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PREFABRICADOS FERNANDO BALLESTEROS TECNÓLOGO OBRAS CIVILES 1690620 B

SENA CENTRO MINERO SOGAMOSO, BOYACÁ. NOVIEMBRE 1 2019

PREFABRICADOS

1.0 ¿QUÉ SON?

Prefabricados o la prefabricación se conoce al sistema constructivo basado en el diseño y producción de componentes y subsistemas elaborados en serie en una fábrica fuera de su ubicación final y que, en su posición definitiva, tras una fase de montaje simple, precisa y no laboriosa, conforman el todo o una parte de un edificio o construcción. Tal es así que, cuando un edificio es prefabricado, las operaciones en el terreno son esencialmente de montaje, y no de elaboración. Una buena referencia para conocer el grado de prefabricación de un edificio es la de valorar la cantidad de residuos generados en la obra; cuanta mayor cantidad de escombros y suciedad, menos índice de prefabricación presenta el inmueble. Si un proceso o elementos, presentan la característica de poderse producir en fábrica o en obra y se opta por su producción en fábrica, se transforma en productos prefabricados, por lo que la opción de prefabricar debe aprovechar al máximo las condiciones del momento que disminuyan al máximo el trabajo a realizarse en obra.

2.0 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PREFABRICADO.

1. Interpretar Planos A partir de los requerimientos del elemento que se va a prefabricar se elaboran esquemas o planos en los cuales estarán representadas las formas y medidas del encofrado en el que se va a fundir el elemento. En este caso veremos los esquemas del bloque hueco modular. 2. Alistar Sitio de Trabajo Para la instalación del taller de prefabricación al pie de obra se deben tener en cuenta varias consideraciones: Ubicar el sitio de trabajo en un lugar cubierto, sobre una base firme y sólida, donde se instalará el equipo necesario para la producción del prefabricado. Este cobertizo debe quedar al lado de un patio o un espacio grande para secado y almacenamiento. En caso de que se vaya a usar equipo mecánico debe preverse la instalación de varias tomas de energía eléctrica. Así mismo el sitio para la planta debe estar dotado de agua corriente.

3. Preparar Materiales, Herramientas y Equipos

4. Proceso de Producción Manual

3.0 MATERIALES Y CUAL ES LA DOSIFICACION O MEZCLA USADA EN PREFABRICADOS -

Dosificación de Materiales Para Bordillos Prefabricados

Los materiales utilizados para la mezcla del hormigón son previamente seleccionados, buscando una mezcla bien graduada con varios tamaños de árido, y adecuada al sistema de moldeo. Los áridos se pesan, bien en básculas o cintas pesadoras y pasan a la mezcladora. Allí se les incorpora el cemento, también pesado, el agua y los aditivos o pigmentos si fueran necesarios. Las mezcladoras normalmente utilizadas son las de eje vertical, de un tamaño comprendido entre 1 y 2,25 m3 para el hormigón de la capa gruesa y de 0,5 a 1 m3 para el de la capa fina. La capacidad de producción de la planta debe cubrir con cierta holgura la producción máxima de la moldeadora. La dosificación del agua es uno de los aspectos que más se debe cuidar. Las mezcladoras incorporan normalmente su propio sistema, existiendo actualmente métodos capacitivos, inductivos y de ultrasonido. El control se puede hacer sobre la mezcla final o sobre los áridos a incorporar con cálculo del agua a añadir en función de la relación agua/cemento. Esta relación suele estar comprendida entre 0,30 y 0,40, y el contenido de cemento de amasado entre 250 y 350 kg/m3.

4.0 MOLDEADO O TESTEREADO DE UN PREFABRICADO El moldeado o testereado de un prefabricado en construcción depende mucho del elemento constructivo que se vaya a instalar. Porque la mayoría no requieren de formaleta o testereo a la hora de su instalación, ya que los prefabricados cuentan con todas las herramientas y accesorios necesarios para una fácil instalación.

5.0 TIPOS DE PREFABRICADOS

Según peso y dimensiones Según el peso y las dimensiones de las piezas prefabricadas, se pueden clasificar en: Prefabricados Livianos Son los pequeños elementos prefabricados o ligeros, de peso inferior a los 30 kg, destinados a ser colocados de forma manual por uno o dos operarios. Prefabricados Semipesados Su peso es inferior a los 500 kg, destinados a su puesta en obra utilizando medios mecánicos simples a base de poleas, palancas, malacates y barretas. Prefabricados Pesados Su peso es superior a 500 kg, requiriéndose para su puesta en obra, maquinaria pesada tales como grúas de gran porte.

===Según formato=== yiyi Según sea su forma, las piezas prefabricadas pueden clasificarse en: Bloques Son elementos prefabricados para construcción de muros. Son auto estables sin necesitar de apoyos auxiliares para su colocación. Por ejemplo: bloques de hormigón, bloques de ladrillo hueco, etc. Paneles Los paneles constituyen placas cuya relación entre grosor y superficie es significativa. Por ejemplo: muros de contención, antepechos, placas de fachadas, placas de yeso, etc. Elementos Lineales Son piezas esbeltas, de sección transversal reducida en relación a su longitud. Por ejemplo: vigas, columnas, pilotes, etc. Según materiales Las estructuras prefabricadas se pueden ejecutar con cualquier material estructural, por ejemplo: Hormigón Armado Hormigón Pretensado Hormigón Postensado Acero Aluminio Madera Plástico

6.0 USOS EN CONSTRUCCION DE EDIFICACIONES

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USOS Y APLICACIONES EN ALCANTARILLADOS

Los tubos de concreto tienen un amplio campo de aplicación en varias ramas de la ingeniería y su uso es recomendable por su resistencia a los agentes agresivos y por el aspecto económico. Entre las principales aplicaciones de los tubos de concreto, se pueden citar las siguientes: SISTEMAS DE ALCANTARILLADO. La utilización de tubos de concreto simple o armado en la construcción de sistemas de alcantarillado sanitario, pluvial o mixto, se constituye en su aplicación fundamental, desde el punto de vista técnico como económico. Una de las grandes ventajas de su utilización, se da en la posibilidad de cerrar las zanjas inmediatamente después de asentados los tubos y ejecutadas las juntas y no esperar que el concreto adquiera la resistencia necesaria, como se hacía cuando se vaciaba en sitio. Al margen de la facilidad constructiva, el comportamiento del hormigón en las alcantarillas es excelente. CANALIZACIONES PARA DRENAJES. Tienen gran importancia, porque últimamente las canalizaciones para drenajes forman parte esencial en diversos tipos de construcciones como: vías férreas, carreteras, aeropuertos, campos deportivos, etc. Son utilizados para el escurrimiento de aguas superficiales y para el abatimiento del nivel freático que satura el terreno y afecta su resistencia, por lo que son utilizados también tubos de concreto con perforaciones. ALCANTARILLAS PARA CARRETERAS. Son los conductos destinados a evacuar aguas a través de un terraplén, constituyéndose en obras hidráulicas que se presentan con frecuencia en los proyectos de carreteras. La posibilidad de fabricar tubos resistentes de concreto a precio reducido y en lugares cercanos a la obra, facilita inmensamente la ejecución de obras y en efecto, una vez fabricados los tubos y terminada la etapa de curación de estos, basta transportarlos al lugar de la obra y asentarlos sobre la cama debidamente preparada conforme especificaciones técnicas. Una vez ejecutadas las juntas, la canalización está habilitada para recibir inmediatamente las cargas del terraplén y las de servicio. Cuando el caudal exige dos o más líneas de tubo, se impone la utilización de alcantarillas múltiples.

REDES DE IRRIGACION. Comprende la captación, aducción y distribución del líquido elemento en campos cultivados. Los tubos de concreto que se utilicen en las distintas etapas constructivas deberán mantener una adecuada correspondencia con las exigencias estructurales requeridas. OTRAS APLICACIONES. Los tubos de concreto ofrecen una amplia variedad de usos en otros campos, además del transporte de fluidos, como: elementos constructivos estructurales, fundaciones profundas y no profundas de pozos, etc.

Prefabricados utilizados en sistemas estructurales En la construcción de la parte estructural de un edificio interviene un gran número de elementos que se obtienen a partir de la industrialización. Debido al amplio abanico de productos que se fabrican hoy día con aplicación en el sistema estructural del edificio, los presentamos a continuación en función de que se utilicen en las estructuras horizontales o verticales del mismo.

Productos prefabricados para estructuras horizontales a. Viguetas prefabricadas En las estructuras horizontales debe señalarse, ante todo, un tipo de elemento esencial en la construcción de los forjados: las viguetas. Las viguetas prefabricadas son elementos destinados a conformar los forjados de un edificio. Se presentan bajo diferentes tipologías, que reconocerás por la forma de su sección. Por un lado, se dispone de las viguetas denominadas autoportantes o autorresistentes, cuya sección puedes observar en las Figuras 2 y 3. Se trata de viguetas que pueden colocarse en obra y entrar en carga por sí mismas sin precisar, por lo general, de apuntalamiento previo.

Viguetas prefabricadas de hormigón Las viguetas autoportantes o autorresistentes pueden colocarse en obra y entrar en carga por sí mismas, sin precisar de apuntalamiento previo. Por otro lado, tenemos las viguetas semirresistentes, muy habituales hoy día en la construcción de forjados unidireccionales, y cuya sección puedes observar en las Figuras 2, 3 y 4. Básicamente tienen la misma forma que las autoportantes pero sin la cabeza superior, por lo que precisan de otros elementos del forjado, como el hormigón de relleno del entrevigado y la chapa de compresión, para adquirir sus características de resistencia previstas.

Viguetas prefabricadas de hormigón Las características de trabajo y diferencias de comportamiento de unas a otras las estudiarás en la Unidad Didáctica destinada a los forjados.

Son unos prefabricados que deben responder a elevadas exigencias de resistencia. Por ello, se confeccionan con mezclas ricas en cemento, entre 300 y 400 Kg/m3., que permiten además un proceso de desmoldeado rápido, como exige la prefabricación actual.

Viguetas semirresistentes Las viguetas semirresistentes precisan de otros elementos del forjado, como el hormigón de relleno del entrevigado y la chapa de compresión, para adquirir sus características de resistencia previstas. b. Bovedillas y casetones En la construcción actual sigue destacando el uso de las bovedillas cerámicas, sobre todo, en los sistemas estructurales tradicionales. Sin embargo, cada vez es más habitual la utilización de bovedillas y de casetones de hormigón, en especial en el caso de forjados bidireccionales. Con ellos se consigue, por un lado, un tipo de forjado con materiales mucho más similares entre sí y, por otro, unas características de ligereza de peso y de aislamiento térmico mucho más interesantes, debido a la utilización de hormigones aligerados para su confección. c. Placas para forjados Se trata de una solución de forjado en la que desaparece la diferenciación entre el elemento portante o vigueta y el elemento de entrevigado o bovedilla. El forjado se construye con estos elementos realizados en una sola pieza prefabricada en forma de placa, del espesor del forjado y de un ancho que varía de un tipo a otro de placa, aun cuando suele ser habitual la dimensión de 1,20 m. Se trata, pues, de forjados que no disponen de elemento de entrevigado. Con la colocación contigua de diversas placas se construye el forjado con gran rapidez, debiendo colocarse sobre las placas una chapa de compresión, que para determinadas tipologías no es siempre necesaria. Las placas para forjados se realizan en hormigón armado o pretensado.

Placas alveolares prefabricadas de forjado Tres son los tipos de placas más utilizadas: - Las placas cuyo espesor es el del canto del forjado, como ocurre con el caso de las placas alveolares pretensadas Son las más utilizadas. - También son habituales las placas armadas planas, tipo "DC". - Las placas nervadas, también conocidas como placas "TT", muy habituales en edificios industriales y que se han ido extendiendo a otros ámbitos, utilizándose incluso en algunos casos en la construcción de viviendas.

Secciones de distintos tipos de placas prefabricadas para forjado Los forjados realizados con placas prefabricadas no disponen de elemento de entrevigado. d. Jácenas y cerchas prefabricadas En la construcción de edificios industriales suele ser habitual la utilización de estructuras totalmente prefabricadas, mediante la colocación de pilares prefabricados de hormigón armado, que se estudiarán en un apartado posterior, así como de jácenas y riostras de unión totalmente prefabricadas. Las jácenas prefabricadas, armadas o pretensadas responden a diferentes tipologías, según su función, pero en general suelen ser peraltadas, si van a servir de apoyo a una cubierta inclinada, o de sección constante cuando deban sostener un forjado, que en edificios industriales suele ser realizado con las placas prefabricadas ya estudiadas. Las riostras de unión, en la construcción prefabricada, son elementos horizontales que cumplen diversas funciones: - Como su propio nombre indica, sirven de arriostramiento. - A la vez suelen utilizarse como canal de recogida de aguas, pues sobre ellas entregan las placas de la cubierta. - En algunas soluciones de naves industriales, sujetan también los paneles prefabricados de cerramiento. En el gráfico adjunto de la Figura 7 puedes observar el detalle constructivo de la entrega de estos elementos prefabricados.

Detalle de la unión de un pilar prefabricado con una jácena y una riostra en una estructura prefabricada

Entrega de elementos de pilar, jácena y riostra de unión en una estructura prefabricada

Pilares prefabricados y jácenas peraltadas en un edificio industrial. Fuente: Catálogo prefabricados Pujol Finalmente no podemos acabar este apartado, destinado a exponer los diferentes tipos de elementos prefabricados destinados a las estructuras horizontales, sin mencionar un elemento muy significativo: las cerchas prefabricadas. Se trata de piezas de hormigón armado o pretensado que tienen la función de soportar las viguetas y las placas de cubrición que conforman la cubierta de un edificio industrial.

Permiten superar grandes luces, especialmente cuando las cargas que deben soportar son relativamente pequeñas.

Cerchas prefabricadas de hormigón. Fuente: Catálogo prefabricados Pujol Las cerchas prefabricadas son piezas de hormigón armado o pretensado que tienen la función de soportar las viguetas y las placas de cubrición que conforman la cubierta de un edificio industrial. Productos prefabricados para estructuras verticales a. Pilares prefabricados Tal como se ha comentado, en la construcción de edificios industriales cada vez es más habitual utilizar estructuras de hormigón prefabricadas, además de las habituales estructuras metálicas. En este sentido es muy normal encontrar edificios totalmente prefabricados en los que, a excepción de la cimentación, el resto de los elementos estructurales responden a soluciones prefabricadas. Sin duda, uno de los elementos más característicos en este tipo de construcciones son los pilares prefabricados. Estos pilares suelen ser de hormigón armado y responden a diferentes formas y secciones en función de la solución constructiva adoptada. Un aspecto a tener en cuenta es que, pese a ser un elemento que habitualmente trabaja a compresión, al tratarse de pilares normalmente muy esbeltos, es decir, muy altos con respecto a su sección y, en especial, por el hecho de tratarse de piezas prefabricadas que deben ser transportadas, están armados con el fin de soportar también esfuerzos de flexión, en especial en el momento de ser elevados y colocados en obra. En cuanto a la forma que presentan estos pilares prefabricados puedes observar, en la Figura 11, las características de este tipo de elementos estructurales que varían lógicamente en función del tipo de edificio.

Pilares prefabricados de hormigón. Fuente: Catálogo Prainsa b. Bloques de hormigón Tal como ya se explicó en la Unidad Didáctica del Nivel Básico destinada a estudiar las paredes realizadas con bloques de hormigón, este prefabricado consiste en un conglomerado paralelípedo rectangular que dispone de unos grandes huecos que permiten disponer de una pieza, con unas dimensiones mucho mayores que las piezas cerámicas, y con un peso relativamente pequeño*. Esta característica de los bloques de hormigón, su tamaño y su peso, facilitan su colocación de modo rápido, necesaria en edificios de grandes dimensiones como, por ejemplo, los de uso industrial en los que se utiliza como elemento de cerramiento. El hecho de que sus huecos se pueden rellenar con hormigón y armarlos, permite también el uso de estos bloques como elemento para la realización de paredes de carga en viviendas unifamiliares y en edificios bajos con pocas cargas, así como para la ejecución de determinadas soluciones de muros de contención.

El bloque de hormigón utilizado en las paredes de carga de una vivienda unifamiliar. Fuente: Catálogo Torho En todos estos casos suelen utilizarse bloques de hormigón destinados a ir revestidos, fabricados a partir de morteros de cemento portland de consistencia seca, que se introducen en moldes metálicos y se someten a compresión y vibrado, y a unos procesos especiales de curado en cámaras de humectación. Estos bloques de hormigón utilizados en soluciones estructurales tienen sus caras lisas y son de color gris. No obstante, las posibilidades del bloque de hormigón en la construcción actual, a partir de texturas y colores diversos, son mucho más amplias, pero, dado que se utilizan en soluciones de cerramiento de los edificios, las analizaremos con más detalle en el próximo apartado de esta misma Unidad Didáctica. Finalmente, conviene recordar que, si bien es muy habitual hallarlos comercializados bajo la denominación de bloques de hormigón, de hecho se trata prácticamente de un mortero, dado que se elaboran con hormigón de árido muy pequeño. Por ello, también se pueden encontrar bajo la denominación de bloques de mortero.

6.0

REFERENCIAS:

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https://senaintro.blackboard.com/bbcswebdav/pid-117780371-dt-content-rid1187891670_2/courses/P226301_F1690620_RG15_C9111/PREFABRICADOS %201.pdf https://www.construmatica.com/construpedia/Clasificación_de_Elementos_Pref abricados#Fases_de_Construcci.C3.B3n https://www.construmatica.com/construpedia/Dosificación_de_Materiales,_Ama sado,_Moldeado_y_Curado_de_los_Bordillos_Prefabricados file:///C:/Users/Propietario/Downloads/3293_construccion_y_colocacion_de_ele mentos.pdf