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MATERIA: Inspección de obras.
INFORME N° 1
Inspección antes del colado
Estudios Preliminares:
Acciones para familiarizarse con las condiciones del sitio y requisitos de
los documentos del contrato:
Confirmar que los documentos del contrato se correlacionen unos con
otros.
Examinar todos los detalles de los dibujos de taller y verificar que sean
conforme a los requisitos los documentos del contrato
Verificar detalles del refuerzo y otros detalles para problemas de
constructibilidad.
Confirmar que los dibujos tengan los sellos de aprobación.
Excavaciones y cimentaciones
La importancia del conocimiento de los caracteres propios del suelo se pone de
manifiesto desde el momento de la propia ejecución de la obra por su influencia sobre la
seguridad de los trabajadores en la realización de excavaciones y movimientos de tierras así
como en la de los elementos auxiliares de la construcción: cimbras, encofrados, pozos y
zanjas de cimentación líneas enterradas, etc.
Excavaciones
Las superficies excavadas donde se ha de colocar el concreto deben cumplir con los
requisitos establecidos de ubicación, dimensiones, forma, compactación y de humedad.
Debe verificarse que:
Se haya aprobado el área de la zapata/cimentación y que se haya aprobado para el
diseño de carga.
El material del cimiento haya sido humedecido para proveer una superficie no
absorbente.
Prevenciones del drenaje donde sea necesario.
La pendiente de las excavaciones sea estable.
Para cimientos con pilotes véase los requisitos del ACI 336.1. (Manual para
supervisar obras de concreto ACI 311-07 et al. 118-119).
Cimentaciones
Una cimentación inadecuada para el tipo de terreno, mal diseñada o calculada se
traduce en la posibilidad de que tanto el propio edificio como las fincas colindantes sufran
asientos diferenciales con el consiguiente deterioro de los mismos pudiendo llegar incluso
al colapso.
Grietas producidas en fachadas de edificios por asientos diferenciales
<<http://www.mapfre.com/ccm/content/documentos/mapfrere/fichero/es/Prontuario-
Suelos-Cimentaciones.pdf>>
Las cimentaciones tienen como misión transmitir al terreno las cargas que soporta
la estructura del edificio. De modo general se puede decir que existen dos tipos de
cimentación según que principalmente vayan a soportar esfuerzos de compresión pura o
que soporten, además, tensiones de tracción. Esta consideración afecta al material que va a
constituir la cimentación.
Clases de cimentaciones
Los cimientos pueden clasificarse en cimentaciones propiamente dichas, anclajes y
muros-pantalla.
Zapatas aisladas
Las zapatas aisladas son bloques de hormigón armado de planta cuadrada o
rectangular. Normalmente soportan un único pilar.
Zapatas combinadas o corridas
Este tipo de cimentación se emplea cuando las zapatas aisladas se encuentran muy
próximas o incluso se solapan.
Emparrillados
En el emparrillado, la estructura se asienta en una única cimentación constituida por
un conjunto de zapatas corridas dispuestas en forma de retícula ortogonal. Este tipo de
cimentación se emplea cuando la capacidad portante del terreno es escasa o cuando
presenta una elevada
heterogeneidad, lo que hace prever que puedan producirse asientos diferenciales
importantes que constituyan un riesgo elevado para la integridad del edificio.
Losa de cimentación
Se emplean en suelos pocos resistentes, para integrar superficialmente la cimentación de varias columnas. Cuando al diseñar la cimentación mediante plintos aislados, la superficie de cimentación supera el 25% del área total, es recomendable utilizar losas de cimentación.
Cimentación en pozo
La cimentación en pozo constituye una solución intermedia entre cimentaciones
profundas y superficiales. Se aplica cuando la resistencia del suelo requerida se alcanza a
profundidades medias pero sin que se justifique la necesidad de cimentar con pilotes.
Cimentaciones profundas
Las cimentaciones profundas se emplean cuando los estratos superiores del terreno
no son aptos para soportar una cimentación con zapatas. Se consideran 4 configuraciones
principales:
Pilotes aislados son aquellos que están lo suficientemente alejados de los demás
pilotes como para que no exista interacción geotécnica entre ellos.
Los grupos de pilotes se encuentran unidos por elementos lo suficientemente
rígidos como para que los pilotes trabajen conjuntamente.
Las zonas pilotadas son aquellas en las que los pilotes no sirven de apoyo directo a
los soportes sino que están colocados para reducir los asientos o asegurar la
estructura.
Los micropilotes son aquellos compuestos por una armadura metálica colocados
en un taladro de pequeño diámetro inyectado con lechada de mortero a presión
más o menos elevada. Este tipo de elementos se emplea fundamentalmente en
operaciones de recalce de cimentaciones que han sufrido asientos diferenciales de
suficiente importancia como para haber producido deterioros en la integridad del
edificio. (Romo: Temas de hormigón armado et al.159-152).
Se debe tener en cuenta en cualquier tipo de cimentación lo siguiente:
o Aprobación del área de área de apoyo por el ingeniero residente o geotécnico
antes de que el concreto sea colocado.
o En excavaciones rocosas, la superficie de la roca debe ser sana, completamente
expuesta y perpendicular a la dirección de la carga
o Las superficies donde se colocara el concreto debe estar limpias y húmedas,
pero no suaves.
o Si se va a colocar concreto nuevo sobre concreto previamente colado la
superficie del concreto más viejo debe estar limpio.
El supervisor del concreto debe verificar que el número y colocación de pilotes sea
el correcto. (Manual para supervisar obras de concreto ACI 311-07 et al. 119-120).
Cimbras
Se denomina cimbras a la “estructura de soporte temporal para la colocación de
concreto fresco durante el tiempo que tarda en alcanzar la resistencia determinada para
sostenerse por si mimo, que incluye el molde que entra en contacto con el concreto, todos
los miembros, componentes y accesorios que sirven para su apoyo y fijación” (PEMEX), el
uso de cimbras en buenas condiciones proporcionará como resultado un concreto con
buenos acabado. Las cimbras pueden elaborarse de madera, acero, aluminio y plástico.
Tradicionalmente la madera ha sido la más usada tanto por su economía y por su
accesibilidad, aunque en la actualidad las cimbras de aluminio y plástico se están
incorporando a la construcción, debido a que brindan mayores beneficios económicos,
reducción de mano de obra, mejor acabado, aspecto importante en la construcción de
concreto aparente.
Los moldes de las cimbras elaboradas de madera que van a estar en contacto con el
concreto fresco “previamente a la colocación del acero de refuerzo, se les aplica una capa
de aceite mineral u otro lubricante que no manche el concreto” (SIUE),”esto permitirá que
el concreto fresco no se adhiera a la cimbra. “En cimbras aparentes no se deberá usar
aceites o diésel y en ningún caso se deberá usar aceite quemado”(González F) . Además
estos moldes se deben humedecer antes del colado para impedir que la madera absorba el
agua de la mezcla, el humedecimiento permite además que la madera se hinche, cerrando
las aberturas y mejorando la impermeabilidad de la cimbra.
El supervisor “debe inspeccionar los encofrados y apuntalamientos que soportaran al
hormigón, antes de la colocación del hormigón y durante el proceso de hormigonado”
(NEC2011-Cap4). Así mismo es importante inspeccionar antes del colado del concreto que
las cimbras estén “limpias de tierra, basuras o cualquier material suelto, que no tenga
ninguna función que desempeñar en la estructura. En cimbras profundas y estrechas, tales
como muros y columnas, se dejan ventanas en las paredes para hacer la limpieza previa la
vaciado”(PEMEX)
Impermeabilidad y alineación de la cimbra.- los moldes de las cimbras se deben
colocar de tal forma que no existan separaciones por las que la mezcla se escurra. Las
juntas que presenten aberturas mayores a 10mm deben corregirse cambiando o justando las
partes de la cimbra.
“Los moldes de madera deberán estar libres de ranuras y evitar la fuga de la mezcla”
(SIEU). Además se debe considerar la rigidez y el espesor de las paredes de los moldes
para que conserven su forma y posición durante el colado. Por ello en cimbras de madera
se debe considerar dimensiones “de 5 a 10 cm de ancho y no menos de 2.5 cm de
espesor” (González F).
“Antes de colocar el acero de refuerzo se verifica la localización, niveles y
dimensiones de los moldes de las cimbras” (PEMEX), lo que permitirá obtener un
producto con las dimensiones requeridas en el diseño.
Apuntalamiento.- debido a que los puntales soportan las cargas del peso del
concreto, de los trabajadores y del equipo de colocación, es importante que el supervisor
inspeccione el número, tipo y ubicación de los puntales.
“Se debe verificar que el área de apoyo de los puntales sea adecuada y de ser
necesario se deben realizar los ajustes necesarios para mantener los niveles requeridos,
además los puntales deben ser rígidos para evitar abultamiento. Los puntales que soporten
pisos sucesivos deben colocarse directamente sobre los que están debajo. La ubicación
inapropiada de puntales de piso a piso puede crear tensiones de flexión para los cuales la
losa no fue diseñada.”(NEC2011-cap4)
Prevención de flechas y asentamientos.- al momento de elaborar la cimbra se debe
“garantizar el soporte adecuado del peso propio del elemento y de los defectos de las cargas
ocasionadas por el transito del personal en obra y/o del vibrador “(HOLCIM)
La carga de diseño para la elaboración de la cimbra contemplará “la carga muerta
formada por el peso del concreto fresco y del refuerzo de acero, el peso propio de la cimbra
y una carga viva uniformemente repartida de 50 kg/m2 mas una carga concentrada de
300kg aplicada en el punto más desfavorable” (González F)
Al momento de cimbrar se debe colocar contra flechas o combaturas para
compensar las flechas producidas por la carga.
Material para le desmoldado.- los moldes que estarán en contacto con el concreto
fresco se debe cubrir con antiadherentes los que “pueden ser aceites minerales, diésel,
productos de patente. En cimbras aparentes no se debe colocar aceites o diésel y en ningún
caso se debe usar aceite quemado” (González F) . “se aplica el desmoldante sobre la cimbra
de contacto, dos días antes de armar y colocar el acero de refuerzo” (HOLCIM)
Reutilización y Manteniendo de moldes.- la cimbras diseñadas para la reutilización
se las puede elaborar de madera, acero, aluminio y plástico. El supervisor debe
inspeccionar que las cimbras que se usaran no tengan grietas, juntas flojas, corvadura o
deformaciones que impidan la obtención de una superficie de concreto sana y estética.
En el caso de cimbras de madera “La vida útil estará limitada por el espesor y el
estado de la madera, lo que dependerá de las dimensiones, del elemento estructural en el
que intervenga y del esmero en su cuidado” (González F)
“Para cimbras de contacto y acabado común se puede reutilizar la madera mínimo
5 veces. Para un acabado aparente, el máximo serán 3 usos” (HOLCIM). En general el
constructor deberá reutilizar los moldes siempre y cuando cumplan con los requisitos de
una buena calidad.
Refuerzo
El refuerzo debe ser verificado tan pronto como sea posible para una resistencia
apropiada, marcas de nivel, tamaño, doble, espaciamiento horizontal y vertical,
recubrimiento de concreto, ubicación, soporte adecuado y la condición de la superficie.
La Norma de Concreto del ACI específica una serie de detalles asociados con la
colocación de las armaduras de refuerzo en el concreto. La armadura debe colocarse
con precisión, respetando los recubrimientos especificados en los planos de estructuras
así como los espaciamientos mínimos y detalles. La armadura debe asegurarse para
que durante el vaciado no se produzcan desplazamientos. La colocación inapropiada o
la omisión del refuerzo pueden conducir agrietamiento severo, corrosión del acero,
deflexiones excesivas e inclusive fallas.
Zona dañada de micro fisuras que debilitan el hierro.
<<http:// www.mapfre.com/ccm/
content/documentos/ mapfrere/fichero/es/
Prontuario-Suelos- Cimentaciones.pdf>>
Dobleces
Los factores principales que controlan los diámetros mínimos de doblado de
las barra de refuerzo, tienen que ver con la capacidad (ductilidad) del acero de
doblarse sin romperse o rajarse y con la necesidad de prevenir el aplastamiento del
concreto dentro del doblez.
Las barras de acero se deben doblar por diferentes motivos, por ejemplo, para formar
los estribos. Estos dobleces deben tener un diámetro adecuado para no dañar el acero; por
esta razón, el Reglamento de Construcción especifica diámetros de doblez (D) mínimos que
varían según se formen dobleces a 90º, 135º o 180º.
Diámetro de doblado en refuerzo longitudinal
<<http://www.mapfre.com/ccm/content/documentos/mapfrere/fichero/es/Prontuario-
refuerzo.pdf>>
Tabla Nº. 01 : Diámetros de doblado en barras longitudinales
http://www.mapfre.com/ccm/content/documentos/mapfrere/fichero/es/Prontuario-refuerzo.pdf>>
Por otro lado, para reproducir estos diámetros de doblez cuando se está trabajando el
fierro, es necesario simplemente separar el tubo de doblado de la trampa una cierta medida
que está indicada en la cuarta y quinta columna de la Tabla Nº1. Una vez que se ha dado la
separación correspondiente, se procede a doblar la barra.
<<http://www.mapfre.com/ccm/content/documentos/mapfrere/fichero/es/Prontuario-
refuerzo.pdf>>
Caso b: diámetro de doblado en estribos
Cuando se doblan estribos tenemos dos casos: El doblez a 90º y el doblez a 135º. En
la Tabla Nº. 02 se indican los diámetros mínimos de doblado y las distancias entre tubo y
trampa (L) para cada ángulo. Para doblar estribos, el diámetro mínimo de doblado es 4
veces el diámetro de la barra (db).
Tabla Nº 02 : Diámetros de doblado en estribos
<<http://www.mapfre.com/ccm/content/documentos/mapfrere/fichero/es/Prontuario-
refuerzo.pdf>>
Recubrimiento de concreto para el acero
a. Para condiciones normales de exposición del concreto, la Norma fija una
serie de recubrimientos mínimos que dependen del tipo de elemento
estructural (zapatas, muros, vigas, columnas, losas, etc.) Cuando el concreto está
expuesto a condiciones externas “agresivas” tales como la presencia de fuentes
externas de cloruros provenientes de la aplicación de productos anticongelantes,
agua de mar, rocío del agua de mar, agua salobre, aguas servidas, suele ser
necesario incrementar los recubrimientos de concreto. En estos casos se
recomienda en general y a cargo de revisar, un recubrimiento mínimo de 5 cm.
Normalmente cuando las condiciones de exposición son agresivas no resulta
suficiente incrementar los recubrimientos, en estos casos la calidad del concreto y
su impermeabilidad son decisivos para una adecuada protección del refuerzo.
b. Protección de refuerzo contra el fuego. En este sentido el concreto protege al acero
de la acción directa de las altas temperaturas que se pueden alcanzar en un incendio.
Cuando mayor sea el recubrimiento de concreto, mayor será el tiempo de
exposición a las altas temperaturas que puede soportar el acero.
c. Adherencia entre el acero y el concreto. Un adecuado recubrimiento permite
que se desarrollen plenamente los esfuerzos de adherencia entre el acero y el
concreto. Recubrimientos insuficientes pueden conducir a fallas prematuras de
adherencia. En general un recubrimiento con un espesor equivalente por lo menos
al diámetro de las barras de refuerzo, suele ser suficiente para la adherencia.
d. Facilidad de colocación del concreto: Los recubrimientos mínimos también
permiten que el concreto fluya fácilmente alrededor de las barras. Si los
recubrimientos son muy pequeños es posible que el concreto no llene
completamente el espacio comprendido entre las barras y las superficies libres del
elemento.
Instalación:
Profundidad del recubrimiento:
El recubrimiento de concreto para protección del refuerzo
sometido a la intemperie y otros efectos se mide desde la superficie
del concreto hasta la superficie exterior del acero, para el cual se
define el recubrimiento.
Se recubre de hormigón para proteger las barras de refuerzo de los efectos
ambientales, evitar la corrosión, proteger las barras de refuerzo contra
incendios, para dar a las barras de refuerzo empotramiento suficiente para
que puedan señalar sin resbalar.
Traslapes, Soldaduras y anclaje:
Traslapes: La ubicación y las longitudes de todos los traslapes
usualmente se muestran en los planos del proyecto o se definen en notas
de los dibujos estructurales. Para facilitar la colocación del concreto, los
traslapes de las varillas deben estar escalonadas siempre que sea posible.
A menos que lo permitan los documentos del contrato, el traslape
de las varillas o la soldadura de la malla de alambre deben realizarse
únicamente con la aprobación del ingeniero.
Soldaduras: La soldadura del refuerzo reduce la resistencia de la
varilla, y se prohíbe en muchos documentos de contrato. Sin embargo si se
permiten uniones soldadas debe ser del tamaño y longitud requeridos y las
varillas no deben ser quemadas o reducidas en su sección transversal.
Anclaje: Asegúrese de que todas las varillas estén ancladas siempre
que sea necesario. Los métodos de anclaje incluyen extender la varilla más
allá del punto en que no hay esfuerzo, doblarlo alrededor de otra varilla o
miembro de acero o doblarla a 90º o en un gancho semicircular de radio
mínimo especificado.
Congestión
En donde el refuerzo esté demasiado congestionado para permitir la
colocación del concreto, pueden proveerse aberturas juntando temporalmente
las varillas a cada lado para luego volverlas a colocar en sus posiciones
designadas, o, si lo aprueba el ingeniero, dejarlas en esa posición permanente.
Si hay más de una capa de refuerzo, las varillas deben alinearse verticalmente
una sobre otra en ambas direcciones horizontales para minimizar la
interferencia con la colocación del concreto y la consolidación.
Soporte
Todo el refuerzo debe ser fijado firmemente en el lugar antes y durante
el colado del concreto. Los objetos que pueden evitar el desplazamiento
durante la construcción incluyen bloques de concreto, silletas metálicas o de
plástico, varillas espaciadoras y alambre. La cantidad y la resistencia de los
soportes y espaciadores de varilla deben ser suficientes para soportar el
refuerzo y las cargas de construcción.
Elementos ahogados
Antes de la colocación del concreto debe verificarse que todos los pernos
de anclajes, mangas para tubos, tubos, conductos, alambrado, desagües, el
marco de las tapas (pozos de revisión), instrumentos y el equipo mecánico;
deben estar fijamente en su posición.
Los metales ahogados (diferentes del acero de refuerzo) deben tener un
revestimiento para aislamiento, de lo contario pueden causar una acción
galvánica y corrosión.
No permita que los accesorios construidos desplacen el acero de
refuerzo, ni que reduzcan apreciablemente la resistencia de la construcción.
Para los requisitos detallados para los elementos ahogados, véase el ACI
318
Las tuberías y ductos bebidos en una losa, muro o viga, deben cumplir con:
Diámetro exterior menor a 1/3 de altura de la losa.
Espaciamiento no menor a 3 veces su diámetro o ancho.
Recubrimiento no menor de 40mm para superficies expuestas a la
intemperie o al suelo y de 20mm en otras superficies.
Disposición de elementos ahogados en una losa
Juntas
Los varios tipos de juntas usados en la construcción con concreto tienen
diferentes funciones:
Aislamiento:
Diseñadas para permitir el movimiento independiente de la estructura a
cada lado de la junta. Si se omiten estas juntas las fuerzas de compresión y de
tensión pueden aplastar, agrietar o causar daño al concreto.
Estas fuerzas se desarrollan por expansión térmica o química,
contracción, cargas aplicadas o asentamientos diferenciales. El refuerzo no
debe pasar a través de las juntas de expansión (aislamiento).
Contracción:
Son planos de debilidades hechas a propósito y diseñadas para controlar
el agrietamiento que de otro modo, podría ocurrir al azar debido a la
contracción del concreto. El esfuerzo en las juntas de contracción puede ser
continuo o discontinuo, dependiendo del diseño de la estructura.
Construcción:
Son juntas creadas por interrupciones necesarias de la colocación del
concreto. Si la junta de construcción es también una junta de contracción, el
acero debe de tratarse al igual que en una junta de contracción.
Las juntas de construcción en
las vigas principales deben
desplazarse a una distancia
mínima de dos veces el ancho
de las vigas que las
intercepten.
Las juntas de construcción
deben hacerse y ubicarse de
manera que no perjudiquen la
resistencia de la estructura.
Supervisión final antes de la colocación
Antes de colocar el concreto realice una supervisión final con el objeto
de:
Verificar el apuntalamiento y arriostramiento transversal.
Verificar todos los encofrados para ver que no hayan sufrido daño y que
tengan hermeticidad contra el flujo del concreto.
Asegurarse que los pernos de amarre estén apretados en las juntas de
construcción.
Ver que los moldes hayan sido aceitados. si se requiere volver aceitar, el
refuerzo y los otros elementos ahogados deben de mantenerse limpios y
completamente limpios de aceite.
Verificar el pronóstico de tiempo para el día de colocación del concreto.
Si se pronostica calor o fríos extremos, mucho viento, o poca humedad,
deben de tomarse las precauciones necesarias para proteger el concreto
fresco.
Verificar que todos los preparativos se hayan completado.
Capítulo 8
Obras citadas
Romo M., “CAPÍTULO IX INTRODUCCION AL DISEÑO DE
CIMENTACIONES DE HORMIGÓN ARMADO”, Escuela Politécnica del
Ecuador”.
NEC-11 –Cap. 4 “Estructuras de Hormigón Armado”
PEMEX “Especificación Técnica para construcciones de obras: Cimbras para
Concreto
NSR-09 Cap6 “Cimbras y Encofrados, embebidos y juntas de construcción”
SIUE “Especificaciones Generales Para Construcción de Viviendas”
IMCY “Cimbras”
IMCY “Manual para supervisión de Obras de Concreto” México, 2013
HOLCIM “Fabricación de Cimbras”
Gonzales F, “Manual de Supervisión de Obras de Concreto” 2ED, México 2009
Lentz J, “Manual Práctico de Albañilería y Hormigón Armado”