INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO
REHABILITACIÓN DE CELDAS DE CIMENTACIÓN, EN LOS EDIFICIOS DE LA ESCUELA NACIONAL DE ESTUDIOS
PROFESIONALES, CAMPUS ARAGÓN.
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL
PRESENTA
IVÁN DAVID CASADOS LUGO
ASESOR: M. en C. MA. ELENA ROSAS SÁNCHEZ
Verano del 2007 México D. F.
Doy gracias a:
Dios por darme la oportunidad de estar en este mundo,
A mis padres por su apoyo y fe en mí,
A mis hermanos por su buen ejemplo,
Y de manera muy especial a mi esposa por su amor incondicional.
i ÍNDICE
Pág.
Índice i
Relación de figuras iii
Resumen vi
Introducción viii
Capítulo I.- Aspectos generales de las cimentaciones 1 I.1. Diversos tipos de cimentaciones 1
I.2. Capacidad de carga 2
I.3. Asentamientos 4
Capítulo II.- Cimentaciones especiales
II.1. Introducción a las losas de cimentación 5 II.2. Levantamiento en cimentaciones flotantes 5 II.3. Losas de cimentación por flotación. 6 II.4. Excavaciones con lados inclinados 7
II.5. Construcción en excavaciones soportadas por
madera o tabla-estacas 7
II.6. Importancia del mantenimiento de las celdas de
cimentación 8
Capítulo III.-Impermeabilización y reparación de las celdas de cimentación
III.1. Impermeabilización 10
III.2. Xypex, producto impermeable correctivo que ayuda al mantenimiento de las celdas de
cimentación 12
III.3. Xypex, su funcionamiento 12
III.4. Impermeabilización de Xypex al concreto 13 III.5. El concreto antes de Xypex sin aplicación 13 III.6. La cristalización al producto Xypex 13 III.7. La cristalización al Xypex Madura 14
ii
III.8. Fichas técnicas de los productos para el
mantenimiento de las celdas 14
Capítulo IV.- Procedimiento del mantenimiento de impermeabilización correctivo en la E.N.E.P., Unidad Aragón
IV.1. Sistemas de reparación e impermeabilización de
celdas de cimentación 19
IV.2. Achique con equipo de bombeo para extraer
toda el agua contenida en las celdas con bombas
sumergibles 22
IV.3. Proceso de limpieza 23
IV.4. Limpieza y desinfección en muros y losas de
base 25
IV.5. Taponeo de filtraciones de agua con el
producto denominado patch and plug 26 IV.6. Sello de moños o separadores de cimbra 28 IV.7. Aplicación de sistemas impermeables con el
producto Xypex Concetrado 29
Conclusión y recomendaciones 45
Bibliografía 47
Anexo 1.- Descripción de los productos Xypex no utilizados en la obra 48
iii Relación de figuras
Fig. 2.1 Celdas de cimentación encontradas en los
edificios en tratamiento. 9
Fig. 3.1 Diferentes productos de Xypex. 12 Fig. 3.2. Fotografía microscópica del concreto antes
de la aplicación del Xypex. 13
Fig.3.3 Cristalizaciones de Xypex Concentrado en el
concreto. 14
Fig.3.4 Cristalizaciones de Xypex Concentrado en
el concreto de 26 días después de la aplicación. 14 Fig. 3.5 Presentación del Xypex Concentrado. 18 Fig. 3.6. Presentación del producto Xypex patch'n plug. 19 Fig. 4.1 (a) Hueco encontrado al quitar el adoquín. 21 Fig. 4.1 (b) Retiro de adoquín para hacer el registro de
las celdas. 22
Fig. 4.2 (a) Demolición de losa para hacer el registro de
las celdas. 22
Fig. 4.2 (b) Losa demolida para hacer los registros. 22 Fig. 4.3 (a) Corte de varillas existentes de losa. 23 Fig. 4.3 (b) Colocación de anillos con varilla de 3/8” en
cada registro. 23
Fig. 4.4 (a) Cimbrado de muretes para los registros. 24 Fig. 4.4 (b) Colado de registros a 40cm del nivel de
terreno. 24
Fig. 4.4 (c) Levantamiento de los registros de las celdas. 24 Fig. 4.4 (d) Registros que se hicieron en cada edifico. 24 Fig. 4.5 (a) Tapa de registros de acero de calibre 16. 25 Fig. 4.5 (b) Tapa de acero antiderrapante de calibre 18. 25 Fig. 4.6. (a) Bomba sumergible que se utilizó para sacar
el agua de las celdas de cimentación. 26 Fig. 4.6. (b) Desalojo de agua de las celdas de cimentación. 26 Fig. 4.6. (c) Agua atrapada en celda. 26
iv
Fig. 4.6. (d) Paso de comunicación de la celda perimetral hacia la celda de en medio, la cual su dimensión es de
30cm. de ancho por 60cm. de altura. 26 Fig. 4.7. (a) Achique de agua hacia terreno natural. 27 Fig. 4.7. (b) Achique de agua hacia pozo de visita. 27 Fig. 4.8. (a) Cimbra ahogada en los muros. 28 Fig. 4.8. (b) Cimbra arrumbada dentro de las celdas de
cimentación. 28
Fig. 4.9. (a) Tubería de aguas pluviales dentro de la
celda de cimentación. 29
Fig. 4.9. (b) Lodo producido por hojas y tierra que
entraban por lar tuberías pluviales. 29 Fig. 4.10. (a) Registro existente del edificio. 29 Fig. 4.10. (b) Raíces en la losa de las celdas de
cimentación. 29
Fig. 4.10. (c) Raíces en los muros internos de las
celdas de cimentación. 30
Fig. 4.11. (a) Escombro sacado de las celdas de
cimentación. 31
Fig. 4.11. (b) Retiro de escombro fuera de las
instalaciones. 31 Fig. 4.12. (a) Salida franca de agua de una celda
al quitar una cimbra. 32
Fig. 4.12. (b) Penetración de agua del manto acuífero en
el piso de la celda. 32
Fig. 4.13. (a) Ranura con mazeta y cincel en los
vértices perimetrales de la celda. 33 Fig. 4.13. (b) Aplicación del producto Xypex en los
vértices. 33
Fig. 4.14. (a) Hueco en muro de la celda. 33 Fig. 4.14. (b) Oquedad en el piso de la celda. 33 Fig. 4.15. (a) Aplicación del producto el cual no quiere
adherirse al concreto. 34
Fig. 4.15. (b) Segunda aplicación del producto. 34
v
Fig. 4.16. (a) Abertura de moños que no estaban bien
recibidos en el concreto. 35
Fig. 4.16. (b) Aplicación de taponeo en moños en los
muros de la celda. 35
Fig. 4.16. (c) Moños tapados por el producto de Xypex. 36 Fig. 4.17. Grieta encontrada en los muros de la celda. 36 Fig. 4.18. Ranura en grieta echa por el rotomartillo
para quitar partículas sueltas del concreto. 37 Fig. 4.19. Limpieza en ranura para aplicar el producto. 37 Fig. 4.20. (a) Aplicación del producto Xypex Concentrado
en la ranura. 38
Fig. 4.20. (b) Aplicación del producto en todo el muro
perimetral. 38
Fig. 4.21 Muro para ser tratado con el producto de Xypex
Concentrado. 39 Fig. 4.22. Producto aplicado con brocha. 40 Fig. 4.23. (a) Aplicación del producto Xypex Concentrado
en la piso de celdas intermedias. 41
Fig. 4.23. (b) celdas con piso en forma de huevo. 41 Fig. 4.24. Filtración en zona que ya se había aplicado el
producto. 42
Fig. 4.25. Registro dentro del las celdas sin tubería. 43 Fig. 4.26 Tubería colocada de PVC y sujeta con cinchos
a cada 2 metros. 43
Fig. 4.27. Tubo recibido al registro con producto
Xypex patch´n plug 44
Fig. 4.28. Camión para desazolvar celdas que estaban
saturadas de lodo. 44
vi
RESUMEN
Esta tesis trata de la rehabilitación de las celdas de cimentación o losas de cimentación de cinco edificios de la Escuela Nacional de Estudios Profesionales, Campus Aragón (ENEP, A) en las cuales nunca se tuvo la precaución de revisar desde que se hicieron dichos edificios. Este tipo de cimentaciones se utilizó ya que en la zona de Aragón el manto acuífero esta muy alto.
Estas celdas están totalmente ahogadas, únicamente dos edificios tenían un solo registro en los cuales pudimos observar que se encontraban saturadas de agua, lo cual causaba que el edificio se estuviera hundiendo. Los edificios que no tenían registro se les hizo un hueco de diez centímetros de diámetro donde pudimos percatarnos que estaban en la misma situación que los otros dos edificios.
Al ver que tipo de impermeabilización se utilizaría, se tomó la decisión de usar el producto Xypex ya que si se utilizaba un producto tradicional, se tendrían que parar labores en los edificios puesto que se excavaría alrededor del edificio e impermeabilizaría por fuera y con esa maniobra se tardaría mas, lo cual las instalaciones no podían parar ya que se iniciarían el ciclo escolar.
Por eso se optó por el producto Xypex ya que este producto trabaja al interior de las celdas y no causaría perdida de labores en los edificios. Este producto es un producto cementoso que forma cristalizaciones en los huecos de las losas y los muros de concreto ya que el concreto esta basado por cemento arena, grava y agua ya que este ultimo seca y se evapora y el lugar que ocupaba en el concreto se queda un espacio básico formándose huecos muy pequeños. Igual por la mala vibración que se utiliza para colocar el concreto también tenemos probabilidades de que el concreto no este bien compactado y el cual también pueden aparecer huecos en los cuales el agua del subsuelo pueda entra.
vii
Xypex es un producto que tiene químicos que producen cristalizaciones y tapa todas esas oquedades de las que hablamos con anterioridad. De los beneficios de este producto y de la importancia de hacer una buena celda de cimentación impermeable trata esta tesis.
viii
INTRODUCCIÓN
Se puede decir simplemente que el objetivo de las cimentaciones es transmitir las cargas de la superestructura y el peso de ellas al terreno. Pero además, tiene las siguientes funciones: proporcionar apoyo a la estructura, distribuyendo las descargas, considerando un factor de seguridad adecuado entre la estructura de cimentación y el suelo; limitar los asentamientos totales y diferenciales, con la finalidad de controlar los daños en la construcción y construcciones adjuntas; mantener la posición vertical de la estructura ante las acciones.
Clarence W. Dunham, dice que la palabra cimentación puede significar lo siguiente:
¾ El terreno sobre la que se trasmite las fuerzas originadas por el peso propio de la estructura y sobrecargas que actúan sobre la misma.
¾ El conjunto de las partes estructurales de la infraestructura o sea el medio que sirve para transmitir al terreno el peso de la superestructura, las acciones que actúan sobre ella y el peso propio de dicho medio.
¾ La combinación de los dos conceptos anteriores.
Comúnmente se define la superestructura e infraestructura de la siguiente manera:
La superestructura es la parte de la construcción que se realiza con el objeto fundamental de ser utilizada por el hombre. La infraestructura es la parte de la construcción que es necesaria para apoyar a la superestructura.
CAPÍTULO I
Aspectos generales de las cimentaciones
La cimentación es la parte estructural del edificio, encargada de transmitir las cargas al terreno, el cual es el único elemento que no podemos elegir, por lo que la cimentación la realizaremos en función del mismo. Al mismo tiempo éste no se encuentra todo a la misma profundidad, por lo que eso será otro motivo que nos influirá en la decisión de la elección de la cimentación adecuada.
I.1. Diversos tipos de cimentaciones
Se puede agrupar a los diversos tipos de cimentaciones en tres grandes grupos:
¾ Cimentaciones superficiales
¾ Cimentaciones profundas
¾ Cimentaciones especiales
Las cimentaciones superficiales que son de gran interés, las clasificamos como:
¾ Zapatas aisladas
¾ Zapatas corridas o continuas
¾ Losas de cimentación
¾ Retículas de cimentación
¾ Cimentaciones a base de cascarones
Algunos autores presentan clasificaciones diferentes, pero tienen relación con la descripción anterior.
La selección del tipo de cimentación depende fundamentalmente del tipo de construcción, de las cargas o acciones que actúan sobre ella y del terreno
2
donde se va a ubicar. Se dice que la elección de una cimentación debe estar basada en los conocimientos técnicos y el buen criterio del ingeniero, lo segundo es una cualidad que se desarrolla después de varios años de experiencia.
Con lo que respecta al uso de zapatas, es necesario comentar que cuando las zapatas aisladas sobre suelo compresible ocupen arriba del 30% del área de la planta del edificio o cuando los asentamientos diferenciales permisibles no son satisfechos, resulta más económico y conveniente usar zapatas contínuas.
En caso de tener zapatas continuas muy anchas debido a la descarga y la baja capacidad de carga del suelo resulta conveniente usar losas con o sin contra trabes. Deberá tomarse la decisión cuando el área de la zapata contínua ocupe arriba del 50% del área de la planta del edificio.
En el análisis de cimentaciones resulta importante lo siguiente:
a) Determinar los hundimientos y presiones de contacto del suelo.
b) Calcular los elementos mecánicos en los elementos estructurales de la cimentación, debido a los movimientos diferenciales, presiones de contacto y las cargas de la superestructura.
En el planteamiento del problema se deberá considerar la interacción suelo- cimentación, interviniendo tanto las propiedades elásticas de la cimentación como las propiedades del suelo. En los métodos llamados exactos se trata de esta manera.
I.2. Capacidad de carga
Se llama capacidad de carga a la máxima intensidad de presión que una estructura transmite al suelo que lo soporta, sin llegar a causar asentamientos que pongan en peligro la estabilidad de la construcción o se presente falla del suelo por cortante.
3
El análisis de la capacidad de carga es importante en la evaluación de la estabilidad y economía de las cimentaciones superficiales. Depende de las características geométricas de la cimentación, de las propiedades mecánicas e índices del terreno, así como de la localización del nivel freático.
Se ha observado que la falla por capacidad de carga en las construcciones sucede como producto de una rotura por corte del suelo de desplante de la cimentación. Los tres tipos de falla principales bajo las cimentaciones, son:
¾ Falla por corte general
¾ Falla por punzonamiento
¾ Falla por corte local
La falla por corte general, se caracteriza por la existencia, dentro del terreno, de una superficie de deslizamiento contínuo, que se indica desde el borde de la cimentación hasta la superficie del terreno.
La falla por punzonamiento, se identifica por un movimiento vertical de la cimentación, debido a la compresión del suelo, inmediatamente debajo de dicha cimentación. El terreno que queda fuera del área de carga presenta pequeñas alteraciones, quedando el equilibrio de la cimentación tanto vertical como horizontal.
La falla por corte local, presenta una marcada tendencia al bufamiento del suelo a los lados de la cimentación, presentándose compresiones verticales fuertes debajo de ella, las superficies de deslizamiento terminan en algún punto dentro de la misma masa de suelo. Este tipo de falla es una transición entre las dos mencionadas anteriormente.
Se puede establecer, en términos generales, que el tipo de falla depende de la compresibilidad relativa del suelo en cuanto a las condiciones geométricas y de carga actuante. Se tendrá falla por corte general en suelos incompresibles, con una resistencia al esfuerzo cortante finita. Y falla por punzonamiento, cuando
4
se tenga suelos muy compresibles en relación con su resistencia. No obstante, resulta interesante hacer notar que el tipo de suelo no determina el tipo de falla.
La determinación de la capacidad límite de falla de una cimentación es un problema de equilibrio elastoplástico. La solución al problema presenta dificultades al encontrar las relaciones esfuerzo-deformación-tiempo.
I.3. Asentamientos.
Los asentamientos son el resultado de varias o una de las causas siguientes:
¾ Deformaciones elásticas (asentamientos inmediatos)
¾ Asentamientos catastróficos
¾ Consolidación del terreno
¾ Desplome minero y otras causas
Los asentamientos diferenciales son más importantes que los asentamientos totales, así por ejemplo, cuando una columna cede 5 cm. más que las próximas a ella, producirá un efecto de mayor trascendencia en la estructura que si toda la estructura se hundiera 15 cm. uniformemente. Razón por la cual se le da una atención mayor a los asentamientos diferenciales.
Cuando una estructura se ve sujeta a hundimientos diferenciales, se generan en ella acciones internas o elementos mecánicos que pueden tener mayor importancia. Generalmente los hundimientos diferenciales se efectúan con relativa lentitud, de manera que para evaluar su efecto deben considerarse módulos de elasticidad bajos que tomen en cuenta los efectos de flujo plástico del concreto.
CAPÍTULO II
Cimentaciones especiales
La cimentación es un elemento estructural prioritario, recibe todo el peso de la construcción y distribuye uniformemente la carga (en toda su longitud), al suelo de apoyo. Hay cimentaciones tradicionales de base de piedra y zapatas, de acuerdo con el tipo de suelo. Otro tipo de cimentación es el que utiliza celdas, que permiten, en algunos casos, sustituir el peso con agua.
II.1. Introducción a las losas de cimentación
Una de las funciones de una losa de cimentación es la distribución de las cargas sobre toda el área posible; otra, dar una medida de rigidez a la subestructura para reforzarla.
Las losas de flotación y los sótanos (cimentaciones de cajón o celdas de cimentación) tienen una función adicional y de gran importancia ya que utilizan el principio de flotación para reducir la carga neta en el suelo. De esta manera el asentamiento total de la cimentación se reduce y esto hace que el asentamiento diferencial también disminuya. La flotación se alcanza proveyendo una subestructura ahuecada de tal profundidad que el peso del suelo removido de la excavación sea igual o solo un poco menor que el peso combinado de la superestructura y la subestructura.
II.2. Levantamientos en cimentaciones flotantes.
Es necesario prevenir la subestructura de inclinaciones y flotaciones antes de que las cargas de la superestructura tengan la suficiente magnitud para evitar el levantamiento. La flotación solo ocurre en suelos con soporte de agua o en una arcilla o limos muy blandos. Durante la construcción se puede prevenir el mantenimiento del nivel freático bajo por bombeo continuo o balastaje de subestructura por inundación u otros medios.
6
En algunas estructuras de edificios es posible dominar el problema de flotación construyendo el sótano después de que la superestructura haya alcanzado una altura suficiente para proveer el peso muerto necesario contra el levantamiento.
En algunas estructuras bajo tierra debe haber un levantamiento neto debido a la carga ligera de la superestructura y es necesario suministrar algún anclaje positivo para prevenir la flotación.
II.3. Losas de cimentación por flotación
Es importante aclarar las diferencias entre los términos “sótanos” y “losas de flotación” que se mencionaron anteriormente.
La función de un sótano es la de suministrar un espacio adicional en el edificio para el propietario, y el hecho que reduce la presión de carga neta por el peso del suelo desplazado, puede ser completamente incidental.
Por otro lado, la losa de flotación, es una cimentación diseñada solamente con el propósito de proveer soporte a la estructura por la flotación dada por desplazamiento sin la consideración de utilizar el espacio para cualquier otro propósito.
Para este fin, la losa se diseña para ser la mas ligera y rígida posible. La ligereza combinada con la rigidez se logra mejor con una construcción tipo celular o de “tapa de huevo”. Esta forma estructural esta limitada a una unidad del espacio dentro de la estructura para acomodar cualquier trabajo de tubería o ducto de servicio que pasan a través de agujeros en los muros de las celdas.
Existen cuatro métodos principales de construcción de sótanos, entre los que se pueden mencionar los siguientes:
¾ En excavaciones con lados inclinados.
¾ En excavaciones soportadas con madera (como tablestacas) o placas apiladoras.
¾ En excavaciones soportadas por un muro de diafragma de concreto reforzado construido previo a la excavación principal.
7
¾ En excavaciones soportadas por un muro de pilote barrenado construido a la excavación principal
Existe una relación de interdependencia de diseño y construcción para las excavaciones; la elección del método depende de la profundidad del suelo; las condiciones del suelo (y en particular las del nivel freático) y la proximidad de edificios, carreteras y/o servicios que necesiten ser salvaguardado durante y posteriormente a la construcción.
II.4. Excavación con lados inclinados
Esta es la forma mas económica para lugares donde hay suficiente espacio alrededor de la subestructura para cortar hacia atrás los lados de la excavación hasta un declive estable, y donde no hay problemas de comportamiento con grandes cantidades de agua subterránea que podría llevar a la erosión y al hundimiento de los declives.
II.5 Construcción en excavaciones soportadas por madera o tabla- estacas.
Este es un método apropiado de construcción para lugares donde no hay suficiente espacio disponible alrededor de la excavación para inclinar hacia atrás los lados. Si las condiciones del suelo permiten que el tablestacado se quite para ser rehusado en otra parte, este método de soporte de tierra es muy económico comparado con la alternativa del muro de diafragma.
El soporte por un sistema de placas horizontales de madera y en sección H verticales resulta también económico para suelos que se sostendrán en una profundidad corta por un periodo limitado de tiempo.
Donde los edificios, carretera o servicios subterráneos están cerca de una excavación, los efectos en estas estructuras de movimiento debido a la excavación y la construcción del sótano necesitan ser trazados cuidadosamente.
8
En particular se debe considerar los posibles efectos de bombeo del agua subterránea de excavaciones sobre los asentamientos de la superficie del terreno alrededor de las excavaciones.
La excavación para sótanos profundos puede causar un asentamiento de la superficie del suelo circundante. El asentamiento puede ser suficiente para causar daños estructurales a edificios cerca de la excavación, y el rompimiento de las tuberías de drenaje y otros servicios.
II.6. Importancia del mantenimiento de las celdas de cimentación.
Las celdas de cimentación son muy importantes ya que permiten la estabilidad, verticalidad y seguridad del edificio. Desafortunadamente la falta de información, desorganización y desinterés de los usuarios de los inmuebles construidos con este tipo de cimentación, han ocasionado el olvido de las mismas o, en muchos casos, hacer obras correctivas y hasta la eliminación de las construcciones o el daño permanente de las mismas. El problema es que por ser un área que no está a la vista, los usuarios no la toman en cuenta.
Si nos atenemos al refrán que versa ojos que no ven, corazón que no siente, o a la idea: lo que no se ve, no existe, podemos comprender porque se encuentran en la situación antes descrita muchos de los edificios de este tipo de cimentación. No hay culpables, solo responsabilidades, que no se establecieron en el momento preciso. (Ver figura 2.1)
Todos sabemos que algunas de las construcciones, entre ellos, los edificios, están expuestos a disminuir o perder sus condiciones de forma, aspecto y características de uso y servicio por diversos factores, por lo cual requieren de mantenimiento.
Cuando se trata de edificios destinados a la habitación, la seguridad y la comodidad de sus usuarios dependerán de los elementos e instalaciones técnicas, como son los cimientos.
9
Fig. 2.1 Celdas de cimentación encontradas en los edificios en tratamiento.
La decisión de elegir el tipo de cimentación es de acuerdo con los resultados de un análisis de costo y terreno, a través de un estudio de mecánica de suelo.
En éste se dice en qué condiciones está el terreno y qué conviene para la obra.
Normalmente intervienen costo y tiempo.
CAPÍTULO III
Impermeabilización y reparación de celdas de cimentación
En las celdas de cimentación hay más área de contacto con el terreno. Al existir más área de contacto se evitarán inclinaciones, como es común, en suelo lodoso. Una solución para el mantenimiento de las celdas de cimentación que tiene problemas de filtraciones de agua por causa del manto acuífero es la impermeabilización.
III.1. Impermeabilización
Cuando hablamos de una impermeabilización nos referimos al proceso que se efectúa en toda construcción para darle a los elementos que la componen la propiedad de evitar el paso del agua a través de ellos; es decir es un sistema o una serie de etapas.
Un impermeabilizante, es el material o producto que tiene propiedades protectoras contra el paso del agua y la formación de humedad interior. Su función principal es proteger y prolongar la vida útil de una construcción.
Cuando hablamos de una impermeabilización nos referimos al proceso que se efectúa en toda construcción para darle a los elementos que la componen la propiedad de evitar el paso del agua a través de ellos; es decir es un sistema o una serie de etapas.
De lo anterior podemos entender que aún las construcciones nuevas deben impermeabilizarse porque además de protegerlas prolongaremos la vida útil de nuestro inmueble. Por otra parte sabemos que un mantenimiento preventivo es menos costoso que uno correctivo, aunque esto es parte de la cultura que a todos nos toca difundir, pero ¿cómo saber cuando dar un mantenimiento?, o
¿cómo saber si es necesario reemplazarlo?
11
Existen signos visibles que nos indican que es necesario dar un mantenimiento superficial. Estos signos pueden ir desde la aparición de grietas superficiales, descascaramientos, aparición de más zonas negras (en el caso de asfálticos) que nos muestran que el acabado necesita al menos otra mano.
Ahora bien, si en el sistema de impermeabilización aparecen grietas, descascaramientos "acocodrilamiento" y otros defectos que lleguen hasta el sustrato (la losa o piso firme), es conveniente retirar esa impermeabilización y reemplazarla. Es conveniente mencionar que existen impermeabilizantes asfálticos regeneradores de impermeabilizaciones con principios de envejecimiento por acción del intemperismo, dichos impermeabilizantes son base solvente, fibratados y tienen rellenos minerales.
Debido a que cada caso tiene sus particularidades, lo ideal es acercarse con los departamentos técnicos que en la mayoría de las empresas líder de este tipo dan asesoría gratuita como parte del servicio y valor agregado que ofrecen al consumidor. Recordemos que no hay que esperar a que las goteras o humedades sean la señal para impermeabilizar, porque además de que la vida útil de nuestra construcción se acorta, un mantenimiento correctivo es más caro que uno preventivo. Existen diferentes tipos de impermeabilización según el problema:
¾ Sistemas Asfálticos, se forman con la combinación de varios materiales colocados en capas. Son productos de gran calidad y económicos.
¾ Sistemas Acrílicos, productos fáciles de aplicar, ya que con uno solo producto puede hacerse posible un proceso de impermeabilización.
¾ Sistemas Cementosos, son productos que se utilizan en el concreto, reduciendo la penetración del agua en las lozas, generalmente son polvos.
¾ Sistemas Prefabricados, productos novedosos, lo más avanzado del mercado, garantizando la mejor impermeabilización para sus necesidades. Son rollos que se extienden rápidamente sobre el techo y ofrecen alta durabilidad.
12
III.2. Xypex, producto impermeable correctivo que ayuda al mantenimiento de las celdas de cimentación.
La impermeabilización como la reparación de celdas de cimentación es un proceso necesario e indispensable en toda estructuración, ya que a través de ello es como se puede mantener una obra en un óptimo estado de trabajo y proporcionar la seguridad al usuario.
Xypex, es un sistema único de impermeabilización, protección y reparación de concreto mundialmente conocido. Desde 1969, los productos y la tecnología Xypex han sido exitosamente aplicados alrededor del mundo, en distintos tipos de climas y bajo condiciones y situaciones ambientales de gran variación.
Fester, reconocido por la calidad, e innovación de sus productos, presenta a Xypex: la nueva tecnología en impermeabilización del concreto (Ver figura 3.1)
Fig. 3.1 Diferentes productos de Xypex.
III.3. Xypex y su funcionamiento.
Los productos Xypex son compuestos no tóxicos, manufacturados en forma de polvo diseñados para ser aplicados como pasta, taponador o aditivo. La ventaja del desempeño de Xypex radica en su habilidad única de convertirse en parte integral de la masa de concreto. Xypex sella al concreto permanente en contra de la penetración de agua y otros líquidos de cualquier dirección, inclusive bajo presión hidrostática extrema.
13
III.4. Impermeabilización de Xypex al concreto
Las fotografías microscópicas a continuación demuestran la superficie expuesta de una muestra de concreto controlada e ilustran la reacción hacia el proceso de cristalización Xypex.
Al ser mezclado con agua y aplicado como una capa cementosa los químicos activos de Xypex causan una reacción catalítica que genera la formación cristalina insoluble de fibras dentro de los poros y tractos capilares del concreto. Este proceso sella permanentemente al concreto de la penetración del agua y otros líquidos de cualquier dirección.
III.5. El concreto antes de Xypex sin aplicación
La fotografía indicada en la figura 3.2 muestra algunos de los componentes químicos de la hidratación del cemento con el cual se logrará una reacción de Xypex al ser aplicado. El hidróxido de calcio precipitado junto con partículas cúbicas y romboidales son visibles en la figura mencionada.
Fig. 3.2. Fotografía microscópica del concreto antes de la aplicación del Xypex.
III.6. La cristalización del producto Xypex
La iniciación de la cristalización Xypex reacciona después de ser aplicado el Xypex Concentrado a la superficie (Ver figura 3.3). En ella se muestra el proceso a 50mm. dentro de la muestra de concreto.
14
Fig.3.3 Cristalizaciones de Xypex Concentrado en el concreto.
III.7 La cristalización de Xypex Madura
En la fotografía de la figura 3.4 fue tomada 26 días después de la aplicación del Concentrado Xypex a una profundidad de 50mm. Una estructura densa y completamente cristalina se ha formado dentro de los tractos capilares del concreto para bloquear completamente el flujo del agua.
Fig.3.4 Cristalizaciones de Xypex Concentrado en el concreto de 26 días después de la aplicación.
III.8 Fichas técnicas de los productos para el mantenimiento de las celdas.
Un producto de Xypex que se ocupó para el tratamiento de impermeabilización correctivo fue el Xypex Concentrado. La descripción del producto es la
15
siguiente: compuesto en polvo que provoca una reacción catalítica por acción del agua, dando lugar a la formación de cristales insolubles en el interior de los poros y capilaridades del concreto.
Entre los usos podemos mencionar:
¾ Como tratamiento impermeable preventivo, correctivo y permanente para estructuras de concreto sometidas a condiciones severas de presión hidrostática.
¾ Elementos sobre o bajo el nivel del suelo.
¾ Estructuras bajo inmersión constante.
¾ Pisos para recibir recubrimientos pétreos y/o decorativos.
¾ Obras de ingeniería hidráulica.
¾ Obras de ingeniería civil.
¾ Como tratamiento contra el salitre.
¾ Como junta de relleno entre elementos verticales y horizontales.
¾ Como masilla para reparar grietas, fisuras y oquedades, etc.
¾ Como masilla seca para el relleno de juntas (Dry Pack). Resiste todo tipo de climas y condiciones ambientales.
Entre las ventajas del producto podemos mencionar que la red de cristales formada por Xypex Concentrado en el interior de los alvéolos y conductos capilares del concreto sella de manera definitiva las estructuras tratadas, impidiendo la penetración de agua y humedades en cualquier dirección.
Además imparte una extraordinaria resistencia impermeable a estructuras de concreto, tales como:
¾ Muros de contención.
¾ Cimentaciones.
¾ Dalas.
¾ Sótanos.
¾ Fosos de elevadores.
¾ Jardineras.
16
¾ Terrazas.
¾ Tanques elevados.
¾ Estacionamientos.
¾ Fuentes y espejos de agua.
¾ Charolas de baño.
¾ Cisternas.
¾ Tuberías.
¾ Tanques y depósitos de agua.
¾ Silos
¾ Albercas.
¾ Fosas sépticas.
¾ Túneles.
¾ Canales.
¾ Presas.
¾ Puentes, etc.
También protege al concreto contra deterioros ocasionados por filtraciones de agua salada y otros agentes agresivos (ácidos ligeros, álcalis, etc.) presentes en la atmósfera y el subsuelo. El acero de refuerzo queda totalmente a salvo de oxidaciones y corrosiones inducidas por el agua.
Confina las partículas de salitre provenientes de las aguas freáticas previniendo y corrigiendo la causa principal de la aparición de eflorescencias. Tiene idéntica eficacia tanto si se aplica en las paredes interiores como en las exteriores de un recinto, lo cual permite, entre otras ventajas, impermeabilizar depósitos de agua desde el exterior.
Se integra profundamente hasta 30cm. a elementos saturados de agua (el proceso de formación de cristales tiene lugar inclusive contra presiones hidrostáticas). La formación de cristales permite la salida de vapor pero bloquea la penetración del agua, gracias a lo cual los líquidos no quedan atrapados y la estructura permanece completamente seca.
17
Da como resultado superficies perfectamente secas y en óptimas condiciones para recibir acabados tales como parquet, congóleum, madera, linóleum, alfombras y recubrimientos pétreos. Se presentan en colores gris y blanco.
No es tóxico (salvo ingestión) ni desprende gases u olores agresivos. Aprobado por la Food and Drugs Administration (F.D.A.) de EE.UU. y la Environmental Protection Agency (E.P.A.) de Canadá para ser empleado en depósitos de agua potable y alimentos. No es inflamable.
Xypex Concentrado es un producto de alta tecnología que constituye un tratamiento integral para las estructuras de concreto, incrementando enormemente la vida útil y las propiedades funcionales de las mismas. El empleo de Xypex concentrado en obra nueva resulta el método óptimo para prevenir costosas reparaciones.
Entre las restricciones del producto mencionaremos las siguientes características:
¾ No recomendable en techos y azoteas.
¾ Evitar el contacto con los ojos y la piel cuando se esté aplicando.
¾ Los elementos a tratar deben necesariamente ser ricos en cemento (15% mínimo) y estar saturados de agua.
¾ No realizar la aplicación a temperaturas inferiores a los 0°C ni bajo lluvia.
La presentación del producto es generalmente en la siguiente presentación:
cubeta con 25kg, como se muestra en la figura 3.5
Fig. 3.5 Presentación del Xypex Concentrado
18
Otro producto de Xypex que se ocupó para el tratamiento de impermeabilización correctivo fue es el Xypex patch'n plug el cual tiene otras funciones. Entre las características del producto se pueden considerar lo siguiente:
¾ Compuesto hidráulico cementoso para taponeos y resanes en estructuras de concreto.
¾ No sufre contracciones.
¾ Detiene el flujo de agua en segundos.
Entre los usos que tienen este producto se considera como taponador para todo tipo de filtraciones y salidas francas de agua en:
¾ Grietas.
¾ Fisuras.
¾ Oquedades.
¾ Juntas frías.
¾ Juntas entre elementos horizontales y verticales.
¾ Resiste todo tipo de condiciones climáticas y ambientales.
¾ Como material de rápida aplicación para el resanado de superficies de concreto.
¾ Como taponador y resanador específico para tratamientos impermeables a base de Xypex (Ver Anexo 1. Ficha técnica de Xypex Concentrado).
Entre las ventajas podemos mencionar que:
¾ Xypex patch'n plug obtura veneros en forma instantánea, aún en contra de fuertes presiones hidrostáticas.
¾ Protege los elementos de concreto contra deterioros ocasionados por filtraciones y agentes químicos arrastrados por el agua.
¾ Es un resanador de fraguado inmediato y alta durabilidad.
¾ Muestra excelente adherencia sobre cualquier superficie de concreto.
19
¾ Ideal para emplearse en muros y pisos de cimentaciones y en todo tipo de estructuras de concreto sometidas a condiciones severas de presión hidrostática.
¾ Puede ser recubierto con asfaltos, alquitrán, thiokoles (polisulfuros) y cualquier clase de pintura, aplanado o recubrimiento.
¾ No requiere activadores, catalizadores, estabilizadores de volumen ni otro tipo de aditivos.
¾ No es inflamable.
¾ No es tóxico (salvo ingestión) ni desprende gases u olores agresivos.
Entre las restricciones podemos comentar que el producto es altamente alcalino antes de fraguar. Debe evitarse el contacto con ojos y piel. Su presentación es en bote con 5kg. o cubeta con 25kg, (Ver figura 3.6).
Fig. 3.6. Presentación del producto Xypex patch'n plug.
CAPÍTULO IV
Procedimiento del mantenimiento de impermeabilización correctivo en la ENEP, Unidad Aragón
En este capítulo se presenta en forma exhaustiva el trabajo desarrollado en la Escuela Nacional de Estudios Profesionales, Unidad Aragón, de la Universidad Nacional Autónoma de México (ENEP, Aragón), en el periodo comprendido de abril hasta diciembre del 2004. El proceso estuvo a cargo de la empresa FASA, S.A. de C.V. en la cual colaboré como residente de obra.
IV.1 Sistema de reparación e impermeabilización de celdas de cimentación Sistema de reparación e impermeabilización de celdas de cimentación en los edificios “A-1”, “A-8”, “A-7”, “A-11” y “L-3” de la ENEP, Aragón, ubicada en Rancho Seco S/N, Col. Bosques de Aragón, C. P. 57130, Estado de México.
Las celdas de cimentación presentaron contenidos de agua, tanto freáticas como las generadas por fugas de las instalaciones hidrosanitarias ahí localizadas, mismas que han ocasionado hundimientos en los edificios. Esto mismo a producido que ha cambiado la pendiente de la tubería del agua pluvial, lo cual ha ocasionado que la tubería se rompa y que los objetos como hojarascas y polvo se introduzcan en dichas celdas lo que con el tiempo se convierte en lodo y aumenta el volumen de contenido en la celda y a la vez el peso que hace que el edificio se hunda.
El objetivo del sistema de reparación e impermeabilización de las celdas de los
edificios “A-1”, ”A-8”,”A-7”,”A-11” Y “L-3” es impedir el paso de las aguas que han
dañado la estructura del edificios. Estas a su vez han sido construidos
anteriormente con el sistema de cimentación por celdas o cajones de
compensación con los materiales adecuados para que las aguas del nivel freático
y las aguas de encharcamiento que se producen alrededor de dichas celdas no
21
dañen mas el acero estructural y el concreto con que fueron hechas, y tratar que recupere la nivelación correcta uniformemente.
El proceso del sistema utilizado fue debido a que al no encontrarse los accesos de las celdas se tuvo que realizar el siguiente procedimiento:
¾ Desmontaje de adoquín con recuperación.
¾ Excavación a mano.
¾ Demolición de losa tapa de cimentación.
¾ Construcción de registro de 1.00m x 1.00m x 0.40m con tala de acero de relleno de cepas con material producto de las excavaciones compactado con pisón de mano en capas de 20cm.
¾ Colocación de adoquín similar al existente.
Estos fueron trabajos complementarios no considerados en el presupuesto original, ya que en el proceso de la obra no encontramos accesos internos de una celda a otra, los cuales permitieron las maniobras necesarias, por lo que se abrieron accesos en cada eje.
Fig. 4.1 (a) Hueco encontrado al quitar el adoquín.
22
Fig. 4.1 (b) Retiro de adoquín para hacer el registro de las celdas.
Este proceso consistió en quitar los adoquines, el relleno de tierra y abrir la losa de 12cm. en un área de 1m
2(Ver figura 4.1 (a) y figura 4.1 (b)). En la figura 4.1 (a) se puede apreciar que la mayoría de los edificios que se impermeabilizaron en algunas áreas al quitar el adoquín se encontraron unos huecos de 10cm de diámetro por el cual observamos que las celdas estaban saturadas de agua.
En la figura 4.2 (a) y figura 4.2 (b) se ve le proceso de la demolición de la losa de cimentación de un grosor de 12cm. el cual se hizo con marro y con maquina rompedora.
Fig. 4.2 (a) Demolición de losa para hacer el registro de las celdas.
Fig. 4.2 (b) Losa demolida para
hacer los registros.
23
Descubiertas las varillas de la losa existente, esas mismas se utilizaron para poder hacer el armado de los registros. En un principio se quedó que los registros se pondrían a nivel de terreno pero viendo que por el hundimiento del edificio y en temporadas de lluvia el agua se encharcaba en la zona de los pasillos posteriores de los edificios, zona en la cual se colocarían los registros, se decidió levantar el registro a una altura de 40cm. A un nivel del cual se consideró por un tipógrafo donde no habría encharcamientos (Ver figuras 4.3 (a) y figura 4.3 (b))
Fig. 4.3 (a) Corte de varillas existentes de losa.
Fig. 4.3 (b) Colocación de anillos con varilla de 3/8” en cada registro.
24
Después del armado se hizo el cimbrado y colado de los muretes para el levantamiento de los registros (Ver figuras 4.4 (a), figura 4.4 (b), figura 4.4 (c) y figura 4.4 (d))
Las tapas que se colocaron en los registros fueron de lamina de calibre 16 en forma de punta de diamante en zonas donde no se tuviera transito peatonal; y
Fig. 4.4 (a) Cimbrado de muretes para los registros.
Fig. 4.4 (b) Colado de registros a 40cm del nivel de terreno.
Fig. 4.4 (c) Levantamiento de los registros de las celdas.
Fig. 4.4 (d) Registros que se
hicieron en cada edifico.
25
lamina de calibre 18 antiderrapante en zonas donde se tuviera transito frecuente (que prácticamente fue en un solo edificio, (Ver figura 4.5 (a) y figura 4.5 (b))
IV.2. Achique con equipo de bombeo, para extraer toda el agua contenida en las celdas con bombas sumergibles.
Después de abrir los registros de las celdas se colocaron bombas sumergibles de extracción de agua ya que todas las celdas de los edificios estaban totalmente llenas de agua pluvial y del nivel freático, el cual este mandaba el agua a la superficie a terreno natural ya que la zona estaba muy seca, después que se observó que el agua tenia muchas sales y que en lugar de ayudar al terreno lo estábamos secando mas, se decidió enviar el agua a pozos de visita.
Al ir vaciando las celdas encontramos que las celdas que estaban en el perímetro tenían comunicación con las celdas de en medio con un hueco de 30cm x 60cm y estas mismas tenían comunicación entre si con un hueco de 26cm x 26cm. Solo en cuatro edificios, encontramos un solo edificio que no tenia comunicación de celdas perimetrales a celdas centrales, solo éste tenia comunicación celdas centrales con celdas centrales (Ver figuras 4.6 (a), figura 4.6 (b), figura 4.6 (c) y figura 4.6 (d)).
Fig. 4.5 (a) Tapa de registros de acero de calibre 16.
Fig. 4.5 (b) Tapa de acero
antiderrapante de calibre 18.
26
Fig. 4.6. (a) Bomba sumergible que se utilizó para sacar el agua de las celdas de cimentación.
Fig. 4.6. (b) Desalojo de agua de las celdas de cimentación.
Fig. 4.6. (c) Agua atrapada en celda.
Fig. 4.6. (d) Paso de comunicación
de la celda perimetral hacia la celda
de en medio, la cual su dimensión
es de 30cm. de ancho por 60cm. de
altura.
27
En la operación del achique de agua se utilizaron bombas sumergibles de 2 H.P las cuales nos ayudaron a sacar toda el agua que se contenía adentro de las celdas de cimentación de los edificios.
IV. 3. Proceso de limpieza.
El proceso de limpieza, desprendimiento de materiales de construcción adheridos a los muros y pisos incluyó la extracción y el acarreo. Después de haber sacado el agua se empezó a trabajar las celdas lo cual se tuvieron que limpiar para que el producto de impermeabilización diera el resultado que se quiere obtener como anteriormente se mencionó.
Se tuvo que quitar la cimbra que se encontraba adherida en muros (cimbra ahogada), losas y pisos, asimismo los montones de concreto que también estaba adheridos al piso, ya que el Xypex no funciona en madera y en los montones de concreto se hacia un tipo de junta fría entre el piso colado y el desperdicio de concreto que se vació después de que el piso ya estaba colado.
En algunas celdas se encontró que las losas y muros que no estaban bien colados se metieron algunas raíces de los pinos que se encontraban cerca de los muros perimetrales del edificio, y en las losas, como en la parte exterior, su terminación Fig. 4.7. (a) Achique de agua hacia
terreno natural.
Fig. 4.7. (b) Achique de agua hacia
pozo de visita.
28
fue con adoquín, y el problema consistió que entre las juntas del adoquín creció el pasto y las raíces del pasto penetraron en la losa.
En la figura 4.8 (a) se puede notar la cimbra ahogada que se encuentra en la celda. En dichas cimbras se encontraban algunos puntos de lodos en muros, losa y pisos. En la figura 4.8 (b) se muestra el lodo encontrado en las celdas de cimentación.
En la figura 4.9. (a) se aprecia la tubería de aguas pluviales de la azotea que se tenía adentro de la celda de cimentación, la que se había caído a causa de los asentamientos del edificio ya que era un paso de agua a las celdas de cimentación.
Fig. 4.8. (a) Cimbra ahogada en los muros.
Fig. 4.8. (b) Cimbra arrumbada
dentro de las celdas de
cimentación.
29
Aparte de que entraba agua en dicha tubería también entraban hojas de los árboles y tierra, lo cual produjo lodo como se muestra en la figura 4.9. (b).
En uno de los edificios que se encontraba al perímetro de la ENEP, Aragón se encontró un registro ya hecho con anterioridad (Ver figura 4.I0 (a)), pero este presentaba raíces de plantas alrededor. Después de sacar el agua en esta misma celda se ingresó a ella para hacer los pasos de limpieza y se encontraron raíces en los muros interiores y en la losa (Ver figura 4.10 (b) y figura 4.10 (c))
Fig. 4.9. (a) Tubería de aguas pluviales dentro de la celda de cimentación.
Fig. 4.9. (b) Lodo producido por hojas y tierra que entraban por las tuberías pluviales.
Fig. 4.10. (a) Registro existente del edificio.
Fig. 4.10. (b) Raíces en la losa de
las celdas de cimentación.
30
|
Fig. 4.10. (c) Raíces en los muros internos de las celdas de cimentación.
IV. 4. Limpieza y desinfección en muros y losa de base
La limpieza y desinfección en muros y losa de base (cascaron de cimentación) con carda y cepillo de alambre se realizó desprendiendo todos los materiales o substancias adheridos a los muros que puedan obstruir la libre penetración del producto para la impermeabilización. El acarreo de escombro encontrado dentro de las celdas de cimentación (polines, cimbra, varillas, lodo, pedacearía de tabique, cascajo, etc.) se realizó fuera de la obra y se retiró en camiones de volteo.
Descubiertas las celdas y al hacer la inspección de éstas encontramos diferentes tipos de materiales los cuales fueron: cimbra ahogada del edificio en construcción, sobrante de concreto el cual estaba adherido a la losa y que se tuvo que quitar para poder aplicar el producto de impermeabilización para su buen funcionamiento.
En tres edificios encontramos tubería de 6” de diámetro de abobe-cemento que
eran de agua pluvial de las bajadas de agua en la azotea, pero algunos tramos de
31
la tubería estaban rotos y los registros de estas no estaban bien recibidos por el concreto y el tubo. Por esta razón, teníamos aparte de la filtración de agua, acumulamiento de hojarasca y tierra que se metía por las coladeras de la azotea y esto se descomponía y producía lodo. Lo cual contribuyó a que el edificio tuviera mas peso de lo que se tenía proyectado por el calculista e hizo que se hundiera más (Ver figura 4.11 (a) y figura 4.11 (b))
IV.5. Taponeo de filtraciones de agua con el producto denominado patch and plug.
Para el taponeo de filtraciones se realizó primeramente la reparación de la superficie: por medio de un cincel se abre una cavidad en forma de cola de paloma de 2cm. a 3cm. de profundidad en cada sitio a sellar, procurando no golpear perpendicularmente a fin de evitar daños en el elemento de concreto. Se retira las partes sueltas mediante cepillo de alambre y se termina limpiado con
chorro de agua a presión
Para hacer la mezcla selladora se utilizó 3 1/2 volúmenes de patch´n plug, se agregó 1 volumen de agua limpia mezclándolos hasta obtener una masilla Fig. 4.11. (a) Escombro sacado de
las celdas de cimentación.
Fig. 4.11. (b) Retiro de escombro
fuera de las instalaciones.
32
trabajable. No fue necesario mezclar más cantidad de la que se pueda emplear en
unos 3 minutos. Se utilizó agua a temperaturas entre 16°C y 21°C.
Para el taponeo se formó un empaque de masilla y se aplicó a las cavidades preparadas, compactando firmemente (utilizamos guantes de hule). Tratándose de grietas, se inició el taponeo desde el punto mas alto de las mismas, trabajando hacia abajo. (En este punto al no tener un control preciso de los consumos para cada caso de sello se debió de considerar la aplicación de producto por unidad aplicada de 25Kg. de Xypex patch´n plug.)
Por el mal colado que se tuvo en la cimentación y por los huecos que se hicieron al quitar la cimbra existente se encontraron varias entradas francas de agua como se muestran en las figuras 4.12 (a) y figura 4.12. (b), las cuales se atacaron con el producto de Xypex patch’n plug que es un material resistente a presiones del nivel freático.
Como se explicó con anterioridad y ahora se muestra en la figura 4.13 (a) se puede ver que se trabaja en uno de los puntos críticos que son los vértices de los muros perimetrales, el cual tiene mas posibilidades donde puede penetrar el agua
Fig. 4.12. (a) Salida franca de agua de una celda al quitar una cimbra.
Fig. 4.12. (b) Penetración de agua
del manto acuífero en el piso de la
celda.
33
y en donde se utiliza de herramienta la mazeta y el cincel o un roto martillo el cual su golpeteo no sea tan fuerte para no lastimar la estructura del concreto.
Esto se hace con la finalidad de quitar material que no está bien adherido ya que si se coloca el producto en zonas que no estén bien coladas o adheridas el producto no funciona. Ya que se halla ranurado los vértices se hace una preparación del producto patch´n plug como se indicó anteriormente y como se ve en la figura 4.13 (b).
Fig. 4.13. (a) Ranura con mazeta y cincel en los vértices perimetrales de la celda.
Fig. 4.13. (b) Aplicación del producto Xypex en los vértices.
Fig. 4.14. (a) Hueco en muro de la celda.
Fig. 4.14. (b) Oquedad en el piso
de la celda.
34
Este mismo producto se aplica en toda zona donde se encuentren oquedades donde halla posibilidad de filtraciones como podemos observar en las figuras 4.14 (a) y figura 4.14 (b)
Como se puede observar en las siguientes figuras 4.15 (a) y figura 4.15 (b), hay ocasiones que el producto no se puede quedar adherido al concreto al inicio, todo depende de que tan fuerte sea la presión del agua que quiere penetrar en el concreto
IV.6. Sello de moños o separadores de cimbra
Los sellos de moños o separadores con Xypex patch´n plug utilizados fueron de la siguiente manera: la preparación de la superficie consistió en eliminar todos los tubos de p.v.c. o poliducto de moños. Este procedimiento se realiza igualmente que en el paso anterior. Por medio de un cincel se abrió una cavidad en forma de cola de paloma de 2cm. a 3cm. de profundidad en cada sitio a sellar, procurando no golpear, perpendicularmente a fin de evitar daños en el elemento de concreto.
Se retiró partes sueltas mediante cepillo de alambre y se terminó limpiando con chorro de agua a presión.
Fig. 4.15. (a) Aplicación del producto el cual no quiere adherirse al concreto.
Fig. 4.15. (b) Segunda aplicación
del producto.
35
Posteriormente la mezcla selladora se hizo de la siguiente forma: a 3 y 1/2 volúmenes de patch'n plug, agregamos 1 volumen de agua limpia, mezclándolos hasta obtener una masilla trabajable. No se mezcló más cantidad de la que se pueda emplear en unos 3 minutos. Se utilizó agua a temperaturas entre 16°C y 21°C.
El taponeo se formó un empaque de masilla y se aplicó en las cavidades preparadas, compactando firmemente (utilizando guantes de hule y el consumo mínimo de 0.390kg por moño).
El sello de moños o separadores de cimbra con Xypex patc´n plug fueron utilizados ya que en estos puntos se presentaron filtraciones del nivel freático.
Estos también son puntos críticos, ya que los moños no son tratados con anterioridad. Al quitar la cimbra, hay veces que no son tapados o que si los tapan no se sellan bien y la misma presión del agua los bota, por eso también se hace el mismo tratamiento que en los vértices de los muros como podemos ver en la figuras 4.16 (a), figura 4.16.(b) y figura 4.16 (c)
Fig. 4.16. (a) Abertura de moños que no estaban bien recibidos en el concreto.
Fig. 4.16. (b) Aplicación de
taponeo en moños en los muros de
la celda.
36
Fig. 4.16. (c) Moños tapados por el producto de Xypex
La reparación de grietas (Ver figura 4.17) y refuerzo de puntos críticos con Xypex Concentrado se realizó de la manera siguiente: todos los vértices en su totalidad, de piso a techo en el perímetro, y se ranuró los vértices de muro con muro en el interior de las celdas a solo 50cm.
Fig. 4.17. Grieta encontrada en los muros de la celda.
Por medio de un cincel o roto martillo se abrió una cavidad en forma de cajón de
2cm. a 3cm. de profundidad en cada sitio a reparar, procurando no golpear
37
perpendicularmente a fin de evitar daños adicionales en el elemento del concreto, la cavidad no debe ser hecha en forma de "v" (Ver figura 4.18)
Fig. 4.18. Ranura en grieta echa por el rotomartillo para quitar partículas sueltas del concreto.
Se retiró partes sueltas mediante agua y cepillo de alambre y se eliminó luego el exceso de líquido con un trapo limpio (Ver figura 4.19)
Fig. 4.19. Limpieza en ranura para aplicar el producto.
Posteriormente se preparó una solución de 5 volúmenes de Xypex Concentrado
(consumo mínimo 0.80kg por m
2), y 2 volúmenes de agua limpia, mezclándolos
38
hasta obtener una consistencia cremosa (se preparó sólo la cantidad que se pudo aplicar en 10 ó 15 minutos) y se aplicó con brocha en las cavidades preparadas.
Se dejó transcurrir 10 minutos de fraguado (Ver figura 4.20 (a) y figura 4.20 (b)).
IV.7. Aplicación de sistema impermeable con el producto Xypex Concentrado.
Para la reparación de la superficie se procedió a retirar recubrimientos, pinturas y cualquier sustancia que pudiese obstruir la libre penetración del producto y se eliminó sus residuos por medio de cepillo de alambre o esmeril con carda
Posteriormente se procedió a tratar la superficie ya que ésta debe quedar limpia y a poro abierto, además los concretos pulidos deben ser sandblasteados, mordentados o martelinados (Ver figura 4.21)
Fig. 4.20. (a) Aplicación del producto Xypex Concentrado en la ranura.
Fig. 4.20. (b) Aplicación del
producto en todo el muro
perimetral.
39
Fig. 4.21 Muro para ser tratado con el producto de Xypex Concentrado,
A continuación se retiró el concreto suelto o en mal estado hasta descubrir el elemento estructuralmente sano. Con chorro de agua a presión se eliminaron partículas sueltas y a la vez se procedió a empapar totalmente la superficie hasta que no absorbiera más agua, es decir, se presentó el fenómeno de saturación. Se retiró el exceso con un trapo limpio.
Como aconteció en la reparación de grietas, en la primera capa, se preparó una solución de 5 volúmenes de Xypex Concentrado (consumo mínimo 0.80kg por m
2), y 2 de agua limpia, mezclándolos hasta obtener una consistencia cremosa (se preparó sólo la cantidad que se pudo en 10 ó 15 minutos) y se aplicó sobre toda la superficie mediante brocha de cerdas gruesas de nylon, tratándose de pisos, cepillo de mango largo. Cuando se inició el fraguado del material en su propio recipiente se agitó ligeramente, pero nunca se añadió más agua.
En la segunda capa, se preparó una solución de 5 volúmenes de Xypex
Concentrado (consumo mínimo 0.80kg por m
2), y 2 de agua limpia, mezclándolos
hasta obtener una consistencia cremosa (se preparó sólo la cantidad que se pudo
colocar en 10 ó 15 minutos) y se aplicó sobre toda la superficie mediante brocha
de cerdas gruesas de nylon, tratándose de pisos, cepillo de mango largo (Ver
figura 4.22).
40
Hubo un caso de que se inició el fraguado del material en el recipiente pero se agitó ligeramente, pero nunca se añadió más agua. Recuérdese que para proceder a la aplicación de la segunda capa, la anterior debió encontrarse húmeda. Si hubiese sido en caso contrario, solo bastaba con mojarla ligeramente.
Para el curado fue imprescindible que la superficie tratada permaneciera húmeda para un mejor resultado.
Fig. 4.22. Producto aplicado con brocha.
Para la aplicación del sistema impermeable con Xypex Concentrado tuvo una
penetración de hasta 30cm en el concreto. Como se puede ver en las siguientes
figuras 4.23 (a) y figura 4.23 (b), la aplicación del Xypex fue aplicada en el piso,
éstas fotografías son de los pisos que se encuentran en las celdas internas lo cual
el producto en los muros fueron aplicados a una altura de 50cm para prever la
capilaridad del agua.
41
Existen ciertas posibilidades de que al aplicar el producto en toda la zona ya sea piso o muro, si el concreto es muy pobre y tenemos una presión muy fuerte de agua, empiece a salir por algunos puntos.
Este fue el caso de algunos pisos de esta obra, los cuales se habla aplicado el producto días antes y al regresar al sitio para una segunda revisión, y poder apreciar el comportamiento de las celdas se encontraron nuevos puntos de filtración de agua como se puede ver en la figura 4.24
Fig. 4.23. (a) Aplicación del producto Xypex Concentrado en la piso de celdas intermedias
Fig. 4.23. (b) Celdas con piso en
forma de huevo.
42
.
Fig. 4.24. Filtración en zona que ya se había aplicado el producto.
Al finalizar todos los trabajos se procedió a la limpieza general de obra exterior.
Este sigue siendo una parte importante de todo servicio que se le proporcione a una obra que ya si se realiza mantenimiento debe estar contemplado el dejar limpio el lugar ya que así podremos darnos cuenta de que hizo falta o si quedo bien realizado el trabajo.
Como consecuencia de lo antes mencionado, al finalizar este capitulo podemos comentar algunos trabajos complementarios que no se tenían contemplados en el presupuesto original.
Dadas las circunstancias de que las celdas estaban totalmente tapadas en algunos edificios, uno de estros trabajos fue que en algunos edificios por dentro de las celdas pasaban las tuberías de aguas pluviales y cuando el edificio se inundo las pendientes de las tuberías cambiaron de dirección y estas se estancaron y el peso del agua hicieron que las tuberías se cayeran como se muestra en la figura 4.25.
43
Fig. 4.25. Registro dentro del las celdas sin tubería.
Además las tuberías solo estaban sujetas de registro a registro por lo cual se tuvo que colocar tubería de PVC y se colocaron unos cinchos para sujetarla (Ver figura 4.26).
Fig. 4.26 Tubería colocada de PVC y sujeta con cinchos a cada 2 metros.
También se aplicó el producto Xypex en los muros y en los registros (Ver figura
4.26 y figura 4.27).
44
Fig. 4.27. Tubo recibido al registro con producto Xypex patc´n plug
Debido a que en algunas celdas que tenían tubería rota por las aguas pluviales, y que se encontraron totalmente llenas de lodo se procedió a utilizar camiones de desazolve para poder agilizar el trabajo de éstas como veremos en la figura 4.28.
Fig. 4.28. Camión para desazolvar celdas que estaban saturadas de lodo.
45
Conclusiones y recomendaciones.
De acuerdo al trabajo que se realizó para la rehabilitación de las celdas o losas de cimentación en la Escuela Nacional de Estudios Profesionales, Campus Aragón fue de gran éxito ya que el agua que entraba por piso, muros y losa a causa del nivel freático y la pluvial fue totalmente detenidas por los productos de Xypex.
En el proceso del trabajo de la rehabilitación e impermeabilización se tuvieron algunos problemas a causa de la mala supervisión de la construcción de los edificios y del proyecto de instalación sanitaria por la posición y colocación de la tubería pluvial. No hubiera sido necesario algunos trabajos extras si esto hubiera sido bien planeado y supervisado.
Ya que si la supervisión que se tenía en la construcción de la estructura hubiera verificado y revisado las especificaciones para el concreto que se necesitaba en toda la cimentación, los efectos de filtración se hubieran reducido notoriamente he igualmente si hubieran dejado registros para una futura revisión en las celdas y por lo tanto se habrían percatado de dichas filtraciones.
Uno de los trabajos que se realizaron por parte de la empresa de impermeabilización y que se podía haber ahorrado dinero el cliente fue que no se encontraron en la mayoría de los edificios registros para observar la situación de las celdas de cimentación.
Otro factor fue los pasos hombres y la comunicación en algunas celdas ya que en algunas celdas si se tenían la comunicación pero el paso era muy pequeño y en una altura en la cual el agua se estancaba en todas las celdas.
Otro punto fue el mal vibrado, la pobreza del concreto y el mal descimbrado de las
celdas y que se encontraron algunas oquedades donde se metía el agua del nivel
46
freático, y en algunos puntos del piso y de los muros donde ya se había aplicado el tratamiento de impermeabilización volvía a salir a causa de que el concreto estaba muy pobre lo cual se tubo que rehabilitar el concreto en algunas zonas con los mismos productos de Xypex.
Otro punto de filtración fue la madera de cimbra ahogada que encontramos y que no se quitó para poder aplicar el producto y el desperdicio de concreto que encontramos en algunas celdas que también teníamos que retirar para poder encontrar concreto armado para el buen funcionamiento del producto.
E igual otro trabajo extra que se hizo y podría haberse ahorrado dinero el cliente fue la instalación de tubería de las aguas pluviales. Normalmente cuando se va a hacer una cimentación de celdas o losas de cimentación se recomienda que las tuberías hidráulicas y sanitarias no pasen por dichas celdas.
Efecto que ocurrió en estos edificios las tuberías pluviales estaban en las celdas y cuando los edificios se hundieron los niveles de las tuberías cambiaron de dirección y el agua se estancó en las tuberías que estaban hechas de asbesto cemento, y estas no aguantaron el peso del agua y se rompieron ocasionando que el agua que pasaba por dichas tuberías cayeran en las celdas de cimentación.
Prácticamente las recomendación que se ofrece es: cuando se tenga que hacer un
sistema de cimentación por celdas es tener una buena supervisión, no tomarlo a la
ligera ya que el agua para este tipo de situaciones puede ser muy dañino,
consultar que tipo de impermeabilizantes se podría agregar en el concreto armado
y ver las recomendaciones técnicas que se especifican para que se tenga un buen
funcionamiento de las celdas de cimentación.
47
Bibliografía
-Fletcher, G. Estudio de suelos y cimentaciones en la industria de la construcción.
Ed. Limusa. México. 1999
-Laurider, V. C. Cimientos. Ed. Blume. España. 200
-Prontuario de Fester. México. 2005-Tomlison, M. J. Cimentaciones, diseño y construcción. Ed. Trillas. México. 1978.
-Tornburn, P. H. Ingeniería de Cimentaciones. Ed. Limusa. México. 2002
-Juárez Badillo, Rico Rodríguez, Mecánica de Suelos Tomo 3 Flujo de agua en suelos, Ed. Limusa. México. 2002.
-Peck, Hanson. Thornburn. Ingeniería de cimentaciones. Ed. Limusa México.
1998.
-Braja M, Das. Principio de Ingeniería de Cimentaciones. Ed. Tomson. México.
2006.
-Leonardo Zeevaert, Interacción Suelo-Estructura de cimentaciones. Ed. Limusa, México.1991.
-J. Ayuso Muños, A. Caballero Repullo, F. Pérez García, Fundamentos de
Ingeniería de Cimentaciones. Ed. Servicio de Publicaciones de la Universidad de
Córdoba, 2005.
48
