ANTECEDENTESDELAINVENCIÓN

En Ia actualidad Ia vivienda tradicional en México se construye con muros de ladrillos de barro o tabicones Ia cuales interactúan con las estructuras perimetrales de concreto armado por Io que observe que tienen; un peso volumétrico excesivo de sus elementos constructivos, sus tiempos constructivos son tardíos y el volumen de materiales utilizados es grande. Por las observaciones antes descritas nos conduce a un sobrecosto global de edificabilidad. Con el propósito de disminuir costos de edificación global opte por inventar el Método Constructivo a base de mortero cemento: arena y aceros. Este método de construcción consta de elementos constructivos ligeros prefabricados y elementos constructivos ligeros conformados en obra mediante las adecuaciones de mallas de acero o plásticas las cuales se utilizaran como cimbra autoportante, malla eiectrosoldada y varillas de acero para soporte estructural, y morteros de cemento: arena para recubrimiento y revestimiento de los elementos constrμctivos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

CAPITULO I DISEÑO METODOLÓGICO

Se presenta un método de construcción con Ia conformación de los elementos constructivos en los que se utilizan los materiales de Ia edificación de viviendas tradicionales de México como Io son los morteros y los ac?eros, á los cuales se Ie añadieron unas adecuaciones de mallas de acero para conformarlos. Los muros y losas tienen un diseño metodológico en los que intervienen algunos procedimientos generales de construcción de las viviendas tradicionales y otros procedimientos más que se proponen para Ia conformación de los mismos. Los elementos constructivos que intervienen en el diseño metodológico son los muros y losas las cuales se encuentran interactuando con Ia estructura de soporte a base de armaduras estructurales planas y/o armaduras estructurales tridimensionales. 1.1. Materiales básicos El aglomerado básico a utilizar de esta propuesta de construcción para recubrimiento y revestimiento de los diferentes elementos constructivos es el mortero de cemento: arena: agua, ai cual se integra el acero como refuerzo estructural.

1.1.1. El mortero El mortero utilizado para Ia conformación de los muros y losas debe ser de alta resistencia como Io es el mortero tipo I es decir un mortero con una resistencia a compresión mayor de 125 kilogramos por centímetro cuadrado, por Io tanto, los agregados utilizados para Ia producción de este aglomerado deben ser de alta calidad; fuertes, impermeables y capaces de producir una mezcla suficientemente trabajable con una relación agua-cemento mínima para lograr Ia penetración apropiada en Ia malla cimbra. El revenimiento debe estar comprendido entre doce y ocho centímetros.

1.1.2. El acero de refuerzo El acero a utilizar en este proyecto de construcción es Ia malla eiectrosoldada y Ia varilla de acero (según requerimientos del proyecto). La malla eiectrosoldada se colocara en Ia zona dispuesta para muros y losas. La varilla de acero se colocará empotrada en ambos extremos con Ia estructura de soporte en Ia zona dispuesta para las losas y en los anclajes perimetrales de Ia cadena de desplante con Ia malla eiectrosoldada del muro.

1.1.3. Cimbras Las cimbra utilizada para el colado de muros y losas, son mallas metálicas o plásticas con aberturas nominales entre uno y cinco milímetros, y cartones reciclados que actuaran como cimbra perdida, estos últimos los encontramos como material de desecho que anteriormente portaban frutas, huevos o verduras, tienen una forma cónica en su cara de contacto Ia cual podremos utilizar para permitir el anclaje del mortero fresco también pueden utilizarse cartones pianos.

1.2. Elementos constructivos Los elementos constructivos que intervienen en Ia edificación de Ia vivienda son los marcos rígidos formados por las armaduras estructurales planas y/o armaduras tridimensionales como elementos de soporte estructural (también se pueden utilizar marcos rígidos de concreto, madera o acero), los muros son propuestos como divisorios de áreas y las losas pueden ser elementos de entrepiso o de cubierta.

1.2.1. Armaduras estructurales planas La figura 1 y 2 nos muestran esquemáticamente a las armaduras planas (No. 17), las cuales son elementos estructurales prefabricados para edificación. Se propone preferentemente su uso para Ia construcción de vivienda con elementos ligeros (muros simples, muros dobles, losa plana o losa curva en un solo nivel). Estos elementos se encuentran formados por varillas de acero (No. 13), las cuales se encuentran unidas entre si por medio de soldadura estructural en sus nodos, y se pueden usar como elementos horizontales o verticales. La dimensión de este elemento constructivo dependerá del requerimiento del proyecto.

1.2.2. Armaduras estructurales tridimensionales o tridicoiumnas La figura 3 nos muestra esquemáticamente las armaduras estructurales tridimensionales o tridicoiumnas, las cuales son elementos constructivos prefabricados para edificación. Se propone su uso para Ia construcción de viviendas con elementos ligeros en uno o mas niveles utilizando los muros simples, muros dobles, losa plana y fosa curva. Estos elementos constructivos al igual que Ia armaduras planas están formadas por varillas de acero (No. 13) en sus diferentes denominaciones de acuerdo a los requerimientos estructurales, se encuentra soldadas entre si con soldadura estructural en sus nodos, Ia sección transversal propuesta es triangular (No. 1), y su longitud es variable dependiendo de los requerimientos del proyecto (No. 2).

1.2.3. Muros Los muros son elementos constructivos cuya función principal es Ia de aislar los efectos del medio ambiente actuante del interior de Ia vivienda además de dividir las áreas habitables sin intervenir en el soporte estructural, por Io que actúan como muros divisorios. Estos elementos se encuentran anclados al conjunto de estructuras de soporte estructural, se definen como muros simples y muros dobles.

1.2.3.1. Muros simples Los muros simples se muestran en las figuras 4 y 6 y están conformados por mortero de cemento: arena: agua (No. 3), una capa de malla electrosoldada (No. 4), una capa de malla cimbra (No. 5), las cuales interactúan para conformar el espesor del elemento constructivo -A-

(No.6). En las zonas expuestas a cambios volumétricos constantes es recomendable añadir fibras sintéticas al mortero para reforzar el elemento constructivo.

1.2.3.2. Muros dobles Los muros dobles se muestran en Ia figura 5 son estructuras formadas por dos muros simples (No. 6) y un hueco intermedio (No. 10). Estos muros utilizan separadores de acero (No. 12) y una cimbra de cartón (No. 9) Ia cual queda embebida en el interior del mismo y actuará como cimbra perdida. La figura 6 nos muestra el lado de colocación de Ia misma, es decir que se pondrá en el lado interior del muro (No. 7) para prever un aplanado plano apto para mejores texturizados en el lado exterior del mismo (No. 8). El espesor (No. 11) del muro dependerá de manejo termo acústico diseñado para Ia edificación.

1.2.4. Losas ligeras planas y curvas La losa de cubierta de Ia vivienda se muestra en Ia figura 7, esta conformada por mortero cemento: arena: agua (No. 3), dos capas de malla electrosoldada (No. 4), una capa de malla cimbra (No. 5) y varilla de acero (No. 13), el espesor (No. 14) final del elemento constructivo será de acuerdo a ios requerimientos del proyecto.

1.3. Procedimientos generales Las armaduras de soporte estructural, los muros y las losas, estarán interconectadas entre si de acuerdo a las normas técnicas existentes. El colado de los elementos constructivos se realizara con mortero cemento: arena: agua del tipo I.

1.3.1. Anclaje y cimbrado La adecuación de las estructuras de soporte y malla electrosoldada, en los diferentes elementos constructivos se realizará de tal manera que interactúen entre ellos formando una red de aceros. La disposición de los anclajes para muros en cadena de desplante se muestra en Ia figura 8 y se realizara por medio de varillas de acero ahogadas (No. 15) en este elemento aproximadamente a cada 30 centímetros. Las figuras 4 y 6 nos muestran como colocar Ia cimbra de cartón (No. 9), deberá colocarse de preferencia en el lado interior del muro simple, andándola con alambre recocido para fijarla, y Ia malla cimbra (No. 5) se colocara en el lecho interior del eje neutro del muro (No. 7). — O~

1.3.2. Alineamiento y plomeado El alineamiento y plomeado debe hacerse con aproximaciones milimétricas ya que por ser elementos muy esbeltos no debe permitirse un margen de error de mas de 0.50 centímetros entre los dos lados, es decir que cada cara del elemento en cuestión tendrá un desplome máximo de 0.25 centímetros sobre su eje neutro.

1.3.3. Revestimiento y recubrimiento El revestimiento de muros se realizará a mano, con tirolera, o con compresores y pistolas lanzadoras de mortero. En los muros simples el espesor promedio del revestimiento deberá ser un diámetro nominal del acero utilizado y no menor de un centímetro. En el caso de las losas se procurara que el recubrimiento mínimo de las barras de acero utilizado sea de un diámetro nominal del mismo y no menor de un centímetro y medio. La figura 9 y 10 nos muestran el revestimiento de los soportes estructurales (Nos. 1 y 17) el cual deberá estar aislado con malla cimbra (No. 5) en el área correspondiente a los muros auxiliados por materiales asfálticos o plásticos blandos (No. 16), el recubrimiento de las armaduras planas en Ia zona de Ia losa de cubierta deberá recubrirse en Ia totalidad de los aceros para conformar un elemento monolítico. La malla electrosoldada (No.4) se colocara en el eje neutro del área dispuesta para el muro simple (No. 6).

1.3.4. Curado Se propone dar un curado integral para evitar algunos efectos perjudiciales tales como contracción, agrietamiento o menor desarrollo de resistencia debidos a un secado prematuro, podrá utilizarse una membrana impermeable para cubrir Ia Superficie terminada y así evitar eficazmente Ia evaporación del agua del mortero. Este procedimiento deberá ser aplicado al menos durante los primeros siete días posteriores al colado de los elementos. Es recomendable dar un curado integral a ios elementos constructivos una vez que esté conformado el cuerpo del muro y como último procedimiento darle el acabado final.

CAPÍTULO Il PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

El mortero se utiliza como revestimiento en muros y como recubrimiento en losas, integrándose de esta manera Ia edificación con elementos constructivos ligeros con Ia capacidad de aislar el medio ambiente circundante de Ia vivienda. 2.1. Refuerzo y adecuación de aceros El acero de refuerzo utilizado en este sistema de edificación de viviendas se realiza por medio de conexiones del mismo que interactúan con las estructuras de soporte para lograr Ia estabilidad necesaria del elemento constructivo. Las adecuaciones de los aceros para conformar los muros y losas están planteados de tal manera que sean funcionales para ofrecer una seguridad durante y después del colado de los mismos.

0 2.1.1. Refuerzo

La figura 11 nos muestra como se preparan los marcos de puertas y ventanas con tramos de varilla de acero 4 ó 5 octavos de pulgada, se deberá colocar una pieza soldada para marcos simples (No. 18), y soldar dos piezas para marcos dobles (No. 19) de tal manera que se forme ^ un bastidor. Estos elementos deberán ser colocados y anclados con las mallas que se utilizaran para Ia conformación de los muros de tal forma que permanezcan alineados, plomeados y rigidizados con respecto a su eje de simetría.

El refuerzo extra utilizado para conformar una estructura firme se hará con las diferentes varillas de acero o alambrόn, con tensores diagonales, horizontales o verticales, dependiendo 0 de los requerimientos de estabilidad del muro o losa.

2.1.2. Adecuación de aceros en muros simples Las figuras 4 y 6 nos muestra el orden de colocación de Ia malfa cimbra Ia cual se pondrá en el lecho interior del muro (No. 7) y servirá para evitar el escurrimiento de mortero teniendo así 5 Ia función de cimbra. La abertura nominal de Ia malla cimbra (No. 5) deberá tener como limite mínimo un milímetro y como límite máximo dos milímetros y medio, Ia malla electrosoldada (No. 4) se pondrá en el eje neutro del muro y deberá estar en el lado exterior del muro (No. 8), servirá para tensar el muro, darle seguridad y una rigidez adecuada para permitir el colado del mismo. 0 2.1.3. Adecuación de aceros en muros dobles La figuras 5 y 6 nos muestran Ia conformación del muro doble el cual esta formado por dos muros simples, primero deberemos conformar el muro simple (No. 6) exterior, después pondremos los separadores (No. 12) del muro ajusfándolos a Ia dimensión que se requiera en espaciamiento entre muros simples (No. 11), Ia malla cimbra (No. 5) a utilizar deberá tener una abertura nominal mínima de dos milímetros y cinco milímetros como limite máximo para permitir Ia correcta penetración del mortero cemento arena (No. 3).

La figura 12 nos muestra los diferentes tipos de separadores, los cuales pueden ser de varilla de acero (No. 13), alambrón (No. 20) o malla electrosoldada (No. 4), puede usarse un solo tipo o una combinación de estos, y deberán ser aíternados en su colocación, para dar mayor estabilidad al muro. La distancia entre cada uno de ios separadores dependerá de las Q dimensiones del muro.

Para el colado del muro simple interior, se utilizara una cimbra de cartón, que deberá estar separada de Ia malla cimbra aproximadamente un centímetro o el diámetro máximo de Ia barra de acero utilizada. La cimbra de cartón debe amarrarse a las mallas que conformaran el muro. Esta cimbra actuará como cimbra perdida y nos dará et espesor esperado para Ia adecuación 5 del mortero a constituir en el elemento constructivo.

Los muros dobles podrán construirse utilizando cimbra de cartón cónico o piano en solo un muro simple o en ambos elementos dependiendo de los requerimientos del proyecto.

0 2.1.4. Adecuación de aceros en losas ligeras planas y curvas En Ia figuras 13, 14, 15, 16, 17 y 18 se muestra como colocar Ia cimbra reticular de madera Ia cual va en el sentido perpendicular de las varillas de acero (No. 13) a empotrar en Ia losa de tal manera que esta sirva de límite de flexión para las mismas, esto se logra anclando ia varilla de acero (No.13) de Ia losa en sus dos extremos de tal manera que quede empotrado (No. 24), 5 para después colocarlo con o sin algún pretensado en Ia dirección requerida y Ia deflexión programada (No. 25), para ia cimbra reticular se utiliza madera de apoyo (No. 21) y los largueros (No. 22) colocados cpmo cimbra reticular central, las varillas de acero empotrado de Ia losa (No. 13) deberán ser ancladas a Ia madera de apoyo (No. 21) por medio de trozos de varilla (No. 23) ajusfándolos a una separación cuando menos un diámetro efectivo de Ia barra de acero utilizada o un centímetro y medio para permitir su recubrimiento inferior. La primera capa de malla electrosoldada (No. 4) se pondrá en la parte superior de Ia losa para después recubrirla con mortero cemento: arena (No. 3). La varilla de acero (No. 13) se pondrá en Ia parte inferior de ia losa a una distancia pertinente para permitir el recubrimiento. La segunda capa de malla eiectrosoldada (No. 4) se colocara por debajo de (as barras de acero empotrado (No. 13). La mafia cimbra (No. 5) se cofocara por debajo de las barras de acero empotrado (No. 13) para permitir el colado monolítico, esta malia proporciona el limite del espesor total de Ia losa (No. 14) y deberá tener una abertura nominal entre uno y dos milímetros. Las mallas deberán ser previamente ancladas con alambre recocido para evitar los movimientos accidentales durante y posteriores a Ia obra. La varilla de acero a utilizar para empotramiento en las losas deberá ser preferentemente no menor de tres octavos de pulgada.

2.2. Colado de los elementos constructivos Antes de comenzar a aplicar el mortero a una estructura, debe verificarse que todas las varillas de acero y las mallas de alambre estén en posición apropiada. Los refuerzos que se utilicen deben estar libres de rebaba de laminado, grasa y otros contaminantes. Durante todo el tiempo del proceso de aplicación del mortero debe ponerse especial atención en el colocado del mismo, para evitar escurrimientos que pudieran ver afectadas las dimensiones y estructura de los muros. Pueden usarse tablas de madera para asegurar que Ia superficie este pareja, y para evitar Ia formación de prominencias o huecos entre las varillas de acero y el armazón. Después de terminar esta operación deberá aplanarse Ia superficie.

Algunos adicionantes que pueden ser utilizados para contrarrestar los efectos de agrietamiento y contracción por temperatura son las fibras sintéticas de polipropileno, estas deberán ser integradas al cuerpo del mortero en Ia cantidad especificada por el fabricante. Cada etapa planteada para el colado de los elementos constructivos deberá contar con el tiempo necesario para permitir desarrollar el fraguado inicial y así poder seguir con Ia siguiente etapa de conformación.

2.2.1. Colado de muros simples Antes de comenzar a revestir estos elementos deberá cerciorarse que los anclajes de las mallas proporcionen Ia estabilidad, el alineamiento y el plomeado pertinente para Ia conformación de los mismos.

Primera etapa La figura 19 nos muestra esquemáticamente esta etapa Ia cual deberemos comenzar por impregnar con mortero cemento: arena (No. 3) las mallas previamente dispuestas (Nos. 4 y 5), esto se logra con Ia ayuda de una tirolera, esta etapa deberá tener un espesor promedio de 5 milímetros entre los dos lados (No. 26), y no deberá ser aplanada es decir que permanecerá rustica. Segunda etapa La figura 20 nos muestra esquemáticamente esta etapa Ia cual deberemos seguir impregnando el muro con mortero cemento: arena (No. 3) por ambas caras hasta alcanzar el espesor (No. 27) de recubrimiento mínimo de aceros recomendado, esto se hará con una cuchara de albañil o con un bomba lanzadora de mortero con una presión mínima. El acabado se dejara con aplanado rustico el cual se logra con una plana de madera. Este capa de mortero deberá dejarse lista para poderse dar et acabado final al cual se Ie podrán dar los texturizados requeridos.

Tercera etapa La figura 21 nos muestra Ia conformación final del muro cuya superficie deberá ser aplanada con las texturas (No. 29) requeridas. El espesor promedio de esta capa será de 2.5 milímetros por cada cara en promedio. El muro podrá tener como espesores finales (No. 28) recomendados mínimos de 2.32 centímetros y máximos 3.00 centímetros. Aunque se puede dar Ia necesidad de ocupar otros espesores en caso de muros expuestos a grandes esfuerzos accidentales o en muros utilizados para muebles fijos, fachadas, barandales, objetos de ornatos u otros.

2.2.2. Colado de muros dobles La aplicación del mortero en un muro doble en el muro exterior es similar al muro simple, o en su defecto puede utilizarse el siguiente procedimiento de conformación tanto para muro interior como para muro exterior.

Primera etapa La figura 22 nos muestra esquemáticamente que se deberá preparar el mortero cemento: arena (No. 3) de tal manera que logre traspasar Ia malla cimbra sin llegar a escurrirse para lograr rellenar los huecos de Ia cimbra cónica o cartón plano (No. 9). Esta etapa tiene un espesor (No. 30) promedio de un centímetro como mínimo o el recubrimiento mínimo del diámetro máximo del acero utilizado, su limite se encuentra al llegar a Ia mallas (No. 4 y 5).

Segunda etapa La figura 23 nos muestra gráficamente que después de impregnada Ia malla cimbra se pondrá el mismo mortero cemento: arena (No. 3) pero con una consistencia mas sólida, de tal manera que pueda iniciarse un aplanado semiaparente. Esta capa deberá lograr su espesor de tal manera que alcance un recubrimiento (No. 27) mínimo del acero mayor utilizado o un centímetro como mínimo a partir de Ia malla electrosoldada (No. A) o del eje neutro del muro simple (No. 6).

Tercera etapa La figura 24 nos muestra que esta etapa se llevara a cabo después de que el mortero haya pasado su fraguado inicial. El espesor será de dos milímetros y medio. Este muro tiene las mismas características de su espesor (No. 28) final con el muro simple sin cimbra de cartón. Esta etapa es considerada para el acabado texturizado (No. 29) requerido, en el cual pueden emplearse adicionantes ai mortero como Io son los colores, texturizados o pinturas.

2.2.3. Colado de losas ligeras planas y curvas Para el proceso de colado de losas ligeras planas o curvas se deberán seguir tres etapas mismas que se describen a continuación:

Primera etapa La figura 25 nos muestra Ia impregnación con mortero cemento: arena (No. 3) sobre Ia malla cimbra (No. 5) con Ia ayuda de una cuchara de albañil o una tirolera, esta capa deberá tener un espespr (No. 31) promedio de cinco milímetros, y no deberá ser aplanada. Esta etapa de impregnación de mallas se realizara solo en Ia parte superior de Ia malla cimbra (No. 5).

Segunda etapa La figura 26 nos muestra como se colocara el mortero cemento: arena (No. 3) en el área dispuesta para Ia losa. Se podrán utilizar botes, cuchara de albañil o compresores con pistolas lanzadoras de mortero y trozos de varilla utilizados como escantillones para corroborar el peralte (No. 32) programado de estas dos etapas de Ia losa. En esta etapa deberá preverse un recubrimiento mínimo de aceros en Ia parte superior e inferior de un centímetro y medio o el diámetro de Ia barra de acero utilizada, deberá dejarse Ia superficie superior de este elemento con un acabado final de acuerdo a los requerimientos propios de Ia estructura.

Tercera etapa La figura 27 nos muestra Ia conformación final de Ia losa, esta etapa se realizara después de haber concluido Ia primera y segunda etapa y consiste en el apianado final en Ia parte inferior (No. 33) de Ia losa para recubrir Ia totalidad de Ia malla cimbra (No. 5) con mortero cemento: arena (No. 3), el aplanado deberá tener un espesor promedio de cinco milímetros (No. 33) en el cual se incluye el texturizado final (No. 29).

El peralte final aproximado de Ia losa ligera plana o curva es de cinco centímetros utilizando varilla de acero empotrado de tres octavos de pulgada, donde Ia cuantía de acero puede nivelarse con los diferentes calibres de malla electrosoldada en ambos lechos. La forma plana o curva de Ia losa ligera se diseñan con el modulo de elasticidad y el esfuerzo admisible del acero sin sobrepasar su limite elástico. El límite elástico nos proporcionara el radio máximo de Ia losa curva ligera, esto es considerando previamente las cargas accidentales y permanentes del elemento.

2.3. Adecuación de ductos para instalaciones Los ductos utilizados para alojar cables o transportar fluidos pueden ser adecuados en diferentes formas en muros simples, muros dobles, losas ligeras planas y curvas, y armaduras estructurales. Estas adecuaciones de ductos deberán ser colocadas antes del colado de los elementos constructivos.

2.3.1. Adecuación de ductos para instalaciones en muros simples La figura 28 nos muestra como colocar los ductos (No. 34) utilizados para las instalaciones en hidráulicas, sanitarias y eléctricas, las cuales deberán colocarse previamente en el interior del muro antes del colado del mismo. Amarrándolos firmemente en las direcciones requeridas de este modo quedaran en forma perceptible en el interior de Ia vivienda con un recubrimiento con mortero.

2.3.2. Adecuación de ductos para instalaciones en muros dobles La figura 29 nos muestra Ia manera de colocar los ductos en este elemento constructivo, los ductos (No. 34) utilizados para las instalaciones hidráulicas, sanitarias y eléctricas deberán colocarse previamente en el vació (No. 10) del muro doble al lado del muro simple del interior de Ia vivienda, después deberemos anclarlos firmemente en las direcciones solicitadas para después conformarlos con mortero.

2.3.3. Adecuación de ductos para instalaciones en losa ligera plana o curva La figura 30 nos muestra esquemáticamente Ia ubicación de los ductos (No. 34) para las instalaciones eléctricas que Ia edificación requiera, las cuales se alojaran por debajo de Ia malla cimbra (No. 5) de tal manera que quedaran perceptibles (No. 35) al igual que los muros simples para después darle el aplanado final.

2.4. Acabados El acabado final que se necesite en el muro o losa puede aplicarse después de que haya ocurrido el fraguado inicial de Ia última capa de recubrimiento del cuerpo del elemento constructivo. Si el acabado es a base de pasta de cemento, yeso, o mortero este deberá tener un espesor promedio de 0.25 centímetros por cada lado. En el acabado final de los elementos que estén expuestos a intemperie se deberá utilizar un impermeabilizante integral que garantice el aislamiento pertinente a cada caso.