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jul. 21 de 2014
Innovación y tendencias
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Resumen:

Debido a las demandas actuales para todo tipo de edificaciones, varias investigaciones se han involucrado en la tarea de desarrollar innovaciones tecnológicas en las cimentaciones que conlleven a incrementar la calidad en los sistemas constructivos. Se pretende así desarrollar métodos a través de los cuales los sistemas economicen tiempo y recursos, aportando eficiencia y calidad en en el campo de la cimentación y la productividad en la obra.


Uso frecuente de lodos bentoníticos

Crédito: Archivo Asocreto.

Entre estas investigaciones, está la evaluación del uso frecuente de lodos bentoníticos en las cimentaciones. Éstas han llevado a crear un producto que permita sustituir este material por lodos de polímeros, obteniendo la ventaja de que estos pueden conseguirse en diferentes lugares del mundo, disminuyendo así tiempos de instalación y volúmenes de excavación. Algunos beneficios adicionales de los lodos de polímeros son el buen comportamiento del material en condiciones de exposición del agua y la simplificación de operaciones de alta complejidad.

Actualmente, también se desarrollan procesos microbiológicos que incluyen la utilización de bacterias para mejorar condiciones en suelos de grano fino. Este proceso consiste, inicialmente, en inyectar bacterias en el suelo y dejarlo reposar un tiempo mientras los microorganismos se fijan en él. Posteriormente, se inyecta un medio calcificante como la urea y se espera por un tiempo mientras se produce la reacción de biocalsificación. Por último, se retiran los productos sobrantes. La impermeabilización, la estabilización de suelo y la contaminación son alternativas a tratar con el uso de bio-procesos, ya que por el tamaño micrométrico de las bacterias que se inyectan al suelo, agregado a una solución calcificante de nutrientes, éstas alteran las propiedades del suelo y en pocos días genera una arenisca calcárea de condiciones de permeabilidad que no varían respecto a las originales.

Otra interesante innovación es el Soil mixing. Este es un método desarrollado para los procedimientos de consolidación del suelo mediante la introducción de mezcla in situ con agentes estabilizantes. La innovación radica en el uso de un agente granular, usualmente cemento o una mezcla de cemento y arena, que se introduce a presión en el suelo, el cual ha sido previamente disgregado con una máquina rotativa. En el momento en que el agente se le introduce al suelo y se fusiona con él, se desarrolla la estabilización a través de una reacción puzolánica.

Este es un procedimiento que consiste en un anclaje

Crédito: © USACE HQ.

Una ventaja útil de las innovaciones en el campo de la cimentación con el fin de reforzar estructuras existentes con elementos delgados, es el pretensado adicional exterior. Este es un procedimiento que consiste en un anclaje de acero moldeado y protegido por una capa de polímero que permite mejorar el desempeño en los sistemas de anclajes mecánicos, reduciendo las dimensiones y transfiriendo las cargas del esfuerzo de pretensado al soporte de la estructura.

Otra innovadora tecnología que es aplicable a los muros de contención, y que posibilita reutilizar limos recuperados in situ, presentando ventajas como la simplificación en el proceso de construcción, duración de la estructura , mayor capacidad de fricción y mayor adherencia entre sí en el material de relleno; son las armaduras geosintéticas, adecuadas para las estructuras cuyo material de relleno presenta alta condición alcalina, como los rellenos que han sido tratados con cal y cemento, o los que han sido rellenados con concreto reciclado. La implementación de armaduras geosintéticas permite economizar en el desarrollo de proyectos arquitectónicos.

Por último, una de las tecnologías más relevantes en la cimentación son los pilotes termoactivos, los cuales incorporan a través de la cimentación de la estructura, el confort al interior de la misma por medio de la obtención de energía del subsuelo para la climatización de edificios. Estas cimentaciones aprovechan la temperatura del terreno para aumentar el rendimiento de las bombas de calor geotérmicas. Tales bombas funcionan bajos dos modalidades fundamentales: en modo de calefacción, donde el calor del subsuelo se transfiere al edificio, y en el modo refrigeración, que a la inversa, elimina el calor generado en el edificio y lo conduce al subsuelo.

Con base en el diseño de las roscas de tornillo, se desarrolló una reciente metodología de pilotes ranurados que brinda mayor movilidad aumentando la fricción. La geometría presente en este tipo de elementos cuenta con ranuras en forma de bobinas helicoidales de concreto alrededor del fuste del pilote. Con este procedimiento, se logra reducir entre el 30 y 50 % del diámetro nominal del elemento debido al aumento considerable de la fricción. También presenta un avance considerable para el medio ambiente debido a que la reducción del volumen del concreto puede ser entre el 20 y 40%, disminuyendo también los cortes y los excesos de material.

La utilización de micropilotes con tubería autoperforante como armadura estructural es una opción que aporta diversas ventajas a los procesos de cimentación. La tubería se emplea como refuerzo y, a su vez, cumple la función de autoperforador, logrando así abreviar tiempo cumpliendo el cometido estructural con la creación del micropilote. Cuando el micropilote no sólo trabaja a compresión, esta técnica aporta mayor resistencia al corte y a la flexión del mismo; la utilización del acero permite aumentar la capacidad portante.

Uso de material excavado

A través de un sistema cortador se penetra el suelo. El material existente in situ se mezcla con una lechada de cemento y bentonita, con el doble propósito de mejorar las propiedades del suelo reduciendo la extracción del material y aprovechando las condiciones existentes al mezclar con el aglutinante. Durante la excavación, el suelo se va mezclando con el material agregado y el sobrante se extrae a través del mismo sistema.

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Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

"Una de las tecnologías más relevantes en la cimentación son los pilotes termoactivos, los cuales incorporan a través de la cimentación de la estructura, el confort al interior de la misma por medio de la obtención de energía del subsuelo para la climatización de edificios".

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Conclusión

El desarrollo de nuevos métodos para el proceso de cimentación permite y fomenta la optimización de recursos tanto materiales como inmateriales.

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