Tema II: Construcción con Bloques de Hormigón de Cemento Portland. 1. El Bloque de Hormigón; Características y Aplicaciones

Transcripción

1 Tema II: Construcción con Bloques de Hormigón de Cemento Portland 1. El Bloque de Hormigón; Características y Aplicaciones El bloque hueco de hormigón es un elemento premoldeado de hormigón de cemento portland, destinado a la construcción de mampostería. Si bien su tamaño es mayor que el del ladrillo común, sus dimensiones permiten su fácil transporte, almacenaje, manipuleo y colocación, en forma manual y sin el auxilio de equipos o instalaciones especiales. Su puesta en obra es similar a la empleada en la mampostería de ladrillos. Los bloques se designan por sus medidas nominales, las que resultan de sumar a sus medidas reales el semiancho de las juntas adyacentes. Así, las medidas nominales del bloque de mayor uso son 20 x 20 x 40, o sea 20 cm de altura, 20 cm de ancho y 40 cm de longitud. Estas medidas están formadas por sus medidas reales, 19 x 19 x 39, más los semianchos de sus juntas, ubicadas a uno y otro lado de la pieza que forman 1 cm (Figura 1). En el texto que sigue se menciona a los bloques por sus medidas nominales. El bloque 20 x 20 x 40 se emplea comúnmente para las paredes exteriores y de carga de las viviendas. El espesor de 20 cm de una pared de bloques es equivalente a una pared de ladrillos de 30 cm. Se fabrican bloques de espesores de 7, 10, 15, 20 y 30 cm. Los bloques de 7 y 10 cm de espesor se usan para la construcción de tabiques (Figura 1). También se fabrican medios bloques y piezas complementarias, como ser bloques de esquina, bloques para jambas de carpintería, bloques en forma de U, y especiales para antepechos de ventanas. Los denominados bloques U se emplean en la construcción de dinteles y encadenados sobre cimientos, bajo antepechos y en coronamiento de paredes. Los agujeros de los bloques se corresponden verticalmente en la mampostería, de hilada en hilada, lo que da lugar a la formación de conductos que se usan con distintas finalidades. En unos casos se los emplea para la formación de columnas resistentes, introduciendo en ellos armadura y luego rellenándolos con hormigón. También se los usa para la instalación de cañerías, o bien se los rellena con material atérmico para mejorar la aislación de las paredes. La mampostería de bloques es económica en comparación con la usual de ladrillones utilizada en Mendoza. Para la construcción de un metro cuadrado de pared de 20 cm de espesor con bloques de 20 x 20 x 40 y juntas de 1 cm, se emplean 12,5 bloques y 10 litros de mezcla; utilizando ladrillones de 27 x 17 x 7,5 cm (medidas reales) y juntas de 1 cm, se requieren 40 ladrillones y 30 litros de mezcla. En la mampostería de bloques hay una significativa reducción de mano de obra, por la menor cantidad de piezas a asentar y la disminución de las verificaciones con metro, plomada y nivel necesarias.

2 FIGURA 1: Tipos de bloques huecos de hormigón

3 La variedad de tipos de bloques, cada uno con su función propia dentro de la pared, evita los cortes y la preparación de piezas, como así también el encofrado de vigas de encadenado horizontal y columnas de vinculación en las intersecciones de muros. Para evitar la rotura de bloques se estudia el empleo de piezas enteras; para ello todas las dimensiones horizontales y verticales del proyecto deben ser múltiplos de la longitud nominal del medio bloque (20 cm). Esta forma de proyectar se llama coordinación modular y permite lograr el máximo de economía (Figura 2). FIGURA 2: Modulación para bloques

4 Por otra parte, la mampostería de bloques posee paramentos lisos y sin resaltos, que permiten dejar los muros sin revoques; en caso de especificarse la ejecución de éstos, la cantidad de mortero requerida es muy inferior a la empleada en paredes de ladrillo. El bloque se fabrica con moldes, lo que asegura la constancia de sus dimensiones; el hecho de estar producido en forma industrial, facilita el control de la calidad y uniformidad de las mezclas empleadas y la realización de ensayos de resistencia del producto terminado antes de incorporarlo a obra. Existe una gran variedad de equipos para la fabricación de bloques, desde aquellos de muy alta tecnología y gran producción, hasta moldes manuales de micro producción. Las máquinas bloqueras se instalan en plantas de fabricación, desde las cuales se distribuye el producto a las obras; también es factible instalar estos equipos en las mismas obras de construcción de barrios, como se hizo en los proyectos de vivienda por ayuda mutua llevados a cabo en Mendoza entre 1960 y Una fábrica de bloques puede instalarse en cualquier lugar y utilizar como materia prima los agregados locales. La mampostería de bloques es aplicable a todo tipo de construcciones: viviendas, edificios de fábricas, teatros, auditorios, gimnasios, iglesias, escuelas, garajes, comercios y construcciones rurales de todo tipo. 2. Características Tecnológicas de las Paredes de Bloques Las paredes exteriores de las viviendas o edificios deben satisfacer los siguientes requisitos: a) poseer suficiente resistencia mecánica para soportar con seguridad las cargas impuestas y su correcta trasmisión a las fundaciones; b) poseer adecuada capacidad de aislación térmica y acústica para asegurar las condiciones de habitabilidad de los ambientes; c) ser impermeables y durables. Computadas todas las cargas actuantes, se adopta como tensión de trabajo de los bloques a una décima parte de su resistencia unitaria, con un valor promedio de 6 Kg/cm2, según Normas IRAM. La resistencia de las paredes de bloques es superior a las de mampostería de ladrillos comunes; una pared de 0,20 m de espesor reemplaza a la de ladrillos de 0,30 m. El bloque de hormigón tiene un coeficiente de trasmisión de calor variable, en el que influyen el tipo de agregado que se utiliza en su fabricación, sus dimensiones y su peso unitario. Los bloques fabricados con agregados livianos poseen un coeficiente de trasmisión similar al de los ladrillos de igual espesor; con los bloques pesados puede obtenerse una aislación igual, o mejor, rellenando los huecos con material granular adecuado. En lo que se refiere a la absorción y a la trasmisión del sonido, los bloques tienen capacidades de absorción variables entre el 25 y el 50%, según su tipo, considerándose un 15% como valor aceptable para los materiales que se utilizan en construcción de paredes. Según normas IRAM, los bloques expuestos a la intemperie no deben absorber más de 100 kg de agua por metro cúbico de hormigón (10% en volumen). Si los bloques cumplen esta condición pueden dejarse a la vista; si el bloque tiene mayor absorción, es conveniente aplicar sobre los paramentos un revoque impermeable de buena calidad. La durabilidad es la resistencia a los agentes climáticos, la que, a su vez, es función de la impermeabilidad. En consecuencia los bloques y paredes que cumplen con los requisitos sobre impermeabilidad poseen también durabilidad. 3. La Construcción con Bloques de Hormigón Para sacar el máximo partido de las ventajas del bloque, es indispensable que se aúnen tres factores principales: a) que el proyecto se realice adecuándolo a las características del material; b) que los bloques y demás elementos que constituyen la mampostería sean de la calidad requerida; c) que la ejecución satisfaga las especificaciones y normas establecidas para la mampostería de bloques. El espesor de las paredes de mampostería de bloques deberá satisfacer las exigencias del Código de Construcción local. En general para paredes de carga exteriores o interiores el espesor mínimo debe

5 ser de 20 cm, mientras que para tabiques o paredes puramente divisorias podrá ser de 7 a 10 cm. Cuando la construcción posea estructura resistente, proyectada y calculada según normas, las paredes de bloques cumplirá funciones de cerramiento exclusivamente. En este último caso, el espesor de las paredes exteriores se limitará a 20 cm. cualquiera sea el número de pisos de la edificación. La mampostería de bloques, al igual que la de ladrillos, debe ejecutarse de acuerdo a las normas de construcción antisísmica. Las distintas formas y dimensiones de los bloques permiten un gran número de aparejos (formas de disponer los ladrillos, sillares o mampuestos en una construcción), lográndose paramentos de agradable aspecto (Figura 3). FIGURA 3: Aparejos de Bloques, juntas Las juntas horizontales y verticales tienen importancia desde el punto de vista de la resistencia estructural y la impermeabilidad de la pared, como también del aspecto estético de los paramentos. El espesor de las juntas debe ser el menor posible; se aconseja emplear juntas de 10 mm como máximo. En el caso de paramentos que no irán revocados, conviene terminar las juntas con una herramienta especial; según sea la sección de la herramienta, se obtendrá una junta cóncava semicircular, rectangular o en "V". Junta 1: "L" 12,7 x 12,7 x 600 Junta 2: diámetro.12 x 600 Junta 3: 9.5 x 9.5 x 600 FIGURA 4: Herramientas para la toma de juntas

6 FIGURA 5: Tipos de juntas Junta en"v" Junta cóncava Junta rehundida El mortero para el asiento de los bloques debe ser de calidad adecuada para obtener mampostería de buena resistencia y juntas impermeables a la acción de las lluvias. Las mezclas de asiento se preparan con arena, cemento portland y cal hidráulica siguiendo la norma IRAM correspondiente. Los bloques deben mantenerse en condición seca desde su entrega en obra hasta su colocación en la pared. Los bloques estibados en obra deben ser protegidos de la lluvia, ya que el exceso de humedad es la causa principal de las grietas que a veces se presentan en las paredes construidas con este material. En efecto, el bloque tiende a contraerse al disminuir su contenido de humedad y cuando el bloque forma la pared, al estar restringida su libertad de movimiento, se desarrollan tensiones de tracción y corte que provocan la aparición de grietas. Por tal motivo los bloques nunca deben ser mojados en el momento de ser colocarlos en la construcción del muro. Los encadenados y refuerzos horizontales continuos se usan para mejorar la distribución de tensiones; contribuyen además a controlar el fisuramiento y conceden monolitismo a las paredes. Generalmente se disponen dos encadenados dentro de la pared, uno a nivel de la fundación y otro en la parte superior de la pared, el que además de su función propia sirve de apoyo a la cubierta, cualquiera sea el tipo adoptado para la misma. Un sistema económico y de fácil ejecución está constituido por los bloques especiales para encadenados, en forma de U, en cuyo interior se colocan armaduras de 2 ó 4 barras, rellenado el interior con hormigón. También se utilizan refuerzos de varillas de hierro hormigonadas en los huecos de los bloques, distribuidas regularmente a lo largo del muro y en jambas y antepechos de aberturas (Figuras 6 y 7). FIGURA 6: Encadenados y refuerzos. Detalle de la armadura de refuerzo en una hilada horizontal. Detalle de un encadenado constituido por bloques "U" armados y rellenados con hormigón.

7 Detalle de la ejecución de un encadenado. FIGURA 7: Esquema que muestra la ubicación de refuerzos horizontales y verticales en paredes de bloques con aberturas

8 Las llamadas juntas de control o de construcción previenen el agrietamiento y reducen al mínimo la cantidad de barras de acero que, de otra manera, debería colocarse. Estas juntas se ejecutan verticalmente continuas en toda la altura de la pared, trabándose las partes adyacentes de la pared cortada mediante selladuras de mortero (Figura 8). FIGURA 8: Juntas de Control. Detalles de juntas verticales para el control de fisuración. La ubicación y distancia en que han de colocarse las juntas es función de la disposición en planta del edificio y de la altura y longitud de las paredes. Como indicación general se recomienda ubicarlas a distancias entre 6 y 12 m. En zonas no sísmicas los encuentros de muros se realizan con trabas de planchuela metálica o tiras de tela metálica colocadas cada dos o más hiladas (Figura 9). FIGURA 9: Encuentros de muros (zonas no sísmicas). Distintas soluciones para la traba de encuentro de paredes de bloques DETALLE "A" ( 1er. hilada ) DETALLE "C" ( 1er. hilada )

9 DETALLE "B" ( 2a. hilada ) DETALLE "D" ( 2a. hilada ) Para zonas sísmicas como Mendoza, las juntas de construcción y los encuentros entre muros de bloques (portantes y tabiques) deben realizarse mediante columnas con armadura de hierros según normas antisísmicas; para muros de 20 cm de espesor las armaduras de columnas pueden disponerse en los conductos verticales formados por los huecos de los bloques. La impermeabilidad de las paredes de bloques de hormigón puede aumentarse aplicando pinturas a base de cemento portland, tanto en paramentos interiores como exteriores. Las fundaciones de uso común para los muros de bloques de hormigón son las plateas continuas (Figura 10) y las zapatas corridas (Figura 11). Estas últimas se disponen debajo de las paredes de bloques en forma corrida. En general su ancho es igual al doble del espesor de la pared que sustentan y su altura o espesor igual a la mitad de su ancho, o sea el espesor de la pared. En zonas sísmicas las zapatas deberán llevar armadura de hierro y su sección se determinará por cálculo. FIGURA 10: Fundación por platea continua, con sección reforzada en correspondencia con las paredes

10 FIGURA 11: Fundación por zapata corrida. Puede observarse la viga de encadenado y la ubicación de la aislación En los casos en que la presión admisible del terreno es reducida o las cargas actuantes muy elevadas, conviene adoptar como base de fundación una losa continua con refuerzos en correspondencia con las paredes de carga. La platea es una solución técnicamente conveniente, porque evita la excavación y posterior relleno de fundaciones profundas y elimina el encadenado inferior de los muros y los contrapisos, ya que los pisos se aplican directamente sobre la losa, que es impermeable. En las construcciones con bloques de hormigón es posible emplear distintos tipos de cubiertas: losas monolíticas, cubiertas con elementos prefabricados, cubiertas de madera. etc. Las llamadas losas alivianadas, constituidas por viguetas y ladrillos de relleno entre las viguetas, tienen ventajas por estar fabricadas en serie, admitir altas tensiones por su calidad controlada, eliminar encofrados y densos apuntalamientos, simplificar el proceso constructivo sin necesidad de mano de obra especializada y proporcionar mayor aislación térmica (Figura 12). FIGURA 12: Distintas soluciones de cubiertas constituidas por elementos premoldeados.

11 Finalmente, se presenta la planta de un proyecto de vivienda de 3 dormitorios, de 86 m2 de superficie cubierta, modulado para la construcción de sus muros con bloques de hormigón (Figura 13). FIGURA 13: Vivienda de bloques de hormigón. Bibliografía: Instituto del Cemento Portland Argentino: "Construcciones con Bloques de Hormigón", Buenos Aires, 1975