Los edificios situados en suelos de condiciones diversas requieren un planteamiento metódico de la estabilidad y la durabilidad cuando se construyen cimientos sobre pilotes de tubos de amianto-cemento. Esta técnica ofrece unos cimientos estables para las estructuras, por lo que resulta especialmente adecuada en situaciones en las que la estabilidad del suelo es un problema.
Ante todo, es esencial preparar el terreno. Asegúrese de que la zona está nivelada y libre de escombros antes de colocar los cimientos. De acuerdo con las especificaciones técnicas y los planos arquitectónicos, marque la ubicación de cada pilote.
A continuación, se inicia la excavación en cada ubicación del pilote. Para garantizar que los tubos de amianto-cemento lleguen a los estratos portantes del suelo, se excavan agujeros de una longitud adecuada. La estabilidad de los cimientos depende en gran medida del diámetro y la profundidad de los agujeros.
Los tubos de amianto-cemento se insertan verticalmente en cada orificio una vez preparados. Estos tubos, principales componentes estructurales de los cimientos, soportan y trasladan el peso del edificio a las capas más estables y profundas del suelo.
Se vierte hormigón en cada uno de los agujeros que rodean las tuberías una vez que se han enterrado firmemente. Este hormigón rellena los espacios entre los tubos y el suelo, asegurando los cimientos firmemente en su lugar. Con frecuencia se refuerzan con barras de acero.
Por último, se coloca una zapata de hormigón encima de cada pilote. Al distribuir uniformemente el peso de la estructura superior a los pilotes inferiores, estas tapas garantizan que los cimientos puedan soportar el peso del edificio.
En conclusión, la construcción de una cimentación de pilotes sobre tubos de amianto-cemento requiere una planificación meticulosa, una ejecución precisa y el cumplimiento de las directrices de ingeniería. Esta técnica proporciona estabilidad y longevidad a las estructuras, al tiempo que ofrece una forma fiable de construir en suelos de condiciones difíciles.
- Concepto y características de diseño de una cimentación sobre pilotes
- Condiciones de uso
- Requisitos de material
- Ventajas y desventajas
- Cálculo
- Recogida de cargas
- Superficie de apoyo necesaria
- Determinación de las características del suelo
- Plano de disposición
- Longitud del soporte
- Cómo construirlo tú mismo: instrucciones paso a paso
- Adquisición de materiales de construcción
- Herramienta
- Organización de la obra
- Perforación de los pozos
- Preparación del hormigón
- Relleno del fondo de los pozos
- Instalación de la tubería
- Instalación de marcos reforzados
- relleno
- Vertido de tuberías
- Consejos para evitar errores
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Concepto y características de diseño de una cimentación sobre pilotes
La materia prima utilizada para fabricar tuberías es el amianto natural. Este material es denso, a prueba de humedad, resistente a la corrosión y funciona bien como encofrado permanente en entornos químicamente agresivos. También es excelente para la construcción de pilotes de sondeo.
Tanto los cimientos sobre pilotes como sobre columnas pueden aplicarse a un tubo de amianto que se ha rellenado con hormigón y reforzado con varillas. Como resultado, aunque una cimentación reciba diferentes nombres, sus cualidades fundamentales nunca cambian.
Condiciones de uso
La función principal de una cimentación sobre pilotes es transferir el peso de un edificio de una capa de suelo débil a una cimentación sólida que pueda soportar más presión del peso de la casa.
En las zonas donde es probable que se produzcan inundaciones en primavera, los pilares de amianto sirven como soportes esenciales de los cimientos. Se construyen en lugares donde el suelo es ondulado (arcilloso).
La parte inferior de la tubería se coloca de modo que la base de los cimientos quede por encima de las aguas subterráneas y por debajo de la capa de suelo susceptible de congelación estacional.
De este modo, se garantiza que los cimientos permanezcan estables con independencia del levantamiento del suelo, la congelación o la erosión de las aguas subterráneas.
Los pilotes de tubería de amianto se construyen debajo:
- panel,
- marco,
- madera,
- casas de troncos.
Debido a su peso considerable, las estructuras compuestas de hormigón armado prefabricado y monolítico, ladrillo y piedra no pueden ser soportadas por una cimentación de pilotes construida con tubos de a/c.
Requisitos de material
Las tuberías a presión y sin presión son las dos categorías de productos. Las segundas (marca BNT) están destinadas a la ventilación y evacuación de aguas residuales, mientras que las primeras (marca VT) se utilizan para el transporte de líquidos a presión.
Ambos funcionan bien para crear cimientos de pilotes. variaciones en su precio y masa. En comparación con sus "hermanos" BNT Los productos HT son mucho más pesados y costosos. Por ello, los promotores suelen elegir la segunda opción.
Las fibras de amianto están cementadas y sirven como una especie de refuerzo, formando la estructura de la tubería. Esto es suficiente para formar una cáscara robusta que retiene el hormigón líquido hasta que se solidifica por completo. La industria de la construcción produce una gran variedad de tubos; en la tabla siguiente se muestra una selección de ellos.
Características y precio típico de las tuberías de amianto:
| BNT | ||||
| Marca | Longitud, m | Ø exterior/interior, mm | Peso, kg | Precio, rub./PC. |
| 100 | 3.95 | 118/100 | 24 | 350 |
| 150 | – " – | 160/140 | 37 | 580 |
| 200 | – " – | 210/190 | 64 | 1200 |
| 250 | 5 | 250/230 | 94 | 1750 |
| 300 | 5.5 | 300/270 | 120 | 2500 |
| VN | ||||
| 100 | 3.95 | 122/100 | 45 | 750 |
| 150 | – " – | 170/140 | 66 | 1100 |
| 200 | 5 | 220/195 | 142 | 2000 |
| 300 | – " – | 320/285 | 210 | 3900 |
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El tamaño del diámetro interior del tubo está directamente relacionado con la capacidad de carga del pilote. La cubierta de amianto puede contener más hormigón y varillas de refuerzo cuanto mayor sea la abertura.
Ventajas y desventajas
Como todas las estructuras de construcción, las cimentaciones de pilotes de tubos de amianto tienen ventajas e inconvenientes.
A continuación se indican algunas ventajas de los pilotes de CA:
- Los productos de amianto son fáciles de procesar. Pueden serrarse con una sierra de arco normal y perforarse con un taladro.
- La instalación de la cimentación no requiere el uso de equipos de construcción especiales. Los pilotes se instalan manualmente.
- En comparación con otros tipos de cimentación, ésta es mucho más barata.
- El espacio abierto entre el suelo y el techo del 1er piso elimina la formación de moho, la acumulación de insectos y la aparición de roedores.
- La superficie exterior lisa de los tubos les permite permanecer estables cuando las capas intermedias del suelo se mueven.
Los pilotes de CA tienen muchas ventajas, pero no están a la altura de otros tipos de cimentación en los siguientes aspectos:
- Los soportes tubulares no pueden soportar la carga de edificios y estructuras construidos con hormigón armado prefabricado y monolítico, ladrillo y otros materiales de construcción pesados con un elevado peso específico.
- Debido a los procesos húmedos, la construcción de cimientos es posible sólo a temperaturas positivas del aire. El periodo de construcción se calcula de forma que el aumento final de la capacidad de carga del hormigón vertido en los tubos se produzca antes de la llegada del frío.
- Imposibilidad de construir un sótano y una planta baja.
Cálculo
Una columna de 150 mm de diámetro construida con tubo de CA relleno de hormigón armado puede soportar varias toneladas de peso. Por lo tanto, en función de la carga particular de la casa y de la resistencia de la cimentación del suelo, la sección transversal de un cálculo de pilotes perforados está relacionada con el cálculo del área mínima de apoyo.
Los siguientes pasos componen el cálculo de la cimentación sobre pilotes:
- recogida de la carga;
- cálculo de la superficie de apoyo necesaria
- determinación de las características del suelo
- plano de ubicación del pilote;
- determinación de la longitud de los soportes de a/c.
Recogida de cargas
Es teóricamente posible calcular la masa máxima de construcción de viviendas. Se tiene en cuenta el peso de cada componente del edificio, incluida la rejilla. Calcula el peso de forma aproximada:
- muebles,
- el equipamiento de fontanería,
- tuberías,
- dispositivos eléctricos, etc.
Es necesario tener en cuenta la carga de nieve en el tejado (norma SNiP). coeficiente de fiabilidad k = 1.Se considera 1.
Superficie de apoyo necesaria
La superficie del edificio se divide por la masa máxima. Se obtiene la carga específica sobre el suelo (kg/cm2). Este indicador debe ser menor que la resistencia del suelo. La mejor zona de apoyo de la casa sirve para ajustar la desigualdad.
Determinación de las características del suelo
La resistencia de una base de suelo fiable debe ser de al menos 300 kg/cm2. Determinar la profundidad de la cimentación sólida si la parte superior de la obra tiene suelos blandos.
Este valor puede determinarse utilizando los datos de un estudio vertical de la zona, o mediante el método de perforación experimental y recogida de muestras de suelo con pruebas posteriores.
Puedes obtener una copia del estudio vertical de la obra en el departamento de ordenación del territorio o en el departamento de arquitectura de tu zona. Mostrará el nivel freático y la profundidad a la que se congela el suelo además de la resistencia.
Plano de disposición
El número necesario de pilares se calcula dividiendo la superficie total de apoyo de la casa por el tamaño de la sección transversal de un tubo. Se dibuja una cuadrícula en la que los puntos de ubicación de las tuberías se indican mediante las cruces de la cuadrícula.
Aunque no habrá tantos pilotes como se preveía, se aumentan con soportes para cumplir con el 1.5-1.Espacio necesario de 6 m entre tuberías de aire acondicionado.
Para garantizar una carga homogénea de los tramos de rejilla, se realiza. La colocación correcta de los pilotes de a/c en el campo de cimentación se representa en la figura inferior.
Longitud del soporte
La profundidad a la que se congela el suelo, el nivel de las aguas subterráneas y la ubicación de la capa de suelo duradero influyen en la determinación de la longitud de los pilotes.
A modo de ilustración, la fotografía vertical indica que el agua subterránea se encuentra a 1.200 mm por debajo del nivel del suelo, el suelo se congela a una profundidad de 300 mm y la distancia desde la superficie de la obra hasta una cimentación sólida (marga, R = 300 kg/cm2) es de 400 mm.
Basándose en estos datos, se supone que la parte inferior de las tuberías está a 300 mm por debajo del límite inferior de congelación, que es el punto en el que la base de los cimientos entra en la zona de suelo sólido mientras permanece por debajo del nivel de las aguas subterráneas.
La sección de tierra de la tubería de a/c debe sobresalir 200-300 mm por encima de la superficie. La longitud del pilote se estima en un metro sumando todas estas variables.
Cómo construirlo tú mismo: instrucciones paso a paso
En estas instrucciones se consideran los puntos clave que deben tener en cuenta los constructores independientes.
El proceso de instalación de los soportes de cimentación pasará por varias etapas:
- Adquisición de materiales de construcción.
- Herramientas.
- Organización de la obra.
- Perforación de pozos y ensanchamiento de la base.
- Serrar hormigón.
- Relleno del fondo de los pozos.
- Instalación de las tuberías.
- Instalación de marcos reforzados.
- relleno.
- Vertido de tuberías.
Adquisición de materiales de construcción
Debe preparar los siguientes materiales para la construcción:
- tuberías de aire acondicionado;
- arena, piedra triturada, cemento y agua;
- varillas de refuerzo.
Herramienta
Necesitarás las siguientes herramientas para completar el trabajo:
- herramientas de atrincheramiento (palas, pico)
- barrena de jardín;
- nivel láser;
- hormigonera o recipiente para la mezcla manual de mortero;
- carretilla;
- cubos.
Organización de la obra
Se limpia la obra de escombros y tierra vegetal. Las ubicaciones de los pilares de amianto de la obra se indican en el diagrama.
Para ello, marque los centros de los soportes con clavijas de madera u otro material de refuerzo y, a continuación, extienda el cordón a lo largo de las líneas de instalación de los soportes.
Cuando no se dispone de instrumentos geodésicos, se utiliza una cuerda para verificar que los rectángulos de marcado están construidos correctamente. Se traza entre las dos esquinas opuestas del marcado. Se requieren diagonales iguales.
Perforación de los pozos
Es importante abordar esta fase de la obra con especial precaución y cuidado. La perforación en tierra requiere que el taladro esté colocado verticalmente con precisión antes de empezar.
Es necesario vigilar esta posición durante toda la operación de perforación. El tubo se instalará torcido y perderá parte de su capacidad de carga si se desvía de la línea vertical.
El fondo del pozo debe estar 200-300 mm por debajo de la marca de diseño del fondo de la tubería de amianto. Esto es necesario para instalar un colchón de arena y ensanchar la base de los cimientos.
La superficie de apoyo de la columna puede aumentarse ensanchando el fondo del pozo, y la arena evitará que la lechada de cemento del hormigón líquido se filtre en el suelo. Para ensanchar el talón se utiliza una espátula especializada que se fija a la parte inferior de la perforadora.
La cuchilla corta la tierra a una anchura determinada a medida que sube desde el fondo hasta el horizonte. Se retira la perforadora y la tierra excavada se deposita en una tolva.
Preparación del hormigón
Los tubos se hormigonan con hormigón de grado 300. Con la ayuda de un mortero se hace. En caso de que la obra carezca de un punto de conexión a la red eléctrica, se utilizan palas para mezclar manualmente la solución.
Lo que se necesita para hacer el hormigón es M 300:
- cemento M 400 o M 500,
- arena fina y piedra triturada de granulometría 5 – 30 mm.
Es preferible utilizar agua directamente del grifo. La calidad de la mezcla de hormigón puede verse debilitada por una serie de impurezas.
Relleno del fondo de los pozos
El colchón de arena se cubre con solución de hormigón hasta rellenar por completo la expansión de la base de cimentación. Se deja solidificar el relleno durante catorce días. A continuación, se introducen los tubos de aire acondicionado en los pozos.
Instalación de la tubería
En los pozos se perforan 50-70 mm más que el diámetro exterior de la tubería. La posibilidad de modificar la posición vertical de los soportes es posible gracias a la holgura. Se utilizan espaciadores para fijar los cilindros de amianto de modo que los soportes no se muevan mientras se vierte el hormigón.
Instalación de marcos reforzados
Para preparar los marcos reforzados se utilizan varillas con un perfil periódico de ø 8-10 mm. Se utiliza alambre para conectar las secciones transversales al refuerzo vertical.
Los accesorios deben sobresalir 200-300 mm de la tubería. Como resultado, se establecen conexiones entre el emparrillado y los cimientos.
relleno
Los espacios entre las paredes del pozo y los soportes se rellenan después de instalar las tuberías. Aunque se puede utilizar tierra extraída, es preferible rellenar los huecos con una mezcla de piedra triturada y arena y apisonar capa por capa (cada 200 a 300 mm de relleno).
Vertido de tuberías
Los cubos de hormigón líquido se vierten en las tuberías. Hay que tener cuidado al verter para no mover la armadura.
La solución se compacta cada 200 mm de vertido apisonándola con una varilla de madera o armadura adecuada.
Después de 30 días de vertido, el hormigón necesita fortalecerse y endurecerse. Para proteger el hormigón de las precipitaciones en tiempo inclemente y de la desecación en tiempo caluroso, se coloca una película sobre la parte superior de los tubos.
En esta guía te explicamos el proceso de construcción de una cimentación sobre pilotes con tubos de amianto-cemento. Los pilotes de cimentación son esenciales para proporcionar estabilidad y durabilidad cuando se apoyan estructuras en suelos blandos o flexibles. Repasaremos todas las instrucciones detalladas, incluyendo cómo preparar el terreno, elegir los materiales, hincar los pilotes y asegurar los cimientos. Si sigue estas instrucciones sencillas y fáciles de seguir, podrá enfrentarse con confianza a esta parte crucial de la construcción y asegurarse de que su proyecto se construye sobre una base sólida.
Consejos para evitar errores
Los errores más típicos que se cometen al utilizar tubos de amianto para construir una cimentación son los siguientes:
- Uno de los errores es ahorrar costes en la compra de cemento. En lugar de M 400 o M 500, el promotor utiliza un tipo de cemento más barato, 150 o 200, que puede destruir el monolito y las tuberías.
- Instalar tuberías en pozos a ojo provoca distorsiones en los pilotes, lo que puede causar una pérdida de la capacidad portante de la cimentación. Asegúrese de utilizar una plomada o un nivel láser.
- No es necesario ahorrar en el número de soportes. Es mejor tener más pilotes que no tener suficientes. Los tubos deben colocarse a intervalos de 1.5 – 1.7 m.
- La cimentación no puede verterse durante la estación fría. La temperatura óptima del aire para el endurecimiento del hormigón no debe ser inferior a 5 – 10 C.
Esta sección contiene información vital y útil sobre los tubos que se utilizan para crear pilotes en la construcción de cimentaciones sobre pilotes.
Vídeo sobre el tema del artículo
Cimientos de pilotes de bricolaje construidos con tubos de amianto-cemento con instrucciones paso a paso en vídeo:
Los edificios situados en terrenos blandos o irregulares pueden estabilizarse utilizando tubos de amianto-cemento para construir una cimentación sobre pilotes. Este proceso conlleva una serie de acciones cruciales que garantizan la longevidad y estabilidad de los cimientos.
Para empezar, se prepara el terreno excavando hasta el diámetro y la profundidad necesarios para cada pilote. Esto garantiza una base sólida para los cimientos y permite alinear y espaciar correctamente los pilotes.
A continuación, se utiliza maquinaria especializada para clavar o instalar tubos de amianto-cemento en el suelo. Estos tubos, que resisten las condiciones ambientales y soportan cargas pesadas, son los principales componentes estructurales de los cimientos.
Para aumentar la capacidad de los pilotes de soportar peso, se suele verter hormigón en su interior una vez colocados. Para crear columnas robustas que unan los cimientos a la estructura superior, se vierte hormigón en los tubos durante este proceso.
Los cimientos se preparan para soportar el peso del edificio una vez seco el hormigón. Para garantizar que los cimientos sigan siendo estructuralmente sólidos y resistentes a los movimientos del terreno, se aconseja realizar un mantenimiento y unas inspecciones rutinarias.
Los tubos de amianto-cemento son una alternativa duradera y asequible a la cimentación con pilotes para edificios situados en terrenos difíciles. Los constructores pueden asegurarse de que los cimientos sean estables y soporten la estructura de forma fiable durante muchos años siguiendo cuidadosamente estas instrucciones paso a paso.
