PROPIEDADES MECÁNICAS DE UN TIPO DE MAMPOSTERÍA POSTENSADA CON JUNTAS SECAS Y PIEZAS INDENTADAS

Memorias del 2º Encuentro Estatal de Jóvenes Investigadores-Conacyt

9º Coloquio Estatal de Jóvenes Talento en la Investigación

Verano Delfín y AMC

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3º Encuentro Estatal de Jóvenes Investigadores-Conacyt

10º Coloquio Estatal de Jóvenes Talento en la Investigación

Acapulco, Guerrero 24 y 25 de Septiembre 2015

Memorias

PROPIEDADES MECÁNICAS DE UN TIPO DE MAMPOSTERÍA POSTENSADA CON JUNTAS SECAS Y PIEZAS INDENTADAS                                                                                 Diseño de anclaje de cable de presfuerzo en losa prefabricada de concreto reforzado

Leidy Laura García Flores

Unidad Académica de Ingeniería. Universidad Autónoma de Guerrero

Programa Delfín

ema_lgf_4ever@hotmail.com                                                                                                      Área VI: Ingenierías

Dr. Agustín Orduña Bustamante  (Asesor – Investigador)                                                         Docente-investigador de tiempo completo de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad de Colima                                                                                                                                   aord@ucol.mx

Resumen

Diversos estados del país cuentan con un alto índice de sismicidad, aunado a esto existe  un déficit de vivienda entre la población. Por ello se plantea un sistema que intente resolver estos problemas y así construir viviendas que cuenten con características específicas para brindar seguridad y genere beneficios. Se propone un sistema de muros postensados de mampostería con juntas secas y losa prefabricada de concreto reforzado. Con este sistema se espera reducir los tiempos de construcción y los desperdicios al evitar las juntas de mortero. El problema a resolver en este proyecto es el anclaje del presfuerzo en la losa.

Palabras clave: Índice de sismicidad (IS), Tiempos de construcción (TC), muros postensados (MP)

Introducción

México es uno de los países con mayor actividad sísmica en el continente americano, es por ello que para poder llevar un mejor control en la construcción de infraestructura eléctrica, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) realizó un manual sobre el diseño de estructuras por sismo. En el manual proporcionado por la CFE (1993) se muestran los espectros de diseño asignados para cada zona del país, además de que se mencionan los coeficientes sísmicos para cada zona pero a su vez dependen del tipo de suelo donde se va a llevar a cabo la construcción de la obra, ya que éste puede ser firme, de transición o blando.                                                          

La vivienda es una muestra básica del bienestar de la población, constituye la base del patrimonio familiar. Es el lugar donde las familias reproducen las buenas costumbres, así como mejores condiciones para su desarrollo social y donde se establecen las bases para una autonomía individual y colectiva. El tipo de materiales, las dimensiones, ubicación geográfica, así como la disponibilidad de infraestructura básica y de servicios, constituyen la calidad y el grado de satisfacción.                                                                                                                                    

La carencia de una vivienda, ha dado lugar a injusticias entre los diferentes grupos sociales, al surgimiento y proliferación de asentamientos irregulares alrededor de las ciudades, que constituyen un peligro latente para sus ocupantes, propiciando el crecimiento desorganizado de los centros urbanos, y aumentando los rezagos en infraestructura urbana y de servicios.                  

En este sentido, las necesidades habitacionales han ido cobrando dinamismo prácticamente al ritmo del crecimiento del proceso de urbanización del país, íntimamente ligado al de su industrialización, hasta convertirse en un problema emergente, para lo cual se han venido diseñando diversos instrumentos de política orientados a crear las condiciones para su solución.

Se debe de tener la responsabilidad de promover la expedición de normas oficiales mexicanas en materia de vivienda, fomentar y apoyar medidas que promuevan la calidad de la vivienda, propiciar la simplificación de procedimientos y trámites para el desarrollo integrador de proyectos habitacionales, y establecer vínculos institucionales, convenios de asistencia técnica e intercambio de información con organismos nacionales e internacionales. Durante la realización de verano se trabajó en un nuevo sistema constructivo, con el cual  deseamos tener distintos beneficios y ayude en la mejora de las deficiencias y problemas que tenemos en cuanto a las viviendas.

Materiales y métodos

Para llevar a cabo el proyecto se necesitó elaborar una amplia investigación, principalmente en tesis, documentos y reglamentos para así poder diseñar todo en base a la normativa vigente y cumplir los requerimientos mínimos que se pidan para su elaboración. El sistema con el cual se propone trabajar es una vivienda a base de muros con juntas secas, losa prefabricada y cimentación colada in situ, con postensado desde la cimentación hasta la losa. Así como también se realizaron las pruebas necesarias a los agregados pétreos a utilizar. Para saber la cantidad del  material a utilizar en las piezas y tabletas de concreto se utilizó una hoja de cálculo descargada de internet, la cual contaba con las características necesarias en base a la normativa vigente.

Piezas indentadas: Como parte del proyecto de Desarrollo de sistemas constructivos innovadores se propone la elaboración de piezas indentadas para tener una mejor adherencia de la mampostería seca. Se proponen piezas de concreto  con una resistencia de 150 kg/cm2, y un acabado liso, para realizar un muro, el cual será postensado para obtener estabilidad en el. Las piezas son de dos tamaños. Para obtener una mayor cantidad de piezas se usó un acelerante de fraguado para así poder desimbrar en menos tiempo, consiguiendo con ello 3 pares de piezas por día.

Materiales y equipo

• 1.55 Kg de cemento
• 4.49 Kg de arena
• 2.55 Kg de grava
• 1.17 Lt de Agua
• 0.01 Lt de aditivo (Aceleracreto)
• Charola
• Balde
• Tubos de PVC (3/4”, 1”)
• Desmoldante (Aceite Vegetal)
• Marro
• Varilla
• Espátulas
• Báscula
• Lamina de aluminio
• Moldes (30x10x10 ; 10.13x9.7x10)

*NOTA: Las cantidades mencionadas son para realizar el par de piezas en una colada.

Procedimiento

Para la mezcla y colado.

1. Poner desmoldante a los moldes donde se colaran las piezas.
2. Pesar las cantidades mencionadas para cada material.
3. Se colocará en el centro de una charola la arena y se le agregará el cemento, después se revolverán hasta obtener una mezcla homogénea. Una vez obtenida está, se le agregará la grava y se revolverá de nuevo.
4. Al balde con agua se le agregara el aditivo, para después poco a poco ir agregando agua a la mezcla, hasta obtener un revenimiento de 14-16.
5. Una vez obtenida la mezcla deseada se agregará poco a poco en los moldes, mientras se varilla para eliminar burbujas de aire.  
6. Por último se le dan unos golpes con el marro alrededor del molde para terminar de eliminar el aire atrapado dentro de la mezcla.

*NOTA: Debido a la diferencia de medida en los moldes (3 mm) se colocaron láminas de aluminio a uno de los lados del molde que debería de medir 10 cm.

Para desmoldar

1. Se despegarán las piezas de la base donde se colaron.
2.  Se tomará uno de los moldes y se quitaran residuos de concreto para que sea más fácil desprender la pieza del molde.
3. Luego se tomará un pedazo de madera y un marro, colocando la madera en uno de los extremos del tubo dando pequeños golpes hasta que este quede al nivel de la superficie del molde, y de ahí manualmente se comenzará a girar el tubo para irlo sacando poco a poco; realizando esto para cada tubo.
4. Con una llave de 1/2” se comenzarán a quitar los tornillos de una sola cara del molde.
5. Se desprende la pieza del molde y se vuelve a armar el molde.
6. Por último se le pone aceite como desmoldante.

Losa prefabricada: En cuanto a la losa para este sistema se propone que sea prefabricada formada por tabletas de 300 cm de largo, 40 cm de ancho y 10 cm de peralte, con una resistencia de 250 kg/cm2. Con estos datos se diseñó la losa, con base a las características que marca la norma vigente. Una vez obtenido el diseño de la losa, se trabajó en el anclaje para el postensado, nuestro objetivo era encontrar un anclaje económico y que fuera directo en la losa, para lo cual se leyeron distintos documentos, tesis y normas que fueran recomendables y apropiadas para el diseño del anclaje del cable de presfuerzo. Se trabajó con varios métodos y propuestas encontradas en libros, pero debido a que no nos daban resultados favorables, se concluyó a proponer un anclaje empírico, en el cual se utilizara una cuña del tamaño del cable de presfuerzo (1/2”), antes de colar las tabletas se colocó un castillo “pequeño” a base de varillas del #3, y para darle la forma cónica se colocó con material de latas de aluminio unos conos que quedaron embebidos en la losa.

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