización y

calefacción. El agua es el fluido transportador de calor quereemplaza al aire tradicional sin generar ruido y con menorconsumo de energía.

Estas esteras ahorran espacio, son flexibles y modulares,están disponibles en todas las medidas y se adaptan atodo tipo de soporte. Pueden integrarse en techos, falsostechos o en paredes. El sistema “Clip and Cool” permiteconectar rápida y fácilmente cada componentenormalizado del sistema KaRo.

Compuesto para endurecer y poner a pruebade polvo

El compuesto DUST­GARD de SEALTIGHT ha sidoformulado específicamente para endurecer y poner aprueba de polvo superficies de concreto nuevas o viejas.

Se recomienda para uso interior o exterior en superficiesverticales u horizontales. Es ideal para pisos industriales ycomerciales, pisos de garajes y sótanos, pisos dehospital, patios, áreas de piscinas y aceras.

Aislamiento térmico gracias al poliuretano

Las ventanas constituyen uno de los puntos débiles en elaislamiento térmico de los edificios. La empresa PazenGmbH eurotec ha conseguido controlar ese foco depérdida de energía con sus ventanas de la serie 0.5, lascuales aíslan el doble que las ventanas convencionalescon marco de madera.

Su coeficiente de conductividad térmica de sólo 0.7 vatiospor grado y metro cuadrado se lo deben al marco connúcleo de espuma rígida de poliuretano producido por elfabricante de ventanas con sede en Zeltingen­Ratchig abase de materias primas de Bayer Baydur@ yDesmodur@.

Instituto Mexicano del Cemento y del

Concreto, A.C.

Revista Construcción y Tecnología Enero 2000

Todos los derechos reservados

ARTICULOANTERIOR

ARTICULOSIGUIENTE

Actualidadprofesional

Bautec 2000 / Feria MonográficaInternacional de la ConstrucciónDel 16 al 20 de febrero de 2000 enBerlín, AlemaniaInformes:Tel.: +49­30­25 00­25Fax: +49­30­25 00 24 24

CONEXPO 2000Del 23 al 27 de febrero de 2000 enCuliacán Sinaloa, MéxicoInformes:Tel.: 01(67) 12 71 55, 12 78 06, 13 8598 y 13 52 12E­mail: cmicsin@docs.ccs.net.mx

Conferencia sobre Ingeniería dePuentes / Logros obtenidos /Prácticas actuales / FuturastecnologíasDel 26 al 30 de marzo de 2000Informes: Dr. Ahmad Moharram Jr. –Conference 2000Tel.: +20 2 3377120Fax: +20 2 3352795E­mail: amjr@intouch.com

CODATU IX / Congreso Mundial deTransporte UrbanoDel 11 al 14 de abril de 2000 en laciudad de México, MéxicoInformes: CODATU IX – ScientificCommitteeFax: 33­1 44 18 78 04E­mail: christian.jamet@stp­paris.fr

1er. Congreso latinoamericano deIngeniería y Administración en laConstrucción / Administración ytecnología en el nuevo milenioDel 24 al 27 de abril de 2000 enSantiago, ChileInformes:Tel.: (562) 686­4245 Fax:(562) 686­4806http://www.ing.puc.cl/~icccon

IV Conferencia Científico­Técnicade la ConstrucciónDel 25 al 28 de abril de 2000 en LaHabana, CubaInformes: Tel.: (53­7) 81 4734 y 814978Fax: (53­7) 33 5585 y 33 5244E­mail: ctecnico@ceniai.inf.cu ycopredir@ip.etecsa.cu

6ta. Conferencia Internacionalsobre Mecánicas de Daño yFractura 2000Del 22 al 24 de mayo de 2000 enMontreal, Canadá

Informes:Tel: +44 (0) 23 80 293223Fax: +44 (0) 23 80 292853E­mail: wit@wessex.ac.uk

Taller Internacional sobre

Taller Internacional sobreCapacidad de Cortante porPunzamiento en Losas de ConcretoReforzado8 y 9 de junio de 2000 en Estocolmo,SueciaInformes: Royal Institute ofTechnologyTel.: + 46 8 790 6888 Fax: + 46 8 2169 49 E­mail: wpsc@struct.kth.se

11ª. Conferencia Internacionalsobre Reacción Álcali­Agregado enel ConcretoDel 11 al 16 de junio de 2000 enQuébec, CanadáInformes: Dr. Josée Duchesne,Secretariado de la 11ª. ICAARTel.: (1) 418­656­2177 Fax: (1) 418­656­7339 E­mail: icaar2000@ggl.ulaval.caWeb site:http://www.ggl.ulaval.ca/icaar2000.html

2º. Simposio Internacional sobreConcreto Estructural de AgregadoLigeroDel 18 al 22 de junio de 2000 enKristiansand, NoruegaInformes: Norwegian ConcreteAssociation Fax: + 47 22 94 75 02E­mail: siri.engen@nif.no Web site:www.betong.net

Instituto Mexicano del Cemento ydel Concreto, A.C.

Revista Construcción yTecnología Enero 2000

Todos los derechos reservados

ARTICULOANTERIOR

ARTICULOSIGUIENTE