23

ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA

Construcción de cisterna de placas prefabricadaspara almacenamiento de agua de lluviaVolumen:16m3

Cartilla de introducción

Autor:Javier Mamani García

Revisión técnica:Juan Pablo Quevedo

Edición:Pedro Felipe Condori Miranda

Daniela Claros Vélez

Fotografías:FAO Bolivia

Diseño, diagramación e ilustración:

Pedro Felipe Condori Miranda

Impresión:Punto de Encuentro

encuentro@entelnet.bo

Depósito Legal:N°

Proyecto: “Construcción de cisternas en las comunidades del municipio de Tarabuco en el departamento de Chuquisaca y en el Municipio de Betanzos del departamento de Potosí”.

GCP/RLA/160/BRA BABY - Cooperación Brasil - FAO

Agradecimientos a:

• Ministerio de Medio Ambiente y Agua » Dra. Alexandra Moreira LópezMinistra de Medio Ambiente y Agua

• Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego » Ing. Carlos Ortuño YañezViceministro de Recursos Hídricos y Riego

Todos los derechos reservados. Se autoriza la reproducción y difusión del material contenido en esta publicación para fines educativos y otros no comerciales sin previa autorización escrita de los titulares de los derechos de autor, siempre que se especifique claramente la fuente. Se prohíbe la reproducción para reventa y otros fines comerciales sin previa autorización escrita de los titulares de los derechos de autor.

©FAO Bolivia, 2015

Agua todo el año para alimentarse sanamente

1

El proyecto “Acceso al Agua en comunidades de los Municipios de Tarabuco, en el Departamento de Chuquisaca, y en el Municipio de Betanzos, en Departamento de Potosí, del Estado Plurinacional de Bolivia” es resultado del diálogo entre Brasil y Bolivia para el desarrollo de actividades de cooperación relacionadas a las tecnologías sociales de acceso al agua y apunta al desarrollo de capacidades de la administración pública boliviana para la implementación de esas tecnologías para beneficio de la población de la región.

La incursión de cisternas de placas prefabricadas es una alternativa para mejorar la calidad de vida de sus habitantes y superar el déficit de agua, en especial en la época de sequía que se prolonga entre 7 y 8 meses al año.

El proyecto ha sido ejecutado por las familias beneficiarias y maestros albañiles capacitados, los mismos que fueron contratados y fiscalizados por los gobiernos municipales, el seguimiento y apoyo técnico fueron realizados por el MMAyA y la administración y coordinación de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO).

El agua como recurso sustentable

2

¿Qué es una cisterna? ■ Es un depósito de agua, está construido

con placas prefabricadas de cemento que captura agua desde el techo y la conduce mediante canaletas (Sistema de Captación de Agua Pluvial SCAP).

■ Tiene una forma cilíndrica o redonda, está cubierta para evitar la contaminación y la evaporación del agua almacenada.

■ Está semienterrada aproximadamente a dos tercios de su altura, para mantener la temperatura del agua fría.

■ Su capacidad de almacenamiento es de 16 mil litros de agua (16 m³) y tiene 3,5 m de diámetro por 1,8 m de alto. Existen cisternas de mayor capacidad utilizadas para la producción agrícola, al igual que comunales o escuelas.

¿De qué tamaño elegir? ■ El tamaño de la cisterna depende de su

uso. Para consumo familiar es suficiente construir una cisterna de 16 m3 de capacidad. Para producción agrícola existen cisternas de 52 m3.

¿Para qué sirve? ■ Para el almacenar agua de lluvia para el

consumo familiar de forma segura y limpia durante la época seca. La cantidad de agua almacenada cubre la necesidad de consumo de una familia de cinco personas durante seis meses.

1 m

3

¿Cuales son las ventajas al construir la cisterna?

■ No necesita mano de obra especializada.

■ Tiene bajo costo.

■ Corto período de construcción.

■ Los materiales y herramientas son fáciles de conseguir dentro de la comunidad y en las ciudades.

■ Permite almacenar agua de diferentes fuentes que tengan agua de buena calidad (lluvia, agua potable, ríos, quebradas, ojos de agua y riachuelos).

■ Reducción del tiempo empleado en transporte y/o búsqueda de agua.

■ Evita el consumo de agua de fuentes no seguras.

¿Dónde construir? ■ Construir cerca de la casa

donde se utilizará para consumo doméstico. El techo debe ser más alto que la cisterna para que el agua caiga por gravedad.

■ No construir cerca de árboles y arbustos, porque las raíces pueden dañar la estructura de la cisterna.

■ No construir cerca de establos, letrinas y basureros, porque puede contaminar el agua almacenada, debe estar a unos 10 m.

4

¿Cuál es la mejor época para la construcción?

■ La época seca, ya que las temperaturas oscilan entre 15 ºC como más caliente y no menores a 10 ºC.

■ La humedad de la época seca favorece el fraguado, para conseguir la dureza y resistencia necesaria.

■ Es importante mojar la estructura (curado) para evitar agrietamientos.

¿Cómo utilizar y cuidar? ■ El agua capturada en la cisterna es para

el consumo familiar.

■ Sacar agua de la cisterna según la necesidad.

■ Realizar mantenimiento periódico como se indica en el calendario de limpieza. (ver página 22)

¿Qué se necesita para la construcción?Los materiales principales son arena, cemento y agua. A continuación se detallan todos los materiales y costos necesarias para la construcción de la cisterna de placas prefabricadas y el Sistema de Captación de Agua Pluvial (SCAP).

5

Materiales y costos de construcción

Nº Descripción del material Cant Unidad P/U Bs P/T Bs

1 Cemento 24 bolsa 55 1320

2 Arena corriente 7 m³ 100 700

3 Gravilla de ¾” 1 m³ 120 120

4 Fierro corrugado 5/1” (8mm) L=12m 7 barra 70 490

5 Alambre de amarre 0,5 kg 16 8

6 Alambre galvanizado N° 12 14 kg 17 238

7 Aditivo impermeabilizante p/mortero (20 litros) 1 balde 320 320

8 Pintura impermeabilizante p/interior 1 galón 220 220

9 Pintura látex blanco 1 galón 60 60

10 Compuerta metálica c/plancha e= ⅛” 1 pieza 120 120

11 Clavos 3” ¼ kg 16 4

12 Puntal de 3” de diámetro de 3 m 1 pieza 45 45

13 Tabla de madera de 0,60 m x 0,30m x 1“ 2 pieza 20 40

TOTAL 3685*(*) Depende de la cercanía de los materiales y el región de construcción. (Precio a Enero 2015)

Sistema de Captación de Agua Pluvial (SCAP)

Estructura de la cisterna

(*) Depende de la cercanía de los materiales.(Precio a Enero 2015)

Nº Descripción del material(Techo de 6m a 2 aguas) Cant Unidad P/U Bs P/T Bs

1 Plancha galvanizada Nº 28 (Ancho 33 cm) 14 m 10 140

2 Alambre galvanizado Nº 18 (rollo) 1 kg 18 18

3 Gancho de sujeción (platina) 10 mm 13 pieza 5 65

4 Clavo de 4” 0,25 kg 16 4

5 Tubo PVC de drenaje de 4” (12 m) 2 barra 50 100

6 Codo de 45º 2 piezas 20 40

7 Codo de 90º 1 pieza 20 20

8 Y (Yee) 1 pieza 40 40

9 Alambre de amarre 0,5 kg 16 8

TOTAL 435*

6

1,8 m

2,5 m

1,75 m 3,5 m 4,5 m

Cuerpo o núcle de

la cisterna

Altura de la tapa

Altura de la

cisterna

Radio de la cisterna

Diámetro de la cisterna

Diámetro de excavación

0,6 m

1 mBajo el suelo

Parámetros técnicos Dim.Diámetros de excavación 4,5 m

Diámetros de la cisterna 3,5 m

Radio de la cisterna 1,75 m

Profundidad mínima de excavación 1 m(*)

(*) Varía de acuerdo a la pendiente y la dureza del suelo.

Parámetros técnicos para la construcción de la cisterna de placas prefabricadas

Punto media aproximado

Relleno de excavación

Espacio entre

ambos Profundidad de excavación

2 m

4 m 0,5 m

1m

Cuando se va a realizar el excavado se debe ubicar a una distancia moderada de la vivienda para el almacenamiento del agua de lluvia. La profundidad seguirá los siguientes parámetros técnicos:

7

Ubicación de las partes prefabricadas de la cisterna para su construcción

A

B

A continuación se muestra la ubicación de cada una de las partes de la cisterna:

Realizar cinco excedentes de cada pieza para evitar imprevistos.

A Placas de pared de posición 1 y 2 42

B Placas de pared de posición 3 21

C Viguetas (sostienen las placas del techo) 21

D Posición de placas de techo con orificios 2

E Posición de placas de techo sin orificios 19

D

C

E

8

50 cm

5 cm

2 cm

60 cm

5 cm

2 cm

35 cm20cm3 cm

50 cm

50 cm50cm

180 cm

3 cm

2 cm

6 cm

55 cm

8 cm8 cm

1 cm14 cm 14 cm

65 cm 60 cm 50 cm

2 cm 2 cm 2 cm

175 cm

2,5 cm

12 cm

8 cm

3,5 cm

3,5 cm

Molde Nº1: Pared

Molde Nº2: Techo

Molde Nº3: Viguetas

Utilizar metal para realizar los tres moldes siguiendo las dimensiones propuestas, soldar cuidadosamente las piezas y proteger con pintura anticorrosiva antes de usar.

Importante: Luego de usar se debe limpiar con un trapo húmedo los restos de la preparación antes de guardar.

Construcción de los moldes prefabricados

9

Placas para la pared

Placas para el techo

Viguetas del techo

Llenar con la mezcla toda el área del molde, compactar para obtener una masa uniforme y sin orificios, sacar el excedente con una regla. Al extraer del m o l d e t o m a r l a s e s q u i n a s cuidadosamente evitando rajaduras o que queden pedazos. Para las placas de la tercera fila se debe realizar un corte de 8 x 8cm en el lado superior derecho.

Rellenar con la mezcla el molde, comenzar por el lado más grande hacia el más pequeño. Compactar con el badilejo para evitar espacios. Extraer del molde tomando de los soportes del medio hacia arriba, evitando que se deformen o quiebren. Realizar un corte circular de 10cm en la placa más grande (realizar solo dos veces, uno para la bomba y otro para la captación de agua).

Colocar la mezcla en el molde hasta la mitad y compactar. Luego cortar fierro corrugado de 8 mm una longitud de 1,85 m, doblar un extremo de 3 cm en forma de “Jota“. Colocarlo en el medio y continuar rellenando. Al extremo más ancho biselar a 2 cm de alto y 8 cm de largo que sera el sostén en la abertura de la tercera placa.

Construcción de elementos prefabricados

3cm

Importante: Para mayor resistencia de las placas dejar fraguar por 10 días, mojarlas constantemente.

8 cm

8 cm

10

Excavación del fondo de fundación

Verificación de resistencia del suelo

Nivelado del suelo de fundación

Cavar una zanja con una profundidad de 1 m utilizando picota, pala y barreta (si hay piedras). Amontonar la tierra al borde de la zanja a unos 30 cm para rellenar la abertura de los lados de la cisterna luego de su construcción. Nivelar la superficie horizontalmente y comenzar la construcción.

Si al terminar de cavar la pala se hunde con poca dificultad es terreno suave, con dificultad terreno semiduro, en ambos casos escavar hasta encontrar suelo duro o colocar una capa de piedra (zampeado). Si es terreno duro y compacto seguir la construcción.

Verificar el nivel con una regla o un tabla de madera rectangular de 3 m y sobre ella un nivel de mano y comprobar en seis lugares diferentes. Si aun esta desuniforme igualarlo. Por ningún motivo rellenar los huecos porque pone en riesgo la estabilidad de la cisterna.

Replanteo para la construcción

11

Parrilla de losa maestra

Faja de losa de fondo

Colocado de placas de la pared

Entrecruza cuatro varillas de fierro corrugado de 8 mm, con un largo de 3,5 m, unir con alambre a la mitad (1,75 m).Colocar el anillo externo formando las circunferencia en el extremo exterior, otro aro a 1,25 m, luego a 75 cm y por último a 25 cm y asegurar con alambre las uniones.

Colocar mezcla de hormigón en la última anilla de la parrilla de losa de fondo con un ancho de 30 cm y al centro con un ancho 60 cm y un espesor de 10 cm en ambos casos. Verificar que estén alineados. Remarcar desde el medio 175 cm, antes de que seque (referencia para las placas de pared).

Colocar las placas sostenidas con ganchos de sujeción, humedecer con agua para mayor adherencia. Emboquilla poniendo una regla metálica atrás de las placas y unir con mezcla mortero. Verificar con la plomada su verticalidad. En la 2da fila dejar una placas sin colocar y dos placas en la 3ra fila para realizar la losa de fondo.

Construcción de la cisterna de placas

25 cm

60 cm

1era �la

2da �la

3ra �la

175 cm

75 cm175 cm 125 cm

30 cm

12

Losa de fondo

Amarrado y tesado de la pared con alambre

Revoque externo de la pared

Construcción de la cisterna de placas

Ingresar por la abertura de las placas no colocadas. La mezcla para la losa de fondo tiene cemento, arena y gravilla (1:3:3), debe tener un espesor de 10 cm porque soportara el peso del cuerpo y el agua a ser almacenada. Nivelar con una tabla de madera rectangular Al finalizar colocar las placas restantes.

Realizar el amarre de las placas de pared con alambre galvanizado N° 12. Dar 8 vueltas a cada fila, a una distancia de aproximada de 7,5 cm. Comenzar desde la parte inferior hasta el borde superior, en esta parte dar varias vueltas para reforzar. Luego tesar todos los alambres de un lado dando una pequeña vuelta son el “tesador“.

Se realiza con una mezcla de dosificación 1:3 (cemento, arena) lo que permite un acabado estético. Se aplican tres capas (agarre, gruesa y afinado o igualado) de un grosor de 1 cm cada una. No cubrir totalmente el alambre reforzado ni las aberturas de sostén de las placas de la parte superior para que se puedan apoyar las viguetas de tapa.

13

Revoque interno de pared y el piso de fondo

Montaje de las vigueta del techo

Colocado de placas de techo

Construcción de la cisterna de placas

Agregar en el agua una solución impermeabilizante (hidrófugo) para la mezcla con el cemento y la arena. Se aplican tres capas (agarre, gruesa y fina), ésta última es la principal capa aisladora de fuga de agua almacenada. El espesor del revoque debe tener 2 cm como mínimo. Rellenar los lados de la cisterna con la tierra excavada a su alrededor.

Colocar un andamio de 4 m de largo, con una viga de 2,2 m de largo y 12 cm de diámetro realizar el encofrado. Clavar a una madera redonda de 54 cm de diámetro por 2,5 cm de grosor. Asentar en el centro y apoyar las vigas del techo en pares para mantener el equilibrio. Sujetar las puntas de las vigas con alambre y verter mezcla de hormigón.

Se realiza inmediatamente después de haber terminado la sujeción de vigas de la cúpula. Definir el lugar donde se colocarán las dos placas con orificios para el ingreso de agua de lluvia y la bomba manual. Colocar primeramente las placas de abajo y en las otras dos apoyarse en el andamio para colocar las placas superiores restantes.

14

Compuerta de ingreso

Cinturón de refuerzo

Revoque exterior del techo

La compuerta de ingreso es colocada antes de realizar el revoque del techo. Ésta debe fijarse muy bien, colocarla al nivel de la apertura del techo. Al mismo tiempo rellenar las 21 aberturas de descanso con la misma mezcla mortero.

Usar una soga de 1,5 cm de diámetro y 14 m de largo alrededor del contorno de la cisterna a una altura de 10 cm. Tensar fuertemente y sujetar la unión de las sogas con alambre de amarre para que no se suelte al momento de colocar la mezcla mortero.

Se debe cubrir todo el techo aplicando las tres capas (agarre, gruesa y fina), para proteger de fisuras u otras anomalías que se pueden presentar. Cubrir con nylon o algún material que impida la perdida de agua durante el fraguado.

Construcción de la cisterna de placas

10cm

15

Importante:Curado de la cisterna

Impermeabilización interior

Impermeabilización exterior

Elementos prefabricados: Dejar fraguar (endurecer) por 10 días, apilar y seguir mojando con agua 2 veces al día. Para la cisterna terminada: Mojar la cisterna dos veces al día durante 15 días. Esperar que la cisterna libre de humedad antes de comenzar a impermeabilizar.

A plicar tres capas de pintura impermeabilizante, esperando el secado de la primera para comenzar la siguiente y así sucesivamente. Esperar por lo menos 8 días de secado sin la presencia de humedad y manteniendo la compuerta abierta.

Limpiar el polvo y otras impurezas con un cepillo. Pintar con látex blanco porque los colores claros reflejan los rayos solares, bajan la temperatura, evitando la evaporación y manteniendo la calidad del agua.

Impermeabilización de la cisterna

16

Construcción de la canaleta de techo

Construcción de la anilla bajante

Construcción de ganchos de platino

Medir el ancho de la caída del techo. Cortar la calamina a esa medida, doblar los extremos a 8 cm y 10 cm que evitan el desborde el agua de lluvia. Revisar que tengan un ángulo de 90°. Hacer un corte a 8cm y 1cm en bisel, doblar y asegurar en ambos extremos para formar la caja. Soldar para mayor resistencia.

Realizar un orificio al extremo de un lados del grosor del tubo PVC. Cortar una plancha de 32 cm de largo y un ancho de 7 cm. Con la tijera realizar 20 cortes de 1 cm a una distancia similar. Las pestañas servirán de sujeción de la anilla a la canaleta intercalando una arriba y otra ahajo.

Utilizar platino de fierro de construcción de 10 mm de ancho y de longitud 55 cm. Llevar al molde de doblado, tomando en cuenta las medidas de la canaleta en sentido transversal.

Sistema de Captación de Agua Pluvial (SCAP)

13 cm8 cm

10 cm

90°

8 cm

6 cm

11 cm

14 cm 9 cm

5 cm

7 cm3 cm

17

Colocado de los ganchos de sujeción

Colocado de la canaleta de techo

Colocado de la bajante hacia la cisterna

Colo c ar ganchos d e su je c ión aproximadamente a cada 1 m de distancia, la cantidad que se necesitara dependerá de la longitud de la canaleta.

Sujetar uno por uno los ganchos de sujeción a la pared y al techo. Revisar la caída y conexiones con las bajantes si es posible con agua. Si es necesario reforzar la sujeción de las esquinas con alambre galvanizado en los clavos de la calamina o en el interior de las tejas

En la anilla de la canaleta se coloca el codo o semicodo según sea el caso, medir la distancia hasta el orificio de la cisterna y cortar el tubo PVC (bajante). Colocar el codo para el ingreso a la cisterna. Una vez instalados los componentes se puede realizar la captación de agua.

Colocado del SCAP a la vivienda

18

Bomba hidráulica manual Modelo Nº 1

Partes que la componen

Funcionamiento

Esta bomba hidráulica tiene varias partes para ensamblar. Por su tamaño se ajusta exactamente a la abertura de la cisterna. No necesita ninguna acción adicional al finalizar su colocado.

Están compuesto por cuatro partes principales: a)Base de soporte a la cisterna, b)Manija de succión, c)Tubo de salida de agua succionada y d) Válvula antiretorno.

Para extraer el agua bombear varias veces hasta que salga el agua, no es necesario ejercer demasiada fuerza. Para un óptimo rendimiento bombear en cuatro posiciones diferentes (en forma de cruz). Desechar los dos primeros chorros de agua extraída.

Construcción de bomba hidráulica manual

a

d

b

c

19

Bomba hidráulica manual Modelo Nº 2

Partes que la componen

Funcionamiento

Se ensambla fácilmente. Al ser más delgada se necesita de un toquito de madera para que se sostenga en el orificio. Es necesario perforar en la parte superiro una de las paredes para la manguera de extracción de agua.

No olvidar que para su instalación se separa en tres partes: a)Manija de succión, b)Salida de agua succionada y c) Válvula antiretorno.

Tapar con el dedo el orificio de salida de agua y comenzar a bombear hasta que salga agua. Realizar el bombeo a cuatro lados en forma de cruz y no solo en una sola posición, de esta forma se evita el desgaste. Desechar los dos primeros chorros.

Construcción de bomba hidráulica manual

a

b

c

Calendario de limpieza

Acción Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Al �nalizar la época seca e inicio de temporada de lluvia: Antes de la época de lluvias se deberá limpiar el techo, canaletas, salida de la bajante y tanque de almacenamiento.

Mensual (cada mes): Limpiar el área adyacente al tanque de almacenamiento, quitando malezas (plantas, hierbas) y materiales inservibles que puedan convertirse en criaderos de vectores.

Semestral (cada 6 meses): Verificar si hay fugas en el tanque, accesorios y bomba, reparar en caso de ser necesario.

Semanal: Verificar la existencia de insectos y pequeños animales que aniden en el Sistema de Captación de Agua Pluvial (SCAP) y eliminarlos.

Semestral (cada 6 meses): Limpiar el interior del tanque.

1

2

3

4

5

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

22

Viceministerio de Recursos Hídricos y Riego

Calle 14 Nº 8008, Calacoto(entre Sánchez Bustamante y Julio Patiño)Teléfono: (592) 2114455 Fax: 2121705Correo electrónico: fao-bo@fao.orgPágina Web: www.fao.org.boLa Paz – Bolivia

Calle Héroes del Acre Esquina Conchitas Nº 1778Teléfono. Fax (591-2) 2117391-2124484www.cuencasbolivia.orgLa Paz-Bolivia