concreto celular
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INDICE:
1. ANTECEDENTES DEL CONCRETO CELULAR. 2. SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA PLACAS ALIGERADAS
(VIGUETAS METALICAS – TABELON CELULAR. 3. SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA PLACAS ALIGERADAS
(VIGUETAS CONCRETO – BOVEDILLAS ELABORADAS EN CONCRETO CELULAR.
4. SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA VIVIENDAS ELABORADAS CON
BLOQUES DE CONCRETO CELULAR CON PERFORACIÓN VERTICAL – MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL.
DESARROLLO:
GRUPO CONCRETOS CELULARES LTDA. (Alta Tecnología en Concretos).
1. ANTECEDENTES DEL CONCRETO CELULAR Y EL CONCRETO LIGERO (Europa, Estados Unidos y América
Latina). Grupo Concretos Celulares Ltda. Colombia.
Foto: Planta Colombia. Aun cuando el concreto ligero se ha hecho ya bastante conocido en los últimos años no representa en ningún caso una nueva clase de material para la construcción. A fines del siglo XIX se utilizó en los Estados Unidos de Norteamérica, en Inglaterra y en muchos otros lugares, se empleo con agregado de escoria de hulla y con aire encapsulado. Su empleo no se limito a viviendas y habitaciones populares de bajo costo, sino que también se utilizo en ciertas partes de edificios y monumentos, tales como el museo británico terminado en 1907. También se sabe que los romanos usaron frecuentemente una forma de concreto ligero en sus construcciones: tal es el caso de la cúpula de 44mt, del diámetro del Panteón, en roma, construida en el siglo II D.C. La cual se compone en gran parte
de concreto colado “in- situ” a base de agregado de pómez. A mediados de la década de los treinta, la escoria espumosa de los altos hornos se introdujo en Inglaterra, desde entonces se a usado mucho como agregado de peso ligero. Antes de la última guerra mundial, el concreto base de espuma se utilizaba en el Reino Unido, principalmente en la fabricación de bloques para muros que no fueran de carga, aunque, el concreto ligero se pudo utilizar finalmente, para elementos de carga. Con la experiencia obtenida posteriormente, el concreto de agregados ligeros ha sido utilizado más recientemente o para elementos estructurales de concreto reforzado y en algunos casos para elementos de concreto pretensado.
Foto: Bloques de Concreto Celular Planta México. Paralelamente al desarrollo del concreto de agregado de peso ligero se fue efectuando un proceso similar con el concreto aireado. Por primera vez se produjo el concreto aireado con bomba generadora de espuma en Suecia en 1929, y su empleo durante los primeros años se destino exclusivamente a la fabricación de bloques. Las mejoras de sus propiedades condujeron al desarrollo de unidades reforzadas, de suerte que hoy en día más de la mitad de la producción de concreto aireado en Suecia, se hace en esta forma. No fue sino por el año de 1950 se introdujo en Inglaterra el concreto aireado para elementos de carga y por casi diez años no se tenía más que una sola fábrica dedicada únicamente a la producción de bloques, actualmente en Gran Bretaña existen por lo menos veinte o más fábricas. En Gran Bretaña el concreto ligero se fabricaba con escoria de termoeléctricas a base de carbón, pero la gran aceptación del material obligo a que la demanda
creciera acabando con las pocas existencias que habían de polvo de ceniza, a raíz de esto se implemento el concreto ligero a base de espumas naturales de origen animal o vegetal (sangre de mataderos de animales o plantas con altos contenidos de proteína) que permitieran el encapsulamiento del aire, por tanto, la industria del concreto esta basada en gran parte en una reorientación radical de las provisiones disponibles de materiales, para ser seguido presumiblemente por una reorganización de los precios base en la industria. En el pasado, la disponibilidad de varios materiales como la escoria de hulla y el carbón retardaron el desenvolvimiento de otro tipo de agregado como es el de la adición de espuma.
Foto: Casa de Campo madera concreto celular Planta Colombia En Alemania a raíz de la segunda guerra mundial provoco un agotamiento de agregado como la piedra pómez a las industrias productoras de bloques y precolados y por el uso acrecentado del concreto colado in-situ como la industria (Schüttbeton) que se ha hecho en la Alemania occidental y en otros países, sufrió una gran crisis debido al abastecimiento del material de cantera, por lo tanto tubo una gran acogida la iniciación de agregados a base de espuma. Una cantidad limitada de arcilla expandida también se esta fabricando por un proceso de espuma cerca de Hamburgo, basándose en un proceso Danés. La ampliación de la producción de agregado ligero en Alemania con la adopción de técnicas ya probadas y desarrolladas en Inglaterra se encuentra también en activo desarrollo, a demás, se dispone de un volumen considerable de productos precolados y curados en autoclave, procedente de un buen numero de fabricas de concreto aireado o espumado que trabajan con asistencia técnica sueca.
Foto: ensayos PIRKA 7 y 10 (Todocemento Lima Perú).
En Francia, la mayor parte de producción de agregado de peso ligero existe en torno a la industria de hierro de la provincia de Alsacia; las escorias espumosas se están produciendo por medio de la utilización de métodos y normas Británicas. En los Estados Unidos de Norteamérica el desarrollo en gran escala del concreto ligero fue más rápido que en ninguna otra parte, debido principalmente a que el enorme tamaño de este país origina altos costos de transporte para mover materiales pesados a través de grandes distancias para llegar a los sitios de las obras; este factor también debe ser aumentado al de los costos de la mano de obra relativamente altos. Aunque no parece existir escasez de agregados estos se encuentran a distancias considerables de los centros de prefabricados; es entonces cuando resulta más económico el uso de agregados a base de espumas producidos en la misma planta. Estos factores han conducido al desenvolvimiento más tecnificado del uso del concreto celular. En cierta forma el desarrollo de todos los tipos de concretos ligeros y principalmente el de base de espuma en los países de Europa oriental y Asia esta supeditado a los mismos factores que en los Estados Unidos de Norteamérica, en ellos también se tienen grandes distancias de transportes, grandes necesidades por satisfacer en tiempos relativamente cortos y una gran variedad de materias primas tanto naturales como artificiales. El desarrollo del concreto ligero en esos países esta favorecido en gran parte por las políticas de inversión de capitales, las cuales no requieren forzosamente que el capital invertido obtenga buenas utilidades. A demás de las necesidades normales de nuevos edificios tanto en uso industrial como para habitación en estas grandes áreas subdesarrolladas, existen en Europa
oriental una gran escasez de habitaciones y construcciones en general, debido a los efectos de la guerra. Por ello, tanto la producción de agregados de peso ligero (principalmente escorias espumosas y arcillas expandidas) como la de concreto aireado o celular a tomado gran auge, de manera que ahora se efectúa en gran escala. El desarrollo de nuevos tipos de concretos ligeros como el celular, y el uso creciente de tales materiales de construcción se ve reflejado, y al mismo tiempo alentado y ayudado, por el trabajo de investigadores de muchas “instituciones de investigación” en todo el mundo. En Gran Bretaña, se inicio este trabajo en el “Building Researh Station”, donde Lea, Parker, Newman, Nurse, Bessey y otros llevaron a cabo una serie de estudios experimentales sobre la manufactura y propiedades del concreto celular y de otros agregados de peso ligero. Estas investigaciones fueron, en realidad, ampliadas al uso del concreto ligero para fines estructurales por Thomas, pero con la guerra dicho trabajo tubo que ser suspendido para continuarse muchos años después. Entre tanto, la “Building Researh Station” y algunos otros centros de investigación, habían logrado el uso de nuevos tipos de agregados hecho con las cenizas de polvos combustibles, cuyo desecho era un problema para las plantas termoeléctricas.
Foto: Bloques DIVICEL construcción Planta: AG BOLIVIA. En los Estados Unidos de Norte América las investigaciones precursoras hechas por el “National Bureau of Standards”, sobre las propiedades del material de un gran número de agregados de peso ligero de distintos tipos y de los concretos ligeros hechos con tales agregados fueron seguidas por los laboratorios de la “ Porthand Cement Association”, de Chicago, en donde Shideler y otros
investigadores realizaron programas de investigación sobre la aplicación estructural de estos materiales. A ellos se unieron también otros investigadores que trabajaron en laboratorios de varias universidades Norteamericanas, entre quienes figuran primeramente Richart y Jensen, de Illinois, seguidos por otros investigadores de las universidades de Texas, Ohio y Oregon. Estas personas se ocuparon principalmente de estudiar el comportamiento de varios tipos de particulares de concretos con agregados de peso ligero. En Alemania las investigaciones se han concentrado principalmente en los concretos aireados espumosos o celulares. Entre los primeros principalmente el “Instituto de Investigaciones de la Industria del Cemento” en Düsseldorf. Y el “ Instituto de Investigación de las Escorias” en Rheinhausen. En la Unión Soviética las investigaciones sobre el concreto ligero son llevadas a cabo principalmente por los institutos de investigación de la construcción Leningrado y Moscú, aunque últimamente el interés de las Repúblicas más recientemente desarrolladas en la federación se observa en las publicaciones que tratan de los materiales locales; en especial, del tipo de arcillas sinterizadas. El uso de concreto espumado para tableros muy grandes y las consecuentes dificultades para proporcionar autoclave o hornos de secado de tamaño adecuado, han sido los temas de investigación en una escala industrial. Las normas locales sobre las construcciones y adecuaciones en concreto celular en algunos países no están totalmente definidas, por lo tanto se debe tener cuidado a la hora de fijar manuales y códigos muy rígidos, ya que, no permiten la aplicación del concreto ligero o celular en estructuras que aparentemente sean impropias, lo mismo que las normas no deben ser lo suficientemente flexibles ya que esto ocasiona el deterioro de las estructuras y por ende la no aceptación del producto.
Foto: Bloques DIVICEL como aligerados en palcas de entrepiso Planta Concretos Celulares Ecuador.
En Latino América existen 2 tipos de producción de concreto celular, el sistema de polvo de aluminio, en donde, países como Argentina, Brasil, México y Chile poseen franquicias de empresas europeas para la producción y comercialización de estos productos y hasta hace no mas de 10 años, ha entrado con fuerza la producción y comercialización de productos de concreto celular a base de espuma preformada, principalmente en Brasil ha tenido gran acogida este producto y es muy utilizado para la construcción de viviendas sociales de un nivel con moldes metálicos perimetrales, en Argentina, el producto ha sido empleado principalmente para el relleno de pisos, contra pisos, carpetas de nivelación y últimamente para la construcción de viviendas, básicamente ha tenido mas desenvolvimiento este concreto en estas zonas debido a las normas locales que exigen las construcciones con niveles de aislación térmica por las condiciones climáticas extremas;
Foto: Colado de concreto celular sobre lamina colaborante, bajo peso y aislante térmico.
En Venezuela, ha sido utilizado, ya hace algunos años, el concreto celular para la construcción de cubiertas sobre sistemas de lamina colaborante, el cual, ha resultado un éxito por el bajo peso (carga muerta), por lo general casi en todos los países de Latino América, ya ha sido empleado el concreto celular en proyectos importantes, tal es el caso de los Aeropuertos, en donde se han colocado cientos de m3 en sus estructuras como protección acústica y por su beneficio de bajo peso, nuestro Grupo Concretos Celulares Ltda. ha estado desarrollando, investigando y mejorando los sistemas de construcción con concreto celular, logrando crear una red en toda Latino América de empresas productoras de concreto celular, con esto
se ha mejorado la comunicación entre los diferentes desarrollos de esta tecnología en las diferentes plantas productoras del material. En Latinoamérica aún existe un muro invisible para el desarrollo del concreto celular, ya que, la idiosincrasia del consumidor opta por los sistemas tradicionales pesados, es por esto, que la divulgación del concreto celular debe comenzarse a partir de sus propiedades físicas y bondades económicas. Bibliografía: LITGHTWEIGHT CONCRETE. 1963 Editorial Limusa – Wiley S.A. 1967
KINNIBURGH, W. 1948: A Work study in block laying, National Building study technical paper N°1 Londres. Her Majesty´s stationery office. CONCRETE – STEEL BARGES. 1943
CENTRAL STATISCAL OFFICE. 1961
Concretos Celulares
Ltda.
www.concretoscelular
es.com Derechos Reservados 2002, derechos de Autor: registro 6113. Información General:
ING: JAVIER SANABRIA.
GERENTE TECNICO. CONCRETOS CELULARES LTDA.
WWW.CONCRETOSCELULARES.COM
BOGOTA COLOMBIA.
2. SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA PLACAS ALIGERADAS (VIGUETAS METALICAS – TABELON CELULAR.
GRUPO CONCRETOS CELULARES LTDA.
(Alta Tecnología en Concretos).
El sistema de viguetas METALICAS FORLIN y aligerados de concreto o arcilla es muy usado en la actualidad, sin embargo, este sistema ha sido perfeccionado por las plantas de
concreto celular del grupo, aportando una alternativa más para el mercado constructor, las plantas que han desarrollado estos sistemas son:
Colombia:
Perfil Metálico tipo FORLIN. El sistema de entrepiso PLACA LISTA, consiste en la colocación de perfiles METALICOS
FORLIN, los cuales, se apoyan sobre los muros con distancias máximas entre apoyos de
4.20 metros, sobre los perfiles METALICOS FORLIN, se colocan los TABELONES, los cuales,
aligeran la placa de entrepiso y sirven como formaleta para la colocación del concreto
estructural (3.000 psi), como refuerzo del concreto estructural se utiliza una malla
electrosoldada con un diámetro de acuerdo a la luz entre apoyos.
Para la construcción de la PLACA LISTA: 1. Coloque el perfil METALICO FORLIN apoyado sobre los muros o la estructura de
la edificación y con una luz máxima de 4.20 mts, estos perfiles deberán estar soportados por parales o apoyos temporales.
Foto: colocación de los perfiles FORLIN sobre la estructura de la edificación. 2. Coloque cuidadosamente los TABELONES CELULARES, sobre los perfiles de colmena
hasta cubrir completamente la placa de entrepiso.
Foto: Colocación de los TABELONES CELULARES sobre los perfiles metálicos FORLIN,
mínimo acabado inferior de la placa.
3. Colocar la malla electrosoldada y las conexiones hidro sanitarias (si es el caso), colocar planchones de madera para poder realizar estos trabajos, no es aconsejable apoyarse sobre el TABELON CELULAR.
Foto: colocación de la malla de refuerzo de la placa y las conexiones hidráulico sanitarias.
Foto: colocación de planchones de madera para apoyar los andamios, escaleras y para
poder ejecutar diferentes trabajos sobre la placa.
4. Colocar el concreto de 3.000 psi, sobre la placa, con espesores mínimos de 5 cms, para luces cortas entre apoyos.
Foto: colocación del concreto de 3.000 psi.
Foto: apoyos temporales mientras se coloca el concreto estructural, posteriormente son retirados.
Foto: placa terminada y afinada, si es cubierta es necesario proceder a un
tratamiento de impermeabilización. El sistema de placas de entrepiso conformado por los perfiles metálicos FORLIN y el TABELON
CELULAR, permiten: un montaje fácil y rápido, no requiere formaletas, es económico, liviano y
sismo resistente, permite una obra limpia, no requiere elementos o herramientas especiales para
su instalación, otorga un buen acabado inferior y se modula fácilmente a cualquier área.
3. SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA PLACAS ALIGERADAS (VIUETAS
CONCRETO – BOVEDILLAS ELABORADAS EN CONCRETO CELULAR.
GRUPO CONCRETOS CELULARES LTDA. (Alta Tecnología en Concretos).
El sistema de viguetas prefabricadas y aligerados de arcilla o concreto es muy usado en la actualidad, sin embargo, este sistema ha sido perfeccionado por las plantas de concreto celular del grupo, aportando una alternativa más para el mercado constructor, las plantas que han desarrollado estos sistemas son:
México: el cual, ha desarrollado el sistema de bovedilla en concreto celular cumpliendo con la norma mexicana.
Ecuador: la producción de bloques DIVICEL, ha obtenido otro enfoque, no solo funciona para muros divisorios, si no, que ingeniosamente ha sido utilizado en el sistema de placas de entrepiso, dándole al producto DIVICEL, una aplicación más.
Foto: viguetas prefabricadas con tri acero a la vista y como complemento DIVICEL, el cual, ha sido adaptado al sistema con luces entre apoyos de 70 cms. Venezuela: la utilización del sistema de arcilla expandida es muy utilizada en cubiertas como
complemento de las viguetas de concreto, sin embargo, son ahora fabricadas en concreto celular, las cuales, aportan una solución alternativa a este gran mercado en desarrollo. Fotos: Sistema de viguetas bovedillas con placas de 70 * 60 * 5 cms, reforzadas con malla electro soldada de 5 mm.
4. SISTEMA CONSTRUCTIVO PARA VIVIENDAS ELABORADAS CON BLOQUES DE CONCRETO CELULAR CON PERFORACIÓN VERTICAL – MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL.
GRUPO CONCRETOS CELULARES LTDA. (Alta Tecnología en Concretos).
Para la construcción de viviendas en CONCRETO CELULAR, existen varias alternativas:
Colados en sitio con moldes perimetrales. Mampostería estructural.
Construcción de pórticos de concreto o metálicos y cerramientos en bloques de CONCRETO CELULAR.
En este resumen presentaremos la opción de la construcción de viviendas bajo el modelo de MAMPOSTERIA ESTRUCTURAL.
CONSTRUCCION DE VIVIENDA SISMO RESISTENTE EN MAMPOSTERIA
ESTRUCTURAL.
Construcción de una vivienda en CONCRETO CELULAR proyectada a 2
niveles. Propietario: GRUPO AGIMSA MONCLOVA MEXICO.
Director de Proyecto: Ingeniero Rolando Aguayo. (REBASA Área de Investigación y
Desarrollo). Asesoría: Ingeniero: Javier Sanabria. (Grupo Concretos Celulares Ltda).
Fecha: Diciembre 15 de 2005. Tiempo de Ejecución: 25 días.
Arquitectura 1 nivel.
Arquitectura 2 nivel, el propietario termina la vivienda.
Planta Primer y segundo Nivel (Ampliación).
1. CIMENTACION: La cimentación es un factor fundamental en la construcción de
viviendas de mampostería estructural, ya que, la modulación juega un papel
importante a la hora de llenar, de concreto normal, las perforaciones verticales del
bloque. Luego de verificar la capacidad portante del suelo y de la compacidad del
mismo, procedemos a construir una cimentación con vigas rectangulares de
concreto normal.
Foto 1: Demarcación de la cimentación para ser llenada posteriormente con concreto de cimentación (concreto y piedra gruesa).
Foto 2: Zanjas de cimentación llenas de concreto (cemento, agregado grueso y
fino y piedra), es importante dejar los pases de los drenajes entre el concreto de cimentación.
Foto 3: Construcción de la viga rectangular sobre el concreto de cimentación.
Luego de verificar las dimensiones procedemos a colocar los hierros de arranque de columnas, en este caso, ciertas celdas del bloque (según el cálculo estructural), van reforzadas y coladas con concreto normal.
Foto 4: Esquema General de la interacción entre la cimentación, el bloque
de perforación vertical y las columnas ahogadas.
2. LEVANTAMIENTO DE MUROS: Una vez colada la viga de cimentación, se procede a
levantar los muros con el Bloque de CONCRETO CELULAR (DENSIDAD: 800 KG.M3,
F´C28: 35 KG.CM2), los hierros de columna que vienen de la cimentación deben
coincidir al centro de las celdas de los bloques de CONCRETO CELULAR. Es
importante tener en cuenta que no es permitido doblar los hierros para hacer
coincidir, a la fuerza, con las perforaciones del bloque de CONCRETO CELULAR.
Foto 5: Levantamiento de la primera hilada, los hierros deben quedar centrados en
las perforaciones verticales del bloque.
Foto 6: El bloque de CONCRETO CELULAR, se coloca del tal modo que las celdas coincidan con los hierros verticales que están sujetos a la cimentación.
Foto 7: Colocación del Bloque de perforación vertical en concreto celular según la
modulación arquitectónica.
Foto 8: La construcción de los muros se puede realizar con bloques de 30 cms de largo o
con bloques de 60 cms de largo, esta ultima medida proporciona una mayor velocidad de
construcción, para ver mas información de estos productos revise : BLOQUES DE
MAMPOSTERIA MEXICO.
Foto 9: Una vez alcanzada la altura de diseño de todos los muros se procede al llenado de las celdas con concreto estructural reforzado con varilla. 3. REFORZAR LOS BLOQUES.
Cundo los muros han alcanzado su altura de diseño, se refuerzan aquellos bloques que tienen varilla desde la cimentación, para lograr la altura del hierro se traslapa el refuerzo.
4. MONTAJE DE LA PLACA DE ENTREPISO LIVIANA TIPO FORLIN Y PLAQUETA EN CONCRETO CELULAR. En este ejercicio se considera una cubierta temporal, ya que, posteriormente se convertirá en una placa de entrepiso, para tal fin se colocan los perfiles tipo FORLIN, se montan las losetas de concreto celular, las cuales son de (0,90*1* 0,08 metros), densidad: 850 kg.m3, con refuerzo en malla electro soldada 15 *15 de 6 mm. F´c placa unidad: 300 kilos por unidad. Posteriormente se construye la placa estructural de 6 cms. con refuerzo y concreto de 3000 lbs. Vale la pena recalcar que esta cubierta ¨temporal¨ tiene un comportamiento térmico excelente, logrando controlar los cambios bruscos de clima o los controlando los climas en extremo cálidos o fríos, recordemos que el 70% del calor se filtra por el techo de la edificación.
Foto 14: placas de concreto celular para la construcción de una placa de entrepiso.
Foto 15: Montaje de los perfiles tipo FORLIN, estos perfiles quedan simplemente
apoyados en los muros y embebidos dentro de la viga corona, con el fin de colar o fundir el concreto estructural sobre las losetas y que llene la viga corona en el mismo proceso, de
este modo se garantiza la conformación de un solo elemento estructural monolítico.
Foto 16: Montaje de las losetas de concreto celular, es importante la modulación de la placa de entrepiso de la vivienda para maximizar el uso de los perfiles y de las placas
aligeradas.
Foto 17: vista del perfil apoyado sobre el muro y embebido entre la viga corona, posteriormente se encofra o testerea el perímetro de la vivienda para colocar el concreto
estructural.
Foto 18: colocación de los testeros o encofrados laterales para colar o fundir la viga corona, nótese la colocación del acero de refuerzo sobre las plaquetas de concreto
celular y la colocación de la tubería eléctrica, de otro lado se aprecia la continuidad de los aceros verticales para la construcción posterior del segundo nivel.
Foto 19: es importante la colocación de maderas o ¨planchones¨ para poder caminar por
ellos y poder transportar y colocar el concreto, las placas de concreto celular solo sirven
para aligerar el conjunto, por lo tanto, se recomienda no apoyarse directamente sobre
ellas, de otro lado es importante la colocación inferior de apoyos temporales (parales
metálicos o maderos apoyando los perfiles metálicos) mientras se carga la placa con el
concreto estructural.
Foto 20: luego de 12 horas (o cuando la placa termine su curado inicial), se recomienda la
aspersión de abundante agua y la protección de la placa de los rayos directos del sol, esto se debe hacer por lo menos durante los siguientes 3 días mientras la placa termina su
proceso normal de hidratación, de otro lado, se denota en la fotografía la continuación de los aceros verticales que conectan la cimentación con la viga corona y por lo tanto, con la
placa de entrepiso a través de los perfiles metálicos tipo FORLIN.
Foto 10: colocando los refuerzos y traslapándolos con el hierro que viene desde
cimentación.
Foto 11: se llenan las celdas con el concreto estructural y con el acero de refuerzo se compacta, para garantizar que el colado llegue hasta el fondo de la celda del bloque se
hace una pequeña perforación en la parte inferior del muro (LLAMADA RATONERA) esto permite controlar la homogeneidad del llenado.
Foto 12: Ratonera.
Foto 13: una vez reforzadas las celdas estructurales se construyen los dinteles (vigas de
soporte de vanos en ventanas y puertas) y se enluce, pañeta o revocan los muros.
Luego de colocar y realizar el vaciado de la losa ligera en el sistema metálico y tabelón celular, se dan los respectivos acabados.
Foto 14: vivienda terminada.
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