estructuras de concreto para contener lÍquidos · 2020. 7. 17. · aci 350-06 cÓdigo de diseÑo...

ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA CONTENER LÍQUIDOS▪ ANTECEDENTES

Problemas:1. Fisuras en las paredes2. Mala calidad de la

construcción

Tanque de agua potable


Problemas:1. Fisuras en la losa aligerada2. Tubería de electricidad

atravesando la losa3. Mala calidad en la

construcción

Piscina en un 7mo piso

Fisuras en la losa

Viguetas de sección irregular y tubería atravesando la losa


Problemas:1. Fisuras en los muros2. Muro con deformación (alabeo)3. Sin recubrimiento protector en el interior

PTAR en la industria de alimentos

Fisuras

PROBLEMAS FRECUENTES EN SÓTANOS

Semisótano Edificio de Apartamentos en Cartagena:Filtraciones en Juntas (Nivel freático a 50 cm).


6

Edificio de apartamentosMala calidad del concreto, fisuras y humedades.


Edificios de apartamentosFiltraciones y humedades en sótanos.

▪ Para 2050:> 70% de las personas vivirán en ciudades.

▪ Ubicaciones de ciudades cercanas al agua.▪ Alto nivel de agua subterránea.▪ Área concentrada, sin espacio▪ Infraestructuras construidas bajo tierra

TENDENCIAS Y DESAFIOS: Urbanización

VIDA DE SERVICIO / DURABILIDAD

Sin impermeabilización:Esructura expuesta nivel freático sin sistema impermeable

Sistema A: Estructura protegida con sistema de impermeabilizacion grado bajo

Sistema B: Estructura protegida con un sistema de impermeabilizacion de grado medio

Sistema C: Estructura protegida con un sistema de impermeabilizacion grado alto

98 – 99 %

1-2 %

80%

Un Sistema de impermeabilizacion confinable, reduce sustancialmente el costo total para el dueño dutante la vida

de serviccio de la estructura

Inversión del Sistema de impermeabilizacionversus

Inversión total de trabajos civiles

Las Filtraciones causan el 80% de los daños dando como resultado altos costos de mantinimineto y

reparacion

Costo total para el dueño

▪ Profundidad de la cimentacion

▪ Nivel Freatico / Altura lamina de agua

▪ Condiciones del suelo▪ Contaminacion del suelo▪ Temperatura▪ Esfuerzos mecanicos▪ Metodos de construcción

Influencias predecibles

▪ Construcción nueva

▪ Impermeabiliza y protege el concreto

▪ Durabilidad de baja a muy alta

Integral Aplicación externa Aplicación Interna

▪ Construcción nueva

▪ Impermeabilización (ventilada)

▪ Alta durabilidad ( en suelos no agresivos)

▪ Trabajos de rehabilitación

▪ Durabilidad limitada

Estrategias de impermeabilización y conceptos

Membranaspreformadas

Membranas líquidas en sitio Juntas impermeables

Morteros impermeables

Aditivos impermeables Inyeccionesrecubirmientos

Tecnologías

Características de desempeño para diferentes sistemas de impermeabilización:

▪ Desempeño técnico (impermeabilidad según exposición)

▪ Durabilidad - Confiabilidad (nivel seguro)

Diferenciación de las tecnologías de impermeabilización

Sistema integral de impermeabilización:

▪ Concreto impermeable

Sistemas impermeables aplicados externamente:

▪ Membranas compartimentos

▪ Membranas adheridas pre y post aplicadas

▪ Membranas liquidas

▪ Morteros impermeables (en combinación con sistemas de drenaje)

▪ Sistemas combinados

Método de construcción

CÓDIGOS APLICABLES…

FUNCIONALIDAD

Ejemplos de códigos internacionales en cimentaciones impermeables y estructuras estancas:▪ Norma Alemana DIN EN13967▪ Norma Suiza SIA 272 / 271▪ Norma Europea EN13967▪ Norma Británica BS 8102▪ ACI 350

BS8102-09CÓDIGO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN PARA LA PROTECCIÓN DE ESTRUCTURAS SUBTERRÁNEAS EXPUESTAS A NIVEL FREÁTICO

TABLA DE CLASIFICACIÓN DEL NIVEL DEL AGUA

ALTOEl nivel del agua se encuentra siempre por encima de la parte inferior de la base de la cimentación

VARIABLENivel del agua fluctua de forma permanente

BAJOEl nivel del agua se encuentra siempre por debajo de la parte inferior de la base de la cimentación

BS8102-09CÓDIGO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN PARA LA PROTECCIÓN DE ESTRUCTURAS SUBTERRÁNEAS EXPUESTAS A NIVEL FREÁTICO

TIPOS DE USO EN CIMENTACIONES

GRADO 1 - USO BÁSICOMUY HÚMEDOAlgunas filtraciones y zonas húmedas son tolerablesParqueaderos, Cuartos de máquinas (excluyendo equipoeléctrico), talleres.

GRADO 2 - USO SUPERIORHÚMEDOZonas húmedas son tolerablesCuarto de máquinas y talleres que requieran un ambiente más seco que el Grado 1

GRADO 3 - HABITABLESECONo se aceptan filtraciones ni humedadesNo se acepta humedad. Usos residencial y comercial.

ACI 350-06 CÓDIGO DE DISEÑO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO QUE CONTIENEN AGUA O LA AÍSLAN

ALCANCE: Diseño estructural, selección de materiales y construcciónde todas las estructuras de concreto que van a estar en contacto conagua o cualquier líquido.

▪ Estructuras de transporte, almacenamiento, y tratamiento.▪ Cimentaciones ▪ Cubiertas

Las estructuras que son concebidas para ser impermeables deben serdiseñadas usando el ACI-350 en lugar del ACI-318 (Código deConstrucción).

CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y CONSTRUCTIVAS

CALIDAD DEL CONCRETO….

ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA CONTENER LÍQUIDOS▪ CALIDAD DEL CONCRETO:

VARIABLES: Calidad de los agregados, clima, tipo de cemento, transporte y condiciones de colocación.

Diseño de Concreto - Sistema Watertight Concrete

Criterio Rango

Mínimo contenido de cementante 320 - 360 Kg /m³

Máxima relación A/C 0.42 - 0.48

Agregados de hormigón (arena, grava)Tamaño máximo aprox 32 mm

1.700 -2100 Kg /m³

Reductores de agua de alto rango 0.60 - 1.2 % Superplastificante

Aditivos Adicionales

Bloqueador de porosCristalizacion

Control de retracción Humo de silice

Trabajabilidad Depende de los requerimientos de la estructura (Generalmente elementos muy reforzados 10 -

12 cm )

ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA CONTENER LÍQUIDOS

▪ CALIDAD DEL CONCRETO:

El concreto debe ser capaz de acomodarse entre las barras de acero y las cintas de PVC sin generar hormigueros.

Tabla 4.1- Guía de anchos de fisura razonable, para el concreto reforzado bajo cargas de servicio.

Debe esperarse que una porción de las fisuras en la estructura excedan estos valores. Con el tiempo, una porción significativa puede exceder estos valores. Estas son guías generales para el diseño que deben usarse conjuntamente con un sano juicio de ingeniería.


pulg. mm

Aire seco o membrana protectora 0.016 0.41

Humedad, aire húmedo, suelo 0.012 0.30

Químicos para deshielo 0.007 0.18

Agua de mar, zona de salpique, ciclo húmedo y seco 0.006 0.15

Estructuras de retención de agua 0.004 0.10

Ancho de fisuraCondición de exposición

*

ACI 224R-CEB-FIP

*Excluye a tuberías sin presión

ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA CONTENER LÍQUIDOS▪ Espesores mínimos de los muros (ACI 350.2R-04):

Tabla 2.1 – Espesores de los muros y ubicación del acero de refuerzo de acuerdo al tipo de vaciado/colocación del concreto

Descripción Altura del muro Espesor mínimo Ubicación acero de refuerzo

Concreto vaciado en el

sitio

Más de 3m 30cm Ambas caras

Entre 1.2m y 3m 25cm Ambas caras

Menos de 1.2m 15cm Centro del muro

Concreto prefabricado1.2m o más 20cm Centro del muro

Menos de 1.2m 10cm Centro del muro

¿Y EL DISEÑO DE LA IMPERMEABILIZACIÓN?

ESTRUCTURAS DE CONCRETO PARA CONTENER LÍQUIDOS▪ LA IMPERMEABILIZACIÓN ESTRUCTURAL

Si se consideran todas las condiciones de carga adecuadas, el diseño debe proveer una adecuada seguridad y servicio de la estructura, con una expectativa de vida entre 50 y 60 años. Algunos componentes de la estructura, como los materiales en las juntas tienen una menor expectativa de vida y requerirán mantenimiento o reemplazo.


ACI 350.2R-04

▪ DISEÑO IMPERMEABILIZACIÓN

ACI 350.3-06


ACI 350.2R-04

▪ LA IMPERMEABILIZACIÓN ESTRUCTURAL


Documentos adicionales

JUNTAS EN LOS MUROS Y LOSAS…….


Juntas de expansión

Juntas de contracción/juntas de construcción


Fisura inducida

Corte

0.2D ó 5cm

Fisura inducida

Corte

0.2D ó 5cm

Junta de contracción Junta de expansión

Junta de construcción


Junta de contracción Junta de expansión


Waterbar

SelloSello

Waterbar

Sello

Waterbar


Sello expandible hidrofílico


Se prefiere la configuración en áreas rectangulares (cuadradas), y que la relación del lado largo respecto al corto esté entre 1.25 y 1.5.

24b < S < 36b

Juntas de contracción en losas de piso: según el ACI 224.3R

Juntas de contracción

S S

b = espesor de la losa de piso


Juntas de construcción en los muros y losas de piso:

Juntas de contracción


Juntas de contracción en losas de piso: según el ACI 224.3R

Tomado de la traducción del ACI 224.3R del IMCYC


Juntas de expansión en losas de piso: según el ACI 224.3R

Tomado de la traducción del ACI 224.3R del IMCYC

Junta de expansión

Junta de expansión


Juntas de expansión en losas de piso: según el ACI 224.3R

DETALLES Y CONSIDEARCIONES DE DISEÑO

Tener en cuenta:

▪ Sistema de impermeabilizacion cerrado

▪ Detalle de juntas▪ Uniones

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DETALLES – ETAPA DE DISEÑO

DETALLES

Lleno de vacíos entre sello hidrofilico y cinta PVC con masilla hidrofilica

Sello continuo con sistema hidrofilico Junta de

construcciónSello hidrofílico

≥10 cm

≥ 5cm

DETALLES CONSTRUCTIVOS

El refuerzo superior debe ser discontinuo para que la mitad de la cinta PVC puede quedar embebida en el primer vaciado de concreto

La pata de muro evita que el refuerzo superior sea discontinuo: La pata del muro debe ser vaciada al mismo tiempo que la losa.

Junta de construcción con Cinta PVC

Junta de construcción con Cinta PVC

DETALLES CONSTRUCTIVOS

Boquilla


Sistema integral de impermeabilización:

▪ Concreto impermeable

Sistemas impermeables aplicados externamente:

▪ Membranas compartimentos

▪ Membranas adheridas pre y post aplicadas

▪ Membranas liquidas

▪ Morteros impermeables (en combinación con sistemas de drenaje)

▪ Sistemas combinados

Método de construcción

Membranaspreformadas

Membranas líquidas en sitio Juntas impermeables

Morteros impermeables

Aditivos impermeables Inyeccionesrecubirmientos

Tecnologías

Características de desempeño para diferentes sistemas de impermeabilización:

▪ Desempeño técnico (impermeabilidad según exposición)

▪ Durabilidad - Confiabilidad (nivel seguro)

Diferenciación de las tecnologías de impermeabilización

CONSTRUIR BIEN ES EL MEJOR NEGOCIO

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RELACIÓN COSTO /BENEFICIO

Construir bien es el mejor negocio

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