SISTEMAS CONSTRUCTIVOS.pmd - CONSTRUCCION Y VIVIENDA

AÑO VEDICIÓN 48AGOSTO 152011co&vcomunicadoresSUPLEMENTOS ESPECIALESMATERIALES Y PROCESOSSISTEMAS CONSTRUCTIVOS

Venezuela edifica viviendasprefabricadasEl gobierno venezolano y la empresaespañola Essentium iniciarán la construcción de 3,264 viviendasprefabricadas, en la localidadvenezolana de Santa Teresa del Tuy, conel sistema MCH (Método ConstructivoHabitacional) un sistema constructivodesarrollado en España que permite laindustrialización de los procesos desdela cimentación.Las viviendas serán construidas en un lotede 50 hectáreas. La ejecución ya inició y seestima un tiempo de construcción de 18meses. Sin embargo, se espera que en lospróximos siete meses ya estén levantadaslas primeras edificaciones. En el proyectose está invirtiendo la suma de US$ 102.5millones y 270 millones de bolívares. Elempresario español Diego Monges, representantede Essentium explicó que 75%de las viviendas a construir serán de doshabitaciones sobre un área de 64.49 m 2 , yel 25% restante será de tres habitacionescon un área de 72.26 m 2 .El sistema constructivo consiste en lafabricación de paneles de concretos reforzadocon acero que serán vaciadosen una planta y luego serán trasladadosa la construcción para fabricar las paredes,los pisos y los techos, por lo queno se verá el vaciado en sitio. Este proyectocomprende la construcción de unaplanta de prefabricados MCH que tendráuna capacidad de fabricación de3,000 unidades habitacionales.Las viviendas construidas con el sistemaMCH están conformadas por piezasprefabricadas de concreto reforzadascon acero unidas entre si mediante soldaduray concreto. Las piezas, elaboradasen una planta de prefabricados, incluyentodas las instalaciones de agua,luz y desagüe. Las piezas son montadasmediante grúas hasta su posiciónfinal. Se puede ajustar al diseño arquitectónico.Essentium explica que su sistema constructivopermite la construcción de viviendasen serie lo que reduce los plazosde ejecución y los costos. Ademásreduce o elimina el reproceso y reparaciones.Otras empresas internacionales que estánparticipando en la construcción desoluciones habitacionales en Venezue-la proceden de Portugal, Rusia,Bielorrusia y Cuba, y próximamente sesuscribirán convenios con Turquía.MIT investiga la impresión en 3Dde concreto para hacer casasLa impresión en 3D es una tecnologíaque se está desarrollandogeométricamente. Actualmenteequipos como la Connex 500 ya soncapaces de imprimir objetos en coloresy con diferentes materiales al mismotiempo para elaborar, por ejemplo, uncepillo con cerdas suaves y mango rígido.Pero ahora los científicos del MIT(Massachussets Institute of Technology)apuntan más alto. Esta vanguardistainstitución se encuentra investigando laimpresión 3D con concreto para elaborarelementos constructivos que no podíanser manufacturados con los métodosy herramientas convencionales.La idea fue concebida por la investigadoraNeri Oxman, arquitecta e investigadoradel Media Lab del MIT. Ella estáinvestigando la posibilidad de imprimirbloques de concreto para construircasas.Aparte de las mejoras de diseño, Oxmantambién quiere reducir los costos, disminuyendola cantidad de concreto utilizadaen la construcción. Para ello, lacientífica se inspiró en la forma en quecrecen y se estructuran las palmeras.En ellas, la parte exterior del tronco esla que tiene que ser más fuerte, ya quedebe resistir la fuerza que le aplican lasramas y también debe resistir cargascomo, por ejemplo, la fuerza del viento.Esta rigidez y fuerza del material secontrasta con la estructura porosa delinterior. Oxman está aplicando estemodelo a sus construcciones, disminuyendoen un 10% la cantidad de concretonecesitado.Hasta ahora, Oxman ha trabajado enestructuras pequeñas, como sillas. Losdiseños son tan buenos que incluso hansido expuestos en el Museo de ArteModeno de New York y en el Museo deCiencia de Boston. Es cierto, todavíafalta un tiempo para poder hacer construccionesa gran escala, pero ya es interesantesaber que se está desarrollandola tecnología.2 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

Errores que hacen vulnerablesa las estructurasSi bien el Perú tiene normas y estándares de construcción antisísmica importantes, estas no sirven de nada cuando en la práctica se cometenerrores que hacen a las estructuras especialmente vulnerables a los movimientos sísmicos moderados o severos. En Lima pueden verse estoserrores en construcciones informales como formales. Estas mismas malas prácticas, comunes en la construcción informal, repercutieron en elcomportamiento de los edificios en el terremoto de Pisco del año 2007, agravando las consecuencias del movimiento telúrico e incrementandoel número de víctimas.De acuerdo a algunos estudios deespecialistas estructurales, en elcaso del sur chico los erroresvan desde la elección del terreno hastade los materiales pasando por malasprácticas y omisiones.En el distrito de Tambo de Mora, provinciade Chincha, numerosas viviendassufrieron las consecuencias de habersino edificadas sobre terreno arenosocon napa freática prácticamente anivel del suelo. Este terreno amplificólas aceleraciones del movimientosísmico y se licuó. Este tipo de fenómenopuede derribar edificios completos.Esto sucedió también en Chile dondeedificios nuevos fueron dañadosirreparablemente.Otro error detectado en Pisco, que agravólas consecuencias del terremoto, fue laconstrucción de cimientos inadecuadospara terrenos arenosos con napa freáticaa 1.5 m de profundidad. ¿Qué pasó?En muchos casos se degenera el sistemaconstructivo de albañilería confinadaproduciendo pórticos rellenados contabiques a los cuales no están sujetos.Esto sucede cuando se construyen primerolas columnas y luego los murosde albañilería. Este conjunto de elementosrecibe luego la carga de laslosas y actúa como un conjunto de elementossueltos. Las uniones entre lascolumnas y las losas confieren ciertaseguridad entre estos elementos, perolos muros tienden a derrumbarse, especialmenteen los pisos altos dondelas aceleraciones se magnifican y lascargas de gravedad son menores. Losespecialistas dicen que esta prácticacomún en nuestra capital puede sercontrarestada parcialmente con el correspondienterefuerzo a través de mallaselectrosoldadas recubiertas conconcreto.La falta de asesoría técnica profesional,en el caso de Pisco, derivó en edificioscon una arquitectura deficiente que pusieronen riesgo la integridad del edificio.Prácticas arquitectónicas como elPiso Blando comprometen al edificioen movimientos sísmicos. En Pisco estose repitió en varios edificios en los quese produjo un cambio de rigidez, confrecuencia entre el primer piso y el restode niveles, dando como resultado lavolcadura del edificio.La falta de densidad de muros tieneconsecuencias similares. Los nivelessuperiores de este edificio en Pisco trituraronel primer nivel aparentementepor una baja densidad de muros.También es común el uso de volados enlas viviendas a partir del segundo pisopara ganar área, pero se deben tener encuenta algunas consideraciones en estasprácticas. Se deben usar, por ejemplo,mallas electrosoldadas que asegurenlos tabiques construidos sobre losvolados, de lo contrario pueden desprendersedurante un movimientosísmico. En el sur chico los tabiquescayeron sobre los ingresos de las viviendasy lo mismo puede suceder encualquier vivienda con este tipo de edificación.En estructuras como hospitales o colegioses habitual el uso de columnascortas, que en caso de sismo severopueden fallar haciendo peligrar al edificio.Además de los errores mencionados, laconstrucción nacional está plagada deuna serie de malas prácticas como lainexistencia de soleras y la discontinuidadde las columnas. Las viviendas sincolumnas en el primer piso y con pórticosen los niveles superiores son unaconstante en los distritos más antiguosde Lima y en provincias. Ante un sismo,las estructuras con estas deficienciasson especialmente vulnerables.Especial atención requieren las estructurasque soportan tanques de agua elevados.Por lo general estos reposansobre columnas que con el peso delagua almacenada pueden fallar duranteun movimiento sísmico. Los especialistasrecomiendan colocar tabiques dealbañilería en los pórticos que sostienenel tanque.Finalmente, toda estructura dependeráde los materiales con que está construida.En el caso del sistema constructivomás usado en el país, de albañileríaconfinada, es importante seleccionarel tipo de ladrillos a usarse. Lanormatividad peruana permite ladrilloshasta 30% huecos en la construcciónde edificios de más de 2 pisos. Ladrillos,como los Pandereta no son recomendadospor su poca resistencia encomparación con el King Kong fabricadoen condiciones óptimas.SISTEMAS CONSTRUCTIVOS 3

Nuevas tecnologías y materiales parasistemas constructivos convencionalesUno de los materiales más desarrolladosen los últimos tiemposes el concreto, parte fundamentalde la construcción moderna. En losúltimos 10 años se ha investigado elmejoramiento de su comportamiento yla reducción de la contaminación en suelaboración. Como resultado se estánhaciendo pruebas y estructuras con concretosde ultra altas performances, ultradurables, elaborados con materialesreciclados y más económicos.Este es el caso del concreto UHPC (UltraHigh Performance Concrete), unconcreto de extraordinarias prestacionesque está ganando la confianza delas constructoras en los países del primermundo por sus increíbles bondades.Por lo general presentan resistenciasextremadamente altas que permitenmuros más delgados y elementoscon mayor capacidad autoportante.Como resultado se necesita de menorcantidad de material. Además se elaboracon agregados económicos y de desechocomo las cenizas volantes delcarbón, escoria de alto horno, y el humode sílice. Además, reduciendo la cantidadde metros cúbicos de concreto paraconstruir se reduce el uso del cementoque deriva en la reducción de las emisionesde dióxido de carbono (CO2) ala atmósfera. Se estima que la producciónde cemento aporta entre el 5% y el8% de las emisiones globales de CO2.Los nuevos concretos también tienenmayores tiempos de vida útil, que ya nose cuentan en décadas, sino en siglos.Además presentan tensiones y resistenciasa la flexión más altas que el concretoconvencional, como el concretocon fibras denominado BSI, por sussiglas en francés. Fue desarrollado enFrancia ante la necesidad de renovar lasestructuras que albergaban reactoresnucleares y por los que circulaba el refrigerantede estos, lo cual era sumamenteagresivo por su composiciónsalina y con cloro, además de las continuasetapas de hielo y deshielo.Los avances tecnológicos en la industria de la construcción presentan con frecuencia nuevos sistemasconstructivos, pero también se han desarrollado nuevos materiales para sistemas convencionales como elde la albañilería confinada y el de ductibilidad limitada. Estas nuevas opciones se perfilan como solucionescon ventajas como la reducción del peso de las estructuras, menores costos de producción, fácilmanipuleo y reducción de las cantidades de materiales usados.Datos técnicos de varillas de las fibra de vidrio(Cuadro 1)Diámetro Módulo Resistencia Resistencia a la(mm) de flexión a la tracción flexión máxima8 450,000 8,000 9,00010 450,000 8,000 8,50012 450,000 8,000 10,00015 450,000 9,000 10,00020 440,000 8,000 6,200Este Suplemento Especial es editado y producido por: CONSTRUCCION & VIVIENDA COMUNICADORES S.A.C.Este concreto es mucho más denso queel convencional, pero reduce la necesidadde material hasta en 80% y eliminala necesidad del acero de refuerzo. Ademáseste concreto se puede colar in situy no necesita de vibrado y su extremafluidez garantiza la estética de las superficies.Sus resistencias a la compresiónse encuentran en los 150 MPa y ala tracción en los 10 MPa.Japón, con su tradición de investigación,se encuentra en la carrera por eluso de nuevos materiales. La empresaKajima desarrolló fibras de carbono pararefuerzo de concreto. Normalmente losrefuerzos de acero son pesados y leagregan carga a los elementos de lospisos inferiores, como alternativa lacompañía japonesa ofrece plásticos reforzadoscon fibra o materiales FRP(Fiber Reinforced Plastics) para perfilesestructurales transversales comosecciones W o secciones tubulares. Estematerial puede tomar cualquier formacon buenas características de resistencia,livianos y requieren poco mantenimiento.Como refuerzo de estructurasde concreto, la empresa japonesa aseguraque puede reemplazar al acero ypuede ser usado en aplicaciones querequieren de refuerzo en uno, dos o tresdimensiones.Otro material que se perfila como unaalternativa a los materiales de construcciónconvencionales como el acero derefuerzo son las varillas de fibra de vidrio.Estas son fabricadas mediante elproceso de pultrusión en el que hebrasde fibra de vidrio pasan a través de unrecipiente con resina a altas temperaturas.Uno de los fabricantes de este materiales la israelí Pas Gon, quien aseguraque su producto es muy fuerte,totalmente inerte, no corrosivo y resistentea los álcalis. Está disponible endiámetros de 5 mm a 25 mm y se estánconvirtiendo en una alternativa al aceroinoxidable, acero galvanizado o las varillasrevestidas de epoxy. El principaluso y aplicación es el refuerzo de concretoen ambientes agresivos, corrosivosy donde el radar y la transparenciade radio frecuencia que se necesita.Además es resistente a productos químicos,impermeable a los iones de cloruro,tiene una resistencia a la tracciónmayor que el acero con sólo la cuartaparte del peso, no conduce electricidadni las temperaturas, tiene una excelenteresistencia a la fatiga en situaciones de4 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS