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Cimentaciones de hormigón, bloques y losas

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La zapata es una cimentación superficial utilizada normalmente en terrenos con resistencia media o alta a la compresión, sobre terrenos homogéneos. Su función es anclar y transmitir las tensiones que genera una estructura al terreno sobre el que se encuentra. Se ubica en la base de la estructura y suele encontrarse como un prisma de concreto debajo de los pilares (o columnas) de la estructura.

Las zapatas son divididas en diferentes tipos dependiendo de la función requerida, entre las que se encuentran:

  • Zapatas Aisladas
  • Zapatas Combinadas
  • Zapatas Corridas
  • Zapatas Rígidas
  • Zapatas Macizas
  • Zapatas Flexibles

Las zapatas aisladas

Son utilizadas para la creación de columnas singulares, se suelen incorporar en estructuras de carga moderada, son aplicadas en edificaciones u obras que tienen juntas de dilatación y recaen en una sola columna para transmitir las cargas sobre el terreno.

Tipos de zapatas aisladas:

  • Zapatas flexibles: El canto (altura) de estas zapatas es menor que el vuelo (largo) en las dos direcciones de la zapata. Este tipo de zapata soporta fuerzas de tracción y de compresión de la estructura.
  • Zapatas deformables o rígidas: El canto es igual o menor que el vuelo máximo medido en ambas direcciones.
  • Zapatas excéntricas o de medianería: En estas zapatas la carga no se centra en el cimiento, es el caso en el cual el pilar o la pared de carga (medianera) que apoya sobre una zapata, aislada o continua, está tocando el límite del predio, y la carga no puede quedar centrada en el cimiento (puede ser por cuestiones de propiedad del predio).
  • Zapatas centradas: Este tipo de zapata se mantiene amarrada o arriostrada con riostras de concreto u hormigón armado de sección inferior a la zapata.
  • Zapatas rectangulares: Son zapatas que presentan lados desiguales.
  • Zapatas circulares: Su característica principal es su forma circular.
  • Zapatas cuadradas: Son las que presentan sus lados iguales.

Las zapatas combinadas o colindantes, son empleadas como base de dos o más columnas cercanas. Su objetivo es evitar excéntricas cargas en la última zapata. En estas zapatas las columnas no se ubican en su centro sino de forma excéntrica, lo cual ocurre con frecuencia en las columnas perimetrales.

Tipos principales de cimientos:

Cimientos de losa a nivel o bajo nivel con una losa de sótano. El clima, incluidos los niveles freáticos altos, las líneas de heladas, los inviernos duros y la vulnerabilidad a las marejadas ciclónicas y los vientos fuertes, determinarán si se elige una losa o cimientos por debajo del nivel del suelo.

Zapatas vertidas

Los cimientos vertidos y de bloques se asientan sobre zapatas de hormigón o almohadillas vertidas que sirven como base para las paredes. Las zapatas se construyen en trincheras excavadas debajo del nivel del piso del sótano. Estas trincheras son más anchas y largas que las paredes que sostienen y funcionan como pies para distribuir el peso de la pared y la estructura sobre ella. Las zapatas proporcionan una superficie firme para resistir el hundimiento o el desplazamiento hacia el suelo o el sustrato. Una zanja de zapata varía de seis pulgadas a tres pies de profundidad, según el tamaño del edificio y las características del suelo.

Muros de hormigón vertido

El hormigón vertido es más popular para la construcción de sótanos que el bloque porque no tiene costuras y resiste la entrada de agua. Al verter una cimentación integral, se colocan encofrados de pared de aluminio o aislados en las zapatas, se sujetan con abrazaderas y se apoyan para mantener su forma mientras se vierte el concreto.

Una vez que se establecen las formas, la barra de refuerzo se coloca verticalmente dentro del canal de la pared para soportar y agregar resistencia adicional a la pared de concreto una vez que se retiran los moldes. Luego se vierte concreto en el molde para formar las paredes.

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Los muros de hormigón deben crearse como un vertido continuo para garantizar una buena unión y evitar el agrietamiento de las juntas donde ya se ha asentado una primera capa de hormigón.

El cemento se puede verter en su lugar con un camión de bombeo de cemento, o descargarse por la rampa de un camión de concreto premezclado si puede acercarse lo suficiente a los cimientos. El tiempo de preparación depende de la lechada utilizada, la época del año, el calor y la humedad. Los encofrados temporales generalmente se quitan después de una semana, momento en el cual el concreto se cura lo suficiente como para sostenerse por sí mismo. El concreto continuará curando y emitiendo humedad por mucho más tiempo. Cuando se utilizan encofrados de hormigón aislados, permanecen en su lugar y aíslan el hogar.

Muros de hormigón y bloques reforzados

Los cimientos de bloques usan bloques de cemento (8 x 8 x 16 pulgadas) que se apilan entre sí y se cementan en su lugar con mortero. El proceso comienza en la parte superior de las zapatas con cada fila formando su propio curso. Luego, los bloques se refuerzan con barras de refuerzo colocadas verticalmente en los orificios o celdas y se rellenan con concreto.

Las paredes de bloques también se pueden usar para formar paredes de vástago que soportan una losa por encima. Al construir muros de vástago, las hileras de bloques en las zapatas se colocan debajo del nivel y se refuerzan con barras de refuerzo antes de verter el concreto en un vertido continuo para obtener una losa integral sin costuras. Los cimientos de losas de muro de vástago evitan la entrada de agua y la separación de la losa del sustrato que puede ser causada por levantamiento o presión hidrostática.

Tanto las cimentaciones vertidas como las de bloques están reforzadas con barras de refuerzo. Con las paredes vertidas, se inserta un vibrador de lápiz en la lechada para hacer vibrar el concreto en su lugar y garantizar que no queden bolsas de aire o huecos en la pared.

Terminando el piso del sótano

Al construir cimientos de losas, el vertido de hormigón se realiza después de que se hayan asentado las bases y antes de que se erijan las paredes. La tierra se compacta y se rellena con cuatro a seis pulgadas de grava. Normalmente, una hoja de polietileno de seis mil proporciona una barrera de vapor entre el suelo y la losa. Una capa de arena de dos pulgadas va encima de la barrera de vapor, seguida de una rejilla de malla de alambre de 6 × 6 pulgadas que refuerza el concreto. Si se va a utilizar calefacción por suelo radiante, el tubo de plástico se coloca encima de la malla de alambre. Una vez que la tubería se prueba a presión, se vierte la losa de concreto de cuatro a seis pulgadas.

Cuando se construye con paredes vertidas, el piso del sótano se prepara como si fuera un piso de losa, a menudo con el piso de concreto vertido después de que los pisos superiores están en su lugar y el techo, las ventanas y las puertas están instalados.

La plomería del sótano para los desagües del piso y las tuberías se deben desbastar antes de verter. Como un piso de losa, el piso del sótano estará revestido con un lecho de agregado de seis pulgadas seguido de una barrera de vapor de polietileno de seis mil. Se pueden colocar de una a dos pulgadas de tablero de espuma encima de la barrera de vapor para aislamiento y mayor impermeabilización. La malla de alambre viene a continuación para brindar resistencia estructural, y los tubos flexibles se colocan en su lugar si se usa calefacción radiante en el piso. Finalmente, se vierte el hormigón encima y se nivela con una regla.

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