3. Materiales Basicos Para La Construccion

3. MATERIALES BASICOS PARA LA CONSTRUCCIÓN

3.0 Introducción

1. Además del material que constituye el suelo del estanque, quizá tenga que utilizar otrosmateriales muy diversos, por ejemplo, para los cimientos o para los mecanismos de abastecimientoy regulación del agua. Los materiales pueden ser de origen local, por ejemplo, bambú y madera;en estos casos, quizá deba recurrir a comerciantes especializados, por ejemplo para adquirirladrillos, bloques de cemento, hormigón y plásticos (para las tuberías).

Selección de materiales

2. La elección de los materiales de construcción debe efectuarse teniendo en cuenta sobre todo suidoneidad, su disponibilidad local y el dinero que está dispuesto a invertir.

3. Si es la primera vez que se dedica a esta actividad y la explotación prevista es muy pequeña, lomejor es utilizar estructuras sencillas y no gastar demasiado en materiales. Cuando adquieraexperiencia y considere que ha Ilegado el momento de una ampliación, podría aumentar susinversiones y construir estructuras mejores y más permanentes.

4. Si desea construir una gran explotación piscícola, deberá elegir desde el primer momento lasestructuras permanentes más idóneas.

Peso por unidad de volumen de los materiales

5. Por lo general, los materiales no se encuentran en el lugar mismo de la construcción y hay quetransportarlos hasta allí. Para planificar debidamente esta operación y estimar mejor el costo detransporte y manipulación, consulte el Cuadro 5, en el que se indica el peso por unidad de volumen(kg/m3) de los materiales básicos más comunes.

3. MATERIALES BASICOS PARA LA CONSTRUCCION ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6708s/...

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CUADRO 5Masa específica de varios materiales de construcción

Material Masa específica (kg/m3)

BambúMadera

300-500500-1100

LadrillosBloques de hormigónLadrillos triturados (para loscimientos)

1500-18001500-2000950-1250

Tierra de construcción, seca ysueltaTierra seca y sueltaTierra húmeda y apisonadaGravaArena seca-húmedaCementoArcilla seca y compactada

1400-16001300-15001750-18501300-15001450-20001250-14001400-1500

Hormigón de cementoMortero de cementoHormigón armado (5% de acero)

2100-24002000-22002600-2700

Barras de acero para el hormigón armado (véase también el gráfico en Sección 3.5)

Diámetro (mm) Peso (kg/m)

6 0.222

8 0.395

10 0.617

12 0.888

Nota: Cuando se trata de material granular, estas cifras se refieren a la densidad aparente, es decir, incluidoel espacio de los poros existentes entre las partículas. La densidad efectiva es mayor.

3.1 Bambú y madera

Características especiales del bambú

1. El bambú es una hierba perenne leñosa que vive un númeroindeterminado de años. Crece con rapidez, y se producenaturalmente en todo el mundo, pero sobre todo en el Asiatropical. El bambú chino o «bambú amarillo» (Bambusa vulgaris)se ha introducido en varios países de Africa y América Latinadonde ahora se encuentra muy extendido en alturas situadasentre el nivel del mar y los 1 500 m.

2. Los tallos de madera de bambú, o cañas, son cilíndricos yestán divididos a intervalos por nudos de los que salen ramas.En cada nudo hay un tabique de separación que aislacompletamente la cavidad de un internudo de las adyacentes.Los tallos están cubiertos, tanto por fuera como por dentro, porfuertes cutículas cerosas que ofrecen considerable resistencia ala absorción del agua, sobre todo cuando se han secadodebidamente. El bambú alcanza su mayor nivel de resistencia alos tres o cuatro años. Por su versatilidad, tiene numerosasaplicaciones, por ejemplo, para material de construcción,tuberías y control de la erosión.

Plantas de bambú


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Cómo hacer tubos de bambú de buena calidad

3. Al extraer el bambú fresco, evite dejar que se seque demasiado tiempo; al secarse se contrae ypueden aparecer pequeñas grietas, lo que representa un inconveniente para utilizarlo luego enuna tubería.

4. Para hacer tubos de bambú de buena calidad:

(a) Corte las cañas de bambú maduro y aléjelas de la zona boscosa.(b) Si fuera necesario, almacene el ( bambú a la sombra, cubriéndolo con ramas o grandes hojas(c) Rompa parcialmente o perfore los tabiques de separación existentes en el interior de las cañas(párrafos 6 y 7 de esta sección).(d) Introduzca lo antes posible el bambú recién cortado en agua (en un embalse, río o estanque).(e) Para extraer la savia, deje el bambú entre seis y ocho semanas en el agua a fin de eliminar lassustancias químicas que se encuentran en el tabique de la caña y conseguir tubos másresistentes.(f) A continuación, elimine los fragmentos que queden de los tabiques de separación.(g) El tubo está ya listo para su uso.

Recuerde: Si corta el bambú durante la estación seca o al comienzo de la estación de lluvias, serámás fácil la extracción de la savia y la calidad de los tubos mejorará.


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Eliminar los tabiques de separación del bambú

5. Hay dos maneras sencillas de eliminar los tabiques de separación del bambú: perforarlos ocortarlos. Si los tabiques son duros, quizá haya problemas para taladrarlos.

6. Taladre los tabiques de separación manualmente con una broca circular, que usted mismopuede hacer fácilmente.

(a) Ensanche uno de los extremos de un tubo cortode acero, hasta conseguir darle un diámetro mayor.

(b) Afile el borde con una lima.

(c) Introduzca a presión una caña de bambú dediámetro losuficientemente pequeño como para que penetre enel tubo y puedaservir de mango.

(d) Sujete la caña al tubo practicando un pequeñoagujero que atraviese el tubo y la caña eintroduciendo un clavo en el agujero.


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(e) Doble el clavo para que no se mueva, evitandoque sobresalga demasiado pues, de lo contrario, sepodría obstruir el taladro.

(f) En cada una de las cañas, introduzca primero labroca de menordiámetro y agujeree cada uno de los tabiques deseparación.

(g) Luego, por ejemplo después de extraer la saviadel bambú, ensanche progresivamente esos agujeroscon brocas de mayor diámetro.

Recuerde: Quizá necesite varias brocas para losdistintos tamaños del bambú. Para perforar o romperlos tabiques de separación, quizá necesite la ayudade otras personas.

7. Para cortar los tabiques de separación, haga lo siguiente:

(a) Sujete la caña de bambú al suelo, por ejemplo conestacas fuertes, para impedir que gire.

(b) Sirviéndose de una sierra, haga una pequeñaincisión en cada lado del primer nudo donde seencuentra el tabique de separación

(c) Con un cincel de madera afilado, extraiga un trozocuadrado pequeño de la parte superior de la caña debambú. Haga el corte lo más limpio posible.

(d) Guarde todos los trozos cuadrados que vayacortando. Los necesitará más adelante.


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(e) A través del agujero, corte el tabique deseparación con el cincel de madera.

(f) Haga otro tanto en cada uno de los tabiques deseparación, procurando que todos los agujerospracticados se encuentren en una misma línea en laparte superior de la caña.

(g) Una vez eliminado el último tabique deseparación, coloque la caña verticalmente y extraigalos trozos sueltos del interior.

(h) Vuelva a colocar los trocitos cuadrados de nuevoen los agujeros y sujételos con cuerda o alambre.

(i) Corte en ángulo uno de los extremos del bambú.El tubo ya está preparado para la conducción deagua.

Utilización del bambú como material de construcción


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Algunas características de la madera

8. El bambú utilizado para la construcción se corta,se introduce en agua y se almacena de la mismamanera que el bambú utilizado para tuberías, aunqueen este caso no es necesario cortar los tabiques deseparación. No obstante, cuando utilice las cañascomo pilotes (introduciéndolas en la tierra), es masfácil si antes quita los tabiques.

9. Cuando sea posible, sujete las distintas piezas conataduras o lazos, ya que lo clavos y tornillos puedenabrir las cañas y debilitar la estructura.

A Entramado del piso

B Junta en forma decaballete

C Apoyo mediante bloque incrustado

D Soporte de articulaciónlateral


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10. Las características de la madera, en especial su densidad*, dureza y resistencia natural, varíanenormemente. Es mejor seleccionar la variedad de madera teniendo en cuenta su utilización(Cuadro 6):

la madera muy resistente puede estar expuesta permanentemente a la humedad y mantenerse en contacto conel suelo. Conviene utilizarla cuando hay grave peligro de putrefacción, termitas y carcoma;la madera resistente soporta bien la humedad y el aire pero no puede estar en contacto permanente con el suelosin un tratamiento previo para la conservación;la madera poco resistente es mejor no utilizarla en un ambiente húmedo o en contacto con el suelo. Algunasveces se pueden utilizar conservantes para tratar la madera, pero no suelen ofrecer una protección permanente.

CUADRO 6Características de algunas variedades de madera

Variedad de madera: nombrescomunes (Nombre técnico del géneroen latín)

Densidad Dureza Resistencianatural

Ako, antiaris, bonkonko (Antiaris)

< 0.50muy ligera

0.2-1.5muy

blanda

1

Okoume (Aucoumea) 1

Fromager, fuma (Ceiba) 1

Samba, obeche, wawa, ayous(Trìplochiton) 1

Abura, bahfa (Mitragyna)

0.50-0.64ligera

1.5-3blanda

1

Ilomba, lolako (Pycnanthus) 1

Limba, afara (Terminalla) 1

Framire, idigbo (Terminalla) 1-2

Acajou (Khaya) 2

Sapelll, aboudikro(Entandrophragma)

0.65-0.79semipesada

3-6semidura

2

Sipo, utile (Entandrophragma) 2

Teck (Tectona) 2

Bete, mansonia (Mansonia) 3

Bilinga, opepe (Nauclea) 3

Iroko (Chlorophora) 3

Makore, douka (Tieghemella) 3

Mukulungu (Autranella) 3

Moabi (Baillonella) 3

Doussie, afzelia (Afzelia)0.80-0.95pesada

6-9dura

3

Tali (Erythrophloeum) 2

Niové (Staudtia) 2-3


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Azobé, ekki, bongossi (Lophira) >=0.95muy pesada

9-20muy dura 3

Nota: Para la clasificación de la resistencia natural, 1 = no resistente; 2 = resistente; 3 = muy resistente.

Utilización y tratamiento de la madera

11. La madera utilizada como material de construcción permanente no debe tener corteza nigrandes agujeros o demasiados nudos. Debe ser madera seca y no estar torcida ni partida.Conviene almacenarla horizontalmente en un lugar seco con buena circulación de aire.

12. Para usos temporales, por ejemplo, para hacer cajas de moldeo para el hormigón (Sección3.4), utilice madera ligera y barata. Si la va a utilizar de nuevo, compruebe que las superficies quetocan el hormigón están lisas y no tienen clavos ni astillas. Para construir estructuras de regulacióndel agua, utilice madera mas pesada, si es posible muy resistente, como iroko o makore.

13. Para aumentar la resistencia, sobre todo de la madera que está en contacto permanente con elsuelo, puede tratar su superficie.

(a) Queme la superficie de la madera (por ejemplo, laparte inferior de las estacas).

(b) Utilice alquitrán (por ejemplo, en la parte inferiorde las estacas o en el exterior de una estructurapróxima al suelo). Si puede, es mejor aplicar elalquitrán en caliente.


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3. Los ladrillos pueden obtenerse por lo general en tamaños estándar, que varían de un país aotro. Entre los tamaños estándar pueden citarse, por ejemplo, los siguientes: 4 x 10,5 x 22 cm, 6 x

(c) Utilice desechos de aceite para motor con undisolvente, por ejemplo parafina; una vez aplicado,penetrarán en la madera y rechazan la humedad.

(d) Utilice conservantes especiales para la madera.Estos son más caros y por lo general se trata decompuestos de cobre, plomo, zinc o estaño en undisolvente. Por tratarse de materiales venenosos,deberán ser utilizados con sumo cuidado.

Recuerde: Para obtener mejores resultados con el alquitrán, el aceite u otros conservantes, apliqueéste abundantemente y deje que penetre durante largo tiempo en la madera. Aplique varias capasde conservante o sumerja la madera en un bote o pila Ilenos de conservante, al menos durante 30minutos. Compruebe que el contrahilo de la madera esté bien tratado, ya que muchas veces es porahí por donde empieza a descomponerse.

3.2 Ladrillos de arcilla, bloques de cemento u hormigón y piedras

Ladrillos de arcilla

1. Hay muchos tipos diferentes de ladrillos. Las ladrillos huecos ligeros no son normalmente lobastante fuertes como para utilizarlos en la construcción de una explotación piscícola. Los ladrillosmacizos de arcilla cocida son los que se utilizan más habitualmente en estas construcciones. Sehacen con arcilla, se secan al aire y se cuecen en un horno especial. Su calidad depende en granparte de este último proceso. Rechace los ladrillos con demasiadas irregularidades, grietas y pocoo demasiado cocidos.

2. También se pueden utilizar ladrillos de fabricación industrial, que pueden ser macizos o con unahendidura poco profunda en cada lado, o con dos o tres huecos pequeños. Los «ladrillos resistentesprensados a máquina», normalmente de color amarillo/negro, son también útiles para los cimientos yzonas de fuerte carga, ya que son mucho mas sólidos y resistentes a la penetración del agua.


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10,5 x 22 cm, 7,5 x 10 x 20 cm y 10 x 10 x 20 cm.

4. Los ladrillos se utilizan con mortero de cemento (Sección 3.3). Deben almacenarse ymanipularse con cuidado para evitar roturas excesivas. Antes de su utilización, deben introducirseen agua al menos durante 30 minutos.

Bloques de cemento u hormigón

5. Los bloques de cemento u hormigón se hacen con una mezcla que se vierte en un mole y sesomete a presión para que adquiera una forma especial. Los bloques de hormigón pueden hacersesobre el terreno en caso necesario, pero hay que moldearlos bien (Sección 34). Los bloques debentener al menos 28 días antes de poder usarlos para la construcción.

6. Los bloques de cemento pueden ser huecos y macizos. Se pueden obtener en varias medidasestándar, normalmente con una longitud que va de 40 a 50 cm, una altura de 20 cm y un grosor de5; a 20 cm. Como ejemplo cabría citar las siguientes medidas estándar: 5 x 20 x 40 cm, 10 x 20 x40 cm y 20 x 20 x 40 cm. A veces pueden obtenerse bloques de diferente altura: por lo general,cuanto más pesado es el bloque, mayor es su resistencia. Los bloques se utilizan juntamente conel mortero de cemento (Sección 3.3). Deben almacenarse y manipularse debidamente. Antes de suutilización hay que mojarlos bien en agua.

7. Los ladrillos de arcilla y los bloques de cemento estándar tienen poca resistencia a la humedad.Por ello, no conviene utilizarlos en los cimientos o en las construcciones subterráneas. Cuandodeban estar en contacto con el agua, habrá que protegerlos bien, impermeabilizándolos con unacapa de mortero rico (Sección 3.3).

Tipos de bloques Varios tamaños estándar de bloques


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Piedras

8. Las piedras se utilizan en algunos lugares para la construcción, por lo general para las paredesy para recubrir los canales, diques y vertederos. Sus características dependen del tipo de roca deque proceden (véase Suelo y piscicultura de agua dulce, 6) :

sedimentarias: piedras areniscas, piedras sedimentarias, pizarras, caliza. Estas son uniformes, regulares,muchas veces blandas, con esquinas redondeadas, y con frecuencia se pueden dividir o cortar para formarbloques de forma regular;volcánicas: granito, basalto, resinila, piedra pómez. Estas presentan características diversas y suelen ser duras yresistentes y de estructura irregular. Es difícil hacer bloques con ellas. Las rocas de lava blanda son muy ligeras yfrágiles;metamórficas: mármol, cuarcita. Suelen ser de forma irregular, duras, muy ásperas y difíciles de moldear. Sepueden extraer láminas lisas de gran utilidad para detener el movimiento del agua.

9. Las piedras pueden utilizarse «en seco», sin ningún tipo de mortero ni material para juntas,seleccionando cuidadosamente la forma de cada una de ellas y haciéndolas encajar, o, másnormalmente, «en húmedo», fijándolas con mortero.

10. Para los muros, a no ser que disponga de sillares labrados, convendrà tener piedras dedistintos tamaños y utilizar las pequeñas para rellenar los espacios y sujetar las más grandes.

11. Necesitará también piedras de mayor tamaño en las esquinas y a intervalos a lo largo y anchode los muros para hacerlos más resistentes y estables.

12. Normalmente, las piedras con bordes irregulares y rugosos permiten construir muros másfuertes. Para revestir los canales, es mejor utilizar piedras pequeñas, lisas y redondeadas, ya quedejan correr el agua más fácilmente.


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3.3 Morteros de cemento

1. Un mortero de cemento es una mezcladebidamente proporcionada de arena, cemento yagua. Se utiliza sobre todo para unir y recubrirmateriales como piedras, ladrillos y bloques decemento. El buen mortero es homogéneo, blando ybrillante. Su aspecto es liso y tiene una consistenciaplástica.

2. Para preparar un buen mortero, es muy importanteutilizar los ingredientes adecuados y amasarlos bienen las debidas proporciones.

La mezcla para el mortero de cemento

Selección de la arena

3. Conviene utilizar una mezcla limpia y de buenagranulometría de arena entre gruesa y fina, conpartículas cuya dimensión oscile entre 0,2 y 5 mm. Sies posible, evite la utilización de arena de playa demar o de depósitos de arena contaminados de sales.Si debe utilizar estos materiales, lave bien antes laarena.

4. Algunas veces se encuentran depósitos naturalesde arena no muy lejos del lugar de la construcción,por ejemplo, en el lecho de una corriente, en zonasdesecadas antes ocupadas por un lago o unacorriente o en una cantera, pero son muy pocas lasveces en que la naturaleza permite disponer dearenas de buena granulometría. En muchos casos,tendrá que cribar la arena con un tamiz de 0,2 mm demalla para eliminar las partículas más finas. Si haypartículas de más de 5 mm, deberá tambiéneliminarlas, utilizando una malla de 5 mm.


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Comprobación de la limpieza de la tierra

5. La arena no debe tener limo, arcilla, ni materialesorgánicos.

6. Una manera sencilla de comprobar si la tierra está limpia es la siguiente:

(a) Consiga una jarra de cristal limpia y de boca ancha.(b) Llene el fondo de la jarra de arena hasta una altura de 5 cm.(c) Añada agua hasta llenar las tres cuartas partes de la jarra.(d) Añada, si tiene a mano, dos cucharadas pequeñas de sal de mesa común por litro de agua.(e) Cierre la jarra y agítela vigorosamente durante un minuto.(f) Deje reposar la mezcla durante tres horas.(g) Compruebe la superficie de la arena. Si hay limo, éste formará unacapa encima de la arena,(h) Si hay más de 3 mm de limo, hay que lavar la arena.

7. Otro procedimiento sencillo para comprobar la limpieza de la arena es el siguiente:

(a) Tome un puñado de arena y apriétela.

(b) Arrójela.

(c)) Si la mano queda limpia y sin polvo pegajoso, laarena está limpia.

(d) Si la mano se queda sucia y pegajosa, la arenaestá sucia.


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Lavado de la arena

8. Si hay demasiado limo deberá lavar la arena antes de utilizarla. Repita el siguienteprocedimiento hasta que toda la arena esté limpia.

(a) Coloque la arena en un recipiente grande y limpio,por ejemplo, un bidón de metal de 200 litros.

(b) Cubra la arena de agua dulce limpia.

(c) Agite la mezcla con fuerza.(d) Déjela reposar unos minutos.

(e) Extraiga el agua sucia.(f) Repita hasta que el agua esté limpia.

(g) Almacene el agua limpia, para evitar que se vuelva a contaminar.

9. Puede almacenar la arena limpia en el lugar de la construcción, por ejemplo, sobre una base demadera con paredes laterales bajas, como se observa a continuación.

Base de madera con paredes bajas para almacenarla arena limpia


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Selección del agua

16. El agua debe ser limpia y neutra o ligeramente alcalina (pH 7 a 8,5). Debe estar libre de

Selección del cemento

10. Procure utilizar cemento Portland normal, que es el más común y el más facil de conseguir. Secaracteriza porque fragua y se endurece en presencia de agua al mismo tiempo que produce calory pierde volumen.

11. No olvide que un mortero demasiado rico de cemento se agrieta al endurecerse.

Nota: El cemento Portland se deteriora notablemente en contacto con aguas ricas en sulfato decalcio (más de 0,5 g/l) o cloruro de sodio (más de 4 g/l). En tales casos, por ejemplo, en suelosácido-sulfáticos o próximos a aguas salobres, convendría utilizar cemento resistente al sulfato(véase Suelo, 6, Sección 18). Este tipo especial de cemento no debe mezclarse nunca con elPortland. Si no puede conseguirlo, utilice una mezcla ligeramente más rica de cemento Portland(párrafo 19 de esta sección), prestando especial atención a la mezcla, utilización y fraguado ycomprobando que el cemento se ha curado bien antes de dejarlo entrar en contacto con el suelo oel agua.

12. El cemento Portland se clasifica normalmente atendiendo a su posible resistencia a lacompresión, que normalmente es de aproximadamente 250 kg/cm2 ó 325 kg/cm2. Para construirexplotaciones piscícolas normalmente se suele utilizar el primero de ellos.

13. El cemento Portland se vende en sacos de papel grueso. El peso y volumen de los sacos varíade acuerdo con el país:

Sistema europeo: 50 kg de peso y aproximadamente 40 I de volumen;Sistema americano: 42,6 kg de peso y aproximadamente 28 I de volumen.

14. Compruebe que sistema se utiliza en su país para evitar errores al preparar mezclas decemento.

15. Para garantizar la máxima calidad del cemento, debe adoptar las siguientes precauciones:

(a) Antes de comprar el cemento, compruebe que éste es fresco. No debe tener grumos que no sepuedan pulverizar haciende presión con el pulgar y el índice.(b) Lleve al lugar de la construcción sólo los sacos que vaya a necesitar de inmediato.(c) Proteja el cemento de la humedad. Al almacenarlo, evite que esté en contacto con el suelo(podría bastar un simple soporte de madera) y colóquelo en un lugar seco y bien protegido.(d) Utilice el cemento mientras esté lo más fresco posible, y vaya renovando sus existenciasoportunamente.(e) No utilice nunca cemento endurecido; es mejor que se deshaga de él.


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24. Si va a utilizar las proporciones arriba indicadas por volumen, conviene usar un recipiente devolumen conocido, por ejemplo, un cubo de 10 litros o una carretilla de 50 litros. Para cantidadesmayores, puede construirse fácilmente una caja de madera sin fondo de 100 litros con asas, como

materia orgánica, aceite, álcali o ácido. Evite utilizar agua salada o agua demasiado rica en sulfatos(más de 250 ppm).

17. Si tiene que utilizar agua salobre o sucia, añada una cucharada de jabón en polvo por cadasaco de cemento utilizado. Disuelva el jabón en una pequena cantidad de agua y añádalo a lamezcla.

Selección del mortero

18. El mortero que usted puede preparar puede ser de tres tipos básicos, como se observa en elCuadro 7,de acuerdo con su uso. Recuerde que cuanto más rico en cemento es el mortero, más secontrae y más fácil es que se agriete.

CUADRO 7Tipos básicos de morteros de cemento

Tipo de morteroCemento Portland

Arena* (l) UtilizaciónCalidad kg1

Pobre 250 350 1000 Albañilería normal, juntas de tubería

Normal 250 450 1000 Superficies expuestas al aire

Rico 325** 600 1000 Superficies impermeables, rejuntado de obrasde albañilería

* Cantidad de material para preparar un 1 m3 de mortero, con adición de aproximadamente 200 I de agua** Si lo hubiere

19. En suelos ácido-sulfáticos, la proporción de cemento Portland debe aumentar normalmenteentre un 10 y un 20 por ciento.

20. Si necesita sólo pequeñas cantidades de mortero, puede mezclar el cemento y la arena en lassiguientes proporciones:

mortero pobre: una parte de cemento (calidad 250) y cuatro partes de arena;mortero normal: una parte de cemento (calidad 250) y tres partes de arena;mortero rico: una parte de cemento (calidad 325, si es posible) y dos partes de arena.

21.Necesitará aproximadamente 200 I de agua por m3 de mezcla (aproximadamente, una parte deagua por cinco partes de mezcla).

Cómo medir los componentes del mortero

22. Para obtener mortero de buena calidad, es fundamental que mida con precisión la cantidad decemento y de arena que va a mezclar, de acuerdo con unas proporciones establecidas.

23. Si sabe el peso de un saco de cemento, es fácil calcular cuántos sacos va a necesitar (Cuadro7).


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puede verse en la figura.

25. Para la arena y el cemento se puede utilizar también una pala, pero deberá procurar cargarsiempre la misma cantidad. En cualquier caso, este método no es muy preciso.

Equipo que se puede utilizar para medir la arena y elcemento

Preparación de un mortero de buena calidad

26. Para preparar un mortero de buena calidad, siga con atención los siguientes pasos:

(a) Prepare una zona limpia para efectuar la mezcla,por ejemplo una chapa de metal o una plataforma demadera impermeable. Como indicación aproximada,recuerde que una superficie de 1 m2 basta para 50 kgde mezcla.

(b) Mida la cantidad de arena necesaria. Si está muyseca, humedézcala un poco antes de medirla.

(c) Extienda la arena en el lugar reservado para hacerla mezcla. (d) Mida la cantidad de cemento necesario.


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(e) Extienda el cemento encima de la arena.(f) Mezcle bien la arena y el cemento, hasta que lamezcla adquiera un color homogéneo. No olvidemezclar la parte del fondo y la de los lados.

(g) Haga un agujero en el medio, vierta en éste aguapoco a poco y humedezca parte de la mezcla. Hagapenetrar el agua moviendo cuidadosamente lamezcla seca hacia el hueco. Evite que se escurra elagua.

(h) Vuelva a añadir agua poco a poco hasta que todala mezcla esté humedecida. Continue el amasado,añadiendo nada más que el agua necesaria paraobtener una consistencia plástica. El mortero debetener aspecto firme y liso. Una vez terminado, debeser posible hacer un corte limpio con una pala o llana.Si lo coge con la Ilana, no se cae ni pierde agua, ypodrá extenderse de manera uniforme.

27. Recuerde: No añada demasiada agua.

Utilización de un mortero de cemento

28. El mortero debe utilizarse inmediatamente después de su preparación. No debe usarse nuncauna vez que haya comenzado a fraguar, es decir después de que la mezcla comience aendurecerse y no se pueda extender sin fragmentarse. Evite utilizar el mortero que haya caídofuera del lugar preparado para la mezcla.


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29. Las superficies que entran en contacto con el mortero deben estar limpias y ser irregulares. Esfundamental humedecerlas bien antes de aplicar el mortero, por ejemplo, sumergiendo los ladrillosen agua durante 30 minutos y mojando los bloques de cemento, para evitar que absorban el aguadel mortero y reduzcan su resistencia. Si trabaja en un ambiente seco, procure mantener húmedoslos ladrillos o bloques.

30. Proteja el mortero del calor del sol y de la acción del viento mientras no se haya endurecidohasta el punto de que no sea posible arañarlo con una uña. Entonces se puede decir que elmortero ha fraguado ya lo suficiente para utilizarlo en condiciones normales. Si el ambiente es secoy caluroso, puede proteger el mortero mientras fragua cubriendo la zona con sacos húmedos outilizando un pulverizador fino. No use tanta agua que ésta pueda Ilevarse el mortero.

3.4 Hormigón de cemento

1. El hormigón de cemento es la mezcla, de acuerdocon unas proporciones determinadas, de agregados,cemento y agua. Los agregados* deben ser de buenagranulometría, de manera que cuando se mezclenpuedan compenetrarse mutuamente dejando unosintersticios mínimos entre ellos. Estos pequenosporos que quedan entre el material se rellenan decemento, que de esa manera puede mantener

Detalle ampliado del hormigón de cemento


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Fuentesde buenacalidad

Calidadaceptable

Calidadinsuficiente

Suelos noaprovechables

firmemente unidos el material una vez que hayareaccionado con el agua.

2. Los factores más importantes para conseguir unhormigón resistente son, por lo tanto, los siguientes:

uso de agregados* de buena granulometría, dela dimensión y forma adecuadas;adición de la cantidad adecuada de agua;no utilización de partículas muy finas, ya queéstas rellenarán los pequeños poros que deberánrellenarse de cemento.

3. Se pueden utilizar dos o tres tipos diferentes deagregados*, según el tipo de hormigón necesario:

agregados finos, arena y desperdicios decribado, de 0,2 a 5 mm de tamaño. Este material,conocido a veces con el nombre de «arena dearistas vivas», suele ser más grueso que lasarenas utilizadas para el mortero;agregados gruesos, grava/guijarros, ladrillosmachacados de 5 a 25 mm;agregados muy gruesos, piedras o ladrillosmachacados, de 25 a 60 mm.

Diferentes clases de agregados

Como encontrar buenos suministros de material

4. Los suelos que se pueden aprovechar como suministro natural de agregados, arena y grava debuena calidad para la construccion (Cuadro 8) son relativamente poco frecuentes. Sonespecialmente escasos los suelos de buena granulometría, con partículas del tamafìo adecuado.Si los suelos contienen limo, sólo se pueden calificar como relativamente aceptables.

5. Los suelos donde predominan el limo y la arcilla no pueden considerarse como fuentesnaturales de agregados de buena calidad, Pueden considerarse como no aprovechables lospertenecientes a los restantes grupos del Sistema Unificado de Clasificación de los Suelos véaseSuelo y piscicultura de agua dulce, 6, Sección 11.1).

CUADRO 8Calidad de los suelos como suministro de agregados para la construccion en general**


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(c) Las piedras se pueden considerar bastante resistentes si cuesta desmenuzarlas más que elhormigón.

SW SW-SM SM ML

SP SP-SM SW-SC CL

GW GW-GM SP-SC OL

GP GP-GM GM MH

GP-GC CH

GW-GC OH

Turba

Nota: Para la clasificación de suelos, W = materiales de buena granulometría;P = materiales de mala granulometría; S = arena; G = grava; C = arcilla;M = Limo; O = orgánico; L/H = plastlcidad-compresibilidad baja/elevada. Estaclasificación se hace de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificación delos Suelos (véase Suelo y piscicultura de agua dulce, 6, Sección 11.1).

** Estas clases de calidad se refieren a la utilización en hormigones y enagregados secos (por ejemplo, para la reparación de carreteras, etc.)

6. El hormigón de buena calidad es una mezcla homogénea, sin exceso de agua. Es liso ymoldeable. No es ni demasiado húmedo y movedizo, ni demasiado seco y quebradizo.

7. Para preparar hormigón de buena calidad, debe utilizar los ingredientes adecuados y mezclarlosbien en las debidas proporciones. En pàginas anteriores se ha explicado ya cuáles son los tipos dearena, cemento y agua que se deben utilizar (Sección 3.3). En las secciones siguientes serecopilan algunas informaciones ùtiles sobre ios agregados gruesos y el hormigonado.

Selección del tipo de grava y materiales desmenuzados

8. El hormigón sólo puede ser resistente si lo son también los agregados gruesos utilizados. Porello, debe buscar grava y piedras duras, densas y duraderas. Estos agregados nunca deben serlateríticos (véase Suelo y piscicultura de agua dulce,6).

9. Si tiene dudas sobre la resistencia de los materiales que va a utilizar, puede realizar la siguienteprueba:

(a) Desmenuce algunas piedras con un martillo.

(b) Desmenuce unos trozos de cemento de tamañosemejante y compare lo que cuesta hacerlo en uno yotro caso.


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En las losas de la base se pueden utilizar grandespiedras, siempre que no midan más de 1/4 parte del

Se pueden utilizar trozos de ladrillos en los cimientosde menor envergadura

10. Estos agregados gruesos no deben ser ni de formas lisas ni tener bordes afilados. Losmateriales mejores son los que tienen formas redondas o cúbicas, como la grava del lecho de un ríoo de la playa.

11. Los agregados deben estar limpios, libres de suciedad y material orgánico. Como en el caso dela arena, debe lavarlo si es necesario (Sección 3.3, párrafo 8).

Lave los agregados si es necesario

12. La grava y las piedras desmenuzadas tienen normalmente un tamaño que va de 0,5 a 6 cm dediámetro. Para obras de construcción particulares, por ejemplo, cuando se trata de losas o murosde hormigón relativamente finos, deberá usar piedras desmenuzadas más pequeñas.

Recuerde: Las partículas de mayor tamaño no deben medir nunca más de la cuarta parte del grosordel hormigón.

Los agregados no deben medir nunca más de 1/4 del grosor del hormigón

13. Para labores de hormigón de más envergadura, especialmente las losas de la base y loscimientos sólidos, se pueden introducir piedras y cantos rodados de mayor tamaño siempre que elhormigón los rodee y cubra.

14. En los lugares donde no puedan conseguirse piedras desmenuzadas, muchas veces lo que seutiliza es ladrillo desmenuzado. El hormigón así obtenido no es muy resistente, pero puede servirpara cimientos sencillos y muros que no deben soportar fuertes cargas. Debe actuarse con granprecaución en la preparación, colocación y curado del hormigón, para conseguir que sea lo másresistente posible.


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total de la misma

Selección del hormigón

15. Para preparar hormigón de uso general, son tres los procedimientos básicos para determinar laproporción adecuada de agregados y cemento:

normás prácticas elementales basadas en el tipo de construcción y en la determinación del peso del cemento pormetro cúbico de hormigón;normás prácticas elementales basadas en el tipo de construcción y en la determinación de los coeficientes porvolumen;un método más preciso, basado en el volumen de los intersticios que debe rellenar el cemento.

16. Cuando se trata de obras pequeñas o de reparaciones con hormigón, utilice uno de los dosprimeros métodos. Cuando la obra es de mayor envergadura, lo mejor es utilizar el tercero de ellos.

17. Las normás prácticas elementales se ofrecen como orientación para preparar cuatro calidadesbásicas de hormigón, que van desde una mezcla pobre hasta la calificada como muy rica.

18. En el Cuadro 9 se presentan algunas orientaciones basadas en el peso del cemento para unhormigón que contenga entre 150 y 400 kg de cemento por m3. La cantidad de agua que debeutilizarse depende en gran parte del contenido de humedad de la arena y la grava, y es un factorque debe tenerse en cuenta al hacer la mezcla del hormigón.

CUADRO 9Volumen de los materiales necesarios para preparar un 1 m3 de hormigón

Calidaddelhormigón

CementoPortland

(kg)

Arena0.2-5mm(l)

Grava5-25mm(l)

Piedrasdesmenuzadas

25-60 mm (l)

Aguaaproximada

(l)

Ejemplos deconstrucciones

PobreC7-C10*

(a) 150** 400 - 800 100 Subcimiento

(b) 175** 375 1000 - - Subcimiento,moldes

(c) 200** 400 600 300 150 Moldes

Normal C15-C20

(a) 250** 300 1000 - -Cimiento,estructura deregula delagua, losaspara suelos

(b) 250** 400 600 300 170


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21. El volumen de estos intersticios y el de la pasta de cemento necesaria en cada caso se puedendeterminar de la manera siguiente:

Rico C25-C35 350** 450 800 - 200

Cimientosubacuático,hormigónarmado,(deseguadero,pozo parapesca,rebosaderos,etc.)

Muy ricoC40-C60 400*** 500 750 - - Tuberías,

canales

* "C" significa la resistencia aproximada del hormigón en newtons/mm2

** Calidad 250*** Calidad 325, si la hubiere.

19. El Cuadro 10 contiene algunas indicaciones relativas a tipos semejantes de hormigón, basadasen los coeficientes por volumen. La cantidad de agua que deberá utilizarse es deaproximadamente 0,75 I por litro de cemento. Está cifra debe tenerse en cuenta en el momento dehacer la mezcla.

CUADRO 10Proporción de materiales del hormigón, por volumen

Calidad delhormigón

Proporción por volumen

cemento : arena : grava

Pobre1 : 4 : 6

1 : 3 : 5

Normal1 : 2 : 4

1 : 2 : 3

Rico 1 : 2 : 2

Muy rico 1 : 1.5 : 2.5

Nota: Estas cifras (por ejemplo, 1:2:4) se utilizan normalmente para describir las mezclas dehormigón; no obstante, son más precisas las indicaciones relativas a la mezcla que aparecen en elCuadro 9.

Preparación del hormigón: método basado en el volumen de los intersticios

20. El método basado en el volumen de los intersticios parte del hecho de que el cemento deberellenar los pequeños espacios que quedan entre los agregados.


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(a) Tome una muestra de los agregados noclasificados que va a utilizar para preparar elhormigón.

(b) Cribe la muestra con una criba de 5 mm paraseparar los agregados gruesos (más de 5 mm dediámetro) de los finos (menos de 5 mm de diámetro).

(c) Liene un pequeño recipiente (volumen - V1), porejemplo, un cubo de 15 litros, de agregados gruesosy secos.

(d) Eche agua al recipiente y mida el volumen deagua (V2) necesario para Ilenarlo, especificándolo enlitros.

(e) TEste volumen equivale al de agregados finos yde cemento necesarios para rellenar los intersticiosque quedan entre los agregados gruesos.

(f) Mida un volumen V2 de agregados finosequivalente al volumen del agua determinado en elpaso anterior e introduzca estos agregados finos enotro recipiente.

(g) Eche lentamente agua a este contenedor y mida(en litros) el volumen de la misma V3 necesario paracubrir los agregados finos. Este volumen equivale alvolumen de cemento necesario para rellenar losrestantes intersticios libres después de mezclartodos los agregados.


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(h) Añada un 10 por ciento a este volumen para obtener el volumen corregido V4 de la pasta decemento.(i) Divida V1 por V4 para obtener A.(j) Divida V2 por V4 para obtener B.(k) Sume A y B para obtener C.(l) El coeficiente entre el cemento y los agregados no clasificados, por volumen, debera ser 1:C.Deberá utilizarse una parte de cemento por C partes de agregados de está calidad concreta.

22. Para determinar el volumen aproximado de agua necesario de acuerdo con el tipo de hormigón,haga los siguientes cálculos:

hormigón muy rico: aproximadamente 24 I de agua por saco de cemento de 50 kg;hormigón rico-normal: aproximadamente 28 I de agua;hormigón pobre: aproximadamente 33 I de agua.

Ejemplo

Se supone que está utilizando un cubo de 20 litros..(a) Llene el cubo de agregados gruesos: V1 = 20 I.(b) Hacen falta 13,3 I de agua para rellenar los intersticios de estosagregados gruesos: V2 = 13,5 I. (e) Deposito 13,3 I de agregados finos en el segundo recipiente.(d) Hacen falta 6,2 I de agua para que está cubra los agregados finos: V3 = 6,2 I.(e) Añada un 10 por ciento a V3 para obtener V4 = 6,2 + 0,62 = 6,8 I.(f) Determine A = V1 •=• V4 = 20 -r 6,8 = 2,94 I.(g) Determine B = V2 -f V4 = 13,3 -=- 6,8 = 1,96 I. (h) Determine C = A + B = 2,94 + 1,96 = 4,9 o 5 I.Así pues, en este ejemplo la proporción de ingredientes debe ser de una parte de cemento por cinco partes deagregados sin calificar.Nota: Deberá calcular de nuevo C si utiliza un tipo diferente de agregados.

Cuantificación de los componentes del hormigón

23. Para medir con precisión el volumen de cemento, arena y grava o piedras necesario parapreparar un buen hormigón, puede utilizar uno de los métodos descritos anteriormente (Sección3.3).

24. Si la arena es muy seca, humedézcala un pocoantes de medir el volumen necesario.

25. Para que la medición de los volúmenes deagregados sin clasificar se haga en función delvolumen del cemento, conviene utilizar un cajón defabricación casera con una capacidad de 40 I, esdecir, el volumen aproximado de un saco de cemento


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una chapa de metal (1 x 2 m);una plataforma de madera (1 x 2 m) debidamente preparada para hacerla impermeable;

Humedezca la tierra secca

de 50 kg.

Caja artesanal para medir los agregados

Almacenamiento de los componentes del hormigón

26. Se pueden almacenar los agregados en montones o barriles, pero hay que evitar que semezclen los de distinto tamaño. Se guardan en lugares separados, o se utiliza un separador demadera entre los materiales de distinta calidad. Hay que recordar también que, después de algúntiempo, los materiales de mayor tamaño tienden a colocarse en el fondo y en la parte lateral de unmontón, por lo que convendrá tener cuidado al elegir el material que se va a utilizar.

Diversas maneras de almacenar los agregados por

separado

Preparación manual de hormigón de buena calidad

27. Para hacer manualmente el hormigón, se necesita una superficie limpia e impermeable paraamasar. Cuando se trata de pequeñas cantidades de hormigón, se puede amasar en el sueloutilizando:


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una plataforma portatil para amasar hecha con una chapa de metal galvanizado (aproximadamente 1 x 2 m)clavada sobre dos tablones (5 x 30 x 180 cm). Los extremos curvos se clavan verticalmente para conseguir laimpermeabilidad.

Para mezclar pequeñas cantidades de hormigón

28. Para mezclar cantidades mayores, de aproximadamente 50 kg de cemento, se pueden utilizar:

una plataforma de madera (2 x 3 m) construida de manera que sea impermeable;un espacio reservado para mezclar el hormigón: si éste tiene 5 cm de grosor, un diámetro de 250 cm y unreborde de 10 cm, se necesitará aproximadamente 200 I de hormigón pobre para su construcción. Por ejemplo,se mezclan 50 kg de cemento, 120 I de arena, 300 I de grava (5-12 mm de diámetro) y unos 30 I de agua.

Para mezclar cantidades mayores de hormigón

29. Se determina la cantidad de cada ingrediente que se necesita para preparar un determinadovolumen de hormigón y luego:

(a) Coloque la arena en la zona de amásado yextiéndala de manera uniforme

(b) Extienda el cemento uniformemente por encima dela arena.


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(i) Si el hormigón está demásiado húmedo o demasiado seco, corrija su consistencia debidamente

(c) Mezcle bien el cemento y la arena, removiendocon una pala, hasta que obtenga un color uniforme;extienda esta mezcla uniformemente sobre la zonade amásado.

(d) Humedezca la grava y extiéndala uniformementesobre la mezcla.

(e) Mezcle bien los ingredientes hasta conseguir unamezcla homogénea.

(f) Amontone la mezcla con un rastrillo y haga unagujero en medio de la mezcla.

(g) Después de haber determinado previamente elvolumen necesario,añada lentamente agua en el centro y humedezcaprogresivamente la mezcla.

(h) Con una pala, mueva repetidamente la mezcla,amasándola bien hasta que consiga hormigón con unaconsistencia plástica uniforme.


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(párrafo 32 de esta sección).

Preparación mecánica de hormigón de buena calidad

30. Si dispone de una hormigonera, la preparación del hormigón resulta mucho más fácil. Estambién probable que mejore la calidad. Como la capacidad de las hormigoneras puede oscilarentre 150 I y 500 I o más, es importante elegir una máquina que responda a sus necesidades.Deberá saber la capacidad de su hormigónera y planificar el proceso en la forma debida.

Diversos tipos de hormigóneraHormigónera estándar (gasolina)

Mini hormigónera (eléctrica) Trituradora-mezcladora (de gasolinao eléctrica)

31. Antes de comenzar una sesión de hormigonado, reúna todos los ingredientes necesarios juntoa la hormigonera. Luego haga lo siguiente:

(a) Vierta un 10 por dento del agua necesaria en el tambor.(b) Añada la mitad de los agregados gruesos, grava y/o piedras.(e) Comience la mezcla.(d) Añada todo el cemento necesario para la carga.(e) Espere 30 segundos.(f) Añada toda la arena necesaria.(g) Añada el resto del agua.(h) Añada el resto de los agregados gruesos.(i) Mezcle durante 4 minutos(j) Compruebe la consistencia y corríjala si es necesario (párrafo 32 de esta sección).

Recuerde: Al mezclar el hormigón, sea de forma manual o mecánica,

evite las pérdidas de cemento seco en los días deviento;

no utilice demasiada agua;si la mezcla es manual, evite que el exceso deagua se lleve parte del cemento;


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lave y limpie el instrumental y la hormigónera concuidado al final de cada una de las sesiones detrabajo.

Corrección de la consistencia del hormigón

32. El hormigón fresco de calidad debe tener consistencia plástica. Si no ocurre así, deberácorregirse su consistencia de la manera siguiente:

si la mezcla esta demasiado húmeda, añadapequeñas cantidades de arena y grava en ladebida proporción hasta que la mezcla adquieraconsistencia plástica;

si la mezcla está demasiado seca, añadapequeñas cantidades de agua y cemento en lasdebidas proporciones hasta que la mezcla adquieraconsistencia plástica.

33. Tome nota del volumen de los materiales que ha añadido. Así, en lafutura sesión de hormigónado podrá utilizar las proporcionesdebidamente corregidas.

Comprobación de la calidad del hormigón fresco

34. Cuando se trata de obras de construcción de mayor envergadura o cuando es muy importanteuna resistencia elevada, se debe comprobar sistemáticamente la calidad del hormigón fresco antesde su utilización. Ello se puede hacer mediante una sencilla prueba de asentamiento, querepresenta una medida relativa de la plasticidad del hormigón fresco y su resistencia prevista unavez que haya fraguado o endurecido.

35. Para realizar esta prueba, necesitará el siguiente material:

un cubo de forma cónica (15 a 20 I);una vara de madera de aproximadamente 60 cm de longitud y de 15 a 20 mm de diámetro, con extremos bienredondeados;una base plana de al menos 30 x 30 cm, que puede ser de madera gruesa o, mejor todavía, de acero.


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36. Realice las siguientes operaciones, utilizando hormigón recién mezclado:

(a) Humedezca el cubo y la plancha.

(b) Llene el cubo con el hormigón que se deseacomprobar, colocándolo en capas deaproximadamente 10 cm.

(c) Utilice la vara de madera para apelmazar biencada una de las capas antes de introducir la siguiente.

(d) Alise la superficie del hormigón para poder Ilenarel cubo exactarnente hasta arriba.

(e) Vuelva con cuidado el cubo y deposítelo en lasuperficie lisa.


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(f) Levante con cuidado el cubo, colóquelo junto almontón de hormigón y mida inmediatamente, en cm,la diferencia entre la altura del cono de hormigón y ladel cubo (cono de hormigón original).

(g) Esta diferencia se Ilama asentamiento.

37. Compare las medidas del asentamiento con la gama de valores propuestos de acuerdo con eltipo de construcción (Cuadro 11). Normalmente, un asentamiento del 25 al 30 por ciento debeconsiderale como aceptable. Tenga en cuenta que, con algunas mezclas comunes, el hormigónpuede deslizarse lateralmente. En tal caso, repita la prueba o estime el asentamiento desde elborde superior de lo que haya quedado de la muestra.

CUADRO 11Prueba de asentamiento: límites aceptables *

Tipo de construcción Margen deasentamiento

Losas y estructuras finas reforzadas 25-50%

Suelos provisionales, zanjas y estructuras devaciado 10-25%

Paredes sin refuerzo 10-35%

Paredes con refuerzo 20-50%

* Expresados en porcentaje de la altura del cubo a 30 °C.

38. Si el asentamiento no es satisfactorio, hay quemejorar la calidad del cemento utilizando las mismásproporciones que en la mezcla original en la formasiguiente:

para reducir el asentamiento, añada arena ygrava;para aumentar el asentamiento, añada agua ycemento.

Preparación de moldes para colocar el hormigón

39. El hormigón se utiliza normalmente con moldes (encofrados), que determinan la forma final dela estructura de hormigón que se va a construir. En muchos casos se utiliza hormigón armado(Sección 3.5).

40. Los moldes en que se va a colocar el hormigón están hechos por lo general de chapas y trozosde madera ligera y barata, sujetos mediante clavos o tornillos. Para conseguir una serie de formáshomogéneas, se utilizan algunas veces chapas de acero.


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41. Los moldes de buena calidad deben reunir ciertas características. Deben ser:

lo bastante rígidos como para que no se deformen cuando se Ilenen de hormigón;impermeables;fáciles de quitar sin dañar el hormigón;reutilizables, en caso de que haya que construir otras estructuras semejantes;una última condición es que, cuando se necesite hormigón armado, resulte fácil introducir el material necesariopara ello.

42. Los moldes deben estar bien apuntalados para que se mantengan firmemente en su lugar.

El molde para una pared de hormigón tiene dos lado Molde preparado para recibir el hormigón

Colocación del hormigón

43. El hormigón debe ser lo más fresco posible. Si se puede, la operación debe hacerse:

antes de que transcurran 25 minutos desde que se abrió el saco de cemento;antes de que transcurran 20 minutos después de añadir el agua a la mezcla.

44. Una vez que ha comenzado a fraguar el cemento, no se puede utilizar. Por eso es importantetener todo preparado de antemano. En cada tanda, no haga más que el hormigón que puedaintroducir en el molde en el tiempo disponible.

45. Evite colocar el hormigón bajo el agua, ya que esmuy difícil conseguir hormigón de calidad en esascondiciones. Utilice una zanja de vaciado, en casonecesario, para conseguir que el lugar dehormigonado esté bien drenado. No obstante, latierra debe permanecer ligeramente húmeda. La basede apoyo debe ser firme y en muchos casos puedeser necesaria una capa de piedras, ladrillosmachacados u otros áridos. Para que el hormigón sesujete firmemente a la roca, ésta debe estar limpia yseca.

Colocación del hormigón

Lugar donde irán los cimientos Esquema general del lugar de construcción


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46. Evite la segregación de los ingredientes del hormigón durante su aplicación, ya que de esamanera se debilita y no se consiguen superficies ni juntas de calidad entre las distintas capas:

no deje nunca que el hormigón caiga librementemás de 1,5 m;no deje nunca que corra por una pendiente muyinclinada;no lo transporte muy lejos sin volver a mezclarlo denuevo.

47. Antes de introducir el hormigón en los moldes,debe engrasar la superficie interior de éstos para quesea más fácil quitarlos una vez que haya fraguado elhormigón. Debe también humedecer el molde.

48. Coloque el hormigón en capas de 15 a 20 cm degrosor. El hormigón debe apisonarse fuertementepara apretar los áridos gruesos, y debe tener unasuperficie superior «blanda» de 2-3 cm, para que seuna firmemente a la capa siguiente.

49. Utilice una pala, una estaca de madera o unavara de hierro de 2 cm de diámetro para apisonarfuertemente el hormigón.

50. No intente utilizar hormigón «húmedo» paraconseguir juntas de mayor calidad, ya que lo únicoque conseguirá es separarlo más y conseguir que elagua se lleve parte del hormigón, con lo que sedeterioraría todavía más la superficie y la junta.


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51. Puede dar con un martillo en el exterior del moldepara conseguir que el hormigón asiente mejor en loslados.

52. Si la capa anterior ha fraguado, haga pequeñasincisiones en la cara superior para conseguir unasuperficie irregular, que se adherirá mejor a la capasiguiente. Puede también aplicar con un cepillo unacapa de cemento Iíquido, es decir, cemento disueltoen agua. Si consigue encontrarlo, puede aplicarcemento adhesivo.

Asiente el hormigón en los moldes con un martillo

Haga pequeñas incisiones en la superficie

De una capa de cemento líquido o de cemento

adhesivo

Recuerde: Conviene realizar toda la operación de una vez, es decir, sin interrumpir la colocación dehormigón. Atención, cuanto más alta sea la estructura más fuertes deben ser lo moldes. Si ellorepresenta un problema, quizá sea necesario construir la estructura en diversas fases, dejandoque cada una de ellas fragüe antes de proceder a la siguiente.


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55. Evite que se seque el hormigón:

Curado del hormigón

53. Antes de que haya transcurrido media hora desde que echó el agua al cemento, la reacción químicaentre estos dos ingredientes provoca el fraguado y el progresivo endurecimiento del hormigón.Este adquiere su resistencia, durabilidad e impermeabilidad durante el proceso de curado. Paraobtener un hormigón lo más resistente posible, el curado no debe ser demásiado rápido.Normalmente tarda unos 28 días.

54. Si se deja secar el hormigón, se interrumpe el endurecimiento; el proceso de curado nocomenzará de nuevo aunque se vuelva a humedecer el hormigón. Por ello, nada más colocar elhormigón deberá protegerlo para evitar que se seque con demasiada rapidez.

(a) No deje que el hormigón se seque antes de colocarlo en el molde.

(b) Evite colocar el hormigón durante las horas más calurosas del día.

(c) Humedezca los moldes abundantemente antes de introducir el hormigón. Manténgaloshúmedos y no los retire demasiado pronto.

(d) Proteja el hormigón del sol y del viento, tapándolo con arpillera húmeda, lona, sacos decemento vacíos, hojas de palma o de banano y arena húmeda.

(e) Mantenga húmedos esos materiales de manera que no absorban el agua del hormigón.

(f) Rocíe el hormigón de vez en cuando con agua una vez que se haya endurecido lo bastantecomo para no diluirse.


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al menos durante siete días en climas templados;al menos durante 11 días en climas calurosos.

56. Es mejor no quitar los moldes mientras no hayan transcurrido al menos 48 horas del procesode curado. En algunos casos, quizá convenga esperar hasta 21 días antes de quitarcompletamente los moldes. Una vez retirados los moldes, limpie las superficies rugosas y rellenelos huecos o agujeros de mayor tamaño con mortero, si es necesario.

Cómo hacer bloques de hormigón

57. Puede construir bloques sencillos de hormigón utilizando un molde madera normal, que puedeutilizarse luego de nuevo (véase Sección 3.2 los tamaños normales de los bloques). Se puedeutilizar una mezcla de 1:2:4 a 1:5:8 con agregados de menos de 13 mm de diámetro y una mezclabastante húmeda. Deberá curar los bloques atentamente ya que, si se utilizan demasiado pronto ose deja que se sequen, se parten y rompen. Normalmente, el acabado no es tan bueno como el delos bloques hechos mecánicamente, que se moldean bajo presión utilizando una mezcla dehormigón seco.

Molde sencillo para hacer unbloquemacizo

Molde de dos piezas para hacer unbloque hueco

Molde para extraer el hormigón

Detalles de la construcción del molde externo e interno para hacer un bloque hueco

Molde externo

Molde interno

Cuando el cemento está casi seco, extraiga con cuidado el molde interno y empuje lentamenteel bloque de hormigón hasta sacarlo del lodo


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4. EI grado de refuerzo necesario para una construcción dada debe ser determinado por uningeniero, quien habrá de especificar además como y dónde hay que colocar el refuerzo dentro delhormigón para darle mayor solidez. En Construcción de estanques, pueden verse algunos diseños

3.5 Cómo hacer el hormigón armado

1. El hormigón armado se obtiene introduciendo un refuerzo en el hormigón normal. De esamanera se evita el desplome del hormigón.

Selección del refuerzo

2. Hay tres sistemas principales de reforzar elhormigón:

barras redondas de acero, con un diámetroestándar de 5 mm a 40 mm;malla metálica diagonal, «metal foraminado»utilizado para reforzar losas* de hormigón de pocopeso (la parte más larga de la malla se colocaperpendicular a los soportes de la Iosa);malla rectangular de alambre soldado dedimensiones estándar.

Barras de acero redondas

Malla de metal foraminado

3. Para utilizar el refuerzo, quizá necesite también:

alambre de acero recocido blando de 0,7 a 1 mmde diámetro, para sujetar las barras a la malla;divisores de metal, madera, plástico, etc., paraasegurar que el refuerzo esté colocadocorrectamente dentro de los moldes.

Malla de alambre soldada

Cómo utilizar el refuerzo


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* Barras de acero redondas y lisas.

concretos sencillos.

5. Unicamente con fines orientativos, tenga en cuenta que el número de barras de acero se calculageneralmente en porcentaje de la superficie bruta de cada sección de hormigón en la formasiguiente:

cimientos: al menos el 1 por dento;losas: al menos el 3 por ciento;columnas: al menos el 6 por ciento.

Superficie de acero (en mm2) que debe haber en una secciónde hormigón de acuerdo con el diámetro y número de barras de acero

(fórmula general = 3.1416 x d2 x n ÷ 4)

Diám.(mm)

Peso(kg/m)

Circunf.(mm)

Número de barras de acero

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

4 0.098 12.57 12 25 37 50 62 75 88 100 118 125

5 0.154 15.70 20 39 59 78 98 118 138 157 176 196

6 0.222 18.84 28 56 85 113 141 170 198 226 294 282

7 0.302 21.98 38 76 115 153 192 230 269 307 346 384

8 0.395 25.14 50 100 151 201 251 301 352 402 452 502

9 0.499 28.28 63 127 190 254 318 381 445 508 572 636

10 0.617 31.42 79 157 236 314 393 471 550 628 706 785

11 0.746 34.55 95 190 285 380 475 570 635 760 855 950

12 0.888 37.71 113 226 339 452 565 679 792 904 1017 1131

13 1.042 40.80 132 265 398 530 663 796 929 1061 1194 1327

14 1.208 43.99 154 308 462 616 770 924 1078 1231 1385 1539

15 1.387 47.10 177 353 530 707 884 1060 1237 1413 1590 1767

16 1.578 50.10 201 402 603 804 1005 1206 1407 1608 1809 2010

17 1.782 53.40 226 453 680 907 1134 1361 1588 1815 2042 2269

18 1.998 56.54 254 509 763 1018 1272 1526 1780 2035 2290 2544

19 2.226 59.70 283 567 850 1134 1417 1701 1984 2268 2551 2835

20 2.466 62.82 314 628 942 1257 1571 1884 2199 2513 2827 3141

25 3.853 78.60 491 982 1473 1963 2454 2945 3436 3926 4417 4908

30 5.549 94.30 707 1414 2121 2827 3534 4241 4948 5654 6361 7068

32 6.313 100.50 804 1608 2413 3217 4021 4826 5630 6434 7238 8042

35 7.553 110.01 962 1924 2886 3848 4811 5773 6735 7696 8659 9621

40 9.865 125.70 1256 2513 3770 5026 6283 7540 8797 10053 11309 12566


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10. Una vez cortadas y dobladas las barras en la forma deseada, se procede a reforzar el

Ejemplo:

Supongamos que hay que construir una columna de hormigón armado de 0,20 x 0,25 m. Para calcular elrefuerzo necesario se puede hacer el siguiente cálculo:

(a) Calcule la superficie bruta de la sección de la columna: 0,20 m x 0,25 m = 0,05 m2= 500 cm2.(b) Calcule la superficie mínima del refuerzo de acero necesario: 500 cm2 x 0,06 = 30 cm2 = 3 000 mm2.

Si tiene previsto utilizar 10 barras de acero, como se observa arriba en el dibujo, comience con la columna de 10barras que se encuentra a la derecha del gráfico de esta misma página. Siga la columna hacia abajo hasta queencuentre una superficie que sea al menos igual a 3 000 mm2 (en este caso, 3 141 mm2). Ahora siga esa Iíneahacia la izquierda y comprobará que a esa superficie corresponde un diámetro de 20 mm.Por lo tanto, para una columna de hormigón de este tamaño utìlice un refuerzo consistente en 10 barras deacero de 20 mm.

Preparación del refuerzo de barras de acero

6. Las barras de acero deben estar limpias, sin grasa ni tierra. La herrumbre, a no ser que sea tangrave que reduzca la resistencia de las barras, no constituye un problema grave, aunqueconvendría eliminar la herrumbre suelta con un cepillo de alambre.

7. Para doblar las barras de acero en la forma deseada, necesita una plancha pesada o placa deacero bien sujeta en la que se hayan introducido previamente cuatro pequeñas clavijas de acerode 10 mm de diámetro. Si son muchas las barras que tiene que doblar, quizá le convendríaconstruir un banco de trabajo sólido.

8. Compre una abrazadera especial o hágase usted mismo una serrando una pequeña hendiduraen una barra de acero muy gruesa.

9. Introduzca la barra de acero que se debe doblar entre dos de las tres primeras clavijas,comprobando que la barra esté situada en el lugar por donde se quiere doblar. Sirviéndose de laabrazadera, doble la barra de acero en el lugar donde hay una sola clavija.


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hormigón. Las barras deben sujetarse firmemente, con alambre, en sus intersecciones (véasepárrafo 3 de esta sección).

Cómo hacer losas de hormigón armado

11. Utilizando un refuerzo de tela metálica puede hacer losas sencillas con una mezcla dehormigón bastante húmedo de 1:2:4 a 1:5:8 que contenga agregados de diámetro inferior a 13 mm.Para hacer una Iosa, introduzca el hormigón en un molde sencillo de madera apoyado en unasuperficie lisa o bien nivele un trozo de suelo, cúbralo con una gruesa lámina de plástico y coloqueencima el molde de madera. Como en el caso de los bloques, deberá conceder un tiempo para elcurado del hormigón.

Recuerde: La tela metálica se puede sujetar dentro del molde colocando en la parte superior delmismo listones de madera y ganchos de alambre (véase la figura adjunta). No se olvide de dejar almenos 25 mm de espacio libre alrededor de la tela metálica y entre la parte superior y el fondo del molde.Además, muchas veces conviene introducir una o varias abrazaderas que se utilizarán como asaspara levantar o trasladar la Iosa una vez terminada.

Losa de hormigón armado Compact concrete


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(c) Humedezca bien el molde y el refuerzo.

Detalle del molde una vez introducido el hormigón

Nota: Este molde corresponde a una Iosa de 7 x 50 x 100 cm. No obstante, las dimensiones puedenoscilar entre 5-10 x 30-80 x 50-120 cm.

Cómo hacer el hormigón armario

12. Para hacer el hormigón armado proceda comosigue:

(a) Sujete bien el refuerzo, teniendo muy en cuenta eldiseño técnico. Normalmente debe haber al menos25 mm entre las barras y la superficie exterior.Compruebe que los alambres de sujeción están bienfirmes y que las barras no se han torcido.

(b) Rodee el refuerzo con los moldes. Si fueranecesario, utilice separadores para mantener en sulugar las barras de refuerzo.

Columna de hormigón armado


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(d) Introduzca el hormigón en el molde, sin descolocar el refuerzo.

(e) Apisone bien el hormigón, especialmente alrededor del refuerzo, pero sin descolocar éste nigolpearlo.

Humedezca el molde y el refuerzo Introduzca el hormigón Apisone el hormigón

(f) Ponga especial esmero en las junturas entre lasdistintas capas.

(g) Cure el hormigón bien antes de quitar el molde.

(h) Retire los separadores, si los ha utilizado, yretoque y rellene las superficies exteriores. Evite queel refuerzo quede expuesto a la acción del agua.


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1. Un gavión es un cesto o caja de tela metálica llena de piedras. Los gaviones son útiles en obras deconstrucción, por ejemplo, para proteger los terraplenes de tierra, recubrir los canales, orientar odesviar el cauce de un río o corriente y proteger las orillas de los ríos o la Iínea costerá.

3.6 Otros materiales de construcción

1. Hay otros materiales que se utilizan frecuentemente en la construcción, sobre todo cuando noes fácil conseguir cemento normal u hormigón. Por lo general, no son tan resistentes ni duraderos,pero se pueden utilizar en caso de necesidad. Hay también muchos materiales para usosespecíficos pero éstos son por lo general demásiado costosos o su utilización resulta demasiadocompleja para la mayor parte de las construcciones piscícolas. Algunos de los materiales quepuede utilizar son los siguientes:

morteros de cal a base de cal apagada*,que se obtiene de la caliza aplastada y quemada, mezclada con arenaen proporciones que pueden ir de 1:2 a 1:3. Se necesitan aproximadamente 0,15-0,2 m3 de mortero de cal por0.2 m3 por m3 si la construcción es de piedra. Con ello se consigue un mortero aceptablemente resistente, aunquela calidad de todas las mezclas de cal depende de las características del material utilizado. Por ello, antes deempezar debería comprobar la calidad del producto local;hormigón de cal, que se puede obtener con cal en vez de cemento, en proporciones volumétricas semejantes alas del hormigón normal (por ejemplo 1:2:4, 1:3:6, etc.). Como la cal es más ligera que el cemento, necesitaaproximadamente un 20-25 por ciento menos de peso para el mismo volumen, por ejemplo, 40 kg de cal en vez de50 kg de cemento. El hormigón de cal no es tan fuerte como el de cemento;yeso, que se utiliza para alisar las paredes. Ese material es más liso que el mortero de cemento, y se obtiene conmezclas de 1:1:5 a 1:3:12, por volumen de cemento:cal:arena; cementos y hormigón de tierra, que son mezclas de cemento (algunas veces cal) con el suelo local. Convieneque éste sea de granulometría aceptable (para los tipos de suelos aceptables, véase el Cuadro 8) y sinvegetación ni materia orgánica. Las proporciones de cemento:tierra suelen situarse entre 1:3 y 1:6. La calidad deeste cemento varía de forma considerable: normalmente no se recomienda para usos estructurales, pero puedeemplearse para reforzar los canales, la coronación de los diques o los senderos.

3.7 Gaviones

Introducción


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homogeneidad y estabilidad, ya que permanecen unidos y ofrecen fuerte resistencia a las corrientes de agua.Aunque contengan pequeñas unidades (rocas, piedras), cada cesto actúa como una única unidad de gran tamaño;flexibilidad, que les permite adaptar fácilmente su forma a las curvas del suelo, aunque éstas cambien

2. Usted puede comprar cestos de tela metálica y hacer sus propios gaviones. El tipo más normalconsta de una sola tela metálica que se puede montar en forma de caja rectangular con una tapa.

Gavión Ileno de piedras Tela metálica galvanizada, listapara el montaje

Cesto de tela metálica ya montado

3. Los cestos de tela metálica utilizados para los gaviones se presentan normalmente en dosformás, según que se destinen a:

gaviones normales, de un metro de altura;gaviones bajos, de medio metro de altura.

4. La anchura de un cesto normal suele ser de 1 m, mientras que la longitud varía entre 2 y 5 m omás.

Gavión normal Gavión bajo

5. Los cestos para gaviones se suelen hacer conalambre de acero galvanizado. Este tienenormalmente 3 mm de diámetro y está entretejido enforma de red con una malla de 100 a 120 mm deanchura. La malla puede ser de torsión sencilla odoble, pero es mejor la doble.

Ventajas de los gaviones

6. Los gaviones ofrecen varias ventajas importantes en la construcción:


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gradualmente;permeabilidad, que permite pasar el agua y los convierte en filtros de las partículas de suelo más finas, lo querepresenta una protección para los materiales menos estables;sencillez de diseño y facilidad y rapidez de construcción;economía, ya que se pueden utilizar piedras locales sin costo ninguno.

Forma fácilmente adaptable Presa formada con tres gaviones

Diseño de estructuras de gaviones

7. Las estructuras de gaviones normalmente tienen dos partes:

la base, para evitar el socavamiento de la partesuperior. Se construye normalmente con cestos demedia altura y su extensión debe ser mucho mayorque el cuerpo principal de la estructura;el cuerpo, que debe ofrecer resistencia a lasfuerzas que entran en juego. Se hace con cestosnormales de diversos tamaños amontonados enuna o más hileras, según el total de alturanecesaria.


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8. Los gaviones de media altura pueden colocarsetambién en las orillas inclinadas de ríos o corrientes,o en terrazas. Los gaviones deben estar bien sujetosen la base.

9. Para la mayor parte de los usos relacionados conlas explotaciones piscícolas, las estructuras nosuelen tener una altura de más de dos o tres hilerasde gaviones. En sentido longitudinal de los canales ycorrientes de agua, basta normalmente con unaanchura de un gavión. Las estructuras de dos, tres omás gaviones de anchura pueden ser necesariaspara desviar el cauce de agua cuando la corriente esrápida. Normalmente la pendiente de las estructurasde gaviones se situa entre 45° y una línea casivertical.

Orillas de corriente o río

Desviación de río o corriente

Orillas de canal, corriente o ríoGrilla de 45°

Grilla de 30° Grilla casi vertical

Construcción de una estructura de gaviones

10. Los cestos de tela metálica se construyen de uno en uno, se colocan en su lugar de acuerdocon el diseño de la estructura y luego se rellenan de piedras. Para realizar estas operaciones, sigalos siguientes pasos:

(a) Comience el primer cesto desdoblando unasección de tela metálica y extendiéndola sobre elsuelo.

(b) Doble la parte anterior y posterior y los lados, paraobtener la forma de una caja con la tapa abierta.


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(c) Sujete firmemente las cuatro esquinas de la caja,como se observa en la figura. Para ello, procedacon cuidado, utilizando alambre metálicogalvanizado de la misma calidad y diámetro que latela metálica. No tire del hilo con alicates, ya quepuede desgarrar y reducir la resistencia de la caja.

(d) Después de haber sujetado las cuatro esquinas,traslade el cesto a donde lo vaya a utilizar.

(e) Una vez colocado el cesto, compruebe que estáderecho y a escuadra. Para ello, estire la parte frontal,posterior y lateral, introduciendo una barra de hierroen cada esquina, como se observa en la figura.Cuando las esquinas estén derechas y en escuadra,introduzca la barra en el suelo para mantenerla fija.


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11. Cada cesto de tela metálica debe tener tambiénun refuerzo adicional de alambre que ayude asoportar el peso de las piedras cuando el cesto estélleno. Para el soporte, puede utilizar el mismoalambre que empleo para sujetar las cuatro esquinasde la caja.

12. Los refuerzos verticales deben colocarse nadamás montar el cesto. Los refuerzos horizontales yoblicuos deben incorporarse una vez que los cestosestén Ilenos de piedras.

13. En los dibujos de esta página se indica dóndedeben ir colocados los distintos refuerzos, tanto enlos gaviones normales como en los de media altura.

Refuerzos para un gavión normal 1 x 1 x 5 m

a = oblicuo ; h = horizontal; v = vertical

Refuerzos paragavión de media altura 0,5 x 1 x 5 m

14. Cada refuerzo se sujeta haciende pasar elalambre por varios de los huecos de la malla.


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15. Ahora ya puede comenzar a Ilenar el cesto depiedras.

16. Los cestos utilizados como base deben Ilenarsede piedras redondas o redondeadas cuyo tamañosea al menos una vez y media mayor que lasaberturas de la malla. No use piedras de mayortamaño que el indicado. Si son demásiado grandes,le costará deformar el cesto para ajustarlo a losespacios irregulares o curvos, como las orillas deuna corriente.

Recuerde: Trate de elegir piedras que encajen bienentre sí, para que no queden espacio grandes entreellas.

17. Los cestos que forman parte de la estructuradeben Ilenarse también de piedras cuyo tamaño seauna vez y media superior al de las aberturas de lamalla. No obstante, si no tiene suficientes piedras deese tamaño, puede utilizar algunas más pequeñas enel centro del cesto siempre que el diámetro sea de almenos 8 cm. Si utiliza piedras más pequeñas, cubraprimero el fondo y los lados de piedras grandes, yluego rellene el centro con las más pequeñas.Finalmente, cubra la parte superior con una capa depiedras grandes.

18. Al Ilenar los cestos de piedras, compruebe quelos refuerzos verticales de alambre están realmenteen posición vertical.

19. Fije los soportes horizontales y los inclinados devez en cuando mientras introduce las piedras.

Recuerde: Utilice piedras duras, por ejemplo granitos, cuarcitas, areniscas, laterita y piedrascalcáreas duras para Ilenar los cestos. No utilice esquistos, gneis ni serpentina, que sondemásiado friables, y, si la corriente es fuerte, ésta podría desmenuzarlos y acabar arrastrándolos,lo que haría que cedieran los cestos.


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20. Cuando el cesto esté lleno de piedras, puede quitar las barras de hierro de las esquinas.

21. Cierre la tapa del cesto, apriete firmemente los bordes y sujételos cada 20 cm con alambre deacero galvanizado, utilizando una pequeña barra de hierro como palanca (véase la figura adjunta).

22. Acabe el cesto fijando los refuerzos verticales ala tapa.

23. Una vez hecho y Ilenado el primer cesto, añada cestos vacíos de uno en uno de acuerdo con eldiseño de la estructura de gaviones.

(a) Sujete con alambre la cara posterior y los lados de cada nuevo cesto a los ya Ilenos ycolocados.

(b) Tire de las esquinas frontales de cada cesto vacío utilizando una barra de hierro de 1,5 m hastaque el cesto esté derecho y en escuadra. Luego, sujételo introduciendo una barra de hierro en elCestos vacíos suelo o en el gavión inferior.

(c) Fije los refuerzos y Ilene el cesto de piedras como antes. Quite las barras de hierro, sujete latapa y coloque los refuerzos verticales.

24. Continúe colocando más cestos vacíos hasta terminar la estructura de gaviones.


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7. Los tubos de cemento de amianto se producenañadiendo fibras de amianto al hormigón con el fin

Ejemplo de tubo de cemento de amianto

3.8 Los tubos y su capacidad de descarga

1. Las tuberías se utilizan ampliamente en las explotaciones piscícolas para transportar el agua,por ejemplo, cuando hay que atravesar presas y diques o conducirla por debajo de un camino.

Tipos más comunes de tubos

2. El tipo de tubo que conviene utilizar depende del tamaño o diámetro necesario para lacapacidad prevista de descarga de agua:

tubos grandes (diámetro interior de 20 a 100 cm), de hormigón o cerámica;tubos pequeños (diámetro interior de menos de 20 cm), de cerámica o plástico o galvanizados. Pueden utilizarsetambién tubos de bambú (Sección 3.1).

3. Por lo general, los tubos de hormigón y de cerámica son más baratos, pero no pueden ser depequeñas dimensiones.

Selección de los tubos de hormigón

4. Hay tres tipos de tubo de hormigón. En ordende menor a mayor resistencia, son los siguientes:

tubos de hormigón no armado;tubos de hormigón armado;tubos de cemento de amianto.

5. Los tubos de hormigón no armado sonnormalmente prefabricados, con una longitudestándar de 1 m. Se unen mediante una juntasellada con mortero de cemento. Su diámetro nodebe superar un máximo de 50 cm. Es mejorcolocarlos bajo el suelo, al menos a 50 cm deprofundidad.

6. Los tubos de hormigón armado no suelenutilizarse en las explotaciones piscícolas, salvo enalgunos casos en que se necesitan diámetros muygrandes.

Ejemplos de tubo de hormigón


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de aumentar su resistencia. Estos tubos son máscostosos, pero tienen la ventaja de que son másligeros y resistentes y pueden alcanzar mayorlongitud (3 a 6 m). Ello reduce el número de juntasque hay que sellar con mortero de cemento. Eldiámetro interior varía normalmente entre 15 y 30cm. Los tubos se colocan en una zanja lo bastanteprofunda como para protegerlos con al menos 50cm de suelo. La base en que se apoyan debeconstruirse con cuidado para tener en cuenta elespacio correspondiente al collarín reforzado delos tubos.

.

Selección de tubos de cerámica

8. Los tubos de cerámica se hacen con barrococido, normalmente con un acabado exteriorvidriado duro, y el diámetro suele ser de 10 a 20cm. Normalmente son de pequeña longitud, de 50cm a 80 cm, con una boca que encaja por uno delos extremos, sellada con mortero. Los tubos decerámica no son resistentes y se rompen confacilidad al manejarlos. Como ocurre con los dehormigón normal, deben estar bien protegidos bajotierra.

Ejemplo de tubo de cerámica

Selección de tubos galvanizados y de plástico

9. Cuando el caudal es pequeño, normalmente se prefieren tubos de hierro galvanizado (diámetrointerior de 5 o 6 cm) o tubos de plástico.La longitud normal suele ser algo mayor (3 a 6 m), lo que reduce o incluso elimina la necesidad dejuntas.

10. En lo que se refiere a los tubos de plástico, lostubos de presión son más resistentes, pesados y carosque los tubos de vaciado. Pueden utilizarse aun cuandola presión del agua sea mayor, por ejemplo, cuando setrata de agua alimentada mediante bombeo, y el grosorde las paredes depende de la presión a que se vayan asometer. Los tubos de desagüe son más ligeros, tienenparedes más finas, son menos costosos y son los másindicados cuando la presión es baja, por ejemplo, parael vaciado de los estanques. En el ejemplo inferiorpuede verse un tubo de desagüe con un aro flexible en«O» en la boca para que encaje sin huelgo.

Ejemplo de tubo de desagüe de plástico en el que se ve en detalle el collarín con un aro flexible en "o"


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(c) Puede utilizar también fórmulas matemáticas para estimar:

la capacidad de descarga de agua Q (en litros por segundo, l/s) de un tubo dado con un diámetro interior D (en

11. Conviene proteger los tubos de plástico de la luz del sol, ya que pueden volverse quebradizossi quedan expuestos a él.

Dimensiones de los tubos

12. Para elegir la dimensión más adecuada de los tubos que debe utilizar en la explotaciónpiscícola, por ejemplo, en la entrada y la salida de los estanques, primero deberá saber cuál es ladescarga de agua necesaria en cada caso (véase Agua para la piscicultura de agua dulce, 4).Luego, deberá determinar qué dimensiones debe tener un tubo para poder descargar ese volumende agua. Finalmente, conviene no multiplicar innecesariamente los tipos de tubería utilizados,limitándose únicamente a algunos tamaños concretos.

13. La capacidad de descarga de agua de una tubería aumenta en medida proporcional a la alturade presión del agua (medida en cm) en el lugar de entrada de la tubería (véase Sección 3.7, Agua,4). Como orientación, se puede consultar el Cuadro 12..

CUADRO 12Capacidad de descarga de agua de tubos de hormigón con distintas presiones de carga 1

Diametro del tuboinferior (cm)

Presión (cm)

5 10 15 20 25 100 200

20 18.7 26.4 32.3 37.3 41.8 - -

25 29.2 41.3 50.5 58.4 65.2 120 160

30 42.0 59.4 72.8 84.0 94.0 - -

35 57.2 80.9 99.1 114.4 127.9 190 320

Estimación de la capacidad de los tubos

14. En muchos casos, la carga de presión varía, por ejemplo, en el tubo de salida cuando se estávaciando el estanque. Por ello, conviene estimar la capacidad de los tubos con uno de estossencillos métodos.

(a) Consultando el Cuadro 13 y el Gráfico 1, puede estimar la capacidad de descarga de agua delos tubos de salida de diversos diámetros.

(b) Utilizando el Cuadro 14, puede estimar el tamaño de los tubos necesarios para vaciar unestanque de un determinado tamaño en un plazo de tiempo especificado.


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cm), utilizando la siguiente fórmula:

Q = 0.078 D2.

así, en un tubo con D = 20 cm,Q = 0.078 x 202 = 31.2 l/s;

el diámetro interior D (en cm) del tubo necesario para una determinada capacidad de descarga de agua Q (enl/s), utilizando esta fórmula:

D = 3.56 ÖQ

así, para Q = 16 l/s, necesita un tubo de D = 3,56 Ö 1 6= 3,56 x 4 = 14,2 cm;probablemente, utilizará un tubo de 15 cm.

Recuerde: Todos estos métodos dan por supuesto que se utiliza un tubo corto y sencillo, sin ningúntipo de obstrucción, como las complicadas estructuras de las compuertas, rejillas, suciedad oincrustaciones dentro de los bordes internos del tubo, ni bordes o salientes en la boca o en lasjuntas del tubo. Cualquiera de esas circunstancias reducirá el caudal de descarga. Si hay o prevéque habrá algún tipo de obstrucción dentro del tubo, utilice un tamaño mayor. Si el tubo consta devarias secciones de diferente diámetro, estime el volumen de descarga teniendo en cuenta eldiámetro del tubo más pequeño utilizado.

CUADRO 13Capacidad aproximada de descarga de agua de los

tubos de salida*

Diámetrointerior

del tubo (cm)

Capacidad de descarga

(l/s) (l/min) (m3/h) (m3/24h)

5 1.8 108 6.5 155

10 8 480 29 691

15 18 1080 65 1555

20 31 1860 112 2678

30 70 4200 252 6048

40 126 7560 454 10886

50 196 11760 706 16934

x 60x 3.6x 86.4x

* Suponiendo una carga de presión deaproximadamente 15 cm

CUADRO 14

Tiempo necesario para el vaciado de un estanque contubos de desagüe de diferentes tamaños

Diámetroinferiordel tubo

(cm)

Superficie del estanque (ha)

0.1 0.2 0.5 1 2 5

10 96 192 480 - - -

20 15 30 75 150 300 -

50 1.5 3.5 8 16 32 80

100 - - 2 3.5 7 17.5

Nota: Se supone una altura inicial interna del agua de1 m y una velocidad en el tubo de 1 m/s; si los tubosson dos, tres, etc., el tiempo se divide por 2, 3, etc.

GRAFICO 1Capacidad aproximada de descarga de agua de los tubos de salida

(carga de presión, unos 15 cm)


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Diseño de tuberías de mayor longitud

15. Al diseñar una tubería debe utilizar, un método distinto para determinar su capacidad de descargade agua, teniendo en cuenta su longitud y la pérdida de carga* desde el comienzo hasta el final.Además, debe comprobar que la velocidad del agua de la tubería no exceda un determinado valorcrítico. Proceda como sigue:

(a) Elija el diámetro interior de la tubería y calcule su capacidad de descarga de agua (en l/s) aplicandola siguiente fórmula:

Q = KÖ(H ÷ L)

donde K es la capacidad hidráulica (en l/s), véase el Cuadro 15; H es la pérdida de presión (en m) a lo largo de la tubería; L es la longitud total (en m) de la tubería.

Ejemplo

Una tubería de hormigón tiene un diámetro interior de 20 cm. Su longitud es de 100 m (L), y su pérdida total de presión(H) es de 2 m. Su capacidad de descarga de agua es la siguiente:

Tubería de hormigón de 100 m con recorrido recto


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Nota: M y K son constantes.

(b) Calcule la velocidad del agua (V), en metros por segundo (m/s) en el tubo, con la siguientefórmula:

V = M Ö(H ÷ L)

donde M es el módulo de velocidad (en m/s), véase el Cuadro 15; ; H es la pérdida de presión (en m) a lo largo de la tubería L es la longitud total (en m) de la tubería.

(c) Compare la velocidad del agua calculada en m/s (V) con la correspondiente velocidad máximarecomendada en la última columna del Cuadro 15.

Ejemplo

Utilizando la misma tubería de hormigón con un diámetro interior de 20 cm, una longitud (L) de 100 m y unapérdida de presión total (H) de 2 m, la velocidad del agua es la siguiente:

CUADRO 15Factores básicos de capacidad hidráulica para el diseño de tuberías

Diámetrointerior deltubo (cm)

Tubos nuevos dehierro colado y de

plástico

Tubo viejos dehierro colado y de

hormigón

Tubos dedesagüe

Velocidadmáximadel agua

(m/s)M(m/s)

K(l/s)

M(m/s)

K(l/s)

M(m/s)

K(l/s)

5.0 6.405 12.554 5.174 10.142 4.056 7.950 0.60

7.5 8.288 36.47 6.779 29.83 5.407 23.79 0.70

10.0 9.883 77.58 8.148 63.96 6.568 51.56 0.75

12.5 11.413 139.24 9.462 115.44 7.688 93.79 0.75

15.0 12.684 224.51 10.562 186.95 8.632 152.78 0.80

17.5 13.996 335.9 11.696 280.7 9.604 230.5 0.85

20.0 15.188 476.9 12.729 399.7 10.494 329.5 0.90

22.5 16.322 648.0 13.715 544.5 11.345 450.4 0.95

25.0 17.361 852.4 14.619 717.8 12.126 595.4 1.00

30.0 19.432 1373.9 16.427 1161.4 13.690 967.9 1.10


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Efectos de los accesorios utilizados en las tuberías

16. Las fórmulas que acaba de utilizar son válidas cuando se trata de tubos rectos, pero el caudalde agua disminuye cuando las tuberías tienen curvaturas o distintos accesorios. La manera mássencilla de calcular la influencia de éstos es considerar que cada curvatura o accesorio equivale ala longitud adicional de un tubo de una longitud equivalente. En el Cuadro 16 pueden verse laslongitudes equivalentes de algunos accesorios más habituales.

Ejemplo

Si el tubo antes utilizado (20 cm de diámetro y 100 m de longitud) tiene cuatro curvaturas de 90°, dos válvulas deretención (totalmente abiertas) y una salida reductora, su capacidad de descarga es la siguiente: Q = 399.7 ÖH ÷ L

L representa ahora el total de la longitud equivalente (TEL) o la longitud del tubo más las longitudes equivalentes de losaccesorios.Así TEL = 100 m + longitudes equivalentes (en m) de cuatro curvaturas de 90° + 2 válvulas de retención + salidareductora = 100 m + 4(0,4D) + 2(0,75D) + 0,08D).

Si el diámetro del tubo D = 20 cm, TEL = 100 m + 4(0,4 x 20) m + 2(0,75 x 20) m + (0,08 x 20) m = 163,6 m.

En ese caso, Q = 399.7 Ö2 ÷ 163.6 = 44.19 l/s, es decir, menos del 80 por ciento del caudal del tubo recto, calculado enel ejemplo anterior.

CUADRO 16Longitud equivalente de las curvaturas y accesorios de las tuberías

Ref.no. Curvatura/accesorio Longitud

equivalente (m)

1 Válvula esférica, abierta 2.5 D*

2 Válvula de compuerta, abierta 0.05 D

3 Válvula de retención, abierta 0.75 D

4 Curvatura de 45° 0.15 D

5 Curvatura de 90° o en T 0.2-0.4 D

6 Godo en ángulo recto 0.7 D

7Salida reductora(tres cuartas partes del diámetrooriginal)

0.08 D

'D = diámetro interior del tubo (cm).Nota: Se trata de valores típicos, que pueden variar de acuerdo con el dìseño y la

manufactura.

A 100-m concrete pipeline with four 90° bends


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3.9 Selección de una bomba hidráulica

1. Si va a utilizar una bomba, debe saber el tamaño indicado o potencia P (en kW) de la bomba.Debe tener en cuenta la altura H (en m), el caudal Q (en m3/s) y la eficiencia E (en porcentaje) dela bomba. Puede utilizar una ecuación sencilla:

P (kW) = (9.81 x Q x H) ÷ E

donde la presión de bombeo H (m) equivale a la suma de la altura de aspiración (hs), la altura deimpulsión (hd) y la pcrdida de carga del tubo (hp).

(a) En las bombas más comúnmente utilizadas, la altura de aspiración (hs) debe ser lo menor posible.La mayor parte de las alturas de aspiración no deben pasar de 3 a 5 m en condiciones normales.(b) La altura de impulsión (hd) se sitúa por lo general entre 2 y 10 m.(c) La pérdida de carga del tubo (hp) se puede calcular a partir de la fórmula utilizada en laSecciónn 3.8, Q = KÖhp ÷ L, y, por consiguiente:hp = LQ2 ÷ K2

donde Q es la descarga de agua conocida (en I/s); L (o TEL) es la longitud totale longitud equivalente total de la tubería (en m); K es el factor de capacidad hidráulica (en I/s), véase el Cuadro 15; hp es la pérdida de carga del tubo (en m).

Definición de altura de aspiración (hs) y altura deimpulsión (hd)


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Potencia de la bomba que se requeriría en un caso semejante al del ejemplo anterior:

P = (9.81 x 0.08 m3/s x 9.55 m) ÷ 0.60 = 12.5 kW

Note: hs=distancia desde el nivel inferior del agua a lalínea central de la bomba hd=distancia desde la línea central de la bombaal nivel superior del agua

2. Con tubos sencillos y de poca longitud, con dimensiones que sean al menos iguales a laentrada y salida de la bomba, se puede prescindir de la pérdida de carga del tubo.

Ejemplo

Si se utiliza una bomba con una eficiencia del 60 por ciento como parte del sistema de conducción descrito anteriormente,donde TEL = 163,6 m, el caudal Q = 80 l/s,la altura de aspiración (hs) = 1 m y la altura de impulsión (hd) = 2 m, lapotencia necesaria es: P(kW) = (9.81 x Q x H) ÷ E.La altura total calculada H es 1 m + 2 m + pérdida de carga del tubo (hp), donde hp = LQ2 ÷ K2 = [163.6 m x (80 l/s)2] ÷

(399.7 l/s)2 = 6.55 m.

TAsí, la altura total H = 1 m + 2 m + 6.55 m = 9.55 m.

3. En el Cuadro 17 puede verse la potencia en (kW) necesaria para distintos caudales (m3/s) yalturas totales (m), suponiendo una eficacia normal del 60 por ciento (la escala habitual es del 40al 75 por ciento). Para la conversión en caballos de fuerza (HP), divida el valor en kW por 0,75.

4. En algunos casos, las bombas se definen en función del diámetro de sus tubos de salida,expresado normalmente en pulgadas. Luego puede saber si una bomba determinada es suficientepara sus necesidades estimando su potencia en HP, como sigue:

HP = 3.14 D2 ÷ 20

donde D es el diámetro interior de los tubos de salida en pulgadas.Nota: Una pulgada equivale a 2,54 cm.

5. Si la bomba debe funcionar durante largos períodos de tiempo, deberá aumentar la potencia almenos un 30 por ciento, ya que la mayor parte de las bombas no deben funcionar a pienorendimiento durante demasiado tiempo. La potencia del motor deberá ser al menos un 10 porciento superior a la de la bomba.

Ejemplo


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o 12.5 kW ÷ 0.75 =16.7 HP

Seleccione una bomba de 20 HP con un motor de, por ejemplo, 25 HP. Si la bomba debe funcionar durante largosperíodos de tiempo, se necesaria una bomba de 26 a 30 HP con un motor de 30 a 35 HP.

6. En muchos casos, puede eiegir la bombautilizando la informacìón suministrada por losfabricantes o distribuidores. Esa información seexpresa muchas veces en una curva altura-producción (Gráfico 2), en que se indica la capacidadde bombeo de cada tipo de bomba.

GRAFICO 2Curva altura-producción

CUADRO 17Potencia de bombeo para diferentes necesidades de caudal y de altura

(en kW,1 suponiendo una eficiencia de bombeo del 60 por ciento)

Alturatotal(m)

Caudal requerido

l/min: 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000

m3/s: 0.00017 0.00033 0.00083 0.00167 0.00333 0.00833 0.01667 0.03333 0.08333

m3/h: 0.60 1.20 3 6 12 30 60 120 300

1 0.003 0.005 0.014 0.027 0.055 0.136 0.273 0.545 1.363

2 0.005 0.011 0.027 0.055 0.109 0.273 0.545 1.090 2.725

5 0.014 0.027 0.068 0.136 0.273 0.681 1.363 2.725 6.813

10 0.027 0.055 0.136 0.273 0.545 1.363 2.725 5.450 13.625

20 0.055 0.109 0.273 0.545 1.090 2.725 5.450 10.900 27.250

50 0.136 0.273 0.681 1.363 2.725 6.813 13.625 27.250 68.125

100 0.273 0.545 1.363 2.725 5.450 13.625 27.250 54.500 136.250

200 0.545 1.090 2.725 5.450 10.900 27.250 54.500 109.000 272.500

* Para convertir estos valores en kW en HP, divida por 0,75.

7. Si tiene posibilidad de elección, procure utilizar la bomba más eficiente para cada labor, ya que conelio se reducen los costos de funcionamiento. La eficiencia suele aparecer con frecuencia en lamisma curva altura-producción, o se puede obtener mediante cálculos. La bomba suele funcionarcon la máxima eficiencia con aproximadamente el 60-70 por ciento de su altura o producción


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Si la presión máxima = 8 m, la altura de funcionamiento eficlente se situa por lo general entre el 30 y el 70 por ciento, esdecir, aproximadamente de 2,5 a 5,5 m.

máxima.

8. La mayor parte de las bombas hidráulicas de uso general pueden utilizarse también en lasexplotaciones piscícolas. Si el agua es salobre o contiene mucho lodo, debería comprobar si labomba funciona también en esas condiciones. Convendría colocar una rejilla en la toma de labomba. Cuando se trata de bombas centrífugas (el tipo más común), puede utilizarse una válvulade retención para evitar que el agua salga del tubo cuando se para la bomba. La bomba se Ilenade agua (se ceba) antes de comenzar, ya que por sí sola no puede absorber el agua hacia elinterior del tubo.

Diversas formás de poner en marchabombas centrífugas

Utilice una válvula deretenció para que el

tubo esté siempre lleno

9. Si cuenta ya con una bomba y no conoce su capacidad de descarga Q,puede estimarla de lasiguiente manera:

(a) Estime su potencia en HP a partir del diámetro del tubo de salida (D en pulgadas), de acuerdocon la siguiente fórmula HP = 3.14 D2 ÷ 20.(b) Multiplique HP por 0,75 para obtener la potencia de bombeo P en kilovatios.(c) Compruebe su presión máxima H (en m) haciende funcionar la bomba y levantando el tubo desalida hasta que deje de correr el agua. La bomba puede funcionar normalmente entre el 30 y el70 por ciento de esta presión máxima(d) Estime la capacidad de descarga Q (en m3/s) a partir de los valores de la potencia (P) y lapresión (H), aplicando la siguiente fórmula:

Q = (PE) ÷ (9.81 H)

donde E es la eficiencia de bombeo en porcentaje.

Ejemplo

Si una bomba tiene un tubo de salida cuyo diámetro es de 3 pulgadas (7,5 cm):

HPes aproximadarnente = 3.14 D 2 ÷ 20 = 1.4 HP.Potencia de bombeo, kW = 1.4 x 0.75 = 1.1 kW.


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La capacidad de descarga, por ejemplo de 4 m, suponiendo una eficiencia del 70 por ciento, esQ = (PE) ÷ (9.81 H) = (1.1 x 0.7) ÷ (9.81 x 4) = 0.77÷ 39.24 = 0.02 m3/s = 20 l/s.

10. Puede comprobar también la capacidad de descarga de la bomba Q (mVs) midiendo el tiempoque tarda en vaciar o Ilenar un volumen determinado de agua. Una vez estimada la presión total,puede llegar a producir la potencia de bombeo.

Ejemplo

Si una bomba Ilena un barril de 50 litros en 10 segundos, con una presión total estimada de 10 m, la eficiencia se estimaen el 30 por ciento, ya que la bomba se encuentra próxima a su presión máxima (que resulta ser de 12 m). Q (m3/s) =volumen/tiempo 0.05 m3 ÷ 10 s = 0.005 m3/s.


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3. Materiales Basicos Para La Construccion

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