Concreto Conteniendo Agregados Plásticos
En la última década se han realizado numerosas investigaciones sobre la utilización de productos de desecho en el concreto. Tales productos incluyen ceniza volante, llantas desechadas, pedazos de metal, arena quemada de fundición, vidrio, y fibras. Cada uno de los productos de desecho ha proporcionado un efecto específico a las propiedades del concreto fresco y endurecido. El uso de productos de desecho en el concreto no solo lo hace económico, sino también resuelve algunos de los problemas de la eliminación de desperdicios.
Actualmente se están llevando
a cabo investigaciones para determinar el efecto específico de cada producto
de desecho a fin de utilizarlos en la industria de la construcción con
mayor confianza. Un tipo de producto de desecho de la industria autimotriz
es el plástico fragmentado. La investigación presentada en este artículo
estudia la posibilidad de usar en las mezclas de concreto pedazos de plástico
obtenido de las defensas de los carros que desechan los consumidores.
Hasta la fecha, no se ha publicado ninguna información en esta área.
Materiales
El concreto incluído en esta investigación contenía cemento portland ordinario Tipo I, humo de sílice condensado, agregados convencionales, agregados plásticos, superplastificadores y agua. La composición química y las propiedades físicas del cemento y el humo de sílice condensado se dan en las Tablas 1 y 2. En la investigación se usaron agregados gruesos triturados locales de un tamaño máximo de 3/8 de pulg ( 10 mm), y agregados finos que tenían un módulo de finura de 2.98. Se usaron agregados plásticos angulares desechados que tenían un tamaño máximo de 1/2 pulg (13 mm) y un peso unitario varillado en seco de 30.3 libras/pie3 (485 kg/m3).
Los agregados plásticos eran fragmentos de las defensas fabricadas para los automóviles. Para estudiar la distribución del tamaño de las partículas, se realizaron análisis de criba de agregados con y sin plástico, de acuerdo con ASTMC 136. Los resultados del análisis de criba para los agregados gruesos y los agregados finos se dan en la Tabla 3. Las propiedades físicas y de los agregados convencionales se dan en la Tabla 4. A diferentes dosificaciones, se agregó un aditivo superplastificador reductor de agua, de alto rango, Tipo F, a base de naftaleno, que cumplía con las especificaciones de ASTM C 494. El agua usada en la mezcla era agua ordinaria de la llave a temperatura ambiente de 70 °F (21°C).
Análisis de la laboratorio
Se hicieron un total de 12 mezclas de concreto para investigar las propiedades técnicas del concreto conteniendo agregados plásticos. El reemplazo en volumen de los agregados convencionales re realizó en los siguientes porcentajes: 0, 10, 30 y 50 %. Las mezclas de concreto se hicieron con varias relaciones de de agua-a-material cementante (a/mc), de 0.28, 0.40 y 0.50. Se agregó humo de sílice condensado en un reemplazo al 10 % por el peso total de los materiales cementantes. Se agregó también el superplastificador por el peso total del material cementante. El porcentaje del superplastificador fue de 2, 1.5, y 0.5 % para las mezclas que tenían relaciones (a/mc) de 0.28, 0.40, y 0.50 respectivamente. Los detalles de las proporciones de las mezclas se dan en la Tabla 5.
Se hicieron un total de 120 cilindros de concreto para todas las mezclas. De cada mezcla, se vaciaron 8 cilindros de 4 x 8 pulg. (100 x 200 mm) y dos cilindros de 6 x 12 pulg. (150 x 300 mm). Todos los cilindros se varillaron a mano en tres capas usando un procedimiento estándar (ASTM C 192). Los especímenes se dejaron curar durante 24 hras y después se quitaron de los moldes y se colocaron en tanque de agua para que curaran durante 28 días a 70 °F (21 °C).
Para cada mezcla de concreto, se realizaron pruebas para determinar el revenimiento del cono, el revenimiento K, la densidad en masa, la resistencia a compresión, y la resistencia a tensión por hendimiento. La resistencia a compresión y la resistencia a tensión por shendimiento se determinaron a partir del promedio de 4 cilindros de 4 x 8 pulg. (100 x 200 mm). También se determinaron curvas de esfuerzo-deformación para cada mezcla de concreto a partir de la prueba de 2 cilindros de 6 x 12 pulg. (150 x 300 mm). Los resultados de las pruebas se resumen enm las Tablas 6 y 7.
Resultados de las pruebas
Revenimiento
La Tabla 6 muestra los datos del revenimiento de cono y el revenimiento
K para todas las mezclas. El concreto que contenía 50 % de agregados plásticos
tiene un revenimiento de cono ligeramente superior que el concreto sin
agregados plásticos. Las lecturas de consistencia del revenimiento K mostraron
un patrón similar al obtenido para el revenimiento del cono. Los agregados
plásticos ni absorben, ni agregan agua a la mezcla de concreto. Debido
a estas características no absorbentes, las mezclas de concreto que contienen
agregados plásticos tendrán más agua libre. Consecuentemente, el revenimiento
se incrementará.
Densidad en masa
La densidad en masa del concreto hecho con diferentes relaciones a/mc, y conteniendo agregados plásticos a 0, 10, 30 y 50 % se muestran en la Figura 1. Hay un decremento en la densidad en masa a medida que se incrementa el contenido de agregado plástico. La reducción en la densidad en masa es directamente proporcional al contenido de agregados plásticos. La densidad del concreto se reduce en un 2.5 % para los concretos que contienen 10 % de agregados plásticos, 6 % para los concretos que contienen 30 % de agregados plásticos y 13 % para los concretos que contienen 50 % de agregados plásticos. La reducción de la densidad se atribuye al peso unitario más bajo del plástico. La densidad en masa promedio de los agregados varillados a mano fue de 30.3 libras/ pie3 (485 kg/m3).
Resistencia a compresión
La resistencia a compresión del concreto hecho con diferentes relaciones a/m y variados porcentajes de agregados plásticos se muestra en la Fig. 2. Hay un decremento en la resistencia a compresión cuando se incrementa el contenido de agregados plásticos. Se encontró que a un contenido cualquiera de agregados plásticos dado, la resistencia a compresión disminuía cuando se incrementaba la relación a/mc. La Fig. 3 muestra el porcentaje de reducción en la resistencia a compresión debido a la adición de agregados plásticos.
En general, se encontró que las tasas de reducción en las resistencia disminuía cuando el contenido de agregados plásticos se incrementaba. Los resultados mostraron que se obtenía una reducción en la resistencia a compresión de 34, 51, y 67 % respectivamente para concretos conteniendo 10, 30 y 50 % de agregados plásticos.
La caída en la resistencia a compresión debido a la adición de agregados plásticos puede atribuirse o bien a la pobre adherencia entre la pasta de cemento y los agregados plásticos o a la baja resistencia que es característica de los agregados plásticos.
La superficie fracturada de los cilindros de concreto mostró que la mayoría de los agregados plásticos se salían en vez de o hendirse y separarse. La falla de los especímenes de concreto conteniendo agregados plásticos bajo cargas de compresión no exhibía el tipo de falla quebradiza que normalmente se obtiene para el concreto convencional. La falla observada era más bien una falla gradual, dependiendo del contenido de agregados plásticos.
Las Figs. 4, 5 y 6 muestran una serie de fotografías tomadas después de realizar la prueba de compresión. A medida que el contenido de agregados plásticos se incrementaba, el tipo de falla se hacía más dúctil. Los especímeens conteniendo agregados plásticos fueron capaces de resistir la carga durante algunos minutos después de la falla sin una desintegración total. Se encontró que esta tendencia era más obvia a medida que se incrmentaba el porcentaje de agregados plásticos.
Resistencia a ruptura por tensión
Las resistencias a tensión por hendimiento de los concretos hechos con diferentes relaciones de a/mc y conteniendo varios porcentajes de agregados plásticos se muestran en la Fig. 7. Se descubrió que la resistencia a tensión por hendimiento disminuía cuando el porcentaje de agregados plásticos se incrementaba. Se encontró que la resistencia a tensión por hendimiento disminúiá en un 17 % para concreto que contenía 10 % de agregados plásticos, y en 50 % para concreto conteniendo 50 % de agregados plásticos. Para un contenido de agregado plástico dado, se encontró que la resistencia a tensión por hendimiento disminuía cuando se incrementaba la relación de a/mc.
La Fig. 8 muestra la relación entre la resistencia a compresión, y la resistencia a tensión por hendimiento a diferentes porcentajes de agregado plástico. Para una mezcla dada, la relación entre la resistencia a compresión a la resistencia a tensión por hendimiento disminuye cuando se incrementa el contenido de agragados plásticos. La relación variaba de aproximadamente 9 % para concreto que no contenía agregados plásticos hasta aproximadamente 6 % para el concreto que contenía 50 % de agregados plásticos.
Debe hacerse notar que la falla por hendimiento de los especímenes de concreto conteniendo agregados plásticos no exhibían la falla quebradiza típica observada en el concreto convencional. La falla de tensión por hendimiento era más bien una falla gradual, como en el caso de los especímenes probados bajo cargas de compresión.
Las Fig. 9, 10 y 11 muestran una serie de fotografías tomadas de especímenes de concreto después de realizar la prueba de rompimiento por tensión. En general, se encontró que los especímeens que contenían agregados plásticos eran más capaces de resistir la carga de hendimiento después de la falla sin una desintegración total. Se descubrió que la falla era más bien de naturaleza dúctil cuando el porcentaje de agregados plásticos se incrementaba.
Relación esfuerzo-deformación y elasticidad
Las Fig. 12, 13 y 14 muestran los datos de esfuerzo-deformación promedio para el concreto hecho con y sin agregados plásticos a diferentes relaciones de c/mc, de 0.28, 0.40 y 0.50. La pendiente de una curva dada de esfuerzo-deformación disminuye cuando el porcentaje de agregados plásticos se incrementa. Para un contenido dado de agregados plásticos, la pendiente de la curva esfuerzo-deformación se incrementa cuando la relación w/mc disminuye.
Dentro de los límites elásticos, y a un nivel de esfuerzo dado, la deformación en el concreto conteniendo de 30 a 50 % de agregados plásticos es de aproximadamente dos veces más alto que el concreto que no contiene agregados plásticos. Se encontró que la máxima deformación registrada era de 0.0048 y se obtuvo para la mezcla que contenía una relación a/mc de 0.28 hecha sin agregados plásticos.
El módulo de elasticidad del concreto que contenía diferentes porcentajes de agregados plásticos se muestra en la Fig. 15. Se encontró que el módulo de elasticidad disminuía cuando el contenido de agregados plásticos se incrementaba. Dependiendo de la relación a/mc, el módulo de elasticidad variaba entre 3.52 por 10... psi para concreto conteniendo 0 % de agregados plásticos, (a/mc = 0.28) a 1.25 x 10... psi para concreto conteniendo 50 % de agregados plásticos (a/mc =0.50). En general, al aumentar la relación a/mc disminuía el módulo de elasticidad.
Pruebas de campo
Los agregados plásticos desechados por los consumidores usados en el concreto mejoran la ductilidad del mismo y ayudan a producir concreto de peso más ligero. En este artículo se han evaluado las propiedades básicas de este tipo de concreto. Se realizó una evaluación de prueba de campo para valorar la aplicabilidad práctica del concepto. El concreto fue preparado por un proveedor local de concreto premezclado y los agregados plásticos se agregaron al camión mezclador en el sitio de la construcción. El concreto se usó para construir una losa de piso de 6 pulg (150 mm) sujeto a clima externo. Se requirió un total de 20 yardas3 (15 m3) de cocnreto para completar la construcción de la losa. El concreto usado tenía una relación a/mc de 0.4 y contenía 30 % de reemplazo en volumen de agregados plásticos por los agregados gruesos convencionales.
La mezcla de concreto sde hizo con cemento portland Tipo I y contenía agregados convencionales de piedra caliza teniendo un tamaño máximo de 3/4 pulg. (19 mm). El concreto fresco tenía un contenido de aire de 6% y un revenimiento de 7 pulg (178 mm). Se colocó el concreto y se le dió un acabado exitoso. La resistencia a compresión del concreto se determinó probando cilindros de 4 x 8 pulg. (100 x 200 mm) después de un año. La resistencia promedio fue de 4100 psi (28 MPa). Un examen visual de la losa del piso de concreto después de un año indicaba que no había deterioro ni grietas visibles. Del estudio anterior, parece ser que es posible el uso de agregados plásticos desechados en el concreto, y se puede implementar prácticamente. Sin embargo, los problemas de durabilidad aun requieren de mayor evaluación . Hasta donde tiene conocimientos el autor, este es el primero artículo que se publica demostrando la posibilidad práctica de este concepto.
Conclusiones
Se pueden sacar las siguientes conclusiones sobre el uso de agregados plásticos en el concreto, desechados por los consumidores.
1. Los agregados plásticos desechados se pueden usar exitosqmente para reemplazar agregados convencionales en el concreto. Se ha realizado exitosamente una evaluación de la prueba de campo para demostrar la viabilidad del concepto. Las pruebas de laboratorio mostraron que la resistencia a compresión a 28 días del concreto conteniendo agregados plásticos a diferentes porcentajes de 10 a 50 % variaban de 7000 a 2800 psi (48 a 19 MPa), mientras que la resistenica a tensión por hendimiento variaba de 942 a 467 psi (6.5 a 3.2 MPa).
2. El uso de agregados plásticos desechdos en el concreto reducía, en general, la densidad en masa del concreto. Cuando se comparó el concreto convencional, la densidad por masa se redujo en un 2.5 % para el concreto conteniendo 10 % de agregados plásticos, 6 % para concreto conteniendo 30 % de agregados plásticos, y 13 % para concreto conteniendo 50 % de agregados plásticos.
3. El concreto conteniendo agregados plásticos tiene un comportamiento más dúctil que tipos similares de concreto hechos con agregados convencionales. Este comportamiento dúctil puede ser muy ventajoso para minimizar la formación de grietas en estructuras de concreto. Si se puede producir tal concreto, entonces las teorías de diseño actuales pueden cambiarse y las estructuras de concreto pueden sobrereforzarse con seguridad.
Reconocimientos
Los autores desean agradecer a Mitsubishi Motor Company de América por proporcionar los plásticos; John Wolsiefer, Presidente de Norchem, por proporcionar el humo de sílice, y a Jerry Fosnaugh de DOW Plastics por sus valiosas discusiones.
El Doctor A. A. Manaseer, Miembro del ACI, Doctor, es profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Civil y Mecánica Aplicada en la Universidad del John State University, Calif. Es Presidente del Comité 209 del ACI, Revenimiento y Contracción en el Concreto, y miembro del Comité 227 de ACI, Manejo de Materiales Radioactivos y Peligrosos.
T.R. Dalal es ex-graduado en el Departamento de Ingeniería Civil y Construcción en la Universidad de Bradley, Peoria, Ill. Sus investigaciones de investigación incluyen incluyen la utiliación de productos de desecho en estructuras de concreto.
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Estructuras prefabricadas de concreto
CRÉDITO: Mario E. Rodríguez
PRESENTACIÓN:
En muchos aspectos, las actividades productivas han tenido mundialmente cambios importantes, producto de las tendencias inevitables de la modernización; sin embargo, en la industria de la construcción en México aún se emplean procesos constructivos no muy diferentes a los utilizados desde hace medio siglo. Las estructuras prefabricadas de concreto, a pesar de ser un ejemplo prometedor de nuevos procesos constructivos, todavía no son muy frecuentes en nuestro país.
Ventajas y posibles limitaciones
En toda actividad productiva, el control de calidad y la duración del proceso son factores relevantes para obtener un producto aceptable. En el caso particular de la industria de la construcción de estructuras de concreto, los procesos constructivos que se emplean actualmente no difieren mucho de aquellos que comenzaron a utilizarse hace algunas décadas. Por ejemplo, casi la totalidad de estas edificaciones se cuelan en sitio, con métodos laboriosos de construcción de cimbra, de transporte, así como de colocación del concreto y del acero de refuerzo, lo que dificulta el control de calidad de este proceso constructivo y aumenta el tiempo de obtención del producto terminado. Estos dos factores, control de calidad y duración del proceso constructivo con los procedimientos usuales, merecen ser analizados para evaluar la conveniencia de la introducción de nuevos procesos de construcción en nuestro país. En particular, es de interés llevar a cabo esta evaluación para el caso de estructuras prefabricadas de concreto, por ser este material bastante conocido y empleado en México. Además, también hay que tener en cuenta que nuestro país no sólo es autosuficiente en la producción de cemento, sino que incluso lo exporta.
Los dos factores anteriormente mencionados –calidad y duración del proceso– son justamente dos aspectos favorables que se tienen en estructuras de concreto prefabricadas. En particular el último –la duración–, es un factor relevante en economías como la de México, que presentan altos costos del dinero, por lo que el ahorro –no sólo de días, sino también hasta de meses en algunos casos– que se puede obtener con estructuras prefabricadas, en comparación con las coladas en sitio, puede justificar ampliamente el empleo de las primeras en lugar de las segundas. Ejemplos que ilustran de manera clara lo anterior son algunos centros comerciales muy grandes establecidos recientemente en la ciudad de México, que fueron construidos con estructuras prefabricadas de concreto, en un tiempo bastante menor que el que hubiera requerido una obra con estructuras coladas en sitio. En estos casos, el argumento principal del inversionista para elegir la estructura prefabricada en lugar de la tradicional, fue simplemente que cada día ganado a la apertura al público era un día de ingresos adicionales que obtendría.
En el aspecto del control de calidad, la construcción de estructuras prefabricadas de concreto también puede superar por mucho a la construcción de estructuras de concreto colado en sitio. Por ejemplo, detalles elaborados de colocación del acero de refuerzo en zonas de posibles articulaciones plásticas en marcos de concreto prefabricado, pueden ser cuidadosamente supervisados en las plantas que producen los elementos prefabricados. Por lo regular, también la colocación del acero de refuerzo, para cualquier tipo y zona de elemento prefabricado estructural, puede ser realizada de acuerdo con los requerimientos necesarios. Ejemplo de esta última situación son los elementos prefabricados para sistemas de piso. Cuando la construcción de sistemas de piso se hace con colados en sitio y se emplean mallas de refuerzo para el lecho superior de la losa, es común que esta malla no quede en la posición requerida, y por tanto, que estas partes de la losa no puedan resistir esfuerzos de tensión que deberían ser tomados por la malla mencionada.
Entre los principales factores que se oponen al empleo de estructuras prefabricadas destaca el temor a la innovación, por parte de inversionistas, arquitectos e ingenieros, por desconocimiento de los nuevos procesos constructivos. En particular, en el caso de zonas con moderada o alta actividad sísmica, existe el temor de que las estructuras prefabricadas de concreto puedan tener un comportamiento menos favorable ante los sismos que en el caso de estructuras de concreto coladas en sitio. En realidad, este temor no debiera existir, si se considera que, como se comenta más adelante, es posible construir estructuras prefabricas de concreto con un comportamiento sísmico semejante al de estructuras coladas en sitio.
Entre las acciones que pueden ayudar a resolver el problema anteriormente mencionado está, por ejemplo, el promover la divulgación de las principales características de las estructuras prefabricadas. En México, este aspecto se viene resolviendo en parte con la elaboración de un Manual de Estructuras Prefabricadas de Concreto, actividad patrocinada por la Asociación Nacional de Industriales del Presfuerzo y la Prefabricación (ANIPPAC) y desarrollada por expertos mexicanos en el tema, tanto profesionales que han desarrollado o emplean este tipo de estructuras, como investigadores interesados en el tema. Este manual tiene ya un avance importante y se espera terminarlo en 1999. Algo que también ayudaría a resolver la problemática descrita es el fomento de la enseñanza sobre construcción y diseño de estructuras prefabricadas de concreto, incluyendo estos temas en la currícula de las diversas facultades y escuelas de ingeniería civil de nuestro país, así como en cursos de educación continua. Este aspecto merece ser considerado como actividad de urgente realización.
Otro aspecto que merece ser analizado, como posible ventaja o limitación del proceso constructivo que estamos considerando, es el relacionado con la mano de obra. Existe el argumento de que ésta en nuestro medio no es cara, en comparación con la de países desarrollados, y por tanto, al emplear estructuras prefabricadas de concreto, que requieren menos mano de obra, se podría estar desaprovechando este factor. Aun cuando esta cuestión debería ser analizada por especialistas en economía y costos, resultaría contraproducente emplear, por ejemplo, el argumento anterior para afirmar que en nuestro país no deberían fabricarse vehículos con los procedimientos modernos que actualmente se emplean.
Otro factor que merece ser tomado en cuenta en el análisis del empleo de mano de obra, es el hecho de que al construirse estructuras prefabricadas de concreto, con menos tiempo de ejecución, podrían ahorrarse cantidades importantes de dinero, que a su vez podrían ser posteriormente invertidas en la construcción de nuevas estructuras, que ocuparían por tanto la mano de obra respectiva, y generarían empleos en diversas actividades relacionadas con la industria de la construcción. Este es un reto que la ingeniería mexicana debe enfrentar como parte de los cambios importantes en la economía actual.
El autor reconoce que los cambios no necesariamente deben ser bruscos, y en este sentido sugiere que, al menos actualmente, la mayor parte de los sistemas de piso en México deberían ser prefabricados. Existen hoy día en el mercado mexicano productos para ello; sin embargo, persiste entre arquitectos e ingenieros la inercia que impide utilizar estos productos por temor a un posible mal comportamiento. Hay evidencias de lo infundado de este temor en estudios experimentales realizados en otros países, por lo que se sugiere confirmar las mismas con estudios experimentales que se realicen en laboratorios mexicanos de estructuras. En esta actividad, el patrocinio de la industria de la construcción será relevante.
Aspectos del comportamiento estructural en zonas sísmicas
Un aspecto relevante en el comportamiento estructural de las estructuras prefabricadas de concreto a base de marcos en zonas sísmicas lo constituyen los criterios necesarios para lograr un comportamiento adecuado en las conexiones entre elementos prefabricados. La práctica usual en Estados Unidos hasta hace pocos años, y que ha influido de manera importante en México, no ha sido la más apropiada desde el punto de vista estructural, ya que las conexiones entre elementos estructurales se hacían en las zonas críticas de estos elementos en condiciones sísmicas (generalmente en la ubicación de articulaciones plásticas). El problema se agrava con el empleo de soldadura para conectar el acero de refuerzo longitudinal de la trabe en la zona de la unión de ésta con la columna. Afortunadamente, desde el punto de vista de mejorar nuestro conocimiento sobre el diseño sismorresistente, los efectos que tuvo en las estructuras el sismo de Northridge, California, en 1994, han mostrado las importantes debilidades de la soldadura para conectar elementos de acero. Esta experiencia ha revelado la necesidad de buscar alternativas de diseño para las secciones críticas de elementos estructurales sometidas a acciones sísmicas. En este sentido, el reglamento para Estados Unidos, el Uniform Building Code de 1997 (UBC, 1997),1 recomienda, por ejemplo, que estructuras prefabricadas en zonas sísmicas traten de igualar el comportamiento de estructuras coladas en sitio, para lo cual da requisitos específicos. Por ejemplo, en el caso de marcos, se recomienda el empleo de las llamadas conexiones "fuertes", como se ilustra en la figura 1. La conexión "fuerte" se caracteriza por tener un comportamiento elástico durante el sismo de diseño. La figura 1 muestra dos variantes para este tipo de conexiones, y en ambos casos se recomienda que la distancia entre la sección de localización de la zona con comportamiento inelástico se ubique a una distancia mayor que h/2 respecto a la sección donde se conectan los elementos prefabricados, donde h es el peralte de la trabe. La primera variante de conexión "fuerte" se ilustra en la figura 1(a), la que muestra esta conexión ubicada a cara de columna y la zona de articulación plástica ubicada a una distancia mayor que h/2 respecto a la zona de conexión. La segunda variante de conexión "fuerte" se ilustra en la figura 1(b), la que muestra ahora la zona de articulación plástica ubicada a cara de columna y la zona de conexión "fuerte" ubicada a una distancia mayor que h/2 respecto a la primera.
El empleo de marcos de concreto, tanto colados en sitio como prefabricados, tiene el inconveniente de que para lograr un comportamiento dúctil es necesario cumplir requisitos rigurosos respecto a la cantidad y distribución del acero de refuerzo longitudinal y transversal, como lo especifican, por ejemplo, las Normas Técnicas Complementarias de Estructuras de Concreto (1996) del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (NTC, 1996),2 o el Reglamento del American Concrete Institute de 1995 (ACI, 1995).3 Una alternativa de interés que puede explorarse en México como solución al problema anteriormente mencionado, es el uso de sistemas estructurales prefabricados en los que se empleen marcos perimetrales con claros pequeños, que tomen la mayor parte de las acciones sísmicas, y marcos interiores –si se quiere con claros más grandes–, que tomen mayormente cargas gravitacionales, con lo cual estos últimos marcos podrían ser diseñados y construidos con requerimientos menos estrictos que los necesarios en marcos que toman la mayor parte de las acciones sísmicas en una estructura.
Una variante del sistema estructural anteriormente mencionado, que puede ser prometedora, es el empleo de muros de concreto estructural, colados en sitio o prefabricados, que tomen la mayor parte del sismo, y combinarlos con marcos prefabricados de concreto que, como en el caso anterior, tomen mayormente cargas gravitacionales. Este tipo de sistema estructural prefabricado se está estudiando actualmente en el Instituto de Ingeniería de la UNAM (Rodríguez y Blandón, 1998),4 como parte de un proyecto de investigación experimental y analítica patrocinado por el Conacyt y la ANIPPAC.
Conclusiones
En este artículo se analizan algunas ventajas y algunas posibles limitaciones del empleo de estructuras prefabricadas de concreto, como ejemplo de nuevos procesos constructivos que se deben impulsar en nuestro país. Se destacan las mejoras en cuanto a control de calidad y a duración de este proceso constructivo respecto al tradicional y se recomienda que, como parte de una transición de procesos tradicionales de construcción a nuevos procesos en México, en la actualidad al menos, los sistemas de piso deberían ser en su mayor parte prefabricados.
También en este artículo se comentan algunas soluciones racionales para la construcción de estructuras prefabricadas en zonas sísmicas de nuestro país, que pretenden resolver debilidades importantes del comportamiento estructural que han sido identificadas en este tipo de estructuras.
Referencias
1. ICBO, Uniform Bulding Code, Vol II, International Conference of Building Officials, Whittier, CA, 1997.
2. Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, Normas Técnicas Complementarias para Diseño y construcción de Estructuras de Concreto (NTC, 1996), Gaceta Oficial del Distrito Federal, Marzo 1996.
3. Building Code Requirements for Reinforced Concrete, ACI 318-95, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, USA.
4. Rodríguez, Mario E. y John Blandón (1998), "Proyecto de investigación de una estructura de concreto prefabricado sometida a acciones sísmicas", Memorias del 6o. Expo-Congreso Nacional de Prefabricación y Presfuerzo, San Luis Potosí, noviembre de 1998.
Resumen:
En la última década se han realizado numerosas investigaciones sobre la utilización de productos de desecho en el concreto. Tales productos incluyen ceniza volante, llantas desechadas, pedazos de metal, arena quemada de fundición, vidrio y fibras. Cada uno de los productos de desecho ha proporcionado un efecto específico a las propiedades del concreto fresco y endurecido. El empleo de productos de desecho en el concreto no sólo lo hace económico, sino también resuelve algunos de los problemas de la eliminación de desperdicios.