27 Nov 13

Decálogo de los tubos de concreto

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El concreto es el material de construcción más ampliamente utilizado debido a la versatilidad y las ventajas demostradas en innumerables proyectos, incluyendo los de saneamiento básico en donde los conductos de concreto han sido protagonistas desde tiempos inmemorables.

Los avances en la tecnología del concreto permiten que los tubos de este material sigan siendo considerados como la mejor alternativa para muchos proyectos.

Con el surgimiento de las tuberías de plástico en los mercados del mundo, han surgido algunos falsos paradigmas alrededor de los tubos de concreto. En este decálogo compartimos las ventajas de los tubos de concreto versus las tuberías plásticas, con argumentos soportados en estudios realizados por entidades independientes.

1. Los tubos de concreto tienen mejor eficiencia hidráulica que los de plástico

Aunque al tacto la superficie del concreto se siente más rugosa que la del plástico, la rugosidad hidráulica representada por el coeficiente n de Manning de los tubos de concreto es prácticamente la misma que la del plástico, n=0.009 a n= 0.010, tal y como se ha determinado por numerosos estudios soportados por ensayos de laboratorio. Esto se traduce en que el coeficiente de rugosidad seleccionado por diseño hidráulico para la tubería de concreto en las redes recién instaladas es igual al del plástico, adicionalmente cuando las redes de alcantarillado entran en servicio las paredes interiores de los tubos son recubiertas por una película orgánica que físicamente hace que la rugosidad hidráulica de todos los conductos sea la misma.

Por otra parte, los tubos de concreto tienen mejor desempeño y eficiencia hidráulica porque a diferencia de las tuberías plásticas mantienen su forma original y la alineación durante la vida de servicio.

 2. Los tubos de concreto tienen  mayor resistencia mecánica que los de plástico

Los tubos de concreto tienen mucha más capacidad portante que otros materiales y su resistencia, al igual que el resto de sus propiedades mecánicas, mejoran con el paso del tiempo. Las propiedades mecánicas de los materiales plásticos decrecen con el tiempo, debido al fenómeno de fluencia que experimentan una vez que están cargados.

La alta resistencia mecánica de los tubos de concreto, producidos con o sin refuerzo, en mezclas con resistencia a compresión del rango de 32 MPa a 60 MPa hacen que la estabilidad de la estructura dependa de sí misma y no de  las condiciones del suelo en el que se cimenta.

En el caso de tubos flexibles la resistencia depende en más del 95% de las condiciones del suelo de soporte y por lo tanto cualquier dificultad que se tenga al momento de seleccionar o compactar los materiales de cimentación se traduce en deformaciones o aplastamiento de los tubos.

 

Tubos de concreto. Foto: cortesía ing. Alexander Vargas, Titán.

 3. Los tubos de concreto pueden ser instalados en cualquier condición

Los tubos de concreto se  pueden instalar en cualquier condición de carga, como por ejemplo hincados, en terraplén o en zanja inducida, mientras que los tubos plástico para alcantarillado solo pueden instalarse en zanjas con muchas restricciones constructivas y en algunos casos en condiciones imposibles  de cumplir, por ejemplo, alcanzar niveles de compactación proctor de 95 % como figura en muchos de sus manuales técnicos, en los costados de los tubos, en donde no cabe ningún equipo de compactación.

Aunque cupieran estos equipos, no es posible alcanzar tales grados de compactación a los lados de un tubo flexible porque, por la naturaleza del mismo, al tratar de apisonar el relleno a esos niveles, el tubo se deforma y no permite dicha compactación; en laboratorio se ha demostrado que no es posible alcanzar grados superiores de compactación al 80% alrededor de tubería flexible.

 4. Los tubos de concreto son resistentes al fuego

Los tubos de concreto son resistentes al fuego y no son inflamables, tampoco presentan problemas cuando en los lugares de acopio permanecen expuestos a los rayos ultravioleta.

Esto es una consideración importante en zonas rurales con probabilidad de incendios forestales o incluso en zonas urbanas en las que habitantes de la calle realizan fogatas dentro de estructuras hidráulicas cuando las utilizan como refugio, antes o incluso después de instaladas.

 5. Los tubos de concreto se pueden instalar con mayor rendimiento que los tubos plásticos

Los tubos de concreto se colocan con altos rendimientos de obra, porque en general las condiciones de cimentación que requieren no son muy exigentes, de manera que se hace la excavación, se coloca el material de cimentación, se instala el prefabricado y se vierte el material de relleno, el cual en muchos casos es procedente de la misma excavación.

Los tramos de excavación son cortos porque los tubos generalmente tienen longitud menor a 2.5 m para facilitar la manipulación y el transporte, sin exceder el peso de los equipos usados para el movimiento de suelo. La excavación en tramos cortos permite disminuir y en algunos casos eliminar el uso de tablestacado en suelos malos, porque los tubos por sí mismos sirven para contener las paredes de la excavación; además permiten que la alineación y la pendiente de las estructuras hidráulicas se pueda revisar frecuentemente para que tenga la precisión que sea requerida.

Por otra parte, en la instalación de tubería, el rendimiento que se tiene para tubos con diámetro mayor de 30 cm, en el que por condiciones de seguridad ocupacional se requiere la utilización de maquinaria para el izaje de los tubos plásticos, es prácticamente igual entre tubos de diferente material, así los tubos de concreto sean más pesados.

 6. El alto peso de los tubos de concreto favorece la instalación

El peso en los tubos de concreto compacta el suelo sobre el que se instala y resiste los esfuerzos laterales cuando se compacta material en los lados; adicionalmente, previene que se presenten movimientos mientras se ensamblan unos elementos con otros.

En el caso de tubería y boxculvert, instalados en zonas con alto nivel freático, el peso de estos tubos evita, además, que se presenten problemas de flotación o cambios en la pendiente o el nivel porque el peso ayuda a resistir las fuerzas de flotación y las fuerzas laterales cuando los conductos están parcial o totalmente desocupados.

Tubería de concreto. Foto: cortesía: ing. Alexander Vargas, Titán.

7. Los tubos de concreto son reciclables

Los tubos de concreto son materiales reciclables que se hacen con materias primas naturales de consecución local, una vez se cumple con su vida útil pueden ser triturados para ser utilizados como material granular para bases y subbases o como agregados para producir nuevo concreto. El refuerzo que se separa en el proceso de trituración se procesa en altos hornos para producir diferentes clases de acero.

 8.La fabricación de tubos de concreto no contamina el medio ambiente

En la fabricación de tubos de concreto se utiliza menos energía que la empleada en la fabricación de tubería de plástico y se genera una mínima disposición de residuos, los cuales en todos los casos pueden ser reciclados. Los residuos de la industria del plástico no son biodegradables.

 9.  Los tubos de concreto son los más durables

El concreto es sin duda el material más durable que se ha utilizado en la construcción de estructuras hidráulicas, debido al buen desempeño que presenta cuando es expuesto a condiciones ambientales agresivas y a sus bondades para resistir las cargas de servicio. Es el único que se encuentra en obras en servicio con más de 50 años. Los materiales plásticos fueron inventados hace relativamente poco tiempo y su durabilidad solo puede ser estimada a través de ensayos de durabilidad.

 10. Los alcantarillados con tubos de concreto son más económicos

Prácticamente para todas las condiciones de instalación, los alcantarillados construidos con tubería de concreto en diámetros superiores a 50 cm, son más económicos que los que utilizan tubos plásticos, porque los materiales y actividades para la cimentación son menos exigentes y por lo tanto menos costosas. Para tuberías de mentor diámetro a 50 cm frecuentemente los costos de los alcanatarillados de concreto son menores, especialmente cuando se requieren instalaciones con alto desnivel.

 

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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.

 


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Sobre el autor

Jaime Gomezjurado arquitecto Ciudad: Bogotá País: Colombia

Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de Colombia con Especialización en Gerencia de Calidad y Maestría en Administración. Autor del libro Tecnología del Concreto, editado por Asocreto, y de numerosos artículos relacionados con el concreto y los prefabricados. Actualmente soy Gerente Técnico de la firma Titan.


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5 Responses to Decálogo de los tubos de concreto

    Ingeniero Jaime Gómez, es un gran aporte su información y conocimientos, le pido un favor me aclare un poco sobre la posición de los tubos en alcantarillas viales de acuerdo a la dirección del flujo ¿como debe quedar la campana y el espigo? por ejemplo se dice que la campana queda hacia la direccion del encole o entrada del flujo me gustaría saber mas en detalle ese criterio

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    WILFREDO LOPEZ SANCHEZ says:

    tambien utilizamos 12 aros de hierro de 3/8″ grado 60 para un tubo de 1.25mts y hierro vertical tambien de 3/8″ a cada 0.50mts, utilizamos en el de 36″ 2 vibradores de 230/460vol. 1.92amperios españoles y 3 vibrdores en el molde de 42″, mi inquietud es por que se hace un corte a la altura del aro inferior del tubo que sirve de base en la elaboracion del tubo de concreto, antes teniamos aros de hierro colado y cambiamos a aros de laminas de acero por que los anteriores se quebraban con facilidad

    Responder a este comentario
    WILFREDO LOPEZ SANCHEZ says:

    estamos fabricando tubos de concreto de 36″ y 42″, utilizo aros hechos de laminas de acero en la parte inferior del tubo, utilizamos concreto de 4000 psi, con un revenimiento de 0″ y piedra triturada de 1/2″, extraemos el tubo del embolo (el negativo del molde) con una grua de 25toneladas, mi problema es cuando se saca el molde con el tubo este presenta un corte a la altura del aro inferior que le hable anteriormente a que se puede deber esto?

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    Ing. Pedro José Expósito M. says:

    Somos una empresa fabricante de tubos de concreto. La más antigua en Guatemala. Había visto este decálogo en otras palabras, pero me parece bonita esta forma de presentarlo. No había oído de Argos ni de 360 en concreto.

    Solicito autorización para reproducirlo mencionando la fuente.

    Exitos y gracias por compartir esta valiosa información.

    Responder a este comentario
      Redacción 360° en concreto says:

      Ingeniero Pedro, muchas gracias por el mensaje. El autor nos ha autorizado la reproducción del artículo. Le haré llegar a su correo electrónico las pautas para mencionar correctamente la fuente.

      Argos es la compañía líder en producción y comercialización de cemento y concreto en Colombia. En cemento es el quinto productor más grande en América Latina y segundo más grande en el sureste de Estados Unidos. Cuenta con nueve plantas en Colombia, tres en Estados Unidos y una en Honduras. Su capacidad instalada es de 21 millones de toneladas al año.

      En el negocio del concreto, Argos es líder en Colombia y tercer productor más grande en Estados Unidos. Cuenta con alrededor de 390 plantas ubicadas en Colombia, Estados Unidos, Haití y Panamá, República Dominicana y Surinam. La capacidad instalada total es de 18 millones de metros cúbicos de concreto al año.

      Para mayor información puede ingresar a http://www.argos.co

      El blog 360° en concreto es una iniciativa de Argos para transferir y construir conocimiento alrededor del concreto y sus aplicaciones en el mundo de la construcción. Busca ser referente y punto de encuentro entre los profesionales de la industria.

      Saludos del equipo editorial,

      Verónica Echeverry

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