GENERALIDADES DEL SISTEMA INDUSTRIALIZADO

Experto
OMAR JAVIER SILVA

Ingeniero Civil

RESUMEN: 

El concepto de la industrialización en la construcción nació a fin de lograr competitividad en la organización y planificación de los proyectos de construcción, tanto en la obra como en costos, entregando al comprador un mejor producto, teniendo mejor control sobre la obra y un acercamiento real a los costos del proyecto.

Omar Javier Silva R.
Asesor de Publicaciones, Cámara Colombiana del Cemento y el Concreto – PROCEMCO

Construcción de edificaciones utilizando sistemas industrializados. Crédito: Archivo PROCEMCO

La industrialización tiene aplicaciones importantes en las edificaciones de muros de concreto, una alternativa que cada día es más común y que se puede considerar como la evolución en la construcción, por su velocidad de construcción, exactitud en los tiempos de producción, precisión dimensional y mejores acabados, entre otros.

Al hablar del proceso de industrialización, uno de los conceptos de mayor peso es la innovación. 
En la construcción, la industrialización nos permite lograr:

•    En obra: velocidad de construcción, exactitud en los tiempos de producción, eficiencia en controles de obra (costo – tiempo – calidad), precisión dimensional y altos estándares de acabados.
•    En la organización y planeación de los proyectos: planeación financiera acorde al ciclo del negocio, y una buena coordinación de actividades.
•    En costos: presupuestos precisos, control de materiales (tender a cero desperdicios), eliminación de tiempos muertos y uso de mano de obra no especializada.

Además, existen ciertos factores que exigen un cambio y un mejoramiento en la industria de la construcción:

•    Mayores requerimientos tecnológicos y de calidad.
•    Los proyectos de mayor complejidad requieren sistemas de construcción con menores costos y tiempos de ejecución.
•    Rápida adaptación a las necesidades de los clientes: área, características y calidad.

La base del sistema industrializado es el uso de formaletas reutilizables, que pueden ser de diversos materiales, siendo los más comunes el acero y el aluminio. Según el peso y las dimensiones de las formaletas, pueden clasificarse en formaletas manoportables y sistema túnel.

Sistema industrializado tipo túnel para la construcción de edificaciones. Crédito: Archivo PROCEMCO
Sistema industrializado manoportable para la construcción de edificaciones. Crédito: Archivo PROCEMCO

El sistema de construcción tradicional se realiza -generalmente- hasta en tres etapas: cimentación, estructura y acabados. En el sistema industrializado, el desarrollo consta de dos etapas: cimentación y vaciado monolítico de muros y losas, en el cual se incluyen las instalaciones hidráulicas, sanitarias y eléctricas, lo cual disminuye costos por reprocesos.

A continuación, se definen cada uno de los elementos que componen el sistema industrializado y se mencionarán algunas recomendaciones a tener en cuenta para un proyecto exitoso:

CIMENTACION

La cimentación es el soporte de la edificación, y es la encargada de transmitir las diferentes cargas al suelo. Como en todo tipo de edificación, en el caso de los sistemas industrializados el tipo de cimentación deberá ser acorde a lo establecido en el estudio de suelos desarrollado siguiendo el reglamento NSR-10, y teniendo en cuenta las especificaciones del diseñador estructural. Una vez se conocen las características del suelo y las cargas totales de la estructura, el ingeniero de suelos deberá especificar el tipo y condiciones más apropiadas de cimentación, el asentamiento esperado y todo lo que considere necesario para garantizar la estabilidad del proyecto.

En general, el proceso de cimentación debe seguir las siguientes recomendaciones técnicas:

1.    Realizar un adecuado estudio de suelos por parte de un ingeniero de suelos o civil, donde quede reflejado a qué profundidad del terreno se encontrará suelo con capacidad para soportar la estructura que va a construirse.
2.    Con base en el estudio de suelos, analizar la necesidad de instalación de sistemas de pilotaje en concreto, los cuales deberán penetrar el terreno hasta una profundidad tal que garantice la transmisión de las cargas de la estructura al suelo.
3.    Luego de construidos los pilotes, y descansando sobre ella, viene la losa de cimentación o los cimientos corridos. En algunas ocasiones, la losa es aligerada introduciéndole espacios vacíos que se llenan con poliestireno expandido o con otro material que disminuya el consumo de concreto.
4.    Dado que en nuestro país es usual tener sótanos destinados a parqueaderos, cuando las condiciones sísmicas lo permiten, es posible hacer una combinación en la estructura de la edificación, que arranca con un sistema aporticado en los sótanos para permitir el parqueo de vehículos, y sigue con un sistema de losa y muros monolíticos a partir del primer piso. En ese caso se construye una losa de transición entre el sistema aporticado y el monolítico.
5.    Dejar previsto el arranque de los muros de concreto, a través de varillas de arranque embebidas en las cimentaciones.

Vale la pena resaltar que la excavación, armado y vaciado de la cimentación para una edificación construida mediante sistemas industrializados, sigue los mismos procedimientos constructivos tradicionales.

En el caso de edificaciones verticales, el tipo de cimentación dependerá de la altura del edificio, los resultados del estudio de suelos, las cargas transmitidas al terreno y la sismicidad de la zona.

Por ejemplo, para una losa de cimentación sobre una viga perimetral, se debe hacer la excavación, luego la colocación de aceros de refuerzo y vaciado de la viga perimetral, posteriormente el armado de la losa de cimentación y colocación de instalaciones, seguido del armado de la parrilla inferior, colocación de instalaciones hidrosanitarias y eléctricas, el armado de la parrilla superior, la colocación de las varillas de arranque de los muros, y la colocación del encofrado perimetral para el vaciado de la losa de cimentación, para posteriormente hacer una prueba de presión para instalaciones hidrosanitarias, y finalizar con el vertido del concreto de la losa de cimentación, seguido del respectivo curado y desencofrado.

LOSAS

Losas de transición

La losa de transición permite la combinación del sistema aporticado tradicional para los sótanos, los cuales se destinan como parqueaderos, y el sistema monolítico de concreto a partir del primer piso. Aún cuando se utilice una losa de transición, deberán existir muros que garanticen la continuidad estructural desde la cimentación hasta el último nivel del edificio.

Losa postensada 

Para disminuir la cantidad de muros portantes o de concreto en los edificios que se construyen con el sistema monolítico, se ha implementado el método de postensado, que permite levantar muros en una etapa posterior en mampostería de ladrillo común. La principal ventaja de este sistema es que el cliente dispone de libertad para variar a su gusto los ambientes interiores de su apartamento.

Losas de una edificación en sistema industrializado Crédito: Archivo PROCEMCO

MUROS Y PLACAS TÍPICOS

Una vez se tiene la losa de cimentación de la estructura con sus respectivas dovelas, se procede a instalar las mallas de acero de los muros y las varillas de acero según el cálculo estructural. Para su instalación deben tenerse en cuenta varias recomendaciones:

1.    Ubicación: Como el sistema monolítico de muros se amarra por medio de corbatas de acero (sistema manoportable) o a través de distanciadores plásticos y tornillos de rosca rápida (sistema túnel), el constructor debe prever que la malla vaya cortada en una medida que no coincida con estos elementos. Si desde un principio se guarda esta previsión, no deberá haber problemas con el armado de la formaleta.
2.    Desmoldante: Existen desmoldantes a base de agua y a base de aceite o polímeros. La cantidad de desmoldante que se aplica por m2 de formaleta es de 0,025 galones, y se aplica -tradicionalmente- con rodillo de felpa. 
En la superficie del concreto terminado siempre quedarán residuos del desmoldante, por lo que se recomienda lavar esta superficie antes de aplicar en acabado final, si se va a realizar inmediatamente después de la fundida de los elementos (menos de 8 días). Cuando se empleen desmoldantes a base de agua, el lavado debe hacerse con hipoclorito rebajado con agua; cuando se empleen desmoldantes a base de aceite, el lavado se hace con agua y jabón.
3.    Instalaciones eléctricas, hidráulicas y sanitarias: Hay dos formas básicas de realizar dichas instalaciones: a). Las tuberías de cada unidad quedan embebidas en los muros y en la losa de concreto. b). Las bajantes o instalaciones primarias del edificio se realizan a través de buitrones o espacios dejados en la losa. Posteriormente estas zonas se recubren con muros de mampostería, en una segunda etapa. También deberá realizarse un adecuado aseguramiento de las cajas eléctricas y recubrirlas para impedir que ingrese concreto durante el vaciado.

Instalaciones técnicas en placa. Crédito: Archivo PROCEMCO
Bajantes en buitrones. Crédito: Archivo PROCEMCO
Instalaciones técnicas en muros. Crédito: Archivo PROCEMCO

4.    Perforaciones en formaleta: Es posible perforar la formaleta para colocar las instalaciones hidráulicas y sanitarias, lo cual las deja en su ubicación final desde el vaciado del concreto. La perforación deberá quedar reforzada en la formaleta, para que no se deteriore con el uso, y en el momento del desencofrado se debe tener cuidado para no dañar la formaleta ni las instalaciones.
5.    Ductos eléctricos en la losa de concreto: En las losas -generalmente- quedan embebidos los ductos eléctricos para iluminación y servicios. En esos casos, se recomienda dejar los ductos en medio de las dos mallas de acero que llevan las losas típicas.

VACIADO DEL CONCRETO

El concreto utilizado para el sistema industrializado debe cumplir con las especificaciones de la NSR-10. El tamaño máximo del agregado no debe ser mayor a :1/3 de la menor separación entre los lados de la formaleta, 1/3 de la altura de la losa, ¾ del espaciamiento mínimo libre entre barras de refuerzo (individuales, paquetes de barras, tendones individuales, paquetes de tendones o ductos).

La forma del vaciado es muy importante. El éxito del sistema industrializado está en la forma como se lleve a cabo el vaciado del concreto, el cual debe seguir un plano instructivo determinado antes de iniciar el procedimiento, que debe ser concertado entre los ingenieros de la obra, el proveedor de concreto y el técnico de la formaleta.

Con respecto al vibrado debe tenerse en cuenta que actualmente se ofrece una amplia gama de productos, entre ellos el concreto autocompactante, que no necesita vibrado de ningún tipo porque el tamaño máximo del agregado es de ¼” y contiene aditivos que aumentan su manejabilidad y plasticidad. El concreto tradicional para sistema industrializado contiene agregados entre ½” y ¾”, con asentamientos entre 5” y 10”, el cual necesita ser vibrado. Se recomienda utilizar vibradores con agujas que no superen 1” de diámetro, dado que no debe golpearse la cara de contacto de la formaleta. Otra recomendación es golpear con mazos de caucho el exterior de la formaleta, en sus refuerzos, para ayudar a que el aire atrapado en la mezcla pueda ascender a la superficie.

A fin de garantizar la resistencia del concreto, es necesario un buen proceso de curado. El método más utilizado para las losas es colocar un cordón de arena por sus bordes e inundarla con agua. También existen productos químicos que producen una capa impermeable y no dejan escapar el agua, garantizando una correcta hidratación del cemento.
El desencofrado deberá realizarse cuando el concreto haya adquirido entre el 15% y el 20% de la resistencia a 28 días. En el concreto para sistema industrializado se obtienen ventajas constructivas como:
•    Acortar los tiempos de construcción, aumentando la productividad de la obra.
•    Se ajusta a los requerimientos del sistema industrializado facilitando su colocación y aportando al buen desempeño de la estructura.

Vaciado de concreto de losas en sistemas industrializados. Crédito: Archivo PROCEMCO

CONCLUSIÓN

La construcción se puede considerar como una industria de bienes y servicios, en la cual se transforma una materia prima e insumos en un producto final que deberá satisfacer los requerimientos del cliente, y cumplir con las normas establecidas. El sistema industrializado busca lograr adecuados rendimientos en obra y optimizar los recursos, sin afectar las condiciones económicas del proyecto y la generación de empleo.

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Acerca del autor

  • OMAR JAVIER SILVA

    Profesión: Ingeniero Civil
    País: Colombia

    Mi primer acercamiento con el concreto lo encontré de niño en uno de mis hobbies: los carros. Sabía que el concreto lo llevaban en unos camiones muy grandes, con algo atrás que daba vueltas. Esos vehículos siempre despertaban mi interés, además de que mi abuelo era ingeniero civil, constructor, y tal vez el concreto venía en la sangre... Soy ingeniero civil de la Pontificia Universidad Javeriana, con especialización en Tecnología de Construcción de Edificaciones de esa misma universidad. Desde el año 2007 estoy vinculado con la Asociación Colombiana de Productores de Concreto – Asocreto-, donde me desempeño como Jefe de Publicaciones.

    'El concreto más que un material de construcción es un estilo de vida'.

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