El uso de pilotes de tubos de plástico de alcantarillado para la construcción de cimientos

Conozca una sorprendente novedad en la construcción: pilotes para cimientos de edificios fabricados con tubos de plástico de alcantarillado. En la construcción de cimientos, el acero y el hormigón son los materiales habituales, pero los tubos de plástico son un sustituto económico y sostenible.

Estos tubos de plástico se reutilizan porque son resistentes a la corrosión y duraderos, suelen encontrarse en sistemas de alcantarillado. Proporcionan un soporte sólido a las estructuras al clavarse profundamente en el suelo, especialmente en regiones con suelos blandos o inestables.

Este enfoque es cada vez más popular entre los constructores debido a su asequibilidad y facilidad de uso. Los tubos de plástico son ligeros, lo que facilita su manipulación y transporte en las obras, reduciendo los costes de mano de obra y el tiempo de construcción.

Este método también cumple los objetivos de sostenibilidad porque recicla materiales que de otro modo se tirarían a la basura. Los tubos de plástico de alcantarillado son una opción atractiva para la construcción contemporánea de cimientos por su rentabilidad y responsabilidad medioambiental.

Este artículo examina un método creativo para construir cimientos con tuberías de plástico recicladas. Además de repasar cuestiones prácticas como los métodos de instalación y la integridad estructural, también exploramos las ventajas de utilizar estas tuberías, como su asequibilidad y sus beneficios medioambientales. Los proyectos de construcción pueden reducir gastos y su efecto medioambiental reutilizando estos resistentes materiales, lo que hace que esta estrategia sea eficaz y sostenible para los métodos de construcción contemporáneos.

Características de diseño de la cimentación sobre pilotes

Las tuberías de PVC para alcantarillado son cilindros huecos con un ensanchamiento en uno de sus extremos. Esto permite conectar secciones para crear tuberías de longitudes variables.

Las juntas tóricas de goma mantienen las uniones resistentes y herméticas. El pilote terminado es un tubo relleno de hormigón con un armazón interno reforzado instalado.

Características: Un soporte monolítico de hormigón armado relleno de tuberías de PVC puede considerarse tanto pilotes como cimentaciones columnares. Ambos significados son correctos.

Cuando construyen?

Al evitar una capa de suelo débil y trasladar el peso de un edificio o estructura a una base sólida (suelos limosos, pedregosos y rocosos), una cimentación sobre pilotes con apoyos puntuales puede soportarlo.

Es imprescindible mantener la desigualdad entre la resistencia del suelo y la carga específica de la casa al realizar los cálculos. Esta última cifra debe ser muy superior a la presión del edificio.

Además de en zonas con suelos movedizos, las cimentaciones de pilotes se construyen en zonas que se inundan con frecuencia durante las crecidas de primavera.

Los extremos inferiores de las tuberías deben colocarse por encima de la acumulación de agua subterránea y por debajo de la línea de congelación del suelo. Debido a la erosión de las aguas subterráneas y al levantamiento estacional del suelo, la colocación de los pilotes impide que los soportes se deformen.

Para las viviendas: se instala una cimentación de pilotes compuesta de tubos

• marco,
• tablero,
• construcciones de madera y troncos.

El peso de este tipo de edificios de dos plantas puede ser soportado por una cimentación compuesta de tubos de gran diámetro.

Debido a su gran peso, no se construye una cimentación sobre pilotes compuesta por cilindros de PVC para alcantarillado para viviendas construidas con hormigón armado prefabricado y monolítico, ladrillo y piedra.

Requisitos de los materiales de construcción

El sector de los materiales de construcción ofrece una gran variedad de tuberías de PVC en los mercados nacionales. El surtido se compone de productos de distintos pesos, diámetros, grosores de pared y longitudes.

El uso más común de las tuberías de alcantarillado por gravedad es el de los promotores independientes. La coraza del pilote se compone de tubos lisos de alcantarillado (STP).

Los pilotes de material ondulado no son apropiados para la construcción de cimientos. La superficie estriada del KT se pegará al suelo helado o agitado, desplazando el suelo y deformando el soporte.

Los promotores suelen comprar CT de 160 mm de diámetro y 3.2 a 4 mm de espesor de pared para los cimientos de sus propias parcelas. Los tubos pueden tener diámetros de 500, 1000, 2000 o 3000 mm. Esto permite conectar varias secciones para crear un soporte de la altura adecuada.

El diámetro de un pilote y su capacidad de carga están directamente correlacionados. El pilar monolítico de hormigón armado tiene mayor resistencia en proporción a su tamaño. Un tubo de ø 160 mm puede soportar varios cientos de kilogramos de peso.

Ventajas e inconvenientes

Los cimientos de tuberías de PVC para alcantarillado tienen ventajas e inconvenientes.

El FCT tiene varias ventajas sobre otros tipos de cimentaciones.

1. Los tubos ligeros no causan dificultades durante el transporte y el almacenamiento.
2. Los CT de plástico se pueden procesar. Los tubos se pueden cortar fácilmente con una sierra para metales y una ingletadora eléctrica.
3. La instalación de los cimientos sobre pilotes se realiza manualmente, sin necesidad de utilizar maquinaria pesada.
4. La altura sobre el suelo de los pilotes favorece la ventilación constante del espacio subterráneo, lo que no crea condiciones para la acumulación de humedad, la formación de moho y colonias de hongos, ni proporciona refugio a insectos dañinos, ratones y ratas.

Además de las ventajas ya comentadas, hay que tener en cuenta los siguientes inconvenientes:

1. Los cimientos de este tipo se erigen sólo para edificios y estructuras ligeros.
2. El vertido de hormigón en las tuberías sólo puede realizarse en la estación cálida. Es imposible construir una cimentación de este tipo en invierno, ya que el proceso de endurecimiento de la solución se produce a una temperatura ambiente positiva.
3. El diseño de la cimentación por pilotes de la casa excluye la construcción de sótanos y una planta baja.

Cálculos

El objetivo de los cálculos es determinar el número ideal de pilotes necesarios para garantizar una posición estable de la casa en relación con la base del suelo.

Utilizando el diámetro de los tubos de plástico del alcantarillado (160 mm en este caso), la superficie de apoyo de una sola pila puede calcularse de la siguiente manera: S = πR2 = 3.14 x 802 = 0.02 m^^.

El proceso de cálculo de la cimentación de un pilote a partir del KT implica varios pasos:

• determinación del peso óptimo de la casa;
• determinación de las características de la base del suelo
• plan para la ubicación de los pilotes y su número;
• Cálculo de la longitud del TC.

Determinación del peso óptimo en casa

El peso de todas las estructuras del edificio, el peso de la nieve en el tejado, el peso del entorno que se avecina y el peso de los equipos tecnológicos (como aparatos de aire acondicionado, calefactores y electrodomésticos) se incluyen en el proceso de recogida de cargas.

También se tiene en cuenta el número máximo de ocupantes que pueden estar en la casa simultáneamente. El resultado se multiplica por el coeficiente de fiabilidad (k = 1.1) para tener en cuenta los errores de cálculo.

Características del suelo

Los pilotes de cimentación se colocan en zonas con una estructura del suelo débil en la capa superior de la tierra, como los suelos arcillosos y ondulados. Como resultado, es fundamental apoyar las tuberías en la capa sólida inferior del suelo.

La profundidad de las capas sólidas de cimentación limosa, rocosa o pedregosa se halla mediante perforación experimental de una obra. Bajo presión, se prueba un cubo de suelo de 1 cm3 para determinar su resistencia (kg/cm2).

Un estudio vertical conectado a la obra puede proporcionar información sobre la resistencia del suelo. En el departamento de arquitectura y ordenación del territorio de la administración local es donde se guarda el documento.

El nivel de las aguas subterráneas y la profundidad de congelación del suelo también se indican en los datos de exploración geológica, y estos detalles son necesarios para determinar la longitud del pilote.

Número y disposición de los pilotes

Modificar el número ideal de pilotes en función de la resistencia del suelo para soportar una carga determinada. Dividiendo las cargas totales por la superficie de la casa, se obtiene la carga específica condicional. Debe ser entre un 10 y un 15 por ciento inferior a la resistencia de la base sólida del suelo.

Para determinar el número necesario de apoyos puntuales, hay que dividir la masa total de la estructura por la capacidad de carga máxima de cada apoyo.

Con ayuda de las tablas SNiP 24, se puede calcular teóricamente.13330.2011, empleando calculadoras de construcción o cargas dinámicas.

A continuación, se crea un plan para la colocación del pilote, teniendo en cuenta las siguientes especificaciones: los apoyos deben colocarse a intervalos no superiores a 1.5 a 1.6 metros, en las intersecciones de las paredes interiores y en las esquinas del perímetro del edificio. Esto se hace para distribuir uniformemente la carga de la casa por toda la longitud de la rejilla.

Longitud del apoyo

En base a: se calcula la longitud de los apoyos.

• la profundidad de congelación del suelo,
• nivel freático,
• marcas para la ubicación de una cimentación sólida en el suelo.

También tengo en cuenta la altura de la parte aérea de la tubería, que debe ser de al menos 300 mm.

Por ejemplo, el nivel del agua subterránea es aún más bajo, 1500 mm, la profundidad de congelación es de 300 mm, el suelo fuerte es 100 mm más bajo, y la parte subterránea del pilote será de 700 mm. La longitud del CT será de 1000 mm si se tiene en cuenta la altura del terreno del pilote.

Cómo construirla?

Esta directriz es de carácter orientativo y no especifica cómo deben aplicarse sus puntos en detalle. Ilustra las directrices fundamentales para construir una cimentación de pilotes con tuberías de alcantarillado de PVC, que son las siguientes:

1. Preparación de la obra.
2. Adquisición de materiales de construcción y selección de herramientas.
3. Perforación y preparación de los pozos.
4. Instalación de tuberías.
5. Refuerzo de pilotes.
6. Preparación y vertido del hormigón.
7. Relleno de los pozos.

Preparación de la obra

Se limpia la obra de escombros y se retiran las plantas y la capa de tierra rica. Marcar las ubicaciones de los centros de los pilotes con una cuerda y estacas. Las diagonales iguales entre esquinas opuestas sirven de control para la construcción precisa del rectángulo de marcado.

Adquisición de materiales de construcción y selección de herramientas

Se necesitan los siguientes elementos:

• Tubos de alcantarillado de PVC;
• piedra triturada, arena, cemento y agua;
• perfil periódico de refuerzo ø 8 – 10 mm;
• una armadura lisa de ø6 mm;
• alambre de tejer.

Necesitará el siguiente equipo para completar el proceso de construcción:

• bayoneta y pala palas;
• carretilla;
• barrena de jardín;
• nivel láser;
• una hormigonera o un recipiente para mezclar la solución manualmente;
• sierra para metales, cuchillo de construcción;
• cubos.

Perforación y preparación de pozos

El eje de la perforadora se ajusta estrictamente en vertical antes de perforar el suelo. Existe un control estricto de la verticalidad de la herramienta durante el proceso de perforación.

La capacidad de carga de la tubería instalada se perderá parcialmente en caso de deformación. El fondo del pozo debe estar entre 200 y 300 mm por debajo de la marca de diseño del fondo del pilote. Esto es necesario para ampliar la base de los cimientos.

No es necesario ampliar la superficie de apoyo del pilote. No obstante, el fondo del pozo se amplía mediante un dispositivo único si se teme que los soportes no puedan soportar el peso.

Se compone de una tolva de almacenamiento, una cuchilla de corte desplazable y un eje. El dispositivo gira en círculo, seccionando el suelo a medida que la cuchilla se eleva gradualmente desde abajo hacia el horizonte mediante un cable. El mecanismo desciende hasta la tolva, que posteriormente se eleva para mostrar la pala en la parte superior.

La arena se añade al fondo y se apisona firmemente. Se vierte hormigón en la excavación y se abandona el pozo durante un periodo de catorce días.

Instalación de la tubería

Los pozos se perforan 50-70 mm más grandes que el diámetro de la tubería para evitar deformaciones. Esto permite ajustar la vertical del pilote y fijar su posición mediante distanciadores de madera.

Refuerzo

En el interior de los soportes, se bajan verticalmente una o varias varillas de refuerzo de perfil periódico unidas por alambre y provistas de armadura lisa transversal. para fijar los pilotes a una parrilla que tiene salidas de armadura a 200-300 mm del suelo.

Preparación y vertido del hormigón

Los pozos se rellenan con hormigón M 300. Utilizo cemento M 400-500 para prepararlo.

Los ingredientes de una hormigonera son cemento, arena y piedra triturada. Se añade agua al tambor giratorio gradualmente hasta conseguir una solución líquida espesa.

Se utiliza una carretilla para cargar la solución y trasladarla al siguiente tubo. Verter el hormigón en cubos y utilizar varillas improvisadas para apisonarlo continuamente.

Relleno de pozos

Una vez finalizado el proceso de vertido, se vierte tierra o una mezcla de arena y grava en las cavidades que rodean los pilotes. El relleno se compacta capa a capa. La instalación de la parrilla comienza 30 días después.

Posibles errores y consejos para evitarlos

El uso de cemento de calidad inferior puede provocar la destrucción de los pilotes. La preparación del hormigón requiere el uso de cemento M 400-500.

Perforación "a ojo da lugar a que los pozos se desvíen de la vertical. Asegúrese de utilizar una plomada o un nivel láser al perforar pozos.

Cuando la temperatura del aire desciende por debajo de cero, no se vierte la cimentación, lo que provoca el derrumbe del monolito. Tras un calentamiento mínimo al aire de 5-10 C, los pilotes se hormigonan.

Esta sección contiene información vital y útil sobre los tubos que se utilizan para crear pilotes para la construcción de cimentaciones sobre pilotes.

Vídeo sobre el tema del artículo

Cimentación con tuberías de alcantarillado de plástico, fácil y económica, con instrucciones en vídeo:

Ventajas	Desafíos
Alternativa rentable a los pilotes tradicionales.	Puede requerir refuerzo adicional para estructuras pesadas.
Resistente a la corrosión y a los daños químicos.	La complejidad de la instalación puede variar en función de las condiciones del suelo.
Ligero y fácil de manipular durante la construcción.	Durabilidad a largo plazo en condiciones ambientales variables.

Una opción económica y sostenible para construir cimientos en proyectos de construcción es utilizar tuberías de plástico de alcantarillado. Estos tubos, que suelen estar compuestos de materiales resistentes como el polietileno de alta densidad o el PVC, pueden utilizarse para hacer pilotes de cimentación resistentes. Los constructores pueden reducir costes y residuos reciclando estas tuberías y aumentando al mismo tiempo la eficiencia de la construcción.

La resistencia de los tubos de plástico al deterioro y la corrosión es una de sus principales ventajas cuando se utilizan en cimentaciones. A diferencia de otros materiales más convencionales, como la madera o el hormigón, las tuberías de plástico son increíblemente fuertes y resistentes a la humedad, lo que garantiza su longevidad en distintas condiciones de suelo. Esta longevidad se traduce en unos cimientos sólidos que pueden sostener los edificios durante mucho tiempo.

Además, la flexibilidad de los tubos de plástico simplifica la personalización y la instalación. Los constructores pueden modificar la longitud y el diámetro de estos tubos para adaptarlos a las necesidades de un proyecto concreto, lo que permite agilizar y hacer más eficaces los procedimientos de construcción. Esta flexibilidad es especialmente útil para proyectos en los que las limitaciones presupuestarias y de calendario son consideraciones importantes.

Además, al fomentar la reutilización de materiales, el uso de tubos de plástico para alcantarillado promueve métodos de construcción sostenibles. Los constructores ayudan a reducir el efecto medioambiental de las técnicas de construcción convencionales utilizando tubos reciclados en el proceso de construcción de los cimientos. Esto es coherente con los crecientes esfuerzos del sector de la construcción por minimizar la huella de carbono y adoptar soluciones respetuosas con el medio ambiente.

En resumen, el uso de tuberías de plástico para los cimientos de los edificios es un método progresista en la construcción contemporánea. Este enfoque incorpora conceptos sostenibles además de abordar cuestiones pragmáticas como la durabilidad y el coste. Los constructores pueden conseguir cimientos sólidos y contribuir positivamente a la conservación del medio ambiente reutilizando tubos de plástico.

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