Revista n11 Full

Estimados lectores:

Hemos cumplido un ciclo fundamental para este espacio de difusión investigativa, por ello estamos mirando a largo plazo, cumpliendo las metas inmediatas y extendiendo las fronteras del saber; nos hemos transformado en un referente nacional e interna-cional del nuevo conocimiento, de la discusión académica y la difusión de nuestro quehacer docente, por ello estamos satisfechos y llenos de desafíos e ideas que iremos implementando en cada uno de los números que saldrán a circulación a lo largo de los años.

En este hemos incorporado entrevistas a actores importantes del mundo de la cons-trucción, además compartimos algunos hitos significativos para nuestra Escuela como lo son la llegada de un nuevo doctor y el aporte concreto que se está brindan-do a la Comunidad de Rapa Nui, por medio de la formación en algunos aspectos fundamentales de procesos constructivos.

En esta publicación debemos destacar el aporte de los profesores Espinace, Palma, Peña, Villavicencio, Bossier, Bacconnet y Gourvés, profesores de la universidades Ca-tólica de Valparaíso y Blaise Pascal de Francia. Este artículo presenta los resultados de investigaciones realizadas con la aplicación del penetrómetro PANDA para el control de compactación en diferentes tranques de arenas de relave de la mediana minería del cobre, revisa sus ventajas económicas y la rapidez de ejecución de los ensayos, este estudio abre nuevas perspectivas para el análisis de la variabilidad de las propie-dades geotécnicas de este tipo de materiales y estima de manera más precisa el riesgo de licuefacción y la estabilidad mecánica. Los resultados obtenidos confirman que el equipo PANDA es una alternativa eficiente e innovadora para el control de compacta-ción de estos depósitos.

Este, junto a ocho artículos, conforman esta 11ª edición, entregando al lector una variada gama de investigaciones y nuevos conocimientos que nos ayudan a seguir avanzando en el desarrollo de nuevas tecnologías para la construcción.

Una vez más agradecemos su preferencia e interés, además le invitamos a contri-buir activamente en el mejoramiento de este importante medio de comunicación académica.

Atentamente,

r e v i s t a d e l a c o n s t r u c c i ó n

Dr. Miguel Andrade G.Editor Responsable

Revista de la ConstrucciónEscuela de Construcción Civil

Pontificia Universidad Católica de Chile

Comité Editorial:

CRISTIÁN PIERA GODOY: Director de la Escuela de Construcción Civil de la Pontificia Universidad Católica de Chile, Profesor titular de la Escuela de Construcción Civil, Pontificia Universidad Católica de Chile.

OLADIS MARICI TROCONIS DE RINCÓN: Ingeniero Químico, Magíster en Corrosión, Universidad del Zulia, Venezuela, Consultora de la Gobernación del Estado de Zulia, Venezuela.

VÍCTOR MANUEL JARPA: Constructor Civil, Pontificia Universidad Católica de Chile, Consejero de la Cámara Chilena de la Construcción.

JOSÉ CHARÓ CHACÓN: Constructor Civil, Pontificia Universidad Católica de Chile, Profesor de la Escuela de Construcción Civil, Universidad Andrés Bello.

JOSÉ CALAVERA RUIZ: Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, Ingeniero Técnico de Obras Públicas.

MANUEL RECUERO: Doctor en Ciencias Físicas, Universidad Autónoma de Madrid, España, Profesor Titular, Universidad Politécnica de Madrid, E.T.S.I Industriales, España.

ANDRÉ DE HERDE: Ingeniero Civil, Arquitecto, Université Catholique de Louvain, Bélgica, Profesor Ordinario, Decano Facultad de Ciencias Aplicadas de la Universidad Católica de Lovaina, Bélgica.

LEONARDO MEZA MARÍN: Constructor Civil, Pontificia Universidad Católica de Chile, Profesor Adjunto, Doctor en Ingeniería Acústica, Universidad Politécnica de Madrid.

CARLOS BOSIO MATURANA: Ingeniero Civil, Universidad de Buenos Aires, Argentina, Máster en Dirección de Empresas Constructoras e Inmobiliarias (MDI), Universidad Politécnica de Madrid.

JAVIER RAMÍREZ: Licenciado en Arquitectura, Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México, Doctor (c) en Arquitectura, Unidad de Postgrado de Arquitectura, UNAM, México.

MIGUEL ANDRADE GARRIDO: Doctor en Ciencias de la Educación, Pontificia Universidad Católica de Chile, Profesor Adjunto y Coordinador de Investigación y Publicaciones de la Escuela de Construcción Civil de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Director

CRISTIÁN PIERA GODOY

Editor Responsable

MIGUEL ANDRADE GARRIDO ([email protected])

Comité Asesor:

FELIPE VIDAL S.LEONARDO MEZA M.

MARCELA BUSTAMANTE S.

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SumarioEfecto de la temperatura de curado sobre la hidratación y resistencia de pastas de cemento con escoria granulada de alto hornoC. Castellano - V. L. Bonavetti, E. F. Irassar / Argentina

Modelo Simplificado de Valoración de Aislamiento Acústico de Viviendas Frente a Ruido ExteriorLeonardo Meza Marín / Chile - Manuel Recuero López / España

Permeabilidad planar en productos geosintéticosLuis Delbono - Enrique Fensel - Gerardo Botasso / Argentina

Nueva alternativa para el control de compactación de tranques de relave. El penetrómetro PANDAR. Espinace - J. Palma - A. Peña - G. Villavicencio / Chile - D. Bossier - C. Bacconnet - R. Gourvés / Francia

Antecedentes para una evaluación de la satisfacción residencial de los beneficiarios del Fondo Solidario de Vivienda (FSV)Miguel Andrade G. - Carlos Aguirre N. - María Elena Mora Z. / Chile

Factores que inciden en el Índice de Regularidad Internacional (IRI) de caminos no pavimentados: Influencia de las precipitacionesJosé Pedro Mery - Mauricio Pradena - Felipe Sanzana / Chile

Calidad del aire en cuatro ciudades de Michoacán, México: Su efecto sobre materiales de construcciónE. Alonso - W. Martínez - J. C. Rubio - F. Velasco - H. L. Chávez - M. Ávalos - C. Lara - E. Cervantes / México

Alcances de la normativa en Chile para la determinación de la sobrecarga de nieve en edificios y estructurasJosé Pedro Mery - Benjamín Navarrete / Chile

Reparación de muelles para garantía de su seguridad y durabilidadAntonio Carmona - Thomas Carmona - Tiago Carmona / Brasil

Acústica en las viviendasEntrevista a Leonardo Meza, doctor en Acústica

Profesores de la UC viajaron a Isla de Pascua a realizar cursos de capacitación en construcción

“El mercado inmobiliario ha sido muy rezagado en lo que es incorporación de tecnologías, estudios de mercado y en la profesionalización de la venta”Entrevista a Cristián Maturana, gerente general de Portal inmobiliario

Construyendo nuevas perspectivas para el futuroHolcim Awards para proyectos de construcción sostenible

Titulados 2007

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Revista de la ConstrucciónVolumen 6 No 2 - 2007

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Effect of Curing Temperature

on Hydration and Strength

of Cement Paste with

Granulated Blast-furnace Slag

Efecto de la Temperatura de Curado sobre la Hidratación y Resistencia de Pastas de Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno

Autores

C. CASTELLANO, V. L. BONAVETTI,E. F. IRASSAR

Departamento de Ingeniería Civil - Facultad de IngenieríaUniversidad Nacional del CentroB7400JWI - Olavarría - Argentina Tel/FAX 02284-451055

email: [email protected]

Fecha de recepción

Fecha de aceptación

14/08/07

05/09/07

páginas: 4 - 15 [ 5 Revista de la ConstrucciónVolumen 6 No 2 - 2007

[C. Castellano - V. L. Bonavetti - E. F. Irassar]

En este trabajo se evalúa la influencia de la temperatura de curado (20, 40 y 60 ºC) sobre la resistencia mecánica de pastas con contenido variable de esco-ria granulada de alto horno (0 a 80 %) elaboradas con relación agua/material cementante de 0,40. La evolución de la hidratación se estudió a través del análisis de los compuestos de hidrata-ción por DRX y el contenido de agua no evaporable. La resistencia mecánica se

In this work the effect of curing temperature (20, 40 and 60 ºC) on mechanical strength of cement paste with different proportion of granulated blast-furnace slag (0 to 80 %), is evaluated. Pastes were prepared with water/cementitious material (w/cm) ratio equal 0,40. The evolution of hydration was determined following the evolution of hydration products using XRD analysis and evaluated the

evaluó empleando un diseño de experi-mentos central compuesto centrado.

Los resultados obtenidos indican que a medida que aumenta el contenido de escoria en el cemento mezcla, se incrementa la resistencia y el contenido de agua no evaporable y disminuye la cantidad de hidróxido de calcio de la pasta cuando la temperatura de curado aumenta.

content of non evaporable water. Mechanical strength was evaluated t rough wi th cent ra l compos i te experimental design.

When i n c r ea se the con ten t o f granulated blast-furnace slag and curing temperature, the results shows that mechanical strength and non evaporable water increase, while the calcium hydroxide content decrease.

Abstract

Key words: portland cement, granulated blast furnace slag, mechanical strength, XRD, non evaporable water, thermal activation.

Palabras clave: cemento portland, escoria granulada de alto horno, resistencia me-cánica, DRX, agua no evaporable, activación térmica.

Resumen

[6 ] Revista de la ConstrucciónVolumen 6 No 2 - 2007

páginas: 4 - 15 C. Castellano - V. L. Bonavetti - E. F. Irassar]

Introducción

El desarrollo de resistencia de un cemento con medio o alto contenido de escoria depende del efecto filler y de la reacción de la adición. Cuando las partículas de escoria son molidas finamente se dispersan dentro de la matriz produciendo un gran número de sitios de nucleación para la precipitación de los productos de hidratación del cemento portland, acelerando su reacción inicial [1]. Sin embargo, este efecto físico no puede compensar al efecto de dilución y los hor-migones con medio y elevado contenido de escoria registran bajas a muy bajas resistencias iniciales [2]. Con el transcurso de la hidratación y la reacción de la adición se produce una matriz más densa y homogénea. Complementariamente, se reduce el efecto pared en la zona de transición entre la matriz y el agregado, densificando la microestructura y au-mentando las propiedades mecánicas y durables del hormigón [3]. En general, la escoria que usualmente se emplea tiene una superficie específica Blaine de 350 a 500 m2/kg, en consecuencia presenta hasta los 3 días una muy baja contribución con la resis-tencia; alguna contribución entre los 3 y 14 días y una contribución considerablemente mayor a edades posteriores [4].

Uno de los argumentos que más se emplea en la prác-tica para limitar el uso de los hormigones con elevado contenido de escoria es su baja resistencia inicial. Sin embargo, este hecho puede mitigarse a partir del aumento de la velocidad de reacción de la escoria a través de su activación térmica, física o química.

Con el curado a alta temperatura, se acelera la ga-nancia de resistencia de la escoria, debido a que los hidróxidos alcalinos del cemento tienen mayor solu-bilidad y en consecuencia se incrementa la reacción inicial de la adición [4]. En este sentido, Escalante et al. [5,6] han determinado que la reactividad y la resistencia de las pastas con escoria se incrementa con la temperatura de curado. En pastas de cemento con escoria (30%) hidratadas a temperaturas de 10, 30 y 50 ºC, han observado que al cabo de los 28 días la cantidad de escoria reaccionada es de 30, 35 y 42 %, respectivamente. Este comportamiento es atribuido no solo a la mayor cantidad de escoria que reacciona, sino también a la microestructura más densa de los productos de hidratación y a una estructura de poros más discontinua [7].

Adicionalmente, Miura e Iwaki [8], observaron que la temperatura de curado también depende de la finura de la escoria, así cuando la escoria es muy fina (800 m2/kg), no es necesario activarla térmicamente para aumentar la resistencia inicial, debido a que el menor tamaño de partículas produce en sí mismo un aumento de la velocidad de hidratación [9]. Sin embargo, cuando la escoria tiene una finura conven-cional (400 m2/kg) es necesario un aumento en la temperatura de curado para alcanzar una adecuada resistencia inicial en el hormigón [10].

En este trabajo se estudia la influencia de la tempe-ratura de curado (20, 40 y 60 ºC) sobre la resistencia mecánica de pastas con escoria granulada de alto horno (0 a 80 %) y su efecto sobre el mecanismo de hidratación.

Parte experimental

Cemento: Para la realización de los ensayos se uti-lizó un cemento portland sin adiciones (CPN, IRAM 50000), con una composición mineralógica de 62% de C3S, 14% de C2S, 0% de C3A y 16% de C4AF, categoría resistente CP40 (f´c > 40 MPa a 28 días ensayados sobre prismas de morteros ISO-RILEM). La composición química y las propiedades físicas de este material se muestran en la Tabla 1.

Escoria granulada de alto horno: La escoria granu-lada de alto horno (E) presentó un módulo químico (C+M+A/S) de 1,76. Su análisis por DRX mostró solo

una pequeña proporción de materiales cristalinos (melilita) en 2θ = 30,0º (d: 3,00), evidenciando el rápido enfriamiento al que fue sometida (Figura 1). La composición química y las propiedades físicas se informan en la Tabla 1.

Cementos mezclas estudiados: Los cementos con adiciones se obtuvieron por reemplazos variables de cemento CPN por escoria. Los contenidos estudiados fueron 0, 20, 40, 60 y 80 %, definiendo así cementos mezclas con un rango de medio a alto contenido de adiciones.

Proporciones de las mezclas: Con los cementos mezclas antes descritos se elaboraron las pastas



empleando como agua de mezclado agua destilada. La relación agua/material cementante (a/mc) fue en todos los casos de 0,40. Las pastas de cemento mezcla se identifican con el término CPN más (+) el contenido de escoria incorporado.

Moldeo y curado de las pastas: Las pastas fueron colocadas en moldes de 25 x 25 x 282 mm y com-pactadas en dos capas de 25 golpes cada una.

Inmediatamente los moldes fueron cubiertos con un film plástico dividiéndose en tres grupos y se colocaron a 20, 40 y 60 ºC con una variación ± 1ºC. Después de 24 horas las probetas se retiraron de los moldes, se colocaron en recipientes herméticos y se curaron, con agua saturada con cal en el caso de las pastas con CPN y solo con agua en el caso de las pastas con escoria.

El volumen de agua de curado se mantuvo compren-dido entre 3,5 y 4,0 el volumen de las probetas. Cada grupo de probetas fue curado a las temperaturas an-tes mencionadas, permaneciendo a esa temperatura hasta las edades de estudio (2, 7, 28 y 90 días).

Cemento portland, CPN Escoria granulada de alto horno, E

SiO2 20,98 34,07

Al2O3 3,46 11,95

Fe2O3 5,23 1,04

CaO 63,52 38,58

MgO 0,86 9,54

SO3 2,35 0,84

K2O 0,95 0,41

Na2O 0,09 0,15

Pérdida por calcinación 2,12 1,30

Densidad 3,10 2,95

Retenido sobre tamiz, %

75 µm (#200) 0,30 0

45 µm (#325) 0,11 0,9

Parámetro de posición, x’ (µm)a 14,50 19,87

Parámetro de homogeneidad, nb 1,20 1,04

a Diámetro característico de la distribución de tamaños de partículas, obtenido a una masa acumulada de 63,2%b Pendiente de la curva de distribución del tamaño de las partículas que representa el ancho de la misma

TABLA 1 Composición química y propiedades físicas de los materiales

FIGURA 1 Difractograma de la escoria granulada de alto horno, 1. Melilita

Resistencia a compresión: La resistencia se evaluó sobre probetas prismáticas, con una sección transversal de 25 x 25 mm. Los resultados informados correspon-den al promedio de seis determinaciones por edad.



Resistencia a flexión: La resistencia a flexión se determinó sobre probetas de 25 x 25 x 85 mm. El sis-tema de carga empleado fue simplemente apoyada cargada al centro de la luz, con una luz entre apoyos de 65 mm. El resultado informado corresponde al promedio de tres determinaciones por edad.

Agua no evaporable: Para estimar el progreso de la hidratación se analizó el contenido de agua no evaporable de acuerdo al procedimiento propuesto por Powers [11], asumiendo que la totalidad de la escoria reacciona para producir CSH.

Difracción de Rayos X (DRX): Las determinaciones se realizaron con un difractómetro Philips X’Pert equipado con monocromador de grafito, usando ra-diación CuKα, y operando a 40 kV y 20 mA. El regis-tro se realizó a una velocidad de 2°/min y el intervalo de paso fue de 0,02°. El análisis semicuantitativo del hidróxido de calcio (CH) se realizó integrando el área bajo el pico de 2θ = 18,09º, d = 4,90 nm.

Diseño de experimentos: Con el fin de evaluar al cemento con adiciones y a la temperatura de curado como un sistema de variables interrelacionadas, se adoptó un diseño de experimentos central com-puesto centrado [12], en el cual las dos variables experimentales son los porcentajes de reemplazo del cemento por escoria (x1) y la temperatura (x2). La Figura 2 muestra el dominio definido por los puntos experimentales (•) y los puntos de ajuste (•) del diseño de experimentos adoptado. A partir de este sistema la resistencia mecánica se determinó por el análisis de las superficies de respuesta. La ecuación del modelo está dada por la ecuación 1.

Y= β + β1 x1 + β2 x2 + β3 x12 + β4 x2

2 + β5 x1 x2(ecuación 1)

FIGURA 2 Dominio de los cementos con adiciones estudiados

Edad, días

Coeficientes resistencia a compresiónR²

Coeficientes resistencia a flexiónR²β β1 β2 β3 β4 β5 β β1 β2 β3 β4 β5

2 55,3 -0,67 -0,51 0,01* 7,30* 9,16* 0,98 11,5 -0,09 -0,19 -0,19* 2,21* 1,45* 0,97

7 53,0 -0,46 0,45 -3,25* -6,99* 9,88* 0,97 11,4 -0,03 -0,08 -1,15* 0,58* 1,81 0,94

28 71,8 0,06 -0,06 -6,76* -2,51* 6,70* 0,97 11,1 0,04 -7,7* -1,34* -0,31* 1,27* 0,86

90 79,6 0,36 -0,21 -1,0* -1,41* 7,10* 0,92 12,8 0,06 -0,02 -1,60* -0,48* -1,41* 0,90

TABLA 2 Coeficientes estimados a partir del método de mínimos cuadrados y R2

(*) El número informado * 10-3

Donde, Y: es la resistencia a compresión o a flexión a una edad determinada, x1 y x2: son las variables experimentales y β,..., β5: son los coeficientes esti-mados a partir del método de mínimos cuadrados que se informan en la Tabla 2.

El coeficiente R2 fue mayor a 0,86 indicando una buena correlación entre los valores experimentales y calculados. La máxima diferencia entre la resisten-cia a compresión experimental y calculada fue de ± 4,5%, mientras que esta diferencia para la resis-tencia a flexión fue de ± 8,3%.



Presentación de resultados

Resistencia a compresión: La Figura 3 muestra las curvas de isorrespuestas de la resistencia a compre-sión de las pastas estudiadas. A 2 días (Figura 3a) cuando la temperatura de curado es de 20 ºC se puede ver la importante pérdida de resistencia que se produce a medida que aumenta el contenido de escoria en el cemento. Así, la pasta CPN registra una resistencia de 46,1 MPa, la pasta CPN+40E 28.9 MPa

(pérdida de 37%), mientras que la pasta CPN+80E solo alcanza 9,2 MPa (pérdida de 80%). También, se puede observar con facilidad que a medida que la temperatura de curado aumenta se registra un aumento en la resistencia de todas las pastas y que este incremento es más importante a medida que el contenido de escoria en el cemento mezcla aumenta. Los incrementos de este parámetro obtenidos entre las temperaturas de 20 y 60 ºC fueron 24, 52, 126 y 300 % para las pastas CPN+20E, CPN+40E, CPN+60E y CPN+80E, respectivamente.

FIGURA 3 Curvas de isorrespuestas de la resistencia a compresión de los morteros.a) 2 días, b) 7 días, c) 28 días y d) 90 días



Entonces la activación térmica de la escoria permite obtener a 2 días pastas con similar resistencia (zona delimitada por las curvas de isorrespuestas de 43 y 47 MPa) a la registrada por el cemento CPN (20ºC) con hasta 60% de escoria y una temperatura de cu-rado de 60 ºC. Además, también produce una mayor ganancia de la resistencia para elevados contenidos de adición dado por el aumento en la velocidad de reacción de la misma.

A 7 días (Figura 3b), las pérdidas de resistencia a 20 ºC de las pastas con escoria son menores a las regis-

tradas a 2 días. Esto es; la pasta CPN+40E presenta una resistencia 30% menor a la alcanzada por la pasta CPN, mientras que este valor para la pasta CPN+80E es de 68%. El cambio en la pendiente de las curvas de isorrespuestas indica que la ganancia de resistencia de las pastas con escoria dada por el aumento en la temperatura de curado también resulta menor. Aún así, la pasta CPN+80E registra una resistencia 88% mayor entre las temperaturas de 20 y 60 ºC.

A 28 días (Figura 3c) se produce un giro de la super-ficie de respuesta trasladándose la zona de máxima

FIGURA 4 Curvas de isorrespuestas de la resistencia a flexión de los morteros.a) 2 días, b) 7 días, c) 28 días y d) 90 días



resistencia a valores de x1 y x2: 20% y 20 ºC, po-niendo en evidencia la disminución de la resistencia alcanzada por la pasta CPN cuando la temperatura de curado se incrementa.

Un comportamiento similar se registra a los 90 días (Figura 3d) y la línea correspondiente a 76 MPa contiene a las pastas con valores de 2% < x1 < 50% que alcanzan una resistencia superior a la obtenida por la pasta CPN.

Resistencia a flexión: La Figura 4 muestra las curvas de isorrespuestas de la resistencia a flexión de las pastas estudiadas. A 2 días (Figura 4a) el contorno de las curvas presenta un comportamiento similar al registrado por la resistencia a compresión, pues cuando la temperatura de curado es de 20 ºC se produce una disminución de la resistencia con el au-mento en el contenido de escoria, alcanzando a ser del orden del 63% para la pasta CPN+80E. Mientras que cuando la temperatura de curado es mayor, las pastas con escoria registran menores pérdidas de

resistencia con respecto al valor alcanzado por la pasta CPN. Así, para las temperaturas de 40 y 60 ºC en las pastas con CPN+80E, esta disminución es del orden del 51 y 16 %, respectivamente.

A 7 días (Figura 4b), se puede observar que la re-sistencia de la pasta CPN a 20 ºC puede alcan-zarse con hasta 25% de escoria en el cemento, mientras que si la temperatura de curado es de 60 ºC, esta resistencia puede lograrse con valores de 15% < x1 < 55% (zona delimitada por la curva de 9,5 MPa). Esto pone en evidencia la importante ac-tivación de la adición que produce la temperatura de curado.

A 28 y 90 días (Figuras 4c y d), las curvas de isorres-puestas giran y tienden a ser paralelas a la variable x2, indicando que la resistencia de las pastas a estas edades es prácticamente independiente de la tempe-ratura de curado. Valores de resistencias mayores al obtenido por la pasta CPN a 20 ºC pueden alcanzarse con hasta 60% de escoria.

Discusión de los resultados

La temperatura de curado modifica la velocidad de hidra-tación del cemento y de la escoria y esto tiene un efecto directo sobre la resistencia del cemento mezcla.

En la Figura 5a se muestra la evolución del agua no evaporable de la pasta CPN con diferentes tem-

peraturas de curado. En la misma puede observar-se que a 2 y 7 días se produce un incremento de este parámetro con el aumento de la temperatu-ra de curado, mientras que este comportamiento tiende a revertirse a partir de los 28 días. Así, a 90 días la pasta curada a 20 ºC registra un con-tenido de agua no evaporable 7 y 11 % mayor que el obtenido en las pastas curadas a 40 y 60 ºC, respectivamente.

FIGURA 5 Agua no evaporable de las pastas a distintas temperaturas de curado.a) CPN, b) CPN+40E, c) CPN+80E

a) b) c)



Los productos de hidratación detectados por DRX en la pasta CPN fueron CH y ettringita (Figura 6). La disminución en la intensidad del pico de CH a partir de los 7 días entre las temperaturas de 20 y 60 ºC, corrobora la menor hidratación alcanzada por el cemento cuando la temperatura de curado aumenta (Tabla 3).

Este comportamiento puede ser atribuido a que el incremento de la temperatura acelera las reaccio-nes químicas de la hidratación del cemento CPN, aumentando la resistencia temprana de la pasta. Sin embargo, una rápida hidratación inicial puede generar una microestructura menos homogénea con un elevado porcentaje de poros y una disminución de la hidratación a edades más avanzadas [5] debido a que la acumulación de los productos de hidratación

sobre los granos de cemento anhidro retrasa su hidratación posterior [13], generando una menor ganancia de la resistencia de la pasta de cemento a edades avanzadas (ver Figuras 3c y d, 4c y d).

Por otra parte, en trabajos previos [14, 15] con tem-peraturas de curado de 20 ºC se ha demostrado que la incorporación de escoria al cemento produce un aumento en el contenido de agua no evaporable en las primeras edades, debido al efecto filler; y en las edades más avanzadas dado por la hidratación de la adición.

Sin embargo, para elevados contenidos de escoria en el cemento, el efecto físico no puede compensar el efecto de dilución del mismo producido por la menor cantidad de material inicialmente reactivo, generán-dose una disminución en el contenido de agua no evaporable y en la resistencia mecánica a medida que se incrementa el contenido de escoria [16].

Esto puede observarse en la Figura 5 comparando las curvas de agua no evaporable a 20 ºC de las pastas CPN, CPN+40E y CPN+80E.

A 2 días, con una temperatura de curado de 20 ºC, las pérdidas de agua no evaporable de las pastas CPN+40E y CPN 80E son del 30 y 55 %, con respecto a la pasta CPN. Estos resultados permiten justificar la pérdida de resistencia que registraron las pastas con escoria (ver Figura 3a y 4a).

FIGURA 6 DRX de la pasta CPN a 2, 7, 28 y 90 días.E: ettringita, CH: hidróxido de calcio

FIGURA 7 DRX de la pasta CPN+80E a 2, 7, 28 y 90 días.E: ettringita, CH: hidróxido de calcio, HT fase similar a

hydrotalcita

Edad, días

Pasta CPN Pasta CPN+80E

20 ºC 60 ºC 20 ºC 60 ºC

2 33,92 41,96 11,19 3,04

7 52,26 45,59 8,43 2,50

28 58,52 49,19 6,85 1,76

90 59,93 49,35 5,13 1,19

TABLA 3 Análisis semicuantitativo del pico de CH (2θ: 18,09°, d: 4,90 nm) en cps



No obstante, cuando se incrementa la temperatura de curado las pastas con escorias registran importan-tes aumentos en el contenido de agua no evaporable (Figuras 5b y c).

Así, a 2 días el agua no evaporable de la pasta CPN+40E crece 30 y 58 % para las temperaturas de 40 y 60 ºC con respecto a la registrada a 20 ºC, mien-tras que estos incrementos para la pasta CPN+80E son del 46 y 84 %.

Adicionalmente, los compuestos de hidratación de-tectados por DRX en la pasta CPN+80E fueron CH, ettringita y una fase similar a la hydrotalcita [17] (Figura 7), con menor cantidad de CH cuando la temperatura de curado fue de 60 ºC (Tabla 3). El aumento en el contenido de agua no evaporable y la disminución del pico de CH (compuesto consumi-do durante la hidratación de la escoria) justifica el importante incremento de la resistencia inicial que tienen los cementos con escoria a medida que au-menta la temperatura. Esto puede deberse a que la temperatura aumenta la solubilidad de los hidróxidos alcalinos [4] y la velocidad de reacción de las fases componentes del cemento generando una mayor disponibilidad de hidróxidos que acelera la hidrata-ción inicial de la escoria [17, 18]. No obstante, este incremento no solo es debido a la mayor cantidad de escoria que ha reaccionado, pues algunos autores [6, 7] también lo atribuyen a la microestructura más densa de los productos de hidratación y a la obten-ción de una estructura de poros más discontinua.

Para la pasta CPN+40E, entre los 7 y 90 días no se ve-rifican diferencias muy importantes en el contenido de agua no evaporable obtenido entre 40 y 60 ºC (Figura 5b). Mientras que para la pasta CPN+80E entre las edades de 7 y 28 días siempre se producen aumentos considerables del agua no evaporable con el aumento de la temperatura (en el orden de 20%). A 90 días este aumento es de menor magnitud alcanzando a ser solo de 6 % (Figura 5c). Este comportamiento puede atribuirse a que la temperatura de curado óptima de un cemento con escoria también depende de las proporciones relativas entre el cemento y la adición, debido a que estos materiales responden diferencial-mente a las variaciones de temperatura de curado.

Una elevada temperatura de curado aumenta el grado de hidratación inicial de los compuestos del cemento, pero este comportamiento se revierte a edades avanzadas. En tanto que la escoria requiere

una mayor energía de activación y de acuerdo a la fórmula de Arrhenius la temperatura produce un incremento en su reacción a todas las edades estu-diadas [2].

Entonces, como regla general se puede adoptar que a medida que aumenta el contenido de escoria la temperatura de curado debe incrementarse para acelerar su hidratación y aumentar la resistencia del cemento mezcla.

Por último, la Figura 8 muestra que independiente-mente de la temperatura de curado, la incorporación de escoria al cemento produce un incremento en la relación entre la resistencia a flexión y la resistencia a compresión [2].

El aumento en la compacidad de la matriz [4], es la responsable de este comportamiento, pues la canti-dad de CH presente en la pasta disminuye a medida que aumenta el contenido de escoria, por el efecto de dilución del cemento y por el consumo de este producto durante su hidratación.

Así para una resistencia a compresión de 45 MPa, la resistencia a flexión alcanzada por la pasta con escoria es 12% mayor que la registrada por la pasta CPN.

FIGURA 8 Relación entre la resistencia a compresión y flexión de las pastas estudiadas



Conclusiones

De acuerdo a los resultados obtenidos en las pastas de cemento con contenidos variable de escoria cu-radas a diferentes temperaturas se puede concluir que:

• A temprana edad, la activación térmica de la es-coria permite obtener resistencias mecánicas simi-lares a la registrada por la pasta CPN, empleando cementos con elevados contenidos de adición.

• La incorporación de escoria al cemento produce un incremento en la relación entre la resistencia a flexión y la resistencia a compresión.

• La temperatura de curado óptima del cemento con escoria para alcanzar una determinada evolución de la resistencia dependerá de las proporciones de cemento y escoria, considerando que a medida que aumente el contenido de adición se deberá incrementar la temperatura de curado del cemen-to mezcla.

Agradecimientos

Los autores del trabajo quieren agradecer a la em-presa Loma Negra CIASA por la provisión de los materiales para realizar el estudio.



Referencias

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16 ]

Simplified Model for

Acoustics Insulation to

Outdoors Noise in Dwellings

Modelo Simplificado de Valoración de Aislamiento Acústico de Viviendas Frente a Ruido Exterior

Autores

LEONARDO G. MEZA MARÍN Doctor en Ingeniería Acústica, Universidad Politécnica de Madrid.Académico Escuela de Construcción CivilPontificia Universidad Católica de Chile


MANUEL RECUERO LÓPEZ Doctor en Ciencias Físicas, Universidad Autónoma de Madrid.Grupo de Investigación en Instrumentación y Acústica Aplicada (I2A2).Universidad Politécnica de Madrid. INSIA - Campus Sur UPM.Ctra. Valencia km. 7, 28031 – Madrid, España


Fecha de recepción


27/08/07

21/09/07


[Leonardo Meza M. - Manuel Recuero L.]

En los últimos años se ha comenzado a incluir en la legislación internacional de construcción de viviendas la exigencia de requisitos mínimos de aislamiento acústi-co, los cuales en algunos casos se basan en la utilización de soluciones construc-tivas aprobadas previamente por la auto-ridad correspondiente [1,2] o se exige el cumplimiento de las disposiciones legis-lativas mediante la realización de ensayos en las viviendas cuando se ha terminado la construcción [2,3]. Este camino obvia-mente es el más preciso para cuantificar el aislamiento acústico de una vivienda nueva, pero la realización de ensayos in situ tiene un alto costo que repercute en el comprador de la vivienda.

En este trabajo se presenta un proced-imiento simplificado de medición del

During the last years, the demand of sound insulation basics requirements has been included in the international legislation of house construction. This requirements are in some cases, based on the utilization of constructive solutions previously approved by the corresponding authority [1, 2] and in other cases the fulfillment of the legislative provisions are demanded by testing the dwellings when the construction is finished [2, 3]. This is the most suitable way in order to quantify more accurately the sound insulation of a new dwelling, but doing this test in-situ has an elevated cost that affects on the dwelling buyer.

In this paper a simplified measurement method of dwellings sound insulation

aislamiento acústico de viviendas a ruido exterior, el cual cumple con un están-dar de precisión de ingeniería que se ha generado a partir de 400 ensayos de acuerdo a la normativa de medida ISO 140 [4,5] realizados en viviendas tanto unifamiliares como colectivas, lo que per-mite simplificar los ensayos con un alto grado de precisión en sus resultados.

El método considera una estimación de la absorción sonora del recinto a partir del volumen y de su destino, y la determinación del número de puntos de medida necesarios para caracterizar adecuadamente el ambiente sonoro interior, con la precisión que se desee, obtenido a partir de un análisis de vari-anza del nivel sonoro según el volumen del recinto.

on exterior noise is presented, which fu l f i l l an engineer ing prec is ion standard, that has been generated from 400 tests in accordance with the measurement regulation ISO 140 [4, 5] made on both collective and single-family dwellings, which allows to simplify the tests with a high level of precision in its results.

This method considers an estimation of the precinct’s sound absorption from the volume and its destination, and the determination of the number of points of measurements needed to characterize the indoor sound environment, with the desired precision, obtained form a sound level variance analysis according to the volume of the precinct.

Abstract

Key words: acoustics, insulation, dwellings.

Palabras clave: acústica, aislamiento, viviendas.

Resumen


páginas: 16 - 25 Leonardo Meza M. - Manuel Recuero L.]

1. Número de puntos de medida necesarios para la caracterización del

nivel sonoro en los recintos

El campo sonoro en el interior de un recinto varía entre un punto y otro debido, por una parte, a la reflexión y absorción que se produce en paredes y elementos que se encuentran en su interior, y por otra, a la forma geométrica del recinto [6]. Debido a esto, para su caracterización es necesario realizar un muestreo del nivel sonoro en el espacio mediante diferentes posiciones de micrófono fijo o realizando un recorrido por el espacio con un micrófono móvil.

La cantidad de puntos de medida necesaria con mi-crófono fijo, para caracterizar el nivel sonoro en el interior de los recintos, varía según la metodología de ensayo utilizada, conforme a diferentes métodos normalizados. Así encontramos que la norma france-sa AFNOR [7] define que el muestreo se debe llevar a cabo con un solo punto de medida. En la normativa ISO de ensayos acústicos de la serie 140 [4,5] define que se debe caracterizar el sonido en base a cinco puntos de medida con micrófono fijo, y la normativa ASTM [8,9] indica que se deben realizar 6 medidas de nivel sonoro en cada recinto.

En aquellos ensayos que se utiliza la opción de mi-crófono móvil se realiza el promediado espacial y temporal mediante un barrido que abarca el mayor espacio posible del recinto en estudio, pero este es un instrumental de poco uso por su elevado costo y su utilización se ha restringido a ensayos de labo-ratorio [4,5].

En este estudio se analiza la medida del nivel sonoro en recintos, en función de su volumen, así como la dispersión existente entre medidas y la calidad de la medida según el número de puntos utilizados para realizar el ensayo de modo de identificar el número adecuado de puntos de medida que garantice la ca-lidad de los resultados según la precisión requerida. Se presenta la dispersión obtenida en cada banda de frecuencias en ensayos in situ realizados con 10 puntos de medida. Por otra parte se analiza la acep-tación de ensayos con menor número de puntos de medida en base a criterios estadísticos.

1.1 Medidas realizadas

Para llevar a cabo este trabajo se realizó una campa-ña de medidas de nivel sonoro en salones y dormi-torios de viviendas unifamiliares y edificios, donde se registraron 10 medidas de nivel sonoro en cada uno de los recintos. Se definieron intervalos de vo-lumen de 10 m3 cubriendo el rango de 10 m3 a 110 m3 y se trabajó con 10 ensayos por cada uno de los rangos, con un total de 100 ensayos realizados. De esta manera, se asume que quedan representados la gran mayoría de dormitorios y salones de diseño arquitectónico tradicional.

Las medidas fueron realizadas conforme a las dis-posiciones de la norma internacional UNE-EN ISO 140 partes 4 y 5 de ensayos in situ [4,5], las cuales señalan que se debe realizar al menos 5 medidas de nivel sonoro en cinco posiciones que no deben estar a menos de 0,7 m entre posiciones de micrófono, 0,5 m entre cualquier posición del micrófono y bordes del recinto o difusores, y 1,0 m entre cualquier posi-ción del micrófono y la fuente acústica. Las medidas se realizaron en bandas de tercio de octava desde 100 a 5.000 Hz.

1.2 Instrumental utilizado

La campaña de medidas acústicas se realizó con equipamiento específico para medidas de campo: Fuente Sonora Sonómetro modelo 2260, Micrófono Prepolarizado modelo 4189, Amplificador modelo 2716, Calibrador modelo 4231, todos marca Brüel & Kjaer, Ecualizador 131, marca DBX, Equipo Microfó-nico Inalámbrico WMS 4000, marca AKG y Medidor de Condiciones Ambientales. Los equipos fueron calibrados en laboratorios autorizados.

1.3 Resultados obtenidos

El nivel sonoro resultante en cada uno de los ca-sos está determinado por el nivel sonoro medio y la desviación típica asociada. Se ha considerando como valor verdadero del nivel sonoro el resultante del ensayo con 10 medidas. Para evaluar el grado de concordancia de los resultados obtenidos, se han seguido las indicaciones de la norma UNE 66543-1 IN [10], y se ha calculado el error normalizado (En) del resultado obtenido con un determinado número de medidas del nivel sonoro seleccionadas aleatoria-mente, de acuerdo a:



Donde:

L10 es el nivel sonoro medio en 10 puntos de medidaσ10 es la desviación típica de las 10 medidas realizadasLi es el nivel sonoro medio en i puntos de medidaσi es la desviación típica de las i medidas realizadas,

con i = 1 a 9

En las Tablas 1, 2 y 3 se muestra la evolución de la desviación típica y una estimación del error normali-zado, en función del número de medidas realizadas, en cada banda de frecuencia para algunos de los rangos de volumen definidos. Para el estudio solo se aceptaron como válidos aquellos ensayos en los

(1)

Número

de

medidas

100 125 160 200 250 315 400 500 630

σ En R σ En R σ En R σ En R σ En R σ En R σ En R σ En R σ En R

2 1,8 0,3 4 1,5 0,4 2 1,6 0,4 2 1,4 0,5 0 1,4 0,5 0 1,6 0,4 1 1,3 0,5 2 1,1 0,4 0 1,2 0,5 1

3 2,7 0,2 0 2,0 0,3 0 1,8 0,3 0 1,8 0,3 0 1,7 0,4 0 1,9 0,2 0 1,3 0,4 1 1,3 0,3 0 1,5 0,3 0

4 2,4 0,1 0 1,9 0,3 0 1,8 0,2 0 2,0 0,2 0 1,9 0,2 0 1,9 0,2 0 1,6 0,2 0 1,5 0,1 0 1,5 0,2 0

5 2,2 0,0 0 2,2 0,1 0 1,9 0,0 0 2,0 0,0 0 1,9 0,0 0 1,9 0,0 0 1,6 0,0 0 1,4 0,0 0 1,5 0,1 0

6 2,3 0,2 0 2,2 0,1 0 1,8 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,1 0 1,5 0,1 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0

7 2,4 0,2 0 2,1 0,1 0 1,8 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,1 0 1,5 0,1 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0

8 2,3 0,1 0 2,1 0,1 0 1,8 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,2 0 1,8 0,1 0 1,5 0,2 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0

9 2,2 0,0 0 2,0 0,1 0 1,8 0,1 0 2,0 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,1 0 1,5 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0

Número

de

medidas

800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000


2 1,1 0,5 1 1,2 0,3 1 1,2 0,3 1 1,3 0,3 1 1,5 0,4 0 1,5 0,4 1 1,3 0,4 1 1,1 0,4 2 1,3 0,3 2

3 1,5 0,3 0 1,6 0,2 0 1,3 0,2 0 1,3 0,3 0 1,4 0,3 0 1,6 0,3 0 1,5 0,2 0 1,4 0,3 0 1,4 0,2 0

4 1,5 0,2 0 1,6 0,1 0 1,2 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0 1,5 0,1 0 1,5 0,1 0 1,3 0,2 0 1,4 0,1 0

5 1,5 0,1 0 1,4 0,1 0 1,2 0,0 0 1,3 0,0 0 1,4 0,0 0 1,4 0,0 0 1,4 0,0 0 1,3 0,1 0 1,3 0,1 0

6 1,5 0,1 0 1,4 0,1 0 1,1 0,1 0 1,2 0,2 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0 1,4 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,2 0

7 1,5 0,1 0 1,4 0,1 0 1,1 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0 1,4 0,1 0 1,4 0,1 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0

8 1,4 0,1 0 1,4 0,1 0 1,1 0,1 0 1,2 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0 1,4 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0

9 1,5 0,1 0 1,4 0,0 0 1,1 0,1 0 1,2 0,0 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0 1,4 0,0 0 1,3 0,1 0 1,4 0,0 0

que el error normalizado ha resultado menor o igual que 1 [11], indicando en cada Tabla el número de ensayos rechazados (R).

En la Tabla 4 se observa el número de ensayos recha-zados en función del intervalo de volumen, según el número de puntos de medida seleccionados. De ma-nera práctica, se ha rechazado un ensayo en el caso de que el valor de En haya resultado mayor que 1, en al menos en una de las bandas de frecuencia.

Como se puede observar en la Tabla 4, el nivel sonoro obtenido con una o dos posiciones de micrófono no es convergente con el nivel sonoro obtenido con 10 posiciones de micrófono, considerado en este estudio como valor verdadero del nivel sonoro. A su vez, a partir de 4 posiciones de medida se obtiene un grado de concordancia adecuado, para todas las bandas de frecuencia y para todos los rangos de volumen.

TABLA 1 Desviación típica media resultante en cada banda de frecuencia según el número de medidas realizadas, error normalizado y número de casos rechazados para el rango de volumen 20 m3 - 30 m3




Número

de

medidas

100 125 160 200 250 315 400 500 630


2 1,6 0,4 2 1,7 0,3 1 2,0 0,3 2 1,7 0,3 1 1,5 0,5 2 1,8 0,3 0 1,4 0,4 0 1,6 0,3 1 1,3 0,5 0

3 1,9 0,3 1 2,1 0,3 0 2,0 0,4 0 1,8 0,3 0 1,6 0,4 0 1,6 0,3 0 1,2 0,4 0 1,5 0,2 0 1,3 0,3 0

4 2,1 0,4 0 2,1 0,3 0 2,2 0,1 0 1,9 0,1 0 1,7 0,2 0 1,6 0,2 0 1,6 0,1 0 1,4 0,1 0 1,4 0,2 0

5 2,4 0,1 0 2,1 0,0 0 2,1 0,0 0 1,9 0,0 0 1,9 0,0 0 1,5 0,0 0 1,5 0,0 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0

6 2,4 0,1 0 2,1 0,1 0 2,0 0,1 0 1,8 0,1 0 1,9 0,2 0 1,5 0,2 0 1,5 0,1 0 1,2 0,1 0 1,5 0,2 0

7 2,4 0,1 0 2,0 0,1 0 2,1 0,1 0 1,9 0,1 0 1,9 0,2 0 1,5 0,1 0 1,5 0,1 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0

8 2,3 0,1 0 2,1 0,1 0 2,0 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,2 0 1,5 0,2 0 1,4 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0

9 2,3 0,1 0 2,1 0,1 0 2,1 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,1 0 1,6 0,1 0 1,5 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0

Número

de

medidas

800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000


2 1,3 0,4 0 1,3 0,3 0 0,9 0,3 2 1,2 0,3 0 1,3 0,4 1 1,4 0,3 2 1,3 0,4 0 1,6 0,4 0 1,5 0,4 0

3 1,5 0,3 0 1,1 0,3 0 0,9 0,3 0 1,1 0,2 0 1,3 0,2 0 1,3 0,2 0 1,2 0,2 0 1,5 0,3 0 1,5 0,3 0

4 1,5 0,1 0 1,2 0,1 0 1,0 0,1 0 1,2 0,1 0 1,3 0,1 0 1,2 0,2 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0 1,5 0,1 0

5 1,5 0,1 0 1,1 0,1 0 1,0 0,1 0 1,1 0,1 0 1,3 0,0 0 1,3 0,0 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0 1,5 0,1 0

6 1,4 0,1 0 1,1 0,1 0 1,0 0,2 0 1,1 0,1 0 1,3 0,1 0 1,2 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,2 0 1,4 0,2 0

7 1,4 0,1 0 1,1 0,1 0 1,0 0,1 0 1,2 0,1 0 1,3 0,1 0 1,3 0,1 0 1,3 0,1 0 1,5 0,1 0 1,5 0,1 0

8 1,4 0,1 0 1,1 0,1 0 1,0 0,1 0 1,1 0,1 0 1,2 0,1 0 1,2 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0 1,5 0,1 0

9 1,6 0,1 0 1,1 0,1 0 1,0 0,0 0 1,2 0,0 0 1,3 0,1 0 1,2 0,1 0 1,3 0,1 0 1,4 0,1 0 1,5 0,0 0


Número

de

medidas

100 125 160 200 250 315 400 500 630


2 1,9 0,2 1 1,9 0,5 0 1,1 0,5 1 1,6 0,5 0 1,5 0,4 0 1,4 0,3 2 1,5 0,3 0 1,7 0,3 0 1,5 0,3 0

3 1,9 0,3 0 2,0 0,2 1 1,5 0,4 0 1,5 0,5 0 1,5 0,4 0 1,6 0,2 0 1,5 0,3 0 1,5 0,3 0 1,6 0,3 0

4 1,9 0,2 0 1,9 0,2 0 1,9 0,2 0 1,7 0,2 0 1,7 0,2 0 1,7 0,1 0 1,5 0,2 0 1,5 0,2 0 1,6 0,2 0

5 1,9 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,0 0 1,7 0,0 0 1,7 0,0 0 1,5 0,1 0 1,5 0,1 0 1,6 0,1 0

6 1,9 0,2 0 1,9 0,2 0 1,8 0,2 0 1,7 0,2 0 1,6 0,2 0 1,7 0,2 0 1,4 0,2 0 1,4 0,2 0 1,5 0,2 0

7 1,9 0,1 0 2,0 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,1 0 1,7 0,1 0 1,8 0,1 0 1,6 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,1 0

8 2,0 0,1 0 2,0 0,1 0 1,8 0,1 0 1,8 0,2 0 1,7 0,1 0 1,7 0,1 0 1,6 0,1 0 1,5 0,1 0 1,7 0,1 0

9 2,0 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,1 0 1,7 0,1 0 1,7 0,1 0 1,8 0,1 0 1,6 0,0 0 1,5 0,0 0 1,7 0,1 0

Número

de

medidas

800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000


2 1,8 0,4 0 1,8 0,4 0 1,8 0,4 0 1,5 0,4 0 1,6 0,4 0 1,6 0,4 0 1,6 0,4 0 1,3 0,5 0 1,4 0,5 1

3 1,7 0,4 0 1,9 0,3 0 1,8 0,3 0 1,6 0,3 0 1,6 0,4 0 1,6 0,3 0 1,7 0,3 0 1,4 0,4 0 1,5 0,4 0

4 1,7 0,2 0 1,9 0,1 0 1,9 0,1 0 1,7 0,2 0 1,8 0,1 0 1,7 0,2 0 1,8 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,1 0

5 1,7 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,1 0 1,6 0,1 0 1,6 0,1 0

6 1,6 0,2 0 1,8 0,2 0 1,7 0,2 0 1,5 0,2 0 1,6 0,2 0 1,6 0,2 0 1,6 0,2 0 1,5 0,2 0 1,6 0,2 0

7 1,8 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,1 0 1,7 0,1 0 1,7 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,2 0

8 1,7 0,1 0 1,9 0,1 0 1,8 0,1 0 1,7 0,1 0 1,7 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,1 0 1,5 0,1 0 1,6 0,1 0

9 1,7 0,1 0 1,9 0,1 0 1,9 0,0 0 1,7 0,0 0 1,7 0,1 0 1,6 0,1 0 1,7 0,0 0 1,6 0,0 0 1,7 0,1 0



Intervalo devolumen

[m3]

1medida

2medidas

3medidas

4medidas

5medidas

6medidas

7medidas

8medidas

9medidas

10 a 20 10 7 1 0 0 0 0 0 0

20 - 30 10 6 1 0 0 0 0 0 0

30 - 40 10 6 1 0 0 0 0 0 0

40 - 50 10 5 2 0 0 0 0 0 0

50 - 60 10 6 1 0 0 0 0 0 0

60 - 70 10 5 1 0 0 0 0 0 0

70 - 80 10 6 2 0 0 0 0 0 0

80 - 90 10 6 0 0 0 0 0 0 0

90 - 100 10 4 1 0 0 0 0 0 0

100 - 110 10 3 2 0 0 0 0 0 0

TABLA 4 Ensayos rechazados por rango de volumen

2. Método de estimación del tiempo de reverberación en viviendas

En acústica de la edificación es necesario contar con el tiempo de reverberación en el recinto re-ceptor para realizar las correcciones a las medidas realizadas de aislamiento a ruido aéreo y de impac-to. Los métodos clásicos de cálculo del Tiempo de Reverberación (Sabine, Eyring y Millington-Sette) muestran que el tiempo de reverberación depende fundamentalmente del volumen del recinto y de la absorción sonora de las superficies y elementos al interior del recinto [12].

Una manera de simplificar los ensayos antes men-cionados puede ser a través de estimar el tiempo de reverberación a lo largo de la banda de frecuencias del recinto receptor en función de su volumen, pues-to que la absorción de paredes y objetos presentes en los recintos se pueden considerar similares en el universo de dormitorios y recintos y no varían sig-nificativamente como en otros casos de la acústica arquitectónica.

La norma internacional ISO 10052 [13] propone un método de medición de aislamiento acústico en edifi-cación con una precisión denominada de Control. En dicho método se establece que no se debe medir el tiempo de reverberación, sino que se obtiene de una tabla que contiene valores de tiempo de reverbera-

ción en octava dependiendo del destino del recinto, del tipo de pared y en rangos de volumen de 35 m3 aproximadamente.

Para esta etapa del estudio se consideraron 174 viviendas, donde se ensayaron 204 salones y 296 dormitorios. Las viviendas fueron construidas entre 1940 y 2001. El volumen de los salones ensayados es entre 20,2 y 111,0 m3 con una media de 62,6 m3 y de 14,3 a 66,6 m3 con una media de 29,8 m3 para dormitorios. Todos los recintos estaban amueblados, lo cual puede considerarse como la situación más desfavorable que al realizar ensayos en recintos sin amueblar. El amueblado influye en una mayor absorción del sonido y la forma paralepipédica de los dormitorios favorece la formación de ondas es-tacionarias. Por esta razón se analizaron, los salones y dormitorios por separado.

2.1 Tiempo de reverberación en salones

Los recintos destinados a salones normalmente pre-sentan mayor número de muebles que los destinados a dormitorios, y su forma suele ser más irregular que la de los dormitorios que son de forma para-lepipédica.

En las Figuras 1 a 4 se presentan los resultados de las medias de tiempo de reverberación para cada rango de volumen en bandas de tercios de octava en forma de líneas de regresión a partir de valores numéricos.



FIGURA 1 Tiempo de reverberación en salones de volumen entre 30 y 40 m3




Rango de Volumen (m3)

NºRecintos Media Desv. Típica Función R2

20 - 30 6 25,2 3,3 T = - 0,0261 Ln(F) + 0,5435 R2 = 0,6683

30 - 40 21 35,0 3,0 T = - 0,0431Ln(F) + 0,8053 R2 = 0,9544

40 - 50 43 44,8 2,7 T = - 0,0634 Ln(F) + 1,0065 R2 = 0,9683

50 - 60 35 55,7 2,9 T = - 0,0488 Ln(F) + 0,9202 R2 = 0,9032

60 - 70 25 63,5 3,1 T = - 0,0497 Ln(F) + 0,9760 R2 = 0,9199

70 - 80 22 76,2 2,6 T = - 0,0749 Ln(F) + 0,6941 R2 = 0,7790

80 - 90 28 84,8 2,9 T = - 0,0304 Ln(F) + 0,7729 R2 = 0,7760

90 - 100 15 96,6 2,7 T = - 0,0435 Ln(F) + 0,8552 R2 = 0,7826

TABLA 5 Ecuación de predicción para salones

En las Tablas 5 y 6 se muestran los resultados obte-nidos en salones para diferentes rangos de volumen. Se obtuvo una ecuación logarítmica que permite de-

terminar el tiempo de reverberación para cada banda de octava. También se muestra la media obtenida de las mediciones realizadas.



TABLA 6 Tiempo de reverberación medio en salones según volumen

Volumen (m3)

Frecuencia (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

20 - 30Media 0,38 0,47 0,46 0,40 0,39 0,39 0,39 0,36 0,36 0,35 0,36 0,35 0,34 0,35 0,34 0,34 0,33 0,33

SD 0,07 0,14 0,10 0,10 0,09 0,11 0,15 0,10 0,13 0,10 0,11 0,11 0,11 0,10 0,10 0,09 0,09 0,09

30 - 40Media 0,58 0,60 0,56 0,60 0,58 0,57 0,55 0,54 0,53 0,52 0,51 0,50 0,48 0,48 0,47 0,45 0,45 0,43

SD 0,18 0,23 0,20 0,17 0,18 0,18 0,17 0,16 0,14 0,16 0,16 0,14 0,14 0,13 0,13 0,12 0,12 0,11

40 - 50Media 0,73 0,72 0,69 0,69 0,64 0,62 0,63 0,60 0,57 0,56 0,56 0,55 0,54 0,53 0,52 0,50 0,49 0,48

SD 0,33 0,30 0,29 0,25 0,22 0,20 0,23 0,20 0,20 0,18 0,18 0,18 0,17 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13

50 - 60Media 0,67 0,73 0,65 0,66 0,65 0,65 0,66 0,60 0,58 0,58 0,57 0,58 0,57 0,56 0,54 0,53 0,53 0,49

SD 0,22 0,39 0,20 0,22 0,23 0,23 0,32 0,21 0,20 0,21 0,20 0,21 0,18 0,17 0,16 0,16 0,17 0,14

60 - 70Media 0,76 0,75 0,69 0,69 0,72 0,67 0,68 0,66 0,64 0,66 0,66 0,65 0,62 0,61 0,58 0,57 0,55 0,53

SD 0,26 0,25 0,23 0,29 0,29 0,25 0,24 0,27 0,26 0,30 0,29 0,28 0,25 0,26 0,22 0,20 0,18 0,16

70 - 80Media 0,80 0,71 0,65 0,65 0,55 0,53 0,52 0,50 0,49 0,48 0,49 0,47 0,47 0,47 0,46 0,44 0,43 0,42

SD 0,24 0,26 0,19 0,25 0,20 0,18 0,20 0,18 0,18 0,18 0,17 0,16 0,16 0,15 0,15 0,14 0,13 0,12

80 - 90Media 0,65 0,58 0,60 0,64 0,59 0,58 0,60 0,59 0,59 0,57 0,57 0,58 0,57 0,57 0,54 0,52 0,50 0,48

SD 0,09 0,16 0,13 0,22 0,17 0,18 0,20 0,16 0,23 0,19 0,21 0,23 0,22 0,19 0,16 0,14 0,13 0,13

90 - 100Media 0,63 0,67 0,63 0,69 0,65 0,61 0,57 0,54 0,53 0,53 0,56 0,54 0,54 0,54 0,52 0,52 0,50 0,49

SD 0,14 0,17 0,16 0,17 0,14 0,15 0,14 0,15 0,15 0,14 0,13 0,13 0,13 0,13 0,12 0,12 0,11 0,10

2.2 Tiempo de reverberación en dormitorios

En las Figuras 5 a 7 se muestran los resultados de tiempos de reverberación medidos en dormitorios normalmente amueblados según el rango de vo-lumen.

FIGURA 5 Tiempo de reverberación en dormitorios de volumen entre 20 y 30 m3





Rango de Volumen

(m3)Nº Recintos Media Desv. Típica Función R2

10 - 20 15 17,8 1,8 T = - 0,0333 Ln(F) + 0,6306 R2 = 0,8257

20 - 30 159 25,5 2,8 T = - 0,0337 Ln(F) + 0,6633 R2 = 0,8922

30 - 40 100 34,2 2,8 T = - 0,0286 Ln(F) + 0,6465 R2 = 0,9611

40 - 50 18 44,3 3,0 T = - 0,0155 Ln(F) + 0,6338 R2 = 0,4556

50 - 60 6 56,1 2,9 T = - 0,0613 Ln(F) + 0,8802 R2 = 0,7384

60 - 70 1 66,6

TABLA 7 Ecuación de predicción para dormitorios

TABLA 8 Tiempo de reverberación medio en dormitorios según volumen

Volumen

(m3)

Frecuencia (Hz)

100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000

10 - 20Media 0,51 0,49 0,49 0,45 0,42 0,40 0,40 0,41 0,41 0,40 0,40 0,41 0,39 0,40 0,37 0,36 0,36 0,35

SD 0,25 0,27 0,16 0,14 0,12 0,18 0,13 0,13 0,16 0,13 0,12 0,12 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11

20 - 30Media 0,55 0,52 0,49 0,48 0,45 0,45 0,45 0,44 0,44 0,43 0,43 0,42 0,42 0,41 0,40 0,39 0,39 0,38

SD 0,19 0,22 0,16 0,22 0,15 0,16 0,17 0,17 0,17 0,16 0,16 0,16 0,16 0,15 0,15 0,14 0,13 0,12

20 - 30Media 0,53 0,49 0,49 0,49 0,49 0,48 0,48 0,47 0,46 0,46 0,45 0,44 0,44 0,44 0,42 0,41 0,41 0,40

SD 0,21 0,17 0,20 0,21 0,18 0,19 0,19 0,19 0,18 0,18 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,12

30 - 40Media 0,61 0,52 0,52 0,56 0,54 0,54 0,53 0,53 0,54 0,55 0,54 0,54 0,53 0,53 0,52 0,50 0,49 0,48

SD 0,24 0,20 0,18 0,28 0,22 0,22 0,24 0,24 0,25 0,27 0,28 0,25 0,25 0,26 0,25 0,21 0,21 0,19

40 - 50Media 0,75 0,56 0,53 0,56 0,55 0,51 0,47 0,47 0,42 0,46 0,43 0,44 0,43 0,43 0,41 0,40 0,40 0,39

SD 0,30 0,14 0,08 0,11 0,12 0,10 0,09 0,06 0,05 0,09 0,07 0,08 0,08 0,07 0,05 0,05 0,04 0,03

Conclusiones

El trabajo realizado permite proponer un método simplificado de ensayos de aislamiento acústico a partir de la precisión requerida según sea el caso. Se ha demostrado que con el registro en 4 puntos de medida se logra caracterizar el nivel sonoro y los resultados son convergentes respecto de un mues-treo realizado con 10 registros.

Por otra parte, se ha comprobado que el tiempo de reverberación se puede estimar con alta precisión (a partir de los R2 obtenidos) en bandas de tercio de octava para salones y dormitorios de dimensiones normales y amueblado tradicional de viviendas.

Con los resultados obtenidos se observa que el grado de exactitud con 1 ó 2 puntos de medida no es el adecuado la caracterización del nivel sonoro en el interior de recintos de viviendas.

No se han encontrado diferencias significativas de desviación típica entre los distintos rangos de volú-menes de recintos. De esta forma, el error norma-lizado es prácticamente el mismo en los diferentes rangos de volumen.

De la clasificación de los ensayos realizados según el uso del recinto, permite visualizar claramente que en dormitorios (Figura 9) a un mayor rango de volúmenes mayor es el tiempo de reverberación, produciéndose un desplazamiento en paralelo de la curva, cosa que no ocurre en los salones (Figura 8),

En las Tablas 7 y 8 se muestran los resultados ob-tenidos en dormitorios para diferentes rangos de volumen. Se obtuvo una ecuación logarítmica que

permite determinar el tiempo de reverberación para cada banda de octava. También se muestra la media obtenida de las mediciones realizadas.



FIGURA 8 Tiempo de reverberación en salones. Valores medios de cada rango de volumen (m3)

FIGURA 9 Tiempo de reverberación en dormitorios. Valores medios de cada rango de volumen (m3)

probablemente debido a sus formas más irregulares y a la mayor cantidad de muebles que aumentan la absorción de sonido.

El uso de ecuaciones de estimación del tiempo de reverberación de un recinto real permite simplificar las metodologías de medida sin perjudicar los resul-tados obtenidos del ensayo de diferencia de niveles a ruido aéreos o a ruido de impacto.

Referencias

1. Minvu 2007. Listado Oficial de Soluciones Constructivas para Aislamiento Acústico. Re-cuperado el 13 de septiembre de 2007, de http://www. minvu.cl/opensite_20070611111640.aspx#

2. Código Técnico de la Edificación. Documento Bá-sico HR Protección frente al ruido. VERSIÓN 01. Catálogo de elementos constructivos. España.

3. Reglamentación Acústica Francesa. Reglamentos del 30 de junio de 1999: “Relatif aux caractéris-tiques acoustiques de bâtiments d’habitation” y del 30 de junio de 1999: “Relatif aux modalités d’application de la réglamentation acoustique”

4. UNE-EN ISO 140-4:1999 Acústica. Medición del aislamiento acústico en los edificios y de los ele-mentos de construcción. Parte 4: Medición “in situ” del aislamiento a ruido aéreo entre locales.

5. UNE-EN ISO 140-5:1999 Acústica. Medición del aislamiento acústico en los edificios y de los ele-mentos de construcción. Parte 5: Mediciones in situ del aislamiento acústico a ruido aéreo de ele-mentos de fachadas y de fachadas.

6. Maekawa, Z. y Lord, P. (1997). Environmental and Architectural Acoustics. E&FN SPON.

7. AFNOR NF S31-057 1982 Acoustique - Vérification de la qualité acoustique des bâtiments.

8. ASTM E336-971 Standard Test Method for Measurement of Airborne Sound Insulation in Buildings.

9. ASTM E966-04 Standard Guide for Field Measurements of Airborne Sound Insulation of Building Facades and Facade Elements.

10. UNE 66543-1:1999 IN Ensayos de aptitud por intercomparación de laboratorios. Parte 1: desa-rrollo y aplicación de programas de ensayos de aptitud.

11. Guía para la expresión de la incertidumbre de me-dida. BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, OIML. (1993).

12. Arau, Higini. ABC de la Acústica Arquitectónica. Editorial Ceac. 1999.

13. UNE-EN ISO 10052:2005. Acústica. Medición in situ del aislamiento al ruido aéreo y de la trans-misión de ruidos de impacto y de equipamientos. Método de control (ISO 10052:2004).

14. Díaz, C. y Pedrero, A. The reverberation time of furnished rooms in dwellings. Revista Applied Acoustics, Volumen 66, Número 8, Agosto 2006, Páginas 945-956.


26 ]

Planar Permeability in

Geosynthetic Products

Permeabilidad Planar en Productos Geosintéticos

Autores

LUIS DELBONO, ENRIQUE FENSEL, GERARDO BOTASSO

Área MAyOC: Medio Ambiente y Obras CivilesLEMaC: Centro de Investigaciones VialesUniversidad Tecnológica Nacional Facultad Regional La PlataCalle 60 y 124 La Plata. Buenos Aires 0054-221-4890413

email: [email protected]/lemac

Fecha de recepción


05/10/07

31/10/07


[Luis Delbono - Enrique Fensel - Gerardo Botasso]

El LEMaC, Centro de investigaciones Via-les, se propuso iniciar el montaje de un equipamiento que permita determinar una importante propiedad hidráulica en los

The LEMaC, Highway Research Center, proposed to initiate the assembly of a device that allows determining an important hydraulic property in the Geotextiles,

Geotextiles, como lo es la permeabilidad planar. Este trabajo refleja la metodología y las soluciones adoptadas en las experiencias efectuadas para la realización del ensayo.

like it is the planar permeability. This work reflects the methodology and the solutions of the experiences carried for the achievement of the test.

Abstract

Key words: planar permeability, hydraulic load, hydraulic gradient, compressive stress.

Palabras clave: permeabilidad planar, carga hidráulica, gradiente hidráulico, esfuerzo de compresión.

Resumen


páginas: 26 - 32 Luis Delbono - Enrique Fensel - Gerardo Botasso]

I. Introducción y objetivos

En el siguiente trabajo se detallan el estudio y los avan-ces realizados en cuanto al desarrollo y equipamiento para efectivizar el ensayo de permeabilidad planar en productos geosintéticos. Este método no se está desarrollado en los laboratorios de la Argentina.

Está basado en la NORMA IRAM 78010 (Instituto de Racionalización Argentina de Materiales), siendo su correspondiente la ASTM D 4716.

Consiste en la medición del flujo de agua en el plano de la probeta bajo diversos esfuerzos normales de compresión, gradientes hidráulicos típicos y super-ficie de contacto definida.

Los objetivos planteados son los siguientes:• Analizar la metodología de ensayo• Desarrollar el dispositivo para la ejecución del

ensayo• Practicar la metodología de ensayo• Identificar problemas en la metodología• Mantener constante los gradientes hidráulicos

II. Importancia

El ensayo de permeabilidad planar tiene funda-mentalmente importancia en aquellos productos que serán utilizados en aplicaciones geotécnicas donde se requiera la conducción de agua en su plano. Casos comunes son los geotextiles utiliza-dos en geodrenes los cuales tienen múltiples usos como por ejemplo:

• Consolidación profunda de terrenos• Abatimiento de napa freática• Alivio de empujes hidrostáticos

Estos ejemplos demuestran que el control de calidad en los geosintéticos en lo referente a la conducción hidráulica, queda altamente justificado.

Según este punto de partida se decide el desarrollo del equipamiento necesario para la ejecución del ensayo de permeabilidad planar.

III. Procedimiento de ensayo según norma IRAM

El ensayo se llevó a cabo mediante la norma IRAM 78010; siendo su correspondiente la ASTM D 4716.

La apreciación del ensayo está ligada al comportamien-to de la fluencia por compresión a largo plazo, con el fin de evaluar la capacidad de flujo a largo plazo.

a. Confección de Probetas

Se cortan tres probetas de la muestra en sentido longitudinal y otras tres en sentido transversal, de ma-nera que midan como mínimo 0,3 m en la dirección longitudinal o de flujo y 0,2 m en la dirección trans-versal de la máquina. Se colocan en el dispositivo de ensayo (Figura 1) y se procede a realizar el mismo.

b. Cálculo y expresión de resultados

Los mismos pueden ser obtenidos mediante dos maneras, una analítica y otra en forma gráfica.

FIGURA 1 Dispositivo para realizar el ensayo según Norma IRAM 78010

1 Alimentación de agua2 Recipiente colector de agua4 Probeta7 Espuma de caucho impermeable8 Carga9 Placa de carga10 Rebosaderos para gradientes hidráulicos 0,1 y 1,0



1

2

• Forma analítica

Se calcula la permeabilidad al flujo de agua en el plano a 20 ºC mediante:

q esfuerzo/gradiente = V*Rt/W*t Fórmula 1

Siendo:

q Permeabilidad en el plano por unidad de ancho a un gradiente y esfuerzo definido en m²/seg.

V Volumen en m³Rt Factor de corrección de temperaturaW Ancho de la probeta en metrost Tiempo en segundos

• Forma gráfica

Los resultados pueden ser expresados como repre-sentación gráfica de la permeabilidad en el plano, en función del esfuerzo normal de compresión para los dos gradientes hidráulicos definidos.

En las experiencias realizadas se pueden apreciar los resultados en cuanto a esta forma de presentación.

c. Equipamiento para efectuar el ensayo

IMAGEN 1 Equipo modular para mantener constante la carga de agua y lograr los

gradientes hidráulicos necesarios para el ensayo

IMAGEN 2 Pórtico y celda de carga para aplicar esfuerzos de compresión sobre la probera y

lograr lecturas precisas

1 Dispositivo indicador de la carga aplicada (digital)2 Celda de carga para realizar esfuezo de compresión

IMAGEN 3

Oxímetro

El oxímetro es un dispositivo destinado a la medición de oxígeno disuelto en agua. La reglamentación es muy exigente en cuanto a este parámetro se refiere, llegando a estipular un máximo de oxígeno disuelto en el fluido de 6 mg/l equivalentes a 6 ppm.

- Equipo : Oxímetro- Marca : FIELDS- Modelo : Gamma 5 Digital- Dispositivo de medición : Celda polarográfica- Rango de medición : 0 – 15 ppm

IMAGEN 4 Oxímetro



Instrumental complementario

El ensayo se complementa utilizando distintas herra-mientas de medición como son:

- Termómetros- Cronómetros- Recipientes de medición de volúmenes de líquido

IMAGEN 6 Dispositivo adoptado para la determinación de las características de permeabilidad planar

IMAGEN 5

IV. Experiencias

Se efectuaron ensayos sobre probetas de un mismo material el cual sigue las siguientes características:

Geotextil no tejido agujado producido con fibras de poliéster, considerado un producto de baja permeabi-lidad de 150 gramos.

A su vez se seleccionaron como representativas, muestras de dos marcas comerciales utilizadas en nuestro país (marca 1 y marca 2 de la Imagen 7)

a. Marca comercial 1

• Determinacióndeespesor (IRAM78004-1/ASTMD5199)

Para la determinación del espesor se utilizó el pro-

cedimiento b “carga progresiva de probetas indivi-duales” (Tabla 1)

• Determinacióndepermeabilidadplanar(IRAM78010/ASTMD4716)

Ver Tabla 2

b. Marca comercial 2

• Determinacióndeespesor (IRAM78004-1/ASTMD5199)

Para la determinación del espesor se utilizó el pro-cedimiento b “carga progresiva de probetas indivi-duales” (Tabla 3)

• Determinacióndepermeabilidadplanar(IRAM78010/ASTMD4716)

Ver Tabla 4



IMAGEN 7

Presión (KPa) Espesor (mm)

2 1,276

20 0,874

200 0,485

TABLA 1

Esfuerzoaplicado (KPa)

Gradiente hidráulico

Perm. en el plano no corregida

(L/m.s)

Temperatura del agua (ºC)

Corrección de viscosidad

(RT)Tiempo (s)

q esfuerzo/gradiente (L/m.s)

20 0,1 0,10 21 1,50968924 360 0,00139786

20 1,0 1,00 21 1,50968924 125 0,04025838

100 0,1 0,10 21 1,50968924 659 0,00076363

100 1,0 0,30 21 1,50968924 630 0,00239633

200 0,1 0,04 21 1,50968924 630 0,00031951

200 1,0 0,15 21 1,50968924 700 0,00107835

Presión (KPa) Espesor (mm)

2 1,533

20 0,965

200 0,593

TABLA 2

TABLA 3

Esfuerzoaplicado (KPa)

Gradiente hidráulico

Perm. en elplano no corregida

(L/m.s)

Temperatura del agua (ºC)

Corrección de viscosidad

(RT)

Tiempo (s)

q esfuerzo/gradiente (L/m.s)

20 0,1 0,35 28 1,391651669 630 0,002577133

20 1,0 2,1 28 1,391651669 450 0,021647915

100 0,1 0,2 28 1,391651669 720 0,001288566

100 1,0 1,0 28 1,391651669 655 0,007082197

200 0,1 0,1 28 1,391651669 850 0,000545746

200 1,0 0,5 28 1,391651669 620 0,003740999

TABLA 4



V. Consideraciones finales

La Norma IRAM no es muy descriptiva en cuanto al desarrollo del dispositivo de ensayo, por lo que se han realizado algunas modificaciones del mismo.

Como primera medida se colocó dentro del recipiente colector de agua, un material plástico de alta densi-dad (Figura 6), que rodea la muestra, para que no se produzcan fugas de líquido en los bordes al ser some-tida la misma a esfuerzos de compresión, esto no está estipulado por la Norma, la misma limita las fugas a 0,2 ml/s cuando la placa de presión esté colocada en el dispositivo sin la probeta, por lo que mediante esta decisión se elimina dicho inconveniente.

A su vez, otro de los problemas que se presenta es que el agua puede crear caminos de flujo en los bor-des de la probeta, mediante este sistema adoptado también se reduce dicha dificultad. Este tema se tratará en el Subcomité de Geosintéticos en el IRAM, donde el LEMaC tiene participación.

Otras de las consideraciones realizadas es la aplica-ción del esfuerzo de compresión sobre la probeta. Para esto se incorporó al dispositivo una celda de carga con una capacidad de 2.000 kg, la cual estará conectada a un controlador digital de 5 dígitos para obtener lecturas precisas del esfuerzo a compresión aplicado sobre la probeta.

VI. Conclusiones

A la fecha se ha estudiado y comprendido la metodo-logía de ensayo, se han adquirido equipos necesarios para efectuar el mismo y se ha avanzado en el desa-

rrollo del dispositivo construyendo un pórtico donde se alojará la celda de carga para poder aplicar el esfuerzo de compresión y tomar lecturas correctas.

Se han solucionado dos principales problemas como lo son el evitar caminos de flujo en los bordes de la probeta y fugas en el dispositivo, logrando de esta manera obtener resultados precisos.

Para mantener el nivel de los gradientes hidráulicos constante se utilizará el equipo modular. Mientras que para mantener los esfuerzos de compresión se usará un sistema hidráulico.

El sistema hidráulico presenta la particularidad de que al sufrir el geotextil fluencia a la compresión, la carga disminuye gradualmente, por lo que es necesario una corrección continua de la carga para mantenerla constante durante el ensayo.

Se han realizado algunas experiencias logrando muy buenos resultados, cumpliendo de esta manera con los objetivos planteados al comienzo de este infor-me, queda por delante la realización del ensayo con distintos tipos de geotextiles.

Bibliografía

1. Norma IRAM 78010 “Determinación de las carac-terísticas de permeabilidad planar”.

2. Esquema de Norma IRAM 78026 “Clasificación, funciones y usos”

3. “Geosintéticos. Desde la fabricación a su aplicación en obra”. LEMaC Centro de investigaciones Viales – CIT INTI Centro de Investigación y Desarrollo Textil. 2003.

GRÁFICO 1 Curvas de capacidad de flujo en el plano GRÁFICO 2 Curvas de capacidad de flujo en el plano


[ 33

The PANDA Penetrometer:

A New alternative for the

Compaction Control of

Tailing Dams

Nueva Alternativa para el Control de Compactación de Tranques de Relave. El Penetrómetro PANDA

Autores

R. ESPINACE Profesor Titular ECCUC, Pontificia Universidad Católica de ChileGrupo de Geotecnia. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Chile

J. PALMA, A. PEÑA, G. VILLAVICENCIO Grupo de Geotecnia. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. Chile

Fecha de recepción


17/10/07

05/11/07

D. BOSSIER, C. BACCONNET,R. GOURVÉS

Grupo de Geotecnia. Universidad Blaise Pascal. Clermont Ferrand. Francia


páginas: 33 - 41 R. Espinace - J. Palma - A. Peña - G. VillavicencioD. Bossier - C. Bacconnet - R. Gourvés

]

La minería del cobre es uno los pilares fundamentales de la economía en Chile y representa del orden del 36% de la producción mundial. La producción de concentrados de sulfuros de cobre ge-nera millones de toneladas de residuos al año, siendo uno de los principales los denominados relaves.

Entre los diversos depósitos utilizados para su disposición, los tranques de arenas de relave son los más emplea-dos. Sin embargo, debido al método constructivo, condiciones de satura-ción y la actividad sísmica de Chile, estos presentan importantes problemas de licuefacción e inestabilidad de ta-ludes. Por lo tanto, el control durante la fase operacional, particularmente

The copper mining industry is one of the cornerstones of the Chilean economy and represents nearly the 36% of the world production. Copper sulfide production generates millions of tons of residues per year; among them one of major importance are known as tailings.

Among the different deposits used for the bedding of these residues, the most widely used are tailing sand dams. However, due to construction methods, saturation conditions and the seismic activity in Chile, they present significant liquification and talus instability problems. Therefore, the operational phase control, particularly during compaction, becomes of major relevance.

el de la compactación, tiene especial relevancia.

El artículo presenta los resultados de las investigaciones realizadas sobre la apli-cación del penetrómetro PANDA para el control de compactación en diferentes tranques de arenas de relave de la media-na minería del cobre en Chile. Las ventajas económicas y la rapidez de ejecución del ensayo abren nuevas perspectivas para estudiar la variabilidad de las propiedades geotécnicas de este tipo de materiales, y estimar de manera más precisa el riesgo de licuefacción y la estabilidad mecánica. Los resultados obtenidos confirmarían al equipo PANDA como alternativa eficiente e innovadora para el control de compac-tación en estos depósitos.

This article presents the results of the use of the PANDA penetrometer for the compaction control of the different tailing sand dams of the medium-scale copper mining industry in Chile.

The economic advantages and the assay execution rapidity open new perspectives for the study of the geotechnical property variability of this kind of materials and, also, allow the accurate estimation of the liquification risks and mechanical stability. The outcomes of this study prove the PANDA penetrometre as the most efficient and innovative alternative for the compaction control of these deposits.

Abstract

Key words: mining, tailing sand dams, compaction, PANDA penetrometer.

Palabras clave: minería, tranques de arenas de relave, compactación, penetrómetro PANDA.

Resumen


[R. Espinace - J. Palma - A. Peña - G. VillavicencioD. Bossier - C. Bacconnet - R. Gourvés

]

1. La minería en Chile

Chile tiene una larga tradición como país minero, siendo uno de los países más activos del mundo en este sector, con una producción anual superior a 4.500.000 toneladas, representando el 36% de la producción mundial (Minería Chilena, 2004). La producción anual de cobre fino ha presentado una constante evolución, aumentando aproximadamente 3,5 veces en los últimos 20 años, como resultado de la apertura de nuevos mercados en el mundo y más recientemente de algunos países asiáticos. Las proyecciones realizadas al año 2012 indican que con la apertura de nuevas faenas mineras se man-tendría esta tendencia creciente. Este aumento en la producción, genera incrementos en la producción de los residuos sólidos y en particular asociados al proceso de obtención de los sulfuros de cobre. Por ejemplo, para una producción de cinco millones de toneladas de cobre fino al año, se generan aproxi-madamente más de 1.000.000 ton/día de residuos sólidos, denominados relaves.

Actualmente la gran mayoría de estos residuos no son reutilizados, por lo que son colocados en grandes depósitos, siendo los tranques de arenas de relaves las estructuras más utilizadas, por ser la alternativa más económica respecto a otros tipos de presas de relaves, como los construidos con material de em-préstito o estériles de la minería.

Los tranques de arenas de relaves están compuestos por un muro de contención, construido con la frac-ción gruesa del relave o arenas obtenida mediante un proceso ciclonaje y una cubeta, donde es depositada la fracción fina o lamas, de tamaño inferior a 0,08 mm, sedimentando y formándose en la superficie una laguna de aguas claras.

Diversos catastros realizados en Chile, arrojan la existencia de más de 200 tranques de relaves en calidad de pasivos ambientales, además de aquellos en operación. Muchos de ellos se ha determinado que están en condiciones inferiores a las aceptables, ya sea por inestabilidad mecánica, filtraciones, emi-siones de polvo, entre otros factores.

2. Riesgos asociados y modos de falla

Los principales riesgos asociados a los tranques de relave se encuentran relacionados a situaciones de inestabilidad mecánica, que pueden generar acciden-tes de diversa magnitud o fallas estructurales.

Según estudios realizados por la International Com-mission on Large Dams (ICOLD, 2001), en general las principales causas de accidentes y/o fallas son las relacionadas con fenómenos de rebose del ma-terial embalsado, estabilidad de taludes, sismos, erosión interna producto de infiltraciones a través del muro resistente, erosión y los derivados de una defectuosa operación. El resultados más probable, es la generación de un deslizamiento o falla por flujo de los relaves depositados. En tales casos se libera un gran porcentaje del material embalsado, ya que los relaves saturados adoptan su estado original de fluido, moviéndose como una masa de lodo alcanzando velocidades entre 15 y 50 m/h aproximadamente.

La rotura de las presas de El Cobre (Chile, 1965), Buffalo Creek (Estados Unidos, 1972), Mochilcochi (Japón, 1978), Stava (Italia, 1985), Los Frailes (Espa-ña, 1998), Baia Mare (Rumania, 2000), constituyen algunos ejemplos de falla.

En el caso de tranques de relaves en operación la causas de incidentes y fallas se produjeron por inestabilidad de taludes, overtopping y licuación del material depositado en el tranque. Estas causas son las más observadas en países con una importante actividad sísmica como Chile.

Un evento sísmico, dependiendo de su magnitud o energía liberada, puede generar un fenómeno de licuación si el material depositado se encuentra en condiciones de saturación parcial o total y su esta-do de compacidad o densidad in situ es bajo. Este fenómeno, históricamente ha sido la principal causa de las fallas observadas en los tranques de arenas relaves en Chile (Troncoso, 2002), como las ocurridas durante los terremotos de los años 1928, 1965 y 1985, que afectaron principalmente a la zona central del país, generando muertes, daños ambientales e importantes pérdidas económicas.



]

3. Actual política para considerar el riesgo de licuación

En Chile la actual política para considerar el riesgo de licuación establecida en la legislación vigente, se encuentra inserta dentro del “Reglamento sobre la Construcción y Operación de Tranques de Relaves” dictado en 1970 (DS Nº 86), a raíz de las fallas catas-tróficas ocurridas por licuación durante el terremoto del 28 de marzo de 1965.

En este reglamento, principalmente, se establecen patrones de diseño, mantención y control de cali-dad que deben ser considerados durante la fase de operación de un tranque, de manera de asegurar un comportamiento estructural adecuado.

Los principales patrones de diseño establecidos para el muro resistente del depósito, se encuentran rela-cionados con el sistema de construcción, geometría del muro, construcción de un sistema de drenaje ba-sal, parámetros geotécnicos de las arenas de relaves y metodología de construcción.

Actualmente los sistemas de construcción permi-tidos corresponden a los métodos “aguas abajo” (down-stream) y “eje central” (center-line). Respecto a la geometría del muro resistente, esta debe ser proyectada considerando la inclinación de taludes, ancho de coronamiento y altura de revancha ade-cuados. El sistema de drenaje debe ser diseñado con-siderando evacuar de manera eficiente los posibles flujos que se generen a través del muro resistente provenientes del material embalsado y del proceso mismo de construcción. Las características físicas de las arenas de relaves se encuentran directamente relacionadas con la distribución granulométrica del material, respecto al porcentaje de partículas finas y estado de compactación alcanzado. La metodolo-gía de construcción del muro resistente considera que la depositación del material debe ser uniforme, compactando en capas de espesor no superior a 30 cm.

La legislación establece los trabajos mínimos rela-cionados con su construcción, necesarios para el correcto funcionamiento del depósito, controlando en todo momento la laguna de aguas claras. El con-trol periódico, considera entre otras la realización de ensayos in situ con el objetivo de medir las caracte-rísticas granulométricas y estado de compacidad de las arenas depositadas en el muro resistente.

Si bien la legislación vigente ha mejorado la prác-tica actual en cuanto al diseño y construcción de tranques de relaves, en un porcentaje de estas es-tructuras se ven deficiencias significativas durante la fase operacional y específicamente en el control de calidad del proceso de compactación, el cual aún en muchos tranques es deficiente o nulo.

3.1 Control de compactación

Actualmente el control de compactación en tranques de relave se realiza mediante el método del cono de arena y/o utilizando el densímetro nuclear. Como es sabido, ambos presentan una serie de desventajas. En el caso del primero, estas se encuentran relacionadas con la lentitud de ejecución del ensayo y obtención de resultados, influencia de factores externos (humedad natural del terreno, vibraciones, etc.) y manipulación de datos. El empleo del densímetro nuclear implica un elevado riesgo para la salud de las personas y del me-dio ambiente, debido al empleo de radiactivos durante su ejecución. Además, este equipo presenta una gran dispersión de resultados, ya que los elementos quími-cos constitutivos o dispersos distorsionan el conteo radiactivo de los sensores de emisión y recepción.

Lo anterior ha hecho surgir la necesidad de aplicar nuevas tecnologías que sean económicas, que entre-guen la información fiable en menor tiempo y que sean sustentables ambientalmente.

En respuesta a lo anterior, en conjunto con el depar-tamento de geotecnia de la Universidad Blaise Pascal de Francia y la empresa Sol-Solution, los investiga-dores han realizado una serie de proyectos durante los últimos cinco años, con el propósito de evaluar la eficiencia y alcance de una nueva tecnología; el equipo PANDA (Pénétromètre Autonome Numérique Dynamique Assisté), para ser utilizado en el control de compactación en tranques de arenas de relave.

Esta alternativa presenta una serie de ventajas res-pecto a los métodos tradicionales, ya que permite realizar mediciones de manera continua, el proceso de control se realiza con una mayor rapidez y simpli-ficación, los resultados obtenidos son más indepen-dientes del operador, es posible obtener más infor-mación en menos tiempo y es más económico.

Además, el penetrómetro PANDA puede ser utilizado como herramienta de reconocimiento en tranques de relave, para estimar los parámetros resistentes en profundidad, determinar el potencial de licuación y estabilidad de taludes.



]

4. El ensayo de penetración PANDA

4.1 Descripción y funcionamiento

El equipo PANDA consiste en un penetrómetro dinámico ultraligero, cuyo principio básico es el de “enterrar” en el suelo un tren de barras, provisto en su extremo inferior de una punta cónica, por medio de un hincado manual con la ayuda de un martillo standardizado. Un microprocesador recibe la resistencia dinámica de punta (qd) y la penetra-ción alcanzada (cm) para cada golpe de martillo. Los datos obtenidos son exportados a un computador y su tratamiento se realiza con la ayuda del programa PANDAWin incluido con el equipo.

Este programa permite representar los resultados obtenidos mediante un gráfico o penetrograma, en el que se observa la resistencia qd (MPa), en función de la profundidad (metros). A través del penetrogra-ma, en modo de reconocimiento de suelos, se puede diferenciar de manera fácil a través de la señal de penetración obtenida, la existencia de las diferentes capas o estratos y estimar la naturaleza de los suelos existentes. En modo de control de la compactación es posible determinar el nivel de compactación alcanza-do, mediante la comparación de la señal de penetra-ción obtenida y una banda de referencia asociada al tipo de material controlado y requerimientos de com-

pactación especificados. Su empleo es principalmente apropiado en suelos con tamaño máximo de partículas de 2”. La profundidad máxima de penetración con este equipo es del orden de 7 m.

4.2 Principio para el control de compactación

El principio del control de compactación se funda-menta en que la resistencia de punta qd del suelo depende fundamentalmente, de aquellos parámetros que describen el comportamiento mecánico de un material granular.

Diferentes investigaciones muestran la relación exis-tente entre la densidad seca, d, de un material y la resistencia de punta, qd, de un penetrómetro. (Chaigneau et al. 2000) establecieron la relación en-tre qd y γd, a través del ensayo PANDA. De acuerdo a esta investigación, γd es el parámetro que gobierna la resistencia dinámica de punta qd en suelos granu-lares. Su relación es directamente proporcional. En efecto, mientras más aumente γd de un suelo, más importante será qd.

Para el control de compactación mediante el ensayo PANDA se compara el penetrograma obtenido in situ a dos curvas de referencia qdR y qdL. Estas curvas de referencia corresponden a la resistencia de punta dinámica qd de un suelo compactado a la densidad requerida in situ y con el mismo estado hídrico del suelo ensayado in situ. La primera curva de referencia o aceptación qdR, corresponde a la resistencia diná-mica de punta media que debe poseer el suelo una vez compactado al nivel especificado. La segunda es la curva de rechazo qdL, representa el límite inferior de resistencia dinámica de punta. Entre estas dos cur-vas se encuentra la zona de tolerancia que considera la variabilidad generada correspondiente a la impreci-sión de la señal de penetración, las heterogeneidades locales del suelo y del proceso de compactación.

5. Variabilidad de las arenas de relave

Gran parte de los depósitos de suelo son formados naturalmente en diferentes ambientes de deposi-tación y por lo tanto sus propiedades geotécnicas varían desde un punto a otro (Jones et al. 2002). Esta variabilidad podría existir también en una unidad de suelo aparentemente homogénea, como sería el caso de los tranques de relaves.

FIGURA 1 Penetrómetro dinámico ligero PANDA



]

Con el objetivo de analizar la existencia de dicha variabilidad en este tipo de materiales, se realizó un análisis del proceso de obtención del cobre en Chile, y además se recopilaron los resultados obtenidos desde una serie de investigaciones realizadas desde el año 2002 por los autores, como ensayo de reco-nocimiento y control de compactación, en tranques de relaves pertenecientes al sector de la mediana minería del cobre. Lo anterior ha permitido identificar una serie de factores que constituirían una potencial

fuente de variabilidad las cuales afectarían a las pro-piedades físicas y por ende al estado de compacidad in situ de las arenas de relaves.

Los potenciales factores que generarían una varia-bilidad se encuentran relacionados con una serie de procesos que van desde la extracción del mineral hasta la depositación de los relaves generados del proceso de obtención de sulfuros de cobre, relacionados con la metodologías de ciclonaje y proceso compactación.

6. Metodología experimental

6.1 Descripción del tranque experimental

El tranque de relaves seleccionado para el desarrollo de la metodología experimental inició su operación en el año 2004 y fue diseñado para almacenar 50 millones de toneladas de relave.

El método empleado para la construcción es del tipo “eje central”, construido mediante depositación hidráulica de la fracción gruesa de los relaves, corres-pondiente a arenas con un porcentaje de partículas finas (bajo 0,08 mm) inferior al 20%, obtenidas mediante proceso de cicloneo y compactadas de manera mecánica.

6.2 Características de las arenas de relave

Los relaves depositados en este tranque provienen de un único yacimiento minero perteneciente al sector privado de la mediana minera del cobre, por lo que su calidad geológica y tipo de mineral extraído es prácticamente constante.

Considerando lo anterior y el proceso de molienda empleado, no se generaría una variabilidad sig-nificativa en la distribución granulométrica de los relaves resultantes. Respecto a las variaciones que se producirían durante el proceso de flotación, pro-ducto de pequeños cambios observados en la ley del mineral, estas modificarían el tipo de reactivo químico empleado y la cantidad de cal a incorporar en la pulpa de mineral. El resultado es una variación, a largo plazo, en el grado de cementación que ex-perimentarían los releves depositados en el tranque.

Según este análisis los relaves resultantes antes de su depositación presentarían una condición de ho-mogeneidad global.

Para confirmar esta condición, una vez depositados los relaves en el tranque, se ha analizado la influencia de los factores asociados con la metodología de ci-clonaje y con el proceso de compactación empleado. Para tal efecto, se recopiló información proveniente del control de compactación periódico realizado en el tranque desde el año 2004 hasta junio del presente año, correspondiente a granulometrías, densidades in-situ y ensayos Proctor Normal.

Los resultados obtenidos de un análisis con herra-mientas clásicas de la estadística descriptiva de los da-tos recopilados, son los presentados en la Tabla 1.

Los resultados indican que las arenas de relaves que conforman el muro resistente del tranque presentan una condición de homogeneidad.

Para confirmar in situ los resultados obtenidos y eva-luar la influencia del proceso de compactación sobre la generación de variabilidad, fueron realizadas una serie de canchas de prueba en un sector representativo del

PropiedadNº de datos

Media σ C.V (%)

% de finos 1.880 17 1,616 9,63

D50 (mm) 1.880 0,24 0,019 8,04

γd máx (t/m3) 328 1,85 0,046 2,49

wop (%) 328 14,5 0,959 6,63

γd (t/m3) 1.945 1,82 0,069 3,78

TABLA 1 Análisis estadístico de datos obtenidos del control de compactación



]

muro en dirección “aguas abajo“, dentro las cuales se confeccionó una malla de ensayos de penetración con el objetivo de evaluar el estado de compactación alcanzado, según la metodología establecida.

6.3 Metodología de compactación

Para la distribución y perfilamiento del material se utiliza un bulldozer D-6 H cuyo peso estático es de 20 ton. La compactación posterior del material, es realizada empleando un rodillo liso vibratorio VIBRO-MAX modelo W1103-D, con frecuencia y amplitud regulables, cuyas características más relevantes se presentan en la Tabla 2.

Durante la compactación, se emplea el modo de vibra-ción mínimo, traducido en la aplicación de una presión de contacto de 10 ton/m2 aproximadamente.

La metodología de compactación empleada es la siguiente:• Distribuciónyperfilamientomediantebulldozer,

con una humedad cercana a la óptima, hasta alcanzar el espesor de capa especificado.

• Alcanzada lahumedadóptima seprocedaa lacompactación en capas de espesor promedio igual a 40 cm., mediante cuatro ciclos de rodillo realizados en el sentido longitudinal al talud.

• Finalmente se aplica una pasada de bulldozercon el objetivo de dar una mayor rugosidad a la superficie de la capa depositada y de esta manera mitigar los efectos de una erosión eólica.

6.4 Canchas de prueba. Malla de ensayos

Las zonas de ensayos en terreno, corresponden a canchas de prueba de 2,7 m de ancho, 38,6 m de longitud y 50 cm de espesor. La malla de ensayos PANDA corresponde a ensayos de penetración ubi-cados en la zona de coronamiento, zona media de talud y pie del muro, con el objetivo de establecer el

grado de homogeneidad del grado de compactación alcanzado con la metodología aplicada.

6.5 Resultados obtenidos

Los valores de ∆qd obtenidos, se han incorpora-do dentro la zona de tolerancia establecida en las curvas de referencia, lo que implica incorporar la variabilidad asociada a la uniformidad de aplicación de la energía de compactación y la eficiencia de la maquinaría empleada. En la Figura 2 se presenta las curvas de referencia obtenidas.

Peso estático (ton) 20

Frecuencia (Hz) 29/35

Amplitud (mm) 0,75/2,00

Presión de contacto 10 – 14 (ton/m3)

TABLA 2 Especificaciones técnicas de rodillo liso vibratorio VIBROMAX W1103D

Cancha de prueba

Zona talud

σc/fila (MPa)

σ medio (MPa)

∆qd(MPa)

1

superior 0,262

0,297 0,6media 0,377

inferior 0,288

2

superior 0,227

0,246 0,5media 0,278

inferior 0,274

3

superior 0,301

0,293 0,6media 0,249

inferior 0,370

4

superior 0,243

0,228 0,9media 0,111

inferior 0,367

TABLA 3 Variación de la resistencia de punta qd, producto de la metodología de compactación

FIGURA 2 Canchas de prueba y mallas de ensayo



]

6.6 Curvas de referencia PANDA

La curva de aceptación (qdR) para la situación es-tudiada, fue obtenida según la metodología de laboratorio previamente establecida en el Grupo de Geotecnia. PUCV, el año 2005, considerando una densidad igual a 1,85 (t/m3), correspondiente al valor promedio del total de las DMSC, según los análisis estadísticos realizados para un total de 328 muestras obtenidas en sectores representativos del tranque durante toda la fase operacional. A continuación en la siguiente Figura, se presenta las curvas de referencia obtenidas. El ancho de banda o zona de tolerancia fue definido con el objetivo de incorporar la variabilidad observada en las arenas de relaves, la morfología de una capa compactada respecto a la influencia de la energía de compactación aplicada y el ruido de señal PANDA producto del registro de la penetración para cada golpe de martillo corres-pondiente a ± 10% de qd, según las investigaciones realizadas (Chaigneau et al 2000). La variabilidad de las arenas de relaves en estudio se traduce, en tér-minos de resistencia a la penetración qd, en 1 Mpa. A continuación en la Figura 3 se presenta las curvas de referencia obtenidas.

El ancho de banda o zona de tolerancia fue defi-nido con el objetivo de incorporar la variabilidad observada en las arenas de relaves, la morfología de una capa compactada respecto a la influencia de la energía de compactación aplicada y el ruido de señal PANDA producto del registro de la penetración para cada golpe de martillo correspondiente a ± 10% de qd, según las investigaciones realizadas (Chaigneau et al. 2000). La variabilidad de las arenas de relaves en estudio se traduce, en términos de resistencia a la penetración qd, en 1 Mpa.

6.7 Validación in situ

Los resultados obtenidos del control de compacta-ción realizado con el ensayo PANDA, presentados en la Figura 4, indican que las capas de arenas depo-sitadas presentan un estado de compacidad igual o superior al valor establecido correspondiente a un 95% del OPN (Óptimo Proctor Normal).

Los perfiles de resistencias qd, dentro de la profundidad de ensayo, se encuentran sobre la zona de aceptación, con valores de densidad superiores o dentro de la zona de tolerancia de las curvas de referencias propuestas.

FIGURA 3 Curvas de referencia para el control de compactación

FIGURA 4 Resultados de control de compactación ensayo PANDA



]

7. Conclusiones

Los resultados obtenidos validan el ensayo PANDA como una alternativa precisa, económica y susten-table ambientalmente, para el control de compac-tación de tranques de arenas de relaves durante la fase operacional.

Como ensayo de reconocimiento, la continuidad de medidas de resistencia a la penetración en profun-didad, abre nuevas perspectivas para el estudio de la variabilidad espacial y temporal de las propieda-des geotécnicas de las arenas de relave, utilizando

métodos de simulación y herramientas de la geoes-tadística. De esta manera serán identificadas las zonas que podrían presentar un mayor potencial de inestabilidad mecánica.

Otros estudios en ejecución por los autores están evaluando la variabilidad de la compactación en tranques de relaves del sector público, pertene-cientes a plantas mineras cuya función es ser poder de compra para una gama muy amplia de peque-ños y medianos, lo que lleva a que las arenas del cuerpo de las presas sean de características muy heterogéneas, lo que hace mas difícil su control de compactación.

Referencias

1. Chaigneau, Lt. 2001 Caractérisation des milieux granulaires de surface a l’aide d’un pénétromè-tre. Thèse de doctorat de l’Université Blaise Pascal. Clermont-Ferrand. Francia.

2. Benz M. & Cancino P. 2005 Control de la calidad de compactación y estimación del ángulo de fricción interna de las arenas de relave con el penetrómetro ligero PANDA. Tesis de titulación. PUCV.

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4. Jones, A.L Kramer, S.L & Arduino, P. Diciembre 2002. Estimation of uncertainty in Geotechnical

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7. Troncoso, J. Abril 2002. Dynamic Properties and Seismic Behavior of Thickened Tailings Deposits. International Symposium on Paste and Thickened Tailings Disposal.


42 ]

Antecedents for Residential

Satisfaction Evaluation of

Housing Solidarity Fund

Beneficiaries

Antecedentes para una Evaluación de la Satisfacción Residencial de los Beneficiarios del Fondo Solidario de Vivienda (FSV)

Autores

MIGUEL ANDRADE GARRIDO Doctor en Ciencias de la EducaciónPontificia Universidad Católica de ChileFacultad de Ingeniería − Escuela de Construcción Civil


MARÍA ELENA MORA ZAPATA Licenciada en ConstrucciónPontificia Universidad Católica de ChileFacultad de Ingeniería − Escuela de Construcción Civil


Fecha de recepción


06/09/07

02/10/07

CARLOS AGUIRRE NÚÑEZ Constructor CivilAcadémico Escuela de Construcción CivilPontificia Universidad Católica de Chile



[Miguel Andrade - Carlos Aguirre - María Elena Mora]

La satisfacción residencial se entiende como el nivel de agrado o desagrado que las personas sienten por el ambiente donde residen, esto incluye la vivienda y su entorno. Conocer los factores que in-ciden en ella es lo que motiva esta inves-tigación, siendo su objetivo el determinar el nivel de satisfacción residencial de los beneficiados por el FSV en conjuntos construidos desde el año 2001 a la fecha en las comunas de Colina, Huechuraba, Puente Alto y Lo Barnechea.

Para ello se ha modificado y reestruc-turado un instrumento de medición, que en una primera etapa fue aplicado en conjuntos ubicados en las comunas

The residential satisfaction is understood as the pleasure or displeasure level that people feel about the environment where they l ive; this includes the housing and its boundaries. The research motivation is to know the factors that affect in the residential satisfaction, being its achievement to determine the satisfaction residential level of FSV beneficiaries on housing groups built since 2001 year to these days in Colina, Huechuraba, Puente Alto and Lo Barnechea.

To achieve the objective, there was modified and restructured a measuring instrument that was applied, in the first

mencionadas anteriormente, y en una segunda instancia fue aplicado única-mente en la comuna de Puente Alto. Dichas aplicaciones se realizaron con 6 meses de desfase.

En este artículo se revisarán los ante-cedentes teóricos que sostienen la in-vestigación realizada, entregando los conceptos básicos para poder entender la problemática de los usuarios de las actuales viviendas sociales que entrega el Estado; presentando y justificando la utilización del instrumento de medición (encuesta), y exponiendo el nivel de con-fiabilidad del mismo, luego de su primera aplicación.

stage, on housing groups located in the communes mentioned previously. In the second instance, the instrument was applied only in Puente Alto. Those applications were carried out with 6 months of time lag.

In this article, are going to check the theoretical antecedents that support the realized investigation, handing in the basic concepts to be able to understand the present social housing users problems, delivered by the State; presenting and justifying the measuring instrument application (survey); and expounding its reliability level, after of its first application.

Abstract

Key words: residential satisfaction, Housing Solidarity Fund, social housing.

Palabras clave: satisfacción residencial, Fondo Solidario de Vivienda, vivienda social.

Resumen


páginas: 42 - 51 Miguel Andrade - Carlos Aguirre - María Elena Mora]

1. Introducción

Este artículo es un producto de la investigación realizada acerca de la satisfacción residencial de los beneficiados por el FSV, en el contexto de la me-todología de Aprendizaje y Servicio, modalidad de aprendizaje que involucra alumnos de la Pontificia Universidad Católica de Chile, en este caso alumnos de Preparación y Evaluación de Proyectos, y un socio comunitario, en este caso Un Techo Para Chile.

Es importante señalar que en este aspecto se hizo una labor multiplicadora en lo que es el aprendizaje y servicio, pues se realizó un trabajo en conjunto con alumnos del ramo de Metodología de la Investiga-ción, donde ellos conocieron una realidad diferente y tomaron conciencia de la posibilidad que se tiene en las manos de mejorar o ayudar en alguna medida a la población haciendo un servicio comunitario.

El objetivo general de la investigación realizada fue determinar el nivel de Satisfacción Residencial de los

beneficiados por el Fondo Solidario de la Vivienda en conjuntos construidos desde el año 2001 a la fecha en las comunas de Colina, Huechuraba, Puente Alto y Lo Barnechea.

La investigación tiene un enfoque descriptivo de lo que es el comportamiento de los beneficiarios del Fondo Solidario de la Vivienda, en este artículo solo se contempla la exposición de los antecedentes teóricos que la sostienen. Entregando los conceptos básicos para poder comprender la problemática de los usuarios de las actuales viviendas sociales que entrega el Estado, por ejemplo, se mencionan los requerimientos para ser beneficiario del FSV.

El tema de la satisfacción residencial se aborda desde la perspectiva que introdujo Edwin Haramoto con los niveles micro, meso y macro.

Además, se presenta la metodología empleada para la determinación de la muestra, se justifica la utili-zación del instrumento de medición (encuesta), y finalmente, se expone el nivel de confiabilidad del mismo (luego de su primera aplicación).

2. Antecedentes teóricos

2.1. Vivienda y asentamientos humanos

La vivienda es la célula básica de los asentamientos humanos. Permite la agrupación de personas (fami-lia), con fines especializados relacionados al reposo, la alimentación y la vida en común y su entorno constituye el vínculo social elemental de la interre-lación productiva global del hombre.

2.2. La vivienda en la escala de necesidades básicas

La Jerarquía de las Necesidades ordena las necesi-dades desde los niveles más bajos y más básicos, hasta las de niveles más altos (Figura 1). Maslow plantea que las necesidades se encuentran orga-nizadas estructuralmente con distintos grados de poder (jerarquía), de acuerdo a una determinación biológica dada por nuestra constitución genética como organismo de la especie humana.

Las necesidades de déficit se encuentran en las partes más bajas, mientras que las necesidades de

desarrollo se encuentran en las partes más altas de la jerarquía; así dentro de las necesidades de déficit en-contramos las necesidades fisiológicas, necesidades de seguridad, necesidades de amor y pertenencia y necesidades de estima; mientras que las necesidades de desarrollo corresponden a las necesidades de au-torrealización y necesidades de trascendencia.

FIGURA 1 Pirámide de las necesidades de Maslow

Fuente: “Repsol y Maslow” by Rubén, en http://holamundo.pandela.net/2006/10/19/repsol-y-maslow/ consultado el 20-06-2007



Según la teoría de Maslow, cuando las necesidades de un nivel son satisfechas, no se produce un estado de apatía, sino que el foco de atención pasa a ser ocupado por las necesidades del próximo nivel. Mas-low plantea entonces que las necesidades inferiores son prioritarias, y por tanto, más potentes que las necesidades superiores de la jerarquía. Cuando el individuo logra satisfacer las necesidades inferiores (aunque sea parcialmente), entran en su conocimien-to las necesidades superiores junto con la motivación por poder satisfacerlas.

La vivienda viene a cubrir las necesidades de segu-ridad y protección, que agrupan una amplia gama de necesidades relacionadas con el mantenimiento de un estado de orden y seguridad en el individuo y su familia. De forma más específica, en este nivel encontramos las necesidades de estabilidad, orden, protección y dependencia.

La vivienda ocupa un lugar importante dentro de las preocupaciones de nuestra población ya que constituye un bien básico que facilita el intercambio social, la educación, el desarrollo familiar devuelve la dignidad a su dueño, permite defenderse ante rigores climáticos, protege la salud y es un bien de inversión durable y transable.

2.3. Concepto de vivienda

En el campo de vivienda, aquella que satisface todas las características de habitabilidad recibe el nombre de vivienda estándar y que puede definirse como (Va-rios autores, 1988): “Bien inmueble construido con características que permitan a un hogar particular residir en condiciones de protección, seguridad, sa-lubridad e independencia. Las características mínimas son recintos separados para: cocina-comedor-estar, dormitorio y baño o comedor-estar-dormitorio, baño y cocina. Todos los recintos deben ser exclusivos de la vivienda. La urbanización mínima en el área urbana tendrá conexión de agua potable hasta el interior de la vivienda, evacuación de aguas servidas a sistemas de alcantarillado público o particular autorizado y empalme de energía eléctrica”

2.4. Concepto de satisfacción residencial y justificación del instrumento

Nos remitiremos a entender la satisfacción residen-cial a partir de la definición que nos entrega el INVI recogida de las numerosas investigaciones que se

han desarrollado: “Nivel de agrado o desagrado que las personas sienten por el ambiente donde residen, esto incluye la vivienda y su entorno”.

A continuación se desarrolla la Matriz de Satisfacción Residencial (Figura 2) que tiene como objetivo carac-terizar un conjunto habitacional desde la perspectiva sistémica y trata de ordenar sus diversos componen-tes mediante los conceptos de lugar, escala y grado de objetividad y subjetividad en los instrumentos para su estudio y reconocimiento (INVI, 2002).

A partir del concepto de lugar, entendido como una relación inseparable entre el habitante y su hábitat, es decir entre la dimensión psicosocial y la físico-espacial, la matriz establece tres niveles o escalas territoriales que incluye un conjunto residencial, siendo estos, desde un punto de vista sistémico, el microsistema, en el que se relaciona la familia y la vi-vienda, el mesosistema donde se identifica la relación entre los vecinos y el entorno inmediato a la vivienda, y el macrosistema, que incluye a la comunidad en relación al conjunto residencial propiamente tal. Todo lo anterior se sitúa dentro de un contexto sociofísico mayor con el que los sistemas interactúan.

FIGURA 2 Matriz de satisfacción residencial

Fuente: Elaboración propia en base al estudio “Sistema Medición Residencial Beneficiarios Vivienda Básica: Síntesis del Informe de Con-sultoría”, MINVU, Instituto de la Vivienda, FAU-UCH, 2002



2.5. Fondo solidario de vivienda

El Fondo So l idar io de V iv ienda t iene dos programas que se r igen por la normat iva del D.S. N° 174 (V. y U.) de 2005, y sus modifica-ciones y Resolución N° 533 (V. y U.), de 1997 y sus modificaciones.

2.5.1. Fondo solidario de vivienda I Este programa está dirigido a grupos previamente organizados de 10 familias como mínimo, que acre-diten su situación de pobreza. Cuando se postula a adquisición de vivienda construida se puede hacer en forma individual o grupal.

No se acepta la postulación de familias uniperso-nales (personas que viven solas), excepto cuando corresponde a Adultos Mayores de 60 años y más, personas con discapacidad, personas que tengan calidad de indígenas, personas reconocidas como víctimas en el informe de la comisión Nacional sobre Prisión Política y Tortura (las familias uni-personales no deben exceder el 30 por ciento del grupo postulante).

Existen diferentes tipos de proyectos a los que se puede postular:

a) Proyectos de Construcción:• Construcciónennuevosterrenos.• Densificaciónpredialenáreasurbanas.• Construcciónensitiodelresidente.• Alteraciónoreparacióndeinmuebles(como

resultado se deben generar a lo menos dos viviendas). Las viviendas construidas deben contar al menos con dos dormitorios, estar-comedor, cocina y baño.

b) Adquisición de viviendas construidas: es decir, compra de vivienda nueva o usada, que tenga recepción municipal definitiva de a lo menos dos años. Los requisitos para postular a este programa son los siguientes:• Sermayorde18años.• Noestar el postulante, su cónyugeo con-

viviente, u otro miembro de la familia acre-ditado en la Ficha CAS con la cual postula, postulando a este o a otro programa habita-cional.

• No serpropietariooasignatariodeuna vi-vienda o infraestructura sanitaria, ni haber

recibido un subsidio habitacional con ante-rioridad (ni el postulante, ni el cónyuge).

• EstarinscritoenelRegistroÚnicodelSERVIUy postular cuando se realicen los llamados.

• Acreditar condición de pobreza medianteinstrumento de calificación socioeconómica (ficha CAS II o de protección social).

• Ahorromínimode10UF.

El proceso de postulación se realiza a través de una Entidad de Gestión Inmobiliaria Social (EGIS), la que prepara el proyecto o la operación de compraventa según corresponda. El proyecto debe ser conocido y aprobado por el grupo antes de ingresar la pos-tulación.

Los proyectos de construcción son seleccionados por estricto orden de puntaje. Los factores de puntaje son los siguientes:• Vulnerabilidadsocialdelgrupo.• CondicióndepobrezasegúnfichaCAS.• Aportesadicionales.• PlandeHabilitaciónSocial.• Calidaddelproyecto(seevalúalaviviendaysu

localización).

La vivienda o solución habitacional se financia de la siguiente forma:• Ahorrode10UF.• Subsidiovariablesegúntipodeproyectoyco-

muna de emplazamiento (Tabla 1).• Aporteadicionalesendinerooenejecuciónde

obras complementarias.

2.5.2. Subsidios complementarios

Para asegurar la integración social de la vivienda del Fondo Solidario I, los proyectos contemplan:

a) Subsidio diferenciado a la localización: Premia la buena ubicación de la vivienda. Permite finan-ciar la compra del terreno donde se levantará el proyecto.

b) Subsidio para equipamiento: Financia obras de equipamiento y/o mejoramiento del entorno urbano, con 5 UF adicionales por cada familia que integra el grupo, en proyectos de construc-ción en nuevos terrenos. Como complemento, se puede postular al Fondo de Iniciativas, que otorga hasta 7 UF por familia, la que debe com-pletar un ahorro adicional de 0,5 UF.



2.5.3. Fondo solidario de vivienda II

Este programa está dirigido a familias comprendidas dentro del 40% de los hogares más pobres del país, según instrumento de caracterización socioeconó-mica vigente, entendiéndose por tal la Fichas CAS o el instrumento que la reemplace. El puntaje del postulante debe ser igual o inferior al puntaje CAS de corte del segundo quintil de ingresos.

Existen diferentes tipos de proyectos a los que se puede postular:

a) Adquisición de viviendas construidas (vivienda nueva o usada), los requisitos para postular por este programa son los siguientes:• Sermayorde18años.• Noestarelpostulante,sucónyugeoconvivien-

te, u otro miembro de la familia, acreditado en la Ficha CAS con la cual postula, postulando a este o a otro programa habitacional.

• Noserpropietariooasignatariodeunavivien-da o infraestructura sanitaria, ni haber recibi-do un subsidio habitacional con anterioridad (ni el postulante, ni el cónyuge).

• EstarinscritoenelregistroúnicodelSERVIU.• Presentaren la solicitudel conjuntodeantece-

dentes referidos a la operación de compraventa.• Ahorromínimode30UF.

El proceso se postulación se realiza en forma indi-vidual o grupal. Se postula a través de una entidad organizadora que prepara la operación de compra-venta. El otorgamiento de subsidio se realiza según fecha de ingreso de los antecedentes al SERVIU respectivo y según disponibilidad presupuestaria.

La vivienda o solución habitacional se financia de la siguiente forma:• Ahorrode30UF• Subsidio variable según comunadeemplaza-

miento (Tabla 2).• CréditoComplementariohipotecarioosinga-

rantía hipotecaria (es optativo).

El programa ha tomado fuerza, posicionándolo como una alternativa posible y real para los municipios y a las demás entidades por cierto, invitando principal-mente a los Alcaldes de las regiones mencionadas, de impulsar con más fuerza a sus equipos para crear y desarrollar nuevos e innovadores planes de desarrollo urbano y proyectos que apunten a un mejoramiento del parque habitacional, haciéndose responsables de los más pobres de sus comunas.

Comuna de emplazamiento del proyectohabitacional

Proyectos de construcción (UF)

Adquisición viviendasconstruidas (UF)

Todas las comunas de la XII Región con excepción de Punta Arenas.

470 420

Comuna de Punta Arenas, de la XII Región 410 360

Todas las comunas de la XI Región y comunas de la provincia de Palena de la X Región

470 420

Comunas de la provincia de Chiloé de la X Región 410 360

Áreas de Desarrollo Indígena (ADI) 350 300

Isla Mocha de la comuna de Lebu e Isla Santa María de la comuna de Coronel, de la VIII Región

410 360

Comunas de Isla de Pascua y Juan Fernández, de la V Región

470 420

Resto de las comunas del país 330 280

TABLA 1 Montos de subsidio FSV I

Fuente: Elaboración propia en base a datos del F.S.V.



3. Metodología

3.1. Tipo de estudio

El presente estudio corresponde a una investigación de tipo descriptivo de diseño no experimental tran-seccional, ya que en él se busca medir el nivel de satisfacción de los usuarios de viviendas del FSV con la solución habitacional que se les entrega.

Un estudio descriptivo busca especificar las propieda-des importantes de personas, grupos comunidades o cualquier otro fenómeno que sea sometido a análisis. La metodología consiste en seleccionar una serie de cuestiones y medir cada una de ellas de forma inde-pendiente para así describir lo que se investiga.

Por otra parte, un diseño no experimental se refiere a una investigación en la cual no se manipulan deli-beradamente las variables. En este caso se observan los fenómenos tal y como se dan en su contexto natural, para después analizarlos.

El presente estudio corresponde a una investigación transeccional descriptiva ya que la recolección de datos se realizó en un solo momento del tiempo, específicamente en el mes de mayo de 2007.

3.2. Instrumento de encuesta

Para el desarrollo de este estudio se utilizó el ins-trumento de encuesta difundido el año 2002 por el

Instituto de la Vivienda (FAU – UCH) para la División Técnica de Estudio y Fomento Habitacional del Mi-nisterio de Vivienda y Urbanismo en el Informe de Consultoría: Sistema Medición Satisfacción Benefi-ciarios Vivienda Básica, el cual fue modificado para cumplir con los requisitos de validez exigidos por los expertos consultados.

La muestra de usuarios de viviendas del FSV fue se-leccionada mediante un muestreo aleatorio simple.

3.3. Muestra

3.3.1. Características de la muestra

La población objetivo de la encuesta está formada por jefas o jefes de hogares de viviendas sociales básicas construidas desde el año 2001 y 2005 en las comunas de Colina, Huechuraba, Lo Barnechea y Puente Alto/La Florida.

La tipología de estas viviendas corresponde a vivien-das sociales continuas o pareadas en 1 o 2 pisos, o en block de departamentos de 2 o más pisos.

3.3.2. Marco muestral

La información para determinar el marco muestral se obtuvo del Fondo Solidario de Vivienda, de donde se extrajeron las viviendas sociales básicas construidas y entregadas en la Región Metropolitana correspon-dientes a los años en estudio. Entre la información que se entrega está la comuna, nombre y año del pro-

TABLA 2 Montos de subsidio FSV II

Comuna de emplazamientoMonto máximo de

subsidio (en UF)

Todas las comunas de la XII Región con excepción de Punta Arenas. 420

Comuna de Punta Arenas, de la XII Región 360

Todas las comunas de la XI Región y comunas de la Provincia de Palena de la X Región 420

Comunas de la provincia de Chiloé, de la X Región 360

Áreas de Desarrollo Indígena (ADI) 360

Isla Mocha de la Comuna de Lebu e Isla Santa María de la Comuna de Coronel, de la VIII Región

360

Comunas de Isla de Pascua y Juan Fernández, de la V Región 420

Resto de las comunas del país 280




Año Comuna Proyecto Nº Familias

2001 TilTil Comité Santa Matilde 60

2002 Huechuraba Barrio Nuevo (Chile Barrio) 232

2003 Colina Unión y Esperanza 15

2003 Peñaflor Comité de Alleg. Luz y Esperanza Cordillera de La Reina 70

2003 Colina Los Canadienses 123

2003 Colina Mi Casa es Mi Sueño 126

2003 Puente Alto Enrique Alvear 144

2003 Colina Sueño y Esperanza 147

2003 Colina La Reina y Esperando un Nuevo Hogar 199

2003 Lo Barnechea Ermita de San Antonio III (Chile Barrio) 386

2004 Colina Su Casa II Etapa 2 - Subetapa 2B 70

2004 Colina Su Casa II Etapa 3 - Subetapa 3A 116

2004 Melipilla Proy. Doña Florencia 200

2004 Colina Alto de Colina y Nuevo Hogar 214

2004 Colina La Ilusión de Mi Casa 215

2004 Puente Alto Futuro Familiar Don Vicente II 217

2004 La Florida Unidos Por La Casa Propia 234

2005 Pudahuel Conjunto Habitacional Magaly Osses I 12

2005 Pudahuel Conjunto Habitacional Villa La Paz I 16

2005 Melipilla Creciendo Juntos 2 82

2005 Colina Su Casa II Etapa 3 - Subetapa 3B 169

Total 3.047


yecto, el número de familias y la Entidad de Gestión Inmobiliaria Social (EGIS) que preparó el proyecto o la operación de compraventa. A continuación se exhibe el marco muestral en la Tabla 3, que corresponde a las Viviendas entregadas por el FSV entre el año 2001 y 2005 en la Región Metropolitana.

3.4. Tipo y justificación del muestreo utilizado

En la primera etapa se utilizó un muestreo por con-veniencia, y posteriormente una muestra aleatoria de los elementos de cada conjunto habitacional.

Para los alcances de este estudio, ya que existe un listado de beneficiarios del programa FSV, no se

consideró conveniente realizar un muestreo estra-tificado, ya que el universo observado corresponde a un estrato homogéneo de la población, pues los individuos en general presentan ingresos similares.

Por otra parte, los costos asociados a muestreos de este tipo se incrementan con la distancia entre los elementos de la población, por lo cual un muestreo por conglomerados es más económico debido a la cercanía entre las viviendas que integran un mismo conjunto habitacional.

Otra ventaja de este tipo de muestreo es la facilidad con que podemos definir los conglomerados ya que estos simplemente corresponderán al conjunto habitacional nombrado en el listado. Asimismo los

TABLA 3 Conjuntos habitacionales entregados por el FSV entre el año 2001 y 2005 en la Región Metropolitana



elementos de cada conglomerado corresponderán a familias, las cuales pueden asociarse a otro tipo o nivel de conglomerado.

3.5. Proceso de selección de la muestra

3.5.1. Resumen del procedimiento

Se comenzó por especificar los conglomerados apro-piados, adoptando los criterios de año de entrega (proyectos desde el 2001 hacia delante), proyectos 100% terminados y construidos sobre nuevos te-rrenos.

Luego, por limitantes del estudio se seleccionaron los conjuntos habitacionales según distancia y tamaño de la muestra, ya que el estudio fue enfocado para muestrear pocos conjuntos habitacionales y muchos elementos en cada uno.

Finalmente, se selecciona una muestra aleatoria de los elementos pertenecientes a cada conjunto habitacional.

3.5.2. Tamaño de la muestra

Tomando el número total de familias de la Tabla 3 se determinó el tamaño de la muestra mediante la siguiente expresión:

Comuna Proyecto Nº familias Muestra prop. Redist. (+2)

Huechuraba Barrio Nuevo (Chile Barrio) 232 27 29

Colina Los Canadienses 123 14 16

Colina Mi Casa es Mi Sueño 126 15 17

Puente Alto Enrique Alvear 144 17 19

Colina Sueño y Esperanza 147 17 19

Colina La Reina y Esperando un Nuevo Hogar 199 23 25

Lo Barnechea Ermita de San Antonio III (Chile Barrio) 386 45 47

Colina Su Casa II Etapa 2 - Subetapa 2B 70 8 10

Colina Su Casa II Etapa 3 - Subetapa 3A 116 13 15

Colina Alto de Colina y Nuevo Hogar 214 25 27

Colina La Ilusión de Mi Casa 215 25 27

Puente Alto Futuro Familiar Don Vicente II 217 25 27

La Florida Unidos por La Casa Propia 234 27 29

Colina Su Casa II Etapa 3 - Subetapa 3B 169 20 22

Total 329Fuente: Elaboración propia en base a datos del F.S.V.

TABLA 4 Conjuntos habitacionales a encuestar

Donde:N = 3.047 (Población, total de viviendas en los

conjuntos de la Tabla 3)p = 0,5 (Probabilidad de ocurrencia)q = 0,5 (Probabilidad de no ocurrencia)E = 0,05 (Error estándar)

De donde se obtiene que el tamaño de la muestra n debe ser igual a 354 casos. Este valor se distribuye proporcionalmente de acuerdo al número de familias de cada proyecto, el resultado de este proceso se muestra en la Tabla 4.

De la Tabla 3 se eliminan los proyectos donde la muestra a tomar es muy pequeña y además se eli-



minan los proyectos que se encuentran fuera del Área Metropolitana de Santiago. Tomando en con-sideración lo anterior, se tiene que en la Tabla 4 se presentan los proyectos definitivos a encuestar, en donde además se señala la muestra mínima a tomar, que considera la muestra proporcional y una redis-tribución arbitraria de 2 encuestados para suplir los excluidos.

Teniendo en cuenta la posibilidad de encontrar vi-viendas sin moradores o sin disposición a responder la encuesta, se determinó tomar un número mayor de encuestas en cada conjunto habitacional. Además se tomó en consideración que algunas encuestas no se tomarían adecuadamente y se eliminarían de la base de datos final.

3.6. Resultados sobre la confiabilidad del instrumento

La confiabilidad del instrumento de medición, luego de su primera aplicación, se determinó por el Método

del Alfa de Cronbach, que se basa en la covarianza de los ítemes y es un procedimiento que requiere de una sola administración del test.

Este indicador arrojó como resultado:

Alfa de Cronbach = 0,814

Esto indica que efectivamente esta adaptación instrumental es confiable para ser aplicada a muestras semejantes sea de la misma población definida o de otras con parámetros o caracte-rísticas similares a la descrita en este informe. Es decir, la aplicación de este instrumento nos arroja más de un 80% de resultados similares de muestra en muestra.

Valor que, para ser un instrumento con una sola aplicación, resulta ser confiable. Dado que este co-eficiente fluctúa entre 0 y 1; entre más se acerque a cero (0), hay mayor error en la medición (Hernández, 1998).

Bibliografía

1. Astete, F., Rebolledo, N. (2004). Evaluación ex-post de la vivienda social básica en la Región Metropoli-tana años 1996, 1997 y 1998. Tesis de titulación no publicada, Pontificia Universidad Católica de Chile. Santiago, Chile.

2. Corvalán, I., Moreno, I., Ringeling, M. (2002). Eva-luación ex-post de la vivienda social básica en la Re-gión Metropolitana años 1993, 1994 y 1995. Tesis de titulación no publicada, Pontificia Universidad Católica de Chile. Santiago Chile.

3. Instituto de la Vivienda, FAU-UCH, Haramoto, E. (2002). Sistema medición satisfacción beneficiarios vivienda básica: síntesis del informe de consultoría. División Técnica de Estudio y Fomento Habitacional. MINVU, Santiago, Chile.

4. Haramoto, E., Moyano, E., Kliwadenko, I. (1992). Espacio y Comportamiento: estudio de casos de

mejoramiento en el entorno inmediato a la vivienda social. Facultad de Arquitectura y Bellas Artes, Uni-versidad Central. Santiago, Chile.

5. Hernández, R., Fernández, C., Baptista, P. (1998). Metodología de la Investigación. (2a.ed.). México: McGraw-Hill.

6. Hopkins, K., Glass, G. (1997). Estadística básica para las ciencias sociales y del comportamiento (3ª.ed.). México: Prentice-Hall Hispanoamérica.

7. Fondo Solidario de Vivienda. (s.f.). Recuperado el 2 abril de 2007, de http://www.fsv.cl

8. Maslow, Abraham (1968). Toward a Psychology of Being, New York.

9. Varios Autores (1988): Investigación de Alternativas de Sistemas Habitacionales: Resumen y Conclusio-nes. Trabajo de investigación realizado con la par-ticipación del Instituto de Economía de la Pontificia Universidad Católica de Chile.


52 ]

International Roughness

Index (IRI) on Unpaved Roads:

Influence of Rainfalls and

Other Factors

Factores que Inciden en el Índice de Regularidad Internacional (IRI) de Caminos no Pavimentados: Influencia de las Precipitaciones

Autores

JOSÉ PEDRO MERY Constructor CivilAcadémico Escuela de Construcción Civil Pontificia Universidad Católica de Chile


MAURICIO PRADENA Magíster (c) Pontificia Universidad Católica de ChileAcadémico Departamento de Ingeniería Civil Universidad de Concepción


Fecha de recepción


25/09/07

19/10/07

FELIPE SANZANA Licenciado en Construcción - Escuela de Construcción Civil Pontificia Universidad Católica de Chile



[José Pedro Mery - Mauricio Pradena - Felipe Sanzana]

Debido a la extensa proporción de la red vial no pavimentada en Chile, cercana al 80% del total, a su importancia para la accesibilidad de los usuarios a nivel nacional, y a la siempre limitada disponi-bilidad de recursos para su mantención, es que se han propuesto nuevas formas de contratar la conservación mediante niveles de servicio considerando como principal resultado de esta, la regularidad superficial del camino en términos del IRI. Este tipo de contratos busca optimizar la

Due to the large proportion of the unpaved road network in Chile, which represents about the 80% of the total, its importance for the users accessibility nationwide, and the often scarce availabil ity of resources for its maintenance, new ways of contracting the maintenance through levels of service, considering as its main result the road roughness (IRI), have been proposed. This type of contract attempts to optimize the road network maintenance

conservación de la red y aumentar el be-neficio de los usuarios. En este sentido, el artículo presenta una primera etapa de la investigación, orientada a la ob-tención de la relación entre la variación de las precipitaciones y la consecuente variación de la regularidad superficial en estos caminos. Lo anterior, con la finalidad de determinar el factor que modifica el pago al contratista, producto de la influencia de las precipitaciones en este tipo de contratos.

and improve the benefits for the road users. In this sense, this article presents a first stage of a research study aimed to obtain the relationship between the variation of rainfalls and the subsequent variation of the roughness’ road surface on this type of roads. All this with the purpose of determining the factor that modifies the payment to the contractor as a product of the rainfalls’ influence on this type of contract.

Abstract

Key words: level of service road maintenance, IRI, rainfalls.

Palabras clave: conservación por nivel de servicio, IRI, precipitaciones.

Resumen


páginas: 52 - 65 José Pedro Mery - Mauricio Pradena - Felipe Sanzana]

1. INTRODUCCIÓN

1.1 Antecedentes

En Chile, los caminos no pavimentados representan un elevado porcentaje de la red vial, contribuyendo a la accesibilidad demandada por los usuarios. Pese al desarrollo alcanzado en materia vial, en particular considerando el aporte de las concesiones viales, la red de caminos no pavimentados se presenta deficitaria en materia de conservación. La red vial nacional, actualizada a diciembre de 2006, se eleva a 80.694.66 km, de los cuales solo un 21% se encuen-tra pavimentada, mientras que el restante 79% aún presenta superficie de rodado en carpeta granular o tierra (MOP, 2006). Considerando la relevancia que tienen los caminos no pavimentados para Chile, es necesario entonces avanzar en tecnología y el mejo-ramiento de la gestión de contratos, a fin de optimi-zar la conservación vial. Hace diez años, Chile realizó su primera experiencia en contratos por niveles de servicio y hoy, vuelve a retomar esta opción.

La contratación por nivel de servicio optimiza los recursos de la conservación vial al introducir una in-novadora forma de llevarla a cabo, poniendo énfasis en la calidad de servicio. Bajo esta modalidad, las empresas contratistas son las encargadas de definir las actividades para lograr la conservación de las vías. Esto se traduce en costos de largo plazo inferiores a los tradicionales, vías en mejor estado, y optimiza-ción de recursos, entre otros. La idea de incorporar este tipo de contratos en caminos no pavimentados nace principalmente de la tendencia cada vez más marcada de las agencias viales por considerar a los usuarios como clientes (Domínguez, 2001). Al mis-mo tiempo, buscan asegurar en todo momento un estándar de calidad y seguridad mínimas al usuario, independientemente de las soluciones técnicas em-pleadas. Sin embargo, esta modalidad requiere una adecuada definición de estándares de servicio, que puedan ser cuantificables y que representen la cali-dad ofertada de la vía. El IRI, que es una medida de la regularidad de la superficie de rodadura, resulta ser un buen indicador del estado de un camino no pa-vimentado debido, entre otros factores, a que otros deterioros del camino influyen en el IRI y a que este influye directamente en la percepción que el usuario tiene del estado de la carpeta de rodado, condición muy importante cuando se considera al usuario de la vía como cliente (Pradena, 2006). En el país existen

actualmente diversos instrumentos para controlar este parámetro de forma relativamente sencilla, y su utilización en caminos no pavimentados puede resultar una práctica adecuada para controlar la con-servación de estos contratos. A través de propuestas nacionales (ecuación 1), es posible determinar la variación del pago al contratista para un contrato por nivel de servicio, cuyo principal resultado es la regularidad superficial del camino en términos del IRI (Pradena y Wolf, 2006).

Pm pago al contratista ($)fr factor de pago por regularidad ($/km)fa factor de ancho de calzadaft factor de presentación y terminaciónftp factor de tránsito y precipitaciónfo ajuste de la oferta económica del contratistaL largo del tramo (km)

Por otra parte, la metodología HDM ha estudiado ampliamente la evolución de la regularidad superfi-cial para distintas carpetas de rodadura. Si bien esta metodología requiere cierto grado de calibración, dependiendo de la zona donde se utilice, representa una primera aproximación para explicar el com-portamiento de la relación entre la variación de la precipitación (en adelante ∆ pp) y la variación de la regularidad superficial (en adelante ∆ IRI).

La mayoría de los factores expuestos en la fórmula de pago al contratista (ecuación 1), nacen a partir de las curvas obtenidas por el programa DETOUR, que utiliza algunas relaciones del modelo de deterioro HDM para caminos no pavimentados. Sin embargo, el factor ftp se introduce a partir de una propuesta en donde se asume que existirán mayores costos en la conservación por concepto de aumentos en la pre-cipitación base establecida en el contrato, sumada al tráfico pesado. Este factor, al ser obtenido de una propuesta, debe ser estudiado más detalladamente a fin de determinar su real efecto (Pradena y Wolf, 2006). Es el estudio de este efecto el que da origen al presente artículo.

1.2 Planteamiento del problema

En la conservación por nivel de servicio, una variación del IRI causada por la intensidad y estacionalidad de las precipitaciones podría generar importantes

(1)



variaciones en las acciones de conservación de la carpeta, aumentando los costos de conservación para mantener el nivel de servicio deseado. A fin de poder valorizar los recursos involucrados e identificar el factor que modificará el pago al contratista, resulta indispensable conocer la relación funcional entre ∆ IRI y ∆ pp. La experiencia de especialistas rela-cionados con la conservación de caminos no pavi-mentados en Chile ha demostrado que el aumento de las precipitaciones para un tránsito establecido (composición y volumen), debería producir un au-mento en la regularidad superficial (Figura 1). Lo anterior, tomando en cuenta las características pro-pias del camino como geometría y granulometría de la carpeta. Considerando la política de conservación base adoptada, y teniendo en cuenta el ∆ IRI que produce un ∆ pp, debería ser posible establecer, en última instancia, la relación entre ambos. Para cami-nos no pavimentados, deben asociarse las acciones de mantención necesarias para disminuir este ∆ IRI hasta el IRI base establecido en el contrato, con los consiguientes costos de conservación involucrados (Figura 2). En este contexto, el presente artículo pro-pone un lineamiento metodológico a implementar en una segunda etapa de la investigación, orientada a

determinar el factor de tránsito y precipitación (ftp) que determina la variación del pago al contratista en función de una variación en las precipitaciones (∆ pp), para distintos tránsitos establecidos.

A partir de lo anterior, se propone la siguiente hipó-tesis del estudio general para la determinación del factor ftp para caminos no pavimentados bajo con-tratos por nivel de servicio, cuyo principal resultado es la regularidad superficial del camino en términos del IRI: “los costos asociados a las acciones de con-servación necesarias para disminuir el aumento de la regularidad superficial (∆ IRI) debido a un aumento temporal en las precipitaciones (∆ pp), constituyen la base para determinar el factor de modificación del pago al contratista por efecto de invertir más recursos en mantener el IRI base definido para el camino”.

De esta manera, el objetivo del presente estudio es proponer un lineamiento metodológico para la determinación del factor que modifica el pago al contratista ante un aumento del IRI base del camino, provocado por un aumento en las precipitaciones, en contratos por nivel de servicio cuyo principal resulta-do es la regularidad superficial del camino.

FIGURA 1 ∆ IRI producido por ∆ pp para un tránsito establecido y transcurrido un lapso entre los tiempos

T1 y T2FIGURA 2 Costos asociados a la disminución del ∆ IRI

por acciones de conservación

2. Desarrollo

2.1 Relación IRI – precipitaciones, según HDM

Para determinar los recursos destinados a la conser-vación de los caminos nacionales no pavimentados

en Chile, es posible utilizar el modelo de deterioro HDM, basado en relaciones teóricas y empíricas refundidas en una aplicación informática que per-mite analizar las posibilidades de inversión en las distintas redes viales. Este modelo no considera de manera conveniente la distribución temporal de las precipitaciones, puesto que su principal objetivo es determinar políticas base de mantenimiento. Por ello surge la necesidad de establecer una propuesta que



refleje de mejor forma tanto dicha distribución como su efecto sobre la superficie del camino, aspecto que resulta ser de especial importancia en contratos por nivel de servicio cuyo principal resultado es la regu-laridad superficial del camino expresada en términos del IRI. Si bien el objetivo del modelo HDM es otro, este entrega una primera aproximación para analizar la relación funcional entre ∆ IRI y ∆ pp.

Evolución de regularidad, según HDM (Paterson, 1987):

Unidos la erosión de las carpetas granulares ocurre principalmente cuando las partículas de suelo suelto son trasladadas por el agua, viento o tránsito (EPA, 2000). Adicionalmente, cerca de un 80% de los problemas que se suscitan en este tipo de carpetas son producto de las precipitaciones, incrementados por sistemas de saneamiento y drenaje deficientes, y presencia de tránsito pesado (Dirti Roads, 2001), razón por la cual el análisis de las precipitaciones resulta ser indispensable en el estudio del deterioro en este tipo de superficies.

Como se ha mencionado anteriormente, en un con-trato por nivel de servicio es de suma relevancia abordar el impacto que podría tener la distribución temporal de las precipitaciones sobre el estado del camino y en definitiva sobre el costo de mantener un cierto IRI para esas condiciones. Mientras que el modelo HDM considera la precipitación de un lugar como el promedio de las medias mensuales en un año (Figura 4), se estima que eventualmente la es-tacionalidad de las lluvias a escala mensual podría tener un marcado efecto sobre la variación de la regularidad superficial. A modo de ejemplo, el mo-delo HDM calibrado para Chile trabajaría para una zona con régimen de precipitaciones similar al de la Región Metropolitana, y para cualquier época del año, con una precipitación media mensual constante (MMP) cercana a 30 mm. Si se considera que las tasas máximas de precipitación en un mes pueden llegar a valores muy superiores a 30 mm, el modelo podría estar omitiendo un deterioro localizado, en perjuicio de la calidad de servicio de la carpeta. También re-sulta importante considerar que las precipitaciones en Chile tienen un comportamiento cuya intensidad

(2)

Evolución de regularidad, según HDM calibrada para Chile (Bejarano, 1999):

(3)

En las ecuaciones 2 y 3, la regularidad superficial en el tiempo TG2 depende de la regularidad super-ficial máxima del camino (QlMAXj), del tránsito y precipitaciones (parámetro b), y de la regularidad superficial inicial en el tiempo TG1. Las unidades de Ql se expresan en cts/m, cuyos valores divididos por 13 entregan un valor aproximado del IRI (m/km). En la Figura 3 se presenta una predicción entregada por la ecuación 3.

Debido a las condiciones que presentan los cami-nos nacionales, se observa que la evolución de la regularidad superficial aumenta a medida que las precipitaciones son mayores. Al igual que en Chile, se ha comprobado que en algunas zonas de Estados

FIGURA 3 ∆ IRI v/s ∆ pp (para variaciones aproximadas de precipitación en la zona central)

FIGURA 4 Hietograma de precipitaciones medias mensuales en la R. Metropolitana para el período 1980-

2006



horaria no se relaciona directamente con el volumen anual ni con el promedio de las precipitaciones me-dias mensuales. Las lluvias en Chile pueden ser com-parables en cuanto a precipitaciones en 24 hrs con aquellas que ocurren en otros países. Sin embargo a nivel de precipitaciones horarias es posible encontrar diferencias significativas (Stappung, 2000).

2.2 Simulación de curvas tipo (∆ IRI v/s ∆ pp)

A partir de las ecuaciones calibradas del modelo HDM (Bejarano, 1999), y a modo de ejemplo, es posible simular la relación entre la variación de las precipitaciones y la regularidad para caminos no pavimentados en Chile, con distinta geometría y distintos tránsitos, ello con el objetivo de visualizar la tendencia. No obstante, se debe tener en cuenta algunas consideraciones para aplicar el modelo a la investigación. Este no considera convenientemente el efecto de la distribución temporal de las precipi-taciones como tampoco relaciona la composición del tránsito solicitante (pesado y liviano). A partir de estas consideraciones, y para ejemplificar la di-ferencia de los distintos volúmenes de precipitación en las distintas regiones del país, se presenta una simulación de las curvas de deterioro (∆ IRI) produ-cidas por una variación en las precipitaciones (∆ pp) para las regiones Metropolitana y VIII. Se establece la precipitación base para cada región como 30 mm y 90 mm respectivamente, granulometría tipo para carpeta granular, un IRI base igual a 4,5 m/km, una política de mantenimiento base equivalente a un re-perfilado cada 120 días, distintas geometrías (según Tabla 1), y distintos volumenes de TMDA.

Clasificación Descripción camino

Características

Subidasmás bajadas

(m/km)

Nº de subidasy bajadaspor km

Curvaturahorizontal

(º/ km)Bombeo (%)

Tipo 1 Línea recta y plano 1,0 1,0 3,0 2,0

Tipo 2 Levemente curvo y ondulado 10,0 2,0 15,0 2,5

Tipo 3 Curvo y generalmente plano 3,0 2,0 50,0 2,5

Tipo 4 Curvo y levemente ondulado 15,0 2,0 75,0 2,5

Tipo 5 Muy curvo y levemente ondulado 20,0 3,0 300,0 3,0

TABLA 1 Tipos de caminos, según geometría (adaptado de Odoki et al., 2000)

Los Gráficos 1 al 6 muestran la tendencia que ten-drían las curvas ∆ IRI v/s ∆ pp para distintas condicio-nes de precipitación base, tránsito y geometría.

Las curvas simuladas muestran que aumentos en el ∆ pp y mayores TMDA, presentan valores de ∆ IRI más elevados. El mismo caso se da al aumentar la pen-diente longitudinal del camino (subidas más bajadas) y el grado de curvatura horizontal. Estos aumentos de IRI sobre la regularidad base son menores en la Región Metropolitana que en la VIII Región, mante-niendo el resto de las condiciones ceteris paribus, debido a la mayor precipitación base en esta última (90 mm).

El valor máximo de ∆ IRI predicho por el modelo para ambas regiones resulta ser 11 m/km. Si a este valor se le suma el valor del IRI base, se obtiene un valor total de 15.5 m/km. Este valor resulta ser aproximado al IRI máximo medido (13.2 m/km), según el respaldo empírico disponible para mediciones realizadas en la VIII Región (Pradena, 2002). No obstante que el objetivo del modelo es otro, su aplicación permite simular la tendencia del efecto que variaciones en la precipitación base tendrían sobre el estado del camino en términos del IRI.

2.3 Efecto de las acciones de conservación en el ∆ IRI

Para un contrato por nivel de servicio en donde un IRI adecuado será el resultado de la conservación, se deben considerar ciertas acciones de mantención capaces de preservar el IRI base en todo momento. Como primera aproximación, se eligieron 4 acciones base mínimas; bacheo, reperfilado simple, reperfi-lado con compactación y recebo, cada una de ellas



GRÁFICO 1 ∆ precipitacionesv/s ∆ IRI (camino tipo 1,

R. Metropolitana)


R. Metropolitana)


R. Metropolitana)


VIII Región)


VIII Región)


VIII Región)

IRI Base(m/km)

∆ pp (mm)

↑∆ IRI IRI i AcciónCosto(1)

Financiero (US$)

Unidad ↑∆ IRI(2)

5 20 1,5 6,5 Bacheo 13,72 m3 1,5

5 40 3,0 8,0 Reperfilado simple 62,58 km 3,5

5 60 4,5 9,5 Reperfilado + compactación 271,00 km 4,5

5 80 6,0 11,0 Recebo 11,32 m3 6,0(1) Costos en dólares al año 2003, según información Departamento de Gestión Vial, MOP(2) Valores referenciales

TABLA 2 Elección de acciones de mantenimiento, según ∆ IRI



debe disminuir el ∆ IRI en distintos grados. Por lo tan-to, dependiendo del ∆ IRI producido por efecto del ∆ precipitaciones, sumados los factores de tránsito, geometría y granulometría, será la acción a aplicar para mantener el IRI base. En Tabla 2, y a modo de ejemplo, se presentan distintas acciones de mante-nimiento y su efecto de acuerdo la variación de la regularidad.

En dicha Tabla, para un contrato por nivel de servi-cio se establece una precipitación base. También se establece un IRI base de 5 m/km. El contratista debe mantener este IRI de referencia en todo momento. Aumentos crecientes de 20 mm luego de la precipi-tación base, causan un ∆ IRI de 1,5 m/km. Para cada nivel de precipitación se establece una acción de con-servación capaz de disminuir la variación de IRI para restituir el IRI base. Cada una de estas acciones lleva implícito un costo por su aplicación. A mayor ∆ IRI, mayores serán los costos de conservación del camino e influirán directamente en el pago al contratista.

2.4 Definición del factor de tránsito y precipitación: ftp

La fórmula de pago presentada en la ecuación 1 (Pra-dena y Wolf, 2006), establece que el pago mensual queda determinado por distintos factores relacio-nados con el nivel de servicio entregado al usuario. Como se discutió, existe un factor de tránsito pesado y precipitaciones (ftp), capaz de aumentar el pago al contratista. Este aumento será producto del aumento

en los costos de conservación del camino provocado por un determinado tránsito, para condiciones de precipitaciones diferentes al promedio establecido en el contrato (∆ pp), fijado para mantener el camino en el IRI base. Al no existir un modelo teórico que relacione adecuadamente estas variables, este factor debe ser determinado empíricamente a través de mediciones de precipitación, tránsito, acciones de conservación del camino, etc. Por lo tanto, se hace necesario proponer un lineamiento metodológico, en virtud de validar la hipótesis presentada.

2.5 Lineamiento metodológico para la verificación empírica de la hipótesis del estudio

A fin de verificar la hipótesis del estudio general, en el presente artículo se propone un lineamien-to metodológico cuyos elementos constitutivos se presentan en la Figura 5. Esta propuesta incluye las variables relevantes como geometría (vertical y horizontal), tránsito (liviano y pesado), composición de la carpeta granular y precipitaciones registradas en los puntos de interés, apoyadas con estadísticas a nivel de mesoescala.

Entre las variables del estudio, la precipitación resulta altamente dependiente de la ubicación geográfica (en cuanto a intensidad y origen). Esta característica proporciona una primera aproximación para clasificar o proponer zonas de muestreo. Mientras que en la zona norte, las lluvias tienen su origen en sistemas

FIGURA 5 Diagrama de lineamiento metodológico



(a) Granulometría de la carpeta de rodado: para esta medición se propone realizar una clasificación previa de acuerdo al material de la superficie de ro-dadura. En ese contexto se establecen dos rangos; si se trata de camino con superficie de tierra o con carpeta de rodadura granular (Tabla 4).

Para una segunda clasificación, debe registrarse la granulometría de la superficie a fin de establecer tramos de características similares. Para la carpeta granular es importante considerar su espesor al momento de realizar las mediciones. Se propone establecer dos estados; 1 y 2, según los espesores sean mayores o iguales a 5 cm, y menores a este valor (Tabla 5).

Cuando el camino se encuentre en el estado 1, se debe continuar con la toma de registro de datos del

convectivos de fuerte intensidad y corta duración, en la zona centro y sur este origen obedece a sistemas predominantemente frontales, de mayor duración y con una tasa de precipitación distribuida más homogéneamente en el transcurso de la tormenta (tanto en la distribución espacial como temporal). Como resultado de este fenómeno, las zonas no solo muestran distintas cantidades de lluvia, sino que además presentan intensidades marcadamen-te diferentes, situación que eventualmente podría provocar efectos particulares sobre el deterioro de la carpeta de rodado durante tormentas registradas, incluso con resolución horaria. La Tabla 3 presenta la clasificación inicial propuesta por los autores para las zonas de aplicación del estudio.

2.5.1 Criterios de elección de caminos

Para cada una de las zonas deben ser elegidos ca-minos representativos para condiciones homogéneas de geometría, tránsito y tipo de carpeta. Para cada uno de ellos se requiere que hayan sido objeto de una acción de conservación, a fin de establecer una condición base con IRI de referencia (no superior a 6 m/km). De esta forma el criterio de la elección se determinará por:

Zona RegionesRango de precipitación total anual

[mm](1)

Origen predominante de lasprecipitaciones(2)

1 I a IV 0,5 a 78 Convectivo

2 V (y RM) a VIII 250 a 1.000 Frontal

3 IX a XII 1.100 a 1.870 Frontal

TABLA 3 Clasificación geográfica para la aplicación de la metodología

(1) El rango se establece de manera aproximada a fin de establecer una primera clasificación de zonas según comportamiento plu-viométrico referencial en función de la latitud.

(2) La clasificación geográfica basada en el rango anual de precipitaciones y origen de ellas corresponde a una propuesta preliminar, por cuanto su caracterización más precisa debe ser fruto de un análisis detallado que tome en consideración no solo la latitud y montos de agua caída, sino que además el clima asociado, la altitud, la orografía, el perfil de tormentas, entre otros.

Superficie de rodadura

Granulometría

Tierra ----

Carpeta granular Banda TM-40b / Banda TM-40c

TABLA 4 Clasificación de la granulometría de la carpeta de rodado (1)

Estado 1 espesor ≥ 5 cm

Estado 2 espesor < 5 cm

TABLA 5 Estado de la carpeta de rodado,según espesor

ADH/TMDA

0 - 0,2

0,2 - 0,4

0,4 - 0,6

0,6 - 0,8

0,8 - 1,0(1) Según Volumen 8, Manual de Carreteras, MOP ADH: tránsito pesado / TMDA: tránsito medio diario anual.

TABLA 6 Relación tránsito v/s tránsito total de la vía (adaptada de Pradena y Wolf, 2006)



camino. Si este presenta un estado 2, debe proce-derse previamente a una acción de conservación con recebo de carpeta.

(b) Tránsito: para el caso del tránsito, un primer paso es establecer los volúmenes desagregados en vehículos livianos y pesados (se adapta del mo-delo HDM el factor ADH como tránsito pesado > 3.500 Kg). Esta información debe obtenerse pre-ferentemente a través de mediciones in situ, o en su defecto, a partir de registros estadísticos lo más cercanos posibles al punto de interés, según me-todología de la Dirección de Vialidad. Dado que la experiencia muestra el importante deterioro que genera el tránsito pesado, se sugiere optar por ca-minos donde predomine la proporción de vehículos con carga pesada (explotación de áridos, forestal, minera, y similares), (ver Tabla 6).

(c) Geometría del camino: como la geometría tam-bién cumple un rol fundamental en el deterioro de la carpeta a causa de los esfuerzos de roce y tracción de los vehículos, según sean las características de los diseños del perfil longitudinal (pendientes, gra-dientes), transversal (bombeo), y horizontal (grado de curvatura horizontal), se propone la clasificación presentada en la Tabla 1.

Una vez definidas las condiciones homogéneas de geometría, tránsito y tipo de carpeta granular, se pueden establecer agrupaciones homogéneas de caminos. También se deben elegir los tramos a eva-luar. Esta tramificación se propone realizarla para dos sectores de 3,5 km (mayor rendimiento del equipo de muestreo), cuidando de mantener condiciones

FIGURA 6a Pluviómetro con registro digital continuo, ECCUC, Pontificia Universidad Católica de Chile

FIGURA 6b Unidad de energía y registro de datos del pluviómetro, ECCUC, Pontificia Universidad Católica de

Chile

homogéneas, que a su vez representen las caracte-rísticas de todo el camino. No obstante lo anterior, y en caso de ser posible, se sugiere adoptar toda la extensión del camino como zona de muestreo a fin de aumentar el número de observaciones de IRI, reduciendo la incertidumbre y errores asociados al momento de analizar los datos. En todos los tramos elegidos deben ser omitidas todas aquellas singula-ridades que representen casos especiales (accesos a puentes, defectos geotécnicos, afloramiento de napas, etc.)

2.5.2 Construcción de curvas

Luego de elegidos los tramos de caminos tipo, se debe proceder con las mediciones de precipitaciones y regularidad. Para ello se propone la utilización de pluviómetros de registro continuo con resolución mínima de 1 hora (Figuras 6a y 6b) y para el caso del IRI, mediante un equipo de respuesta (Figuras 7a a 7d).

La medición del IRI se recomienda sea efectuada mediante un equipo de respuesta (clase 3). El equipo consta básicamente de un acelerómetro y un odó-metro, normalmente instalados sobre un vehículo o carro de arrastre provisto de amortiguadores y de suspensión adecuados. Luego de calibrar el instru-mento en canchas de prueba se realizan las medicio-nes a una velocidad constante y normalizada de 30 km/hr. La información registrada por el equipo móvil es almacenada por la interfaz (logger), siendo nue-vamente traspasada de este al computador para ser procesada y modelada por el software que contiene las ecuaciones del IRI (Pradena, 2002).



FIGURA 7a Equipo tipo respuesta (clase 3) montado en vehículo liviano. Foto gentileza Laboratorio Nacional de

Vialidad

FIGURA 7b Acelerómetro montado en eje trasero.Foto gentileza Laboratorio Nacional de Vialidad

FIGURA 7c Odómetro montado en rueda trasera.Foto gentileza Laboratorio Nacional de Vialidad

FIGURA 7d Logger y laptop montados en cabina.Foto gentileza Laboratorio Nacional de Vialidad

Para obtener un análisis confiable de las precipita-ciones se requiere un registro de datos fiable y que sea representativo de la zona donde se ubique el camino. Si bien los modelos de deterioro discutidos previamente toman en cuenta tasas de precipita-ción medias mensuales, el presente estudio requiere realizar un análisis con mayor resolución espacial y temporal, a fin de analizar el efecto de la intensidad de lluvia en el deterioro de la carpeta granular.

Para ello se sugiere disponer de pluviómetros con registro continuo y resolución horaria en cada punto de interés (zona testigo del camino), tomando en consideración que cada uno de estos instrumentos representará con buena precisión el agua caída en una superficie equivalente a unos 50 km2. Si se dispo-ne de más zonas de muestreo, pero alejadas de esta área representativa, se sugiere instalar pluviómetros adicionales, formando una microrred para la zona en



estudio. En general, la instalación de estos últimos podría no ser necesaria, toda vez que el camino se ubique en un sector llano, con vientos homogéneos, no expuesto a precipitaciones convectivas, y con pocos accidentes geográficos, todos elementos que podrían alterar el régimen de las precipitaciones. En este caso el área máxima a cubrir por cada equipo no debería superar una superficie aproximada de 500 km2 (eventualmente hasta 1.000 km2). Si bien los registros pueden ser representativos, la resolu-ción espacial podría escapar a los alcances de este estudio y por tanto este criterio debería aplicarse con precaución.

Por otra parte, si la zona a muestrear se ubica en zonas de montaña, donde las tormentas presentan características particulares y un régimen irregular de precipitaciones, se sugiere aumentar la densidad de estaciones a razón de un pluviómetro por cada 25 km2. Si fuera necesario muestrear varias zonas testigo con un número menor de estaciones plu-viométricas a las disponibles, se sugiere formar una microrred con los equipos y luego estimar registros intermedios utilizando el método de polígonos de Thiessen (Figura 8) o bien por medias aritméticas. Estos registros también pueden ser apoyados por registros de la red de mesoescala más próximos al camino.

En forma paralela al registro de precipitaciones, se realizan las mediciones de IRI intentando efectuar los registros después de cada tormenta. En cualquier caso, dichas mediciones deben ser efectuadas con una frecuencia preferentemente quincenal y como mínimo mensual en las épocas de lluvia. La base de datos de los registros se compara con la condición de regularidad superficial anterior del camino, a fin de obtener el ∆ IRI. Con estos datos entonces, es posible construir las curvas ∆ pp v/s ∆ IRI.

2.5.3 Costos asociados a las acciones de conservación

Para un contrato por nivel de servicio, la variación del IRI debe ser absorbida de tal forma que se asegure en todo momento el IRI base (o de re-ferencia) para el usuario. Las curvas de deterioro superficial según la tasa de precipitación (∆ pp v/s ∆ IRI) presentan esta variación. Dado que el objetivo final de la determinación de esta relación es poder establecer el factor que determinará el pago al contratista, esta debe ajustarse a diferentes niveles de intervención o acciones de conservación de la carpeta durante la operación del contrato. En la Tabla 7 se proponen 4 acciones de conservación utilizadas para la mantención de caminos no pavi-mentados en Chile.

Se debe aplicar la acción correspondiente al nivel de ∆ IRI producto del ∆ pp y se debe registrar el IRI obtenido por cada una de ellas con la finalidad de determinar el efecto de estas en el estado del camino (obtención del IRI base). La aplicación de cada una de estas acciones lleva un costo asociado y por lo tanto se debe relacionar este costo con la variación del IRI, absorbida por cada una de las acciones de conservación propuestas. La elección de la acción de conservación queda determinada por la evaluación de la acción que logre disminuir el ∆ IRI hasta el IRI

FIGURA 8 Método de polígonos de Thiessen para estimar la precipitación

media de una zona

Clasificación Acción de conservación

1 Bacheo

2 Reperfilado simple

3 Reperfilado y compactación

4 Recebo de carpeta granular

TABLA 7 Acciones de conservación para el mantenimiento de caminos



base del camino para que en todo momento del con-trato el usuario disponga de la adecuada seguridad y calidad de servicio.

2.5.4 Determinación del factor ftp

Posterior al establecimiento de la relación ∆ IRI v/s ∆ costo producto de la intervención sobre el camino, se determina el factor que relacione el efecto de ∆ pp sumado a un nivel de tránsito dado para el camino en estudio. Sin duda, este factor debe ser capaz de

reflejar el efecto de ∆ pp en el pago final a realizar al contratista. En primer lugar, el pago de esta actividad al contratista debería corresponder al costo que tiene la actividad, pudiendo ser ajustada de acuerdo a las condiciones de mercado imperantes al momento de contratar la conservación. Se recomienda la posibi-lidad de evaluar el pago simulando con personal y maquinaria utilizados en administración directa, un contrato por nivel de servicio, lo cual permitiría ajus-tar el pago mensual propuesto, además de evaluar la administración directa.

3. Conclusiones y comentarios

Las variables que determinan el resultado de la con-servación en caminos no pavimentados son nume-rosas. Además, en muchos casos son difíciles de cuantificar y si es posible hacerlo el procedimiento es engorroso, detallado y requiere de importantes recur-sos para llevarlo a cabo, lo que lo hace impracticable. El IRI, es una medida de la regularidad de la superficie de rodadura, por definición perfectamente aplicable y representativa en este tipo de caminos. Si bien la medida de la regularidad se hace en la superficie, esta acusa los defectos que se producen bajo ella y que afectan al usuario. Por lo tanto el IRI resulta ser un buen indicador del estado del camino, debido a que otros deterioros representativos influyen en el IRI y a que este influye directamente en la percepción que el usuario tiene del estado de la carpeta de rodado, que es finalmente el objetivo de toda conservación enfocada al usuario, entendiendo a este como un cliente. La obtención del IRI en terreno es rápida y al ser un resultado objetivo permite tanto al contratista como a la agencia vial tomar decisiones asociadas a valores de este parámetro para un adecuado mante-nimiento de este tipo de caminos.

El artículo presenta una primera etapa del estudio para la determinación del factor que da cuenta de

la modificación del pago al contratista, producto de una variación en las precipitaciones para un tránsito establecido, bajo la modalidad de contrato de con-servación por nivel de servicio (siendo la regularidad superficial, en términos de IRI, el principal resultado de esta conservación) proponiendo un lineamien-to metodológico que considera las variables más relevantes que afectan el comportamiento de los caminos no pavimentados. A su vez, se propone una segunda etapa de la investigación, orientada a la construcción de las curvas que modelen adecuada-mente el deterioro superficial del camino tomando en consideración el impacto de un aumento de las precipitaciones establecidas en el contrato y a la cuantificación de los costos de las acciones de con-servación necesarias para mantener el IRI definido en las especificaciones de este.

El lineamiento metodológico no integra en esta etapa el efecto de la estabilización de la carpeta, siendo hoy una práctica cada vez más utilizada en algunas zonas del país. Tampoco se ha considerado el efecto de un saneamiento deficiente. Por lo tanto se plantean como líneas de investigación futuras el establecer las respectivas curvas de deterioro para caminos estabilizados según las solicitaciones de tránsito y clima, y la definición del efecto de un saneamiento deficiente en el resultado de la con-servación expresada en términos de IRI.

4. Agradecimientos

Los autores agradecen al Laboratorio Nacional de Vialidad, dependiente del Ministerio Obras Públicas de Chile, por su colaboración en el desarrollo del presente artículo.



Referencias

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3. Domínguez, F. (2001). Análisis de la Conservación Vial Mediante la Ejecución de Contratos por Nivel de Servicio, Tesis de pregrado, Universidad de Chi-le, Santiago, Chile.

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66 ]

Air Quality in Four Cities in

Michoacán, Mexico: Their

Effect on Building Materials

Calidad del Aire en Cuatro Ciudades de Michoacán, México: Su Efecto sobre Materiales de Construcción

Autores

E. ALONSO, W. MARTÍNEZ, J. C. RUBIO, F. VELASCO, H. L. CHÁVEZ

Cuerpo Académico CA-147 y Laboratorio de Materiales “Ing. Luis Silva Ruelas” de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México, CP 58070

M. ÁVALOS Centro de Ciencias de la Materia Condensada, Universidad Nacional Autónoma de México, Ensenada, Baja California, México

Fecha de recepción


18/10/07

08/11/07

C. LARA, E. CERVANTES Estudiantes del Programa de Maestría en Infraestructura del Transporte, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, Michoacán, México


[E. Alonso - W. Martínez - J. C. Rubio - F. VelascoH. L. Chávez - M. Ávalos - C. Lara - E. Cervantes

]

Este trabajo contiene la información re-sumida de algunos de los parámetros meteóricos cuantificados para conocer la calidad del aire en cuatro de las ciuda-des más importantes del estado de Mi-choacán de Ocampo: Lázaro Cárdenas, Morelia, Uruapán y Zitácuaro en México. Los datos atmosféricos han sido colecta-dos en estaciones en cada una de las ciu-dades desde hace aproximadamente 20 a 30 años. Con los valores estadísticos se

This work presents the value of the meteoric quantifications to know the air quality in the most important four cities in Michoacan State: Lazaro Cardenas, Morelia, Uruapan and Zitácuaro, in Mexico. The atmospherical data have been collected in every city stations since 20 to 30 years ago. With the statistics data

puede concluir clasificando la atmósfera de manera general y su efecto meteórico en los materiales empleados en obra de tipo civil. Este trabajo presenta los resultados preliminares de una investi-gación para evaluar las emisiones de los vehículos automotores a la atmósfera y el efecto que tendrá sobre otros factores como la salud, sin desechar la necesidad de proponer alternativas de solución o formas de mitigación.

it is possible to classify the atmosphere in general and its environmental effect on the construction materials in civil buildings. This research shows the first data to evaluate the vehicle’s emissions to the atmosphere and its effect on health, without leaving the possibility of propose different ways to solve the problem.

Abstract

Key words: air quality, decay, building materials.

Palabras clave: calidad del aire, deterioro, materiales de construcción.

Resumen


páginas: 66 - 74 E. Alonso - W. Martínez - J. C. Rubio - F. VelascoH. L. Chávez - M. Ávalos - C. Lara - E. Cervantes

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Introducción

El aire no puede ser totalmente puro, sin embargo a medida que el hombre “progresa” sobre la faz de la Tierra y descubre nuevas maneras de facilitar su trabajo, su transporte, la producción en serie, la siembra y cosecha masiva, el transporte rápido, vierte más y más desechos a la atmósfera, muchos de los cuales quedan suspendidos en el aire y los aspiramos, causando daños a nuestra salud, otros desechos en forma de partículas también se mantienen en la atmósfera y cuando hay precipitaciones acidifican el agua causando daños en las flora, la fauna, la especie humana, las construcciones. El aire es un elemento esencial para la existencia de todo ser vivo aeróbico. Sin agua podríamos sobrevivir algunos pocos días, pero sin aire moriríamos irremediablemente a los pocos minutos. Nuestro cerebro, compuesto por neuronas, se alimenta principalmente de aire y de glucosa, si tenemos hipoxia nuestras neuronas mue-ren y perdemos capacidades.

Las plantas verdes, que procesan clorofila, son ca-paces de absorber el CO2 de la atmósfera y conver-tirlo en O2, pero a la fecha estamos excediendo la capacidad de los árboles para realizar tal conversión, estamos produciendo una gran cantidad de CO2, que no ha podido ser absorbida. Se ha dicho que una de las causas de la desaparición de los dinosau-rios es que un meteorito chocó contra la tierra, en Ixquilub, en la península de Yucatán, México y que al chocar provocó tal cantidad de polvo atmosférico que la luz del sol fue incapaz de atravesar nuestra enrarecida atmósfera y propiciar el proceso químico de la fotosíntesis y los vegetales fueron incapaces de procesar el CO2 de la atmósfera convirtiéndolo en O2, muriendo los vegetales [1].

Hay otros compuestos como los fluorocarburos, HCFC, que antes se usaban masivamente para atomizar sus-tancias en los aerosoles comerciales que se elevaron a la parte superior de la atmósfera formando nuevos compuestos y destruyendo el O3 de la misma. Estos compuestos migran hacia los polos, específicamente al Polo Sur, Círculo Polar Antártico y su acumulación se observa ahora en forma de oquedades en la capa de ozono [2] a cuyo través pasan los rayos ultravioleta que provocan cáncer y deterioros en los polímeros especial-mente, como las tuberías. Existen otros compuestos como NOx y SOx que no pueden ser transformados por los vegetales y que también provocan daño.

Diariamente nuestros pulmones filtran, aproximada-mente, 15 kg de aire atmosférico mientras que solo absorbemos 2,5 kg de agua y menos de 1,5 kg de alimento [3] una persona adulta inhala de 13.000 a 15.000 litros de aire por día [4].

Según un estudio que la Comisión Europea (CE) a nivel europeo mueren anualmente 310.000 perso-nas por enfermedades respiratorias y del sistema circulatorio generadas por los gases de escape de motores diésel y por polvos finos y otras partículas en suspensión [5]. La industria, produce más del 40% de las emisiones mundiales de dióxido de carbono, no solo por sus procesos químicos de conversión, también por los combustibles fósiles que emplea en su manufactura, los cuales al quemarse emiten azufre y CO2 [6]. Los contaminantes presentes en el aire pueden ser sólidos y gaseosos.

En nuestro país se cuantifican los siguientes con-taminantes atmosféricos: bióxido de azufre (SO2), monóxido de carbono (CO), bióxido de nitrógeno (NO2), ozono (O3), partículas suspendidas totales (PST), partículas menores a 10 micrómetros de diá-metro (PM10) y plomo (Pb). Para cada uno de estos contaminantes se cuenta con un estándar o norma de calidad del aire. Las normas de calidad del aire establecen las concentraciones máximas de conta-minantes en el ambiente que no debieran sobre-pasarse más de una vez por año, para que pueda garantizarse que se protege adecuadamente la salud de la población. La integración de los resultados correspondientes a los diferentes parámetros que ayudan a concebir en conjunto la calidad del aire se denomina índices de calidad.

En México al igual que en otros países, se han desa-rrollado índices de contaminación que son entendi-dos más fácilmente. En nuestro país se usa el Índice Metropolitano de Calidad del Aire (IMECA), según el cual la concentración que señala la Norma de Calidad del Aire para cada contaminante le corresponde a 100 puntos IMECA.

En la actualidad los efectos de la contaminación del aire en el estado de Michoacán se comienzan a manifestar en los principales centros urbanos, como son Lázaro Cárdenas, Morelia, Uruapán y Zitácua-ro. Las causas principales de este fenómeno son: uso de combustibles impuros por deficiencias en la destilación de hidrocarburos, cantidad de vehículos automotores y su modelo respectivo, deficiencia en



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el mantenimiento vehicular, intensidad energética en los procesos industriales y quema de carbón vegetal para la obtención de combustible y preparación de alimentos, así como la falta de reglamentos eficien-tes en materia de calidad del aire. La topografía es también determinante.

Las ciudades estudiadas se eligieron por su impor-tancia en el desarrollo del estado de Michoacán y por su discordancia entre sí. Michoacán es un estado de la República Mexicana localizado sobre la costa pacífica. Lázaro Cárdenas es una ciudad costera a nivel del mar, un puerto importante para comercio y que tiene significación siderúrgica, metalúrgica y en el área de fertilizantes agroquímicos; Morelia está en altitud media, 1.950 msnm, pero rodeada de elevaciones geológicas y es una ciudad patrimonio de la humanidad por la UNESCO-ONU desde 1990, es también la capital del estado; Uruapán se distingue por su atmósfera húmeda y Zitácuaro por su altitud y baja temperatura.

Lázaro Cárdenas es una ciudad-puerto ubicada en la Costa del Pacífico, es uno de los principales puertos comerciales por donde se efectúan la mayor parte de los intercambios comerciales con Asia.

La ciudad de Morelia, capital del estado de Mi-choacán de Ocampo, se localiza en la zona cen-tro-norte del estado. Su cabecera es la capital del estado de Michoacán. Se ubica en las coordenadas 19º 42’ de latitud norte y 101º 11,4’ de longitud oeste, a una altura de 1.951 metros sobre el nivel

del mar. Limita al norte con Tarímbaro, Chucándiro y Huaniqueo; al este con Charo y Tzitzio; al sur con Villa Madero y Acuitzio; y al oeste con Lagunillas, Coeneo, Tzintzuntzán y Quiroga. Su distancia a la capital de la República es de 315 km.

Respecto a la ciudad de Uruapán, puede afirmarse que es el sitio donde se produce el “oro verde”, el aguacate o palta, que se exporta a todo el mundo, su precipitación anual la hace idónea para tal cultivo.

Zitácuaro tiene una gran componente histórica, se le conoce como la tres veces heroica ciudad, motivo de su elección. Tiene la menor cantidad de indus-trias, pero es un polo comercial por su cercanía con el centro del país y tiene problemas importantes de tráfico vehicular dado que su traza urbana en calles es estrecha y con pendientes grandes.

A la fecha no han sido totalmente monitoreados los compuestos y partículas totales existentes en el aire de las ciudades mencionadas, sin embargo hay una abundancia de vehículos automotores cercano al mi-llón de unidades, muchos con antigüedades mayores a 10 años. Los procesos de deterioro y transforma-ción de los diferentes componentes del material son mayormente debidos a contaminantes sulfúricos, metales pesados, alquenos de la combustión de pe-tróleo, residuos animales, hongos, etc., todos ellos con las condiciones ambientales. El principal proceso de alteración ocurre en la superficie del material. Estudios diferentes han mostrado que las capas su-perficiales de los materiales ornamentales pueden

a) b) c)

FIGURA 1 Microfotografías de pátinas de la Cúpula de la Iglesia de San Agustín en Morelia, Michoacán, México, sustrato: ignimbrita. Recubiertas con Au, Jeol JSM 3500, de derecha a izquierda:

(a) Partícula antropogénica rica en S (b) partícula antropogénica rica en Fe (c) Crecimiento biótico



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contener muchos compuestos del medio ambiente y/o de los procesos de alteración [7-11]

Se han realizado muchos estudios acerca de las condi-ciones ambientales en el deterioro de los monumentos europeos. Mayormente, la atención está dirigida a los efectos del deterioro inducido antropogénicamente [12, 13]. El deterioro antropogénico es el inducido por el hombre, en este caso por el uso de vehículos que emplean combustibles fósiles (Figura 1: a, b y c) y su uso se ha generalizado a partir de la segunda mitad del siglo XX [14]. Es ampliamente conocido que los porcentajes de deterioro se han acelerado desde los úl-timos 50 años. Cuantificar los porcentajes de deterioro de diferentes tipos de rocas encontrados en edificios históricos es un importante paso en la formulación de estrategias para reducir el deterioro [15, 16].

Desde los modelos automotores de 1995, se están emitiendo 75% menos CO, 70% menos HC y 65% menos NO que los modelos anteriores [17] y desde el período 1991-1994, México ha instituido muchas nuevas iniciativas para reducir las emisiones ligeras [18]; a partir de 1999 el Instituto Mexicano del Pe-tróleo inició un intenso programa de investigación tendiente a minimizar en lo posible las emisiones de contaminantes que han disminuido de entre 600 y 800 ppm de azufre [19]. La ciudad de Morelia no es una ciudad con gran número de industrias; la mayor parte de los contaminantes provienen de los vehícu-los automotores y del servicio público de transporte; esto también ocurre en otros sitios turísticos en el mundo, como lo mostró el Programa Nacional Italia-no de Energía para 1989, que informó que el 50% del polvo es debido al sector transporte [20].

Los mecanismos por los cuales los contaminantes del aire dañan los materiales pueden clasificarse como:

1) Abrasión2) Depositación y remoción3) Ataque químico directo4) Ataque químico indirecto5) Corrosión electromecánica [21-23]

Otras condiciones ambientales que fuertemente influencian la relación por la que los contaminantes dañan los materiales: humedad, temperatura, con-gelamiento y deshielo [24].

Desde 1997 el Protocolo de Kyoto advierte del peli-gro en el que se encuentra nuestro planeta producto del calentamiento global y la emisión de gases efecto invernadero, y se constituye como un instrumento que pone reglas jurídicas internacionales vinculantes entre las naciones y al mismo tiempo de observancia necesaria e impostergable. En México, 65 por ciento de los gases de efecto invernadero corresponden a los sectores energético, industrial y de transporte [25].

El objetivo de este trabajo de investigación, que se encuentra en proceso, es el de calificar las at-mósferas de las ciudades mencionadas, y con esos datos hacer proyecciones para conocer su com-portamiento futuro. A la fecha de manera general se puede decir que no existe un daño profundo o irreversible, pero los datos colectados a la fecha indican que es el momento de iniciar acciones de remediación.

Experimentación

Los datos fueron colectados y proporcionados por las diferentes estaciones meteorológicas de la Comisión Nacional del Agua, de Michoacán, México. Los re-sultados del análisis estadístico simple se muestran resumidos en gráficas. En agosto de 2006 se firmó un convenio entre SUMA y el H. Ayuntamiento del Municipio de Morelia, México, para la colocación de una estación de monitoreo ambiental para estudiar las emisiones y las partículas medioambientales,

próximamente se tendrán los promedios del primer año de monitoreo, que no están incluidos en este trabajo.

Para determinar las pátinas formadas en monumen-tos histórico arquitectónicos construidos con bloques de ignimbritas en el centro histórico de Morelia, se tomaron esquirlas de roca en sitios de formación de pátinas, se recubrieron con metales conductores, se observó su morfología en un MEB Jeol JSM 3500 del Centro de Ciencias de la Materia Condensada de la UNAM y se realizaron microanálisis puntuales EDS para clasificar las partículas antropogénicas.



]

Resultados

Los parámetros cuantificados para este trabajo fue-ron: vehículos automotores, población, industria, precipitación anual, temperatura. Se graficaron para las cuatro ciudades. Los puntos son el promedio aritmético de los últimos 30 años.

FIGURA 2 Resumen de datos de las ciudades de Lázaro Cárdenas, Morelia, Uruapán y Zitácuaro, Michoacán, México. De arriba hacia abajo: (a) Cantidad de industrias registradas en cada ciudad (b) Precipitación promedio anual en los últimos

30 años (c) Temperatura promedio anual de los últimos 30 años, no se incluyen en la estadística los valores mínimos, máximos ni al interior de las construcciones (d) Promedio de vehículos por ciudad, contabilizados hasta el año 2005,

según el patrón estatal (e) Población total por ciudad, según el Instituto Nacional de Geografía e Informática de México

a)

b)

c)

d)

e)



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Discusión

En la Figura 1, imágenes a, b y c se muestra un análisis morfológico de una pátina en la costilla de la cúpula de la Iglesia de San Agustín en el Centro Histórico de Morelia, Michoacán, México, ciudad con el mayor parque vehicular, mayor población y mayor industria, las pátinas están conformadas mayormente por partículas antropogénicas que pueden ser trans-portadas por el viento, ver tamaño, y su microanálisis químico muestra evidencia de composición en S (a), en Fe (b) y por la porosidad de la ignimbrita y su pre-cipitación, crecimiento de cianobacterias, líquenes y biota (c). Estas pátinas inicialmente actúan como una película pasivante para futuras depositaciones, pero también propician crecimientos bióticos. La calidad del aire indica que las partículas totales suspendidas comienzan a ser un problema específicamente en la preservación de sitios y monumentos históricos.

En la Figura 2, la línea superior (a) muestra la canti-dad de industria manufacturera registrada en cada una de las cuatro ciudades en estudio. Se observa que nuestro estado no se distingue por el número de industrias, a las cuales de manera cotidiana se les suele imputar el hecho de emisiones contaminantes a la atmósfera. No debe descartarse el control de sus emisiones pero no son el problema principal en la contaminación de ninguna de las cuatro ciudades.

La segunda línea (b) muestra los resultados de las precipitaciones medias anuales en las ciudades en estudio. Uruapán presenta el mayor valor con 1.750 mm anuales, seguida por Lázaro Cárdenas (puerto) con 1.276 mm, y tanto Morelia como Zitácuaro presentan valores promedios similares, de aproxi-madamente 800 mm, en ninguna se han presentado a la fecha avenidas extraordinarias productos de la precipitación que provoquen inundaciones, pero sí problemas de humedad capilar en los materiales de construcción. La tercera línea (c) de la gráfica muestra la temperatura promedio anual, ninguna ciudad puede decirse que presente climas extre-mosos, pero los casos de temperaturas mínimas en Morelia, Uruapán y Zitácuaro sí se acercan a los 0 °C, incluso calores inferiores de hasta -5 °C. Estos valores provocan exfoliación en las rocas naturales y artificiales, como el concreto.

Respecto a la cuarta línea (d) que contiene la gráfica del número de vehículos automotores se observa

que la ciudad con mayor parque vehicular es Mo-relia, pero la suma de las cuatro ciudades es del orden de 400 mil vehículos, mientras que en todo el estado existen aproximadamente un millón de vehículos. Esto muestra que el parque se encuentra concentrado en estas cuatro ciudades. La emisión de contaminantes vehiculares es el problema más grave al que nos enfrentaremos a mediano plazo, pues como se observa en la quinta línea (e) de la gráfica donde se muestra resumida la población, la mayor cantidad de los habitantes del estado de Michoacán se encuentra concentrado en su capital, con más de medio millón, pero la suma de los habitantes en las cuatro ciudades es de más de 1.200.000 habitantes, casi el 85% de la población estatal. La contaminación que provocamos los hombres es susceptible de ser controlada si conocemos la situación y nos obligamos a la preservación del mundo. La contaminación pro-ducida por las emisiones volcánicas no es controlable ni susceptible de ser prevista.

La calidad del aire de la ciudad de Morelia es acep-table, pero deben comenzar a tomarse providencias para que en el futuro cercano continúe presentan-do esta calidad, de lo contrario, revertir el com-portamiento tomaría muchas acciones remediales que pudieran no ser satisfactorias a corto plazo. La atmósfera de Morelia no es detonante para los problemas de corrosión en acero de refuerzo ni para los casos de carbonatación de matrices de cemento portland, a la fecha como se menciona, no puede predecirse que continuará siendo así, pero sí puede suponerse por razones obvias que la atmósfera ten-derá a enrarecerse y contaminarse. Los problemas de formación de pátinas, sí existen a mediana escala, pues las partículas transportadas en función de la velocidad del viendo y su dirección dominante, sí provocan que haya depositación en las fachadas de los monumentos históricos expuestas a los vientos dominantes. La mayoría de las partículas son de origen antropogénico.

En la ciudad de Uruapán sí se mostraron signos de humedad relativa alta y en consecuencia las horas de humectación anuales sí pueden inducir procesos de corrosión en concreto hidráulico especialmente en los casos de concretos con matrices porosas producto de relaciones a/c > 0,50; lo mismo se ha observado en la ciudad de Lázaro Cárdenas, pero ahí hay corrosión acusada por falta de protección tanto en las estructuras metálicas como en los casos del espesor de recubrimiento de las estructuras de con-



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creto armado. En Lázaro Cárdenas también existen problemas de carbonatación, pero no tan agudos como en el caso del Golfo de México.

En la ciudad de Zitácuaro, se observaron problemas de exfoliación en algunas estructuras de concreto hidráulico reforzado, por las bajas temperaturas cercanas a los puntos de congelación del agua a que se ven sometidos. Las ciudades de Lázaro Cárdenas, Uruapán y Zitácuaro, no son ciudades Patrimonio de la Humanidad, pero comienzan a existir en ellas mo-numentos emblemáticos de hormigón que tenemos el derecho a preservar y que comienzan a mostrar signos de daño.

Los problemas llamados “corrasion”, corrosión y/o abrasión por partículas transportadas por el viento que causan desgaste, no puede considerarse tampoco en ninguna de las cuatro atmósferas estudiadas pues-

to que en ninguna de las cuatro ciudades se presentan vientos dominantes con velocidades que propicien tal fenómeno y aunado a que la morfología y tamaño de las partículas susceptibles de ser transportadas por el aire y producto de las actividades antropogénicas, no causan daño mecánico en las obras civiles.

Las temperaturas mínimas y máximas, no son con-trolables de manera directa por los humanos, pero pueden crearse microclimas, que es lo que ahora tenemos. Los microclimas se ven afectados principal-mente por la vegetación del lugar. Si reforestamos, pero de inmediato, quizá pudiéramos lograr que los gradientes de temperatura no fueran tan grandes, es decir que la temperatura ambiental solo fluctuara en 15 ºC en promedio entre los valores mínimo y máximo que son valores registrados históricos, al reforestar, también se recargan los mantos freáticos y se evitan las inundaciones.

Conclusiones

Los estudios y monitoreos de calidad del aire de-ben continuar realizándose para tener argumentos sólidos que sustenten la necesidad de monitoreos ambientales para diseñar acciones de prevención y remediación. Las acciones deben realizarse por los diferentes actores de la sociedad: los ciudada-nos, los políticos, los empresarios, los industriales, los estudiantes, los legisladores, los investigadores. La gama de actividades es inmensa, desde agresi-vos programas de reforestación, mejores procesos

de destilación de los hidrocarburos, programas de revisión de emisiones vehiculares, programas de eliminación de procesos químicos contaminantes, obligatoriedad de pago de impuesto extras en los casos de las industrias contaminantes.

Las soluciones no serán solo para protección de los materiales de las obras de tipo civil, también serán acciones conducentes a preservar la salud de los habitantes de las ciudades con gran cantidad de emisiones atmosféricas y la conservación de especies como los líquenes que son un claro indicador de la calidad del aire ambiental.

Agradecimientos

Los autores agradecen el apoyo de la Coordina-ción de la Investigación Científica de la Universi-dad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo con los proyectos 12.4, 12.5 y 12.11, y financiamiento del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, con el proyecto “Estudio de la calidad del aire en Morelia,

Zitácuaro, Uruapán y Lázaro Cárdenas del estado de Michoacán y propuestas de remediación en ca-sos de contaminación”, Conacyt Fondos Mixtos, Michoacán-2005-C01-028, también se agradece la colaboración de las autoridades de SUMA del estado de Michoacán, México y del H. Ayuntamiento de la Ciudad de Morelia, Michoacán, México. Así como al Ing. I. Gradilla del CCMC de la UNAM, por su apoyo en la microscopía electrónica de barrido.



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[ 75

Commentary on Chilean

Snow Load Guidelines and

Rules for Structural and

Building Design

Alcances de la Normativa en Chile para la Determinación de la Sobrecarga de Nieve en Edificios y Estructuras

Autores

JOSÉ PEDRO MERY Constructor CivilAcadémico Escuela de Construcción CivilPontificia Universidad Católica de Chile


DR. ING. BENJAMÍN NAVARRETE Constructor CivilAcadémico Escuela de Construcción CivilPontificia Universidad Católica de Chile


Fecha de recepción


22/08/07

12/09/07


páginas: 75 - 89 José Pedro Mery - Benjamín Navarrete]

En el presente artículo se exponen y comentan los principales contenidos de la normativa chilena que regula y recomienda los cálculos de sobrecar-gas de nieve, con el fin de presentar una discusión sobre el grado de ac-tualización de dicha normativa. En el desarrollo del texto se hace referencia a algunos criterios internacionales so-

This paper presents an overview about the main contents of the Chilean rules and guidelines to determine snow loads on buildings and structures with the purpose to establish a discussion aimed to update these criteria. Within the text some international criteria are

bre la materia, y que se espera podrían constituir el punto de partida para la discusión de una futura actualización de la normativa chilena. Finalmente se menciona también la necesidad de incorporar en una futura norma algu-nos criterios sobre recomendaciones constructivas para evitar patologías y problemas frecuentes.

considered to have an idea about what elements should be considered to go on with this update. Finally there is also mentioned the need to take into account some technical advices to avoid frequent damage on structures due to snow and snow loading phenomenon.

Abstract

Key words: snow load, snow, structural design.

Palabras clave: sobrecarga de nieve, nieve, diseño estructural.

Resumen


[José Pedro Mery - Benjamín Navarrete]

1. Introducción

Pese a ser Chile un país de montañas, con vas-tas zonas expuestas a preciptación nival y con las consecuentes sobrecargas en las estructu-ras de las edificaciones, la normativa nacional que regula y recomienda la metodología de cálculos de las cargas adicionales producto de la nieve resulta estar muy poco desarrollada y actualizada.

Desde el punto de vista legal, la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (en adelan-te OGUC) solo establece un valor fijo para la densi-dad de la nieve y otro para la sobrecarga de nieve cuando la pendiente es menor a 1/20, sin mencio-nar mayores alcances. Por otro lado la norma chilena NCh 431.Of 77, si bien presenta una recomendación más extensa para las sobrecargas de nieve, respec-to de dicha Ordenanza, solo lo hace principalmente en función de la inclinación de los techos y la ubi-cación geográfica de la edificación, no añadiendo mucha más información para abordar una estimación detallada del efecto de la nieve sobre las edificaciones.

(1)

2. Objetivos

El presente artículo tiene por objetivo presentar una discusión base sobre los alcances de la normativa chilena en lo que dice relación con la sobrecarga

de nieve aplicada al diseño de edificios, para luego establecer consideraciones generales que deberían ser tomadas en cuenta para una futura actualiza-ción de la norma nacional de sobrecarga de nieve, teniendo presente el estado del arte internacional en la materia.

3. Principales alcances de la normativa en Chile para la determinación de las

sobrecargas de nieve

Los principales alcances de la normativa dicen rela-ción con dos aspectos fundamentales: (a) la recopi-lación de estadísticas de nieve, el análisis de datos y la estimación de espesores y características de la misma, y (b) la configuración estructural de los edi-ficios y los cálculos de estabilidad frente a la acción de las sobrecargas de nieve.

3.1. Estimación de nieve

La norma NCh 431.Of 77 estima la cantidad de nieve sobre una estructura directamente en términos de la sobrecarga básica mínima de nieve, no (kN/m2), en función de la ubicación geográfica; altitud y latitud, excluyendo el territorio antártico. Los valores de no son propuestos en una tabla, donde varían entre 0 y 7,0 kN/m2 para latitudes geográficas entre 17º y 55º sur, y altitudes desde 0 a más de 3.000 m (en el Gráfico 7 se representa parte de esta tabla). Si bien la norma establece que dicho parámetro se determina por medición directa del espesor de nieve caída sobe una superficie horizontal y por el peso específico de ella con aplicación de métodos esta-

dísticos, no establece la metodología para la medir dichos espesores y densidades, sino que traspasa al proyectista la verificación de la sobrecarga bá-sica: “el proyectista estructural deberá verificar las condiciones reales de nieve caída en el lugar donde se ubicará la estructura, en base a estadísticas u otras informaciones fidedignas correspondientes a un período de retorno no menor a 10 años”. Al respecto, es posible afirmar que la norma propone una tabulación bastante simplista para la estimación de la nieve por cuanto, en primer lugar, no entrega una herramienta metodológica al proyectista para abordar las mediciones nivológicas, ni cuál debería ser el tratamiento estadístico de las observaciones. En segundo lugar, propone un período de retorno base no inferior a 10 años, en consecuencia que de acuerdo al estado del arte internacional para esta frecuencia se adoptan valores de 50 a 100 años. Incluso es posible establecer períodos de retorno diferidos según sea la importancia de la estructura y la probabilidad o riesgo de falla que se aceptaría para ella (ecuación 1).

T período de retornon vida útil de la estructura



La norma tampoco expresa si la sobrecarga básica de nieve es medida en el suelo o en la superficie de la edificación (usualmente la techumbre). De igual modo, no establece si se trata de una sobrecarga correspondiente a un estrato de nieve acumulado después de un temporal, a la máxima precipitación observada en un mes, o a la máxima acumulación anual. Al observar valores de precipitación máximos mensuales y anuales para ciertos lugares de cordillera central del país (Gráficos 1 al 6), parece ser que la norma considera las precipitaciones máximas men-suales. No obstante, mantiene la densidad constante y tampoco incorpora la recurrencia de los espesores. Las acumulaciones de nieve y la evolución mecánica de la cristalografía son distintas en todos los casos. Las edificaciones tienen una serie de características que influyen directamente en la evolución de la nieve depositada en ella (espesor, densidad, derretimiento, etc.). Debido a la altura de la techumbre, esta depo-sitación está normalmente influenciada por el viento, que junto a la geometría de aquella, crea condicio-nes diferenciales de acumulación (poca nieve en las cumbreras y mucha en las zonas bajas, concavidades y sectores a sotavento). La evolución de la nieve sobre la cubierta también queda determinada por la temperatura ambiente, la conductividad térmica de los materiales que la componen, la temperatura interior de la edificación, la aislación y ventilación de la techumbre, etc. Por lo tanto la acumulación de nieve en el suelo y su evolución durante la temporada invernal es muy diferente al ciclo de vida de aquella depositada en las edificaciones. En el estado del arte actual, la estimación de la sobrecarga de nieve sobre las estructuras se obtiene a partir de las observacio-nes de aquella depositada en el suelo.

En el Gráfico 7 se puede advertir que las recomen-daciones de la norma propone un valor de 0,5 kN/m2 de sobrecarga para elevaciones entre 600 y 800 m comprendidas entre las latitudes 32º y 34º sur, posi-ción que equivale más o menos a una zona ubicada entre Pichidangui y Rancagua (Regiones V, RM y VI). Este valor de sobrecarga equivale a una acumulación de nieve igual a 40 cm de espesor (para una densidad de 125 kg/m3). Si se toma en cuenta la precipitación nival observada en Santiago en agosto de 2007 du-rante un evento de casi 24 hrs y período de retorno cercano a 25 (o 30) años, donde la acumulación de nieve en el suelo, sin viento, alcanzó un espesor cercano a 10 cm a una cota de 700 m, se podrá observar que los valores de la norma sobrepasan al valor observado en más de 4 veces (considerando también una densidad de 125 kg/m3 para la nieve fresca del evento mencionado). Esta diferencia puede constituir un excelente factor de seguridad, pero también ha de tenerse en cuenta la optimización de los recursos en cada diseño.

Contrariamente al ejemplo anterior, si se comparan las recomendaciones de la norma con las estadísti-cas de precipitación máximas mensuales para dos localidades de la cordillera central (regiones VI y Metropolitana), ubicadas entre los 2.000 y 3.500 m, respectivamente (Gráficos 4 y 6), se puede observar que la precipitación máxima observada puede supe-rar el valor de la norma (comparada con el espesor indicado en el Gráfico 8). Esta comparación sin embargo es poco rigurosa, puesto que la densidad equivalente de todos los estratos implícitos en los Gráficos no es constante para un estrato de nieve fresca cuya evolución se ha desarrollado por 30 días.

GRÁFICO 1 Nieve total anual registrada en la IV Región sobre 4.000 m. Período 1981-2002

GRÁFICO 2 Máxima precipitación mensual de nieve, registrada en la IV Región sobre 4.000 m. Período

1981-2002



GRÁFICO 3 Nieve total anual registrada en la Región Metropolitana a 3.500 m. Período 1990-2005

GRÁFICO 4 Máxima precipitación mensual de nieve, registrada en la Región Metropolitana a 3.500 m.

Período 1990-2005

GRÁFICO 5 Nieve total anual registrada en VI Región a 2.150 m. Período 1991-2006

GRÁFICO 6 Máxima precipitación mensual de nieve, registrada en la VI Región a 2.150 m. Período 1991-2006

GRÁFICO 7 Sobrecarga de nieve, según NCh 431.Of77, para distintas altitudes y latitides

geográficas

GRÁFICO 8 Sobrecarga de nieve del Gráfico 1, expresada en espesor del manto, para una densidad

de 1,25 kN/m3



No obstante ello, el comentario arroja ciertas interro-gantes en torno al especial énfasis que se debe poner en el método de estimación de la variable nieve, su ciclo de vida, la evolución de la densidad, y la forma de depositación sobre la edificación.

La nieve, como toda variable hidrometeorológi-ca, es difícil de pronosticar y establecer su patrón de comportamiento con buena precisión. En otras palabras es difícil decir cuándo nevará, cuánto ne-vará, con que frecuencia e intensidad nevará y qué características tendrá la nieve caída. La nieve no solo es difícil de pronosticar sino que además su complejo comportamiento mecánico producto del proceso interno de sinterización o metamorfosis de los cristales por efecto de la humedad, temperatura, carga de estratos superiores, radiación, viento, entre otros, añade una complejidad más para establecer cuál será la densidad de proyecto. La norma NCh 431.Of77 tampoco hace mención a otras variables condicionantes de la sobrecarga básica, como por ejemplo la cercanía al mar. Sin duda que la altitud y latitud son variables fundamentales, pero también debería tomarse en cuenta la influencia marítima por cuanto los contenidos de humedad pueden alterar la forma de los cristales de la nieve y el agua contenida en ella, dando origen a acumulaciones de nieve con distintas densidades.

3.2. Sobrecarga en techos

De acuerdo a la norma NCh431.Of77 la sobrecarga de nieve que debe aplicarse en el diseño de techos en

los edificios se determina a partir de una sobrecarga básica de nieve, corregida según la inclinación de la techumbre. Como se ha dicho la sobrecarga básica de nieve está contenida en la norma y su valor está en función de la altitud y longitud geográfica del lugar donde se emplazará la obra de construcción. Para latitudes y altitudes que no están contempladas en la norma, se establece en dicho documento un procedimiento para estimar la sobrecarga básica de nieve, el cual consiste en determinar los valores de espesor de nieve caída “en la primera ocasión propicia para ello” y multiplicar la altura de nieve acumulada por la masa específica de la misma. La masa específica de la nieve sugerida por la norma para realizar el cálculo señalado es 1,25 kN/m3. La Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones (OGUC) define para el cálculo de la sobrecarga de nieve el mismo valor. Como se verá más adelante, este procedimiento resulta simplista y puede con-ducir a estimaciones de sobrecarga de nieve no representativas.

Respecto de la posibilidad que la nieve no se deposite de manera uniforme sobre la estructura, la norma sugiere realizar la combinación siguiente: cargar un tramo con el 50% de la sobrecarga y los restantes con una sobrecarga igual a cero. Lo anterior es un caso muy particular respecto de todas las combina-ciones que pueden presentarse.

Por otra parte, en superficies inclinadas respecto de la horizontal (inclinación de la techumbre) en que no existen obstáculos que impidan el deslizamiento de la nieve, la sobrecarga básica de nieve debe re-ducirse por un coeficiente k. El Gráfico 9 muestra

FOTO 1 Nieve caída en Santiago durante el 8 y 9 de agosto de 2007. Altitud 700 m aproximadamente

FOTO 2 Sewell. División El Teniente(J.P. Mery, agosto 2007)



para distintos ángulos de inclinación de la techum-bre el coeficiente k que debe ser aplicado según la norma. Se desprende del mismo Gráfico que cuando la inclinación es menor o igual a 30º, no se aplica la corrección. Además, en aquellos casos en que la inclinación del techo es mayor a 70º no se considera sobrecarga de nieve, en el entendido que para in-clinaciones tan altas la nieve no puede acumularse. En estricto rigor, la nieve desliza sin acumularse para ángulos algo menores.

Respecto de la inclinación del techo, la norma nada dice en relación con la velocidad del viento, que en algunos casos puede favorecer la eliminación de la nieve y en otros producir el efecto contrario. Tampoco dice nada en relación con las propiedades

GRÁFICO 9 Variación de la sobrecarga de nieve en función de la inclinación de la cubierta (NCh431 Of.77)

GRÁFICO 10 Densificación del manto de nieve en la cordillera central de Chile [8]

FOTO 3 Acumulación de nieve desbalanceada por cambio de pendiente de la cubierta.

Albergue Lago Nero, Italia

FOTO 4 Daños en lucarna por sobrecarga de nieve, antigua estructura en Sewell

inherentes a la cubierta, que pueden impedir o no el deslizamiento de la nieve para alturas determinadas de la misma. Por otra parte, no explica que hacer en el caso que exista la posibilidad de acumulación de nieve entre dos aguas, entre otras omisiones.

La norma NCh431 Of.77 hace referencia a la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, señalando que la sobrecarga de nieve deberá compararse con la sobre-carga de techo definida por la Ordenanza, adoptándose para el diseño el valor mayor. Si se revisa la OGUC en



su Capítulo 4, “Solicitaciones de las Construcciones”, Título 5 “De la Construcción”, se establece una carga mínima para techos de 100 kgf/m2 cuando la pendiente es menor a 1/20, sobrecarga que debe adicionarse a la determinada por viento y nieve cuando corresponda. Sin embargo, la norma NCh 431.Of77 señala expresa-mente que se debe adoptar el valor mayor. Surge aquí una contradicción que debe ser aclarada.

El Código A.C.I 318 – 2005, en el Capítulo 9.2.1, establece la combinación de acciones para aquellos casos en que actúa una sobrecarga de nieve en el te-cho de los edificios. El Código señala que en el diseño se aplicará la sobrecarga que resulte mayor entre la sobrecarga de techo (Lr), la carga de nieve (S) y la carga de lluvia (R) (excepto apozamiento). Cuando se combine peso propio (D), sismo (E), sobrecarga (L) y nieve, esta última se ponderará por 0,2.

4. Consideración para una futura actualización de la norma

4.1. Estimación de nieve y clasificación de las edificaciones

A fin de poder establecer adecuadamente las sobre-cargas de nieve sobre las estructuras es necesario efectuar una caracterización previa tanto de la pre-cipitación (nieve) como de la estructura sobre la cual se espera que se deposite.

Según el uso y ubicación de las edificaciones, es posible identificar aquellas que por su importancia o frecuencia de uso disponen de sistemas de control o despeje de nieve de las techumbres. Entre ellas es po-sible asociar en Chile fundamentalmente a las cons-trucciones del sector productivo y otras importantes de turismo como grandes hoteles o complejos de deportivos invernales. Pero también existe una gran cantidad de construcciones de menor importancia o de uso intermitente que no disponen de sistemas de limpieza durante un temporal o después de él. La existencia o no de un sistema de despeje de nieve, puede permitir estimar distintas cantidades de nieve a la que estará expuesta la edificación, optimizando de este modo los diseños. Si el uso de la edificación demanda mayor o menor seguridad de estabilidad frente a la sobrecarga de nieve, incluso es posible introducir un factor de riesgo asociado a la vida útil de ella y al período de retorno de la acumulación de nieve (ver ecuación 1). No obstante, al utilizar períodos de retorno entre 50 y 100 años es posible asegurar con una alta probabilidad la no excedencia de una determinada acumulación de nieve.

Caso 1: para aquellas edificaciones que no cuenten con un sistema de limpieza después de cada tem-poral, lo recomendable es estimar la sobrecarga a

partir de la acumulación total anual de nieve en el lugar de interés para un período de retorno entre 50 y 100 años, valor que luego debe ser convertido en sobrecarga mediante un análisis de densidades. La dificultad de este análisis radica en la obtención de datos y posterior análisis estadístico probabili-dades y frecuencia ellos. La obtención de datos se puede efectuar recurriendo a series históricas de precipitación nival (escasas en Chile) y apoyadas por observaciones de precipitación líquida observadas en períodos con temperatura ambiente bajo 0ºC. La interpretación de imágenes satelitales también es usada aunque requiere mayor análisis teórico para poder obtener características del manto, com-portamiento de la nieve y evolución de densidades. No obstante la escasa información nival en Chile, es posible recurrir a los datos de los últimos 30 años a fin de efectuar, al menos, una revisión de la tabla 2 de la mencionada norma. El análisis estadístico si bien es delicado, es posible aplicar los métodos tra-dicionales referidos a las clásicas funciones densidad de probabilidades y sus funciones de distribución acumuladas como Gamma, Normal, Lognormal, Gumbel, Weibull, Box-Cox, entre otras.

Es importante hacer notar que el análisis estadístico debe considerar, además de la latitud y altitud, la influencia del mar, por el efecto que la humedad y temperatura tienen en la densidad del manto. La nieve observada en la cordillera de la Costa presenta diferencias con aquella observada en la cordillera central y zona austral de Chile.

Caso 2: para aquellas edificaciones que dispongan de una planificación adecuada de limpieza y despeje de nieve después de cada temporal, lo recomendable sería estimar la sobrecarga a partir de la acumulación anual máxima de nieve para n días, con un período de retorno entre 50 y 100 años. Este análisis toma en cuenta solo los máximos valores de acumulación ocurridos en un año para una cierta duración en días,



situación que obliga a estudiar con mayor resolución temporal (diaria) la tasa de precipitación. En otras palabras se requiere un análisis para cada tormenta (duración e intensidad). Los espesores acumulados luego deben ser convertidos en sobrecarga por me-dio de un análisis de densidades, aunque a diferencia del caso 1, se debe tomar en cuenta la evolución de la densidad en unos pocos días, normalmente equi-valentes a la duración de la tormenta o el tiempo transcurrido hasta las faenas de despeje. Al igual que en el caso 1, se debe proceder con un análisis estadístico de frecuencia y probabilidades.

Tanto para los casos 1 y 2, se debería efectuar una zonificación según características de la precipitación, tomando en cuenta latitud, proximidad al mar y altitud, en orden a establecer isolíneas de precipi-tación nival.

4.2. Alcances estructurales

4.2.1. Sobrecarga en techos

En general los estudios sobre precipitación de nie-ve arrojan como resultado un valor característico representativo de la altura de nieve acumulada en un determinado sector geográfico para un cierto periodo de retorno. Este valor representativo puede ser un valor medio, un valor nominal o bien aquel determinado mediante criterios estadísticos. Con esta información y conocida la densidad de la nieve, el cálculo de la sobrecarga básica de nieve en techos es inmediato:

con la variable tiempo, como son el proceso de sin-terización, los cambios producidos en la estructura cristalina y la posible compactación eólica. Su evo-lución de observa en el Gráfico 10 reproducido del Manual de Carreteras, Volumen 3 [8]. La ecuación siguiente, propuesta por Architectural Institute of Japan [1], válida cuando existe control sobre la nieve acumulada, puede ser utilizada para la determinación de la densidad en función del espesor del manto de nieve depositado.

(2)

S sobrecarga básica de nieve (kN/m2)hn valor representativo de la altura de nieve acu-

mulada (m)γe densidad equivalente de la nieve (kN/m3)

La duda surge ahora respecto de cuál es la densi-dad representativa de la nieve que debe aplicarse. La norma NCh 431 Of.77 al igual que la OGUC establecen una densidad igual a 1,25 kN/m3. Sin embargo, las expresiones contenidas en la literatura especializada [1][5] muestran que la densidad de la nieve acumulada es variable con la altura, debido fundamentalmente a la compactación natural que se produce debido al peso de la misma sobre las capas inferiores. Influyen además factores asociados

(3)

ρo densidad de nieve (kN/m3)do espesor básico de nieve (m)dref espesor de nieve de referencia (1 m)

Para una altura de nieve de 1 m la densidad que resulta de aplicar la ecuación 3 es 3,04 kN/m3 (304 kg/m3). Para espesores del manto de nieve de 3 m la densidad es 3,56 kN/m3 (356 kg/m3). El Grá-fico 8 muestra los espesores equivalentes del manto de nieve para distintas sobrecargas considerando la densidad de la nieve establecida en la Norma NCh 431.Of77 de 1,25 kN/m3. De este análisis re-sultan alturas por sobre los 5,0 m que solo pueden explicarse bajo condiciones de acumulación de nieve de varias semanas. El Gráfico 11 muestra las dife-rencias en el valor de la sobrecarga que se obtienen de considerar una densidad de nieve constante (en este caso 1,25 kN/m3) en comparación con aplicar una densidad variable con la altura (ecuación 3). Se observa en el mismo Gráfico, por ejemplo, que una altura de nieve de 1,5 m, con una densidad igual a 1,25 kN/m3 conduce a una sobrecarga igual a 1,8 kN/m2. Considerando la densidad variable para una altura de nieve de 1,5 m, esta produce una sobrecar-ga de 4,6 kN/m2, es decir, 2,5 veces mayor. El Gráfico 12 muestra la variación de la densidad equivalente de la nieve en función del espesor máximo anual esperable, aplicando la expresión dada por AIJ [1].

Claramente, el aplicar una fórmula como la descrita conduce a densidades de nieve mayores al valor fijo definido en la normativa chilena. De todas formas, la ecuación 3 debe ser revisada ya que su deducción es empírica y se basa en las propiedades de la nieve existente en Japón, que pueden diferir de las carac-terísticas de la nieve existente en el país.



Existen otras expresiones propuestas en la literatura especializada que pueden ser aplicadas, como por ejemplo, aquella propuesta en el Manual ASCE 7-05, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures [5].

La nieve recién caída o superficial tiene una densidad aproximada de 1,0 kN/m3 y la nieve de los estratos inferiores, de mayor edad, alcanza densidades del orden de 4,5 kN/m3, es decir, cinco veces más alta. Con el tiempo la densidad de la nieve aumenta, esto implica que cuando no exista control sobre la nieve acumulada y esta pueda depositarse por varios días, la densidad deberá corregirse. Algunos modelos pue-den ser consultados en el texto Recommendations for Loads on Buildings AIJ [1].

Otro aspecto importante que debe ser analizado es la posibilidad que sobre los techos la nieve se deposite de manera desuniforme, concentrándose una mayor cantidad de la misma en algunos sectores de la cu-bierta. Con esto se modifican las leyes de momentos

flectores y los esfuerzos de corte sobre los elementos resistentes. Las Figuras 1 y 2 muestran la situación anteriormente descrita.

Este tema está muy bien tratado en el Manual ASCE 7-05. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures [5]. La Figura 2 muestra cómo se repre-senta la distribución real de nieve sobre el techo de un edificio de dos aguas.

En la Figura 2, Pg representa la “sobrecarga bási-ca de nieve”, I es un factor que tiene en cuenta la importancia del edificio, por ejemplo, escuelas I = 1,1; hospitales I =1,2; S está en función de la pendiente de la cubierta, hd es la altura de nieve que se determina en función del ancho de la cubierta y la “sobrecarga básica de nieve”, γ es la densidad de la nieve y Ps =0,7·Ce·Ct·Cs·I·Pg. Ce es un factor que

GRÁFICO 11 Variación de la sobrecarga de nieve en función de la desidad equivalente [1]

GRÁFICO 12 Variación de la densidad de nieve en función del espesor del manto [1]

FIGURA 1 Distribución desuniforme de la nieve en el techo de una vivienda por acción del viento y geometría

FIGURA 2 Carga balanceada y desbalanceada, según ASCE 7-05



tiene en cuenta el nivel de exposición de la estructura (ciudad Ce =1,1; en campo abierto Ce =0,9), Ct es un factor que tiene en cuenta la temperatura que puede desarrollar la cubierta, directamente relacionado con la posibilidad de derretimiento de la nieve y Cs es un factor que es función de la rugosidad de la superfi-cie, íntimamente relacionado con la posibilidad de deslizamiento de la nieve.

Se observa que los esfuerzos que se desarrollan como resultado de aplicar esta metodología, difieren significativamente de aquellos que resultan de con-siderar una sobrecarga uniforme sobre el techo.

Si bien la norma NCh 431.Of77 hace referencia a la posibilidad de cargas de nieve desuniformes, el caso que plantea es muy particular y simplista, por lo que es necesario incorporar en dicha norma procedimientos que abarquen un mayor número de casos, que representen cada una de las situaciones que pueden darse en la práctica. Además se deberán establecer las distintas combinaciones de acciones que deben ser aplicadas para cada caso. En este contexto, el Código A.C.I. 318-05 en su Capítulo 9.2.1. establece que en techos se deberá adoptar como valor de cálculo aquel que resulte mayor en-tre la sobrecarga de techo, la sobrecarga debido a la lluvia y la sobrecarga de nieve. Es de esperar que en zonas de baja precipitación de nieve el diseño quede gobernado por la sobrecarga de techo (del orden de 1 kN/m2 = 100 kgf/m2). Sin embargo, para zonas de altitud considerable y zonas de latitud sur, el diseño probablemente estará condicionado por la sobrecarga de nieve.

El Instituto de Arquitectura de Japón (AIJ) [1] aborda el tema de la influencia de la geometría del techo mediante la aplicación de unos factores de forma. Según AIJ la sobrecarga de nieve se calcula mediante la siguiente expresión:

µd coeficiente de forma que tiene en cuenta la distribución irregular de la sobrecarga de nieve. Depende de la arquitectura del techo y velocidad del viento. Por ejemplo, desnivel de techos y techos de más de dos aguas.

µs coeficiente que tiene en cuenta el rozamiento de la nieve con la cubierta y sus efectos en la distribución de la sobrecarga de nieve en el te-cho. Cuando el ángulo de inclinación es menor a 10º µs es cero. Si el ángulo es mayor a 25º µs = µb. Para inclinaciones intermedias el coefi-ciente µs debe ser determinado en función del material utilizado en la techumbre.

Respecto del coeficiente básico de forma, para pen-dientes de la techumbre comprendidas entre 0 y 25º el coeficiente se incrementa a medida que aumenta la velocidad del viento. Sin embargo, para pendientes mayores, a medida que crece la velocidad del viento el coeficiente de forma disminuye. Para velocidades de viento menores a 2 m/s el valor del coeficiente de forma varía entre 0,85 y 1,0. Los procedimientos descritos permiten concluir que gran parte de las variables que intervienen en la determinación de la sobrecarga de nieve en techos no están contenidas en la norma chilena. El factor de importancia del edificio, la geometría del techo y los parámetros asociados a las características inherentes a la cubierta son variables que inciden en el valor de la sobrecar-ga de nieve, por lo que deben ser considerados en cualquier metodología o procedimiento de cálculo que se considere riguroso.

4.2.2. Empuje lateral

En algunos casos será necesario evaluar la carga lateral que introduce la sobrecarga de nieve cuando esta se acumula al costado de las estructuras, es-pecialmente cuando la altura de nieve acumulada es significativa, situación que no está prevista en la norma NCh 431.Of77. Un procedimiento sencillo será considerar el empuje lateral (E) suponiendo que la nieve se comporta como un suelo. La densidad equivalente puede determinarse, por ejemplo, me-diante la ecuación 3. El valor de ko debe determinarse experimentalmente. En este caso, la expresión para el cálculo del empuje al reposo (E) es la siguiente:

(4)

µo coeficiente de formaSo sobrecarga de nieve

(5)

µb coeficiente básico de forma, que depende de la inclinación del techo y de la velocidad del viento.



ko constante, función del ángulo de rozamiento interno k = 1 - φ

γ densidad equivalente de la nieve (kN/m3)H altura máxima de nieve acumulada (m)

Los parámetros ángulo interno de rozamiento y den-sidad de la nieve deben introducirse para la condición de deshielo o bien para la condición de precipitación de lluvia sobre la nieve acumulada. Para el caso en que la acumulación de nieve es triangular, el deno-minador de la ecuación 6 se deberá reemplazar por 4. En la Figura 3 se muestran esquemáticamente los empujes que podrían producirse por la acción de la nieve depositada al costado de la estructura.

El cálculo de la presión lateral puede también rea-lizarse aplicando la expresión propuesta por Mat-sushita [1]:

(6)FIGURA 3 Empuje lateral por acumulación de nieve

FOTO 5 Sobrecarga en techo y empuje lateral como consecuencia de la acumulación de nieve en el suelo

FOTO 6 Configuración de techumbre diseñada para el deslizamiento de la nieve. Sewell

(J. P. Mery, agosto 2007)

FOTO 7 Acumulación debido a singularidades de la cubierta. Sewell

(J. P. Mery, agosto 2007)

(7)

E empuje lateral (kN/m2)α: constante que varía entre 15 y 20ds: altura de nieve acumulada (m)



4.2.3. Cargas por impacto

Si bien la posibilidad que la nieve deslice por el techo cuando se acumula una cierta cantidad resulta bene-ficioso desde el punto de vista de la sobrecarga de diseño, no es menos cierto que el desprendimiento de nieve resulta peligroso para aquellas partes del edificio que se encuentren a un nivel inferior, es más, puede incluso atentar contra la integridad física de las personas. (Ver Foto 2).

En edificios compuestos por dos o más módulos de distinta altura, por ende, con techos a diferentes cotas, será necesario evaluar el riesgo de impacto en los niveles inferiores, como consecuencia de los des-prendimientos de nieve de los techos que se ubican a mayor altura. La sobrecarga dinámica producida por el desprendimiento de nieve y posterior impacto de-berá ser considerada en el diseño de los techos que están a un nivel más bajo. En la Figura 3 se observa de manera gráfica la situación descrita. La norma NCh 431.Of77 nada dice respecto de las cargas de impacto como consecuencia de desprendimientos de grandes bloques de nieve. (Ver Foto 10).

4.2.4. Otras consideraciones

El diseño de estructuras ubicadas en zonas con una alta probabilidad de precipitación de nieve se debe hacer dependiendo de si existirá o no control sobre la nieve acumulada. En aquellos casos que se contem-ple algún sistema de limpieza o remoción de la nieve acumulada en un periodo de tiempo preestablecido, la sobrecarga de diseño podrá ser reducida. La nieve puede ser removida mediante métodos mecánicos, manuales o bien mediante la aplicación de calor en la cubierta provocando así su derretimiento.

4.3. Recomendaciones constructivas

Aunque usualmente las recomendaciones de la nor-ma de sobrecargas de nieve no hacen referencia a criterios y comentarios sobre soluciones constructi-vas, sería aconsejable incorporar ciertos lineamientos

para evitar las patologías o defectos más frecuentes. A modo de ejemplo se cita algunas de estas consi-deraciones:

• Elementosquefrenenlacaídadegrandesbloquesde nieve o bien los desintegren, de modo de evitar daños en niveles inferiores y salvaguardar además la integridad física de las personas.

• Elementosretenedoresdelanieveubicadosenlacubierta, de baja altura, que permitan retener la nieve. Para alturas mayores, la diferencia de nieve debe deslizar. De esta manera se evitan despren-dimientos de bloques para aquellas nevazones más recurrentes y no se sobrecarga demasiado la cubierta. Estas defensas retenedoras son de uso obligado en aquellos sectores de acceso al edificio o donde existan terrazas en la línea de acción de la nieve desprendida.

• Accesosexpeditosalacubiertademaneradeper-mitir la limpieza y remoción de la nieve. Escaleras protegidas, cables de vida, entre otros.

• Orientaciónde los techos, cobertizos,marque-sinas, etc., según la dirección predominante del viento, en aquellos casos que los requisitos arqui-tectónicos lo permitan (Figura 4).

• Diseñode techos congeometrías ypendientesadecuadas que minimicen la posibilidad de acu-mulación de nieve, especialmente se debe evitar la acumulación desuniforme de nieve.

• Usodecubiertasdemetalquepermitaneldes-lizamiento de la nieve en aquellos casos en que el desprendimiento no ocasione daños, o este se encuentra controlado.

• Ubicación correctade los estacionamientos. Enningún caso deben localizarse en sectores donde existe riesgo de desprendimientos de nieve.

• Localizarlaspuertasdeaccesoenlasfachadasqueno están expuestas a desprendimientos de nieve.

• Evitarcolocarunnúmeroexcesivodeaccesorioso instalaciones sobre la cubierta que pudieran permitir la concentración de nieve en sectores puntuales.

• Loscablesaéreosdelaredeléctricaqueseempal-men al edificio deben cruzar por sectores donde

FIGURA 4 Acumulación de nieve según dirección predominante del viento



no exista riesgo de desprendimientos de nieve o cornisas.

• Enlasfachadasquepuedanquedarexpuestasaempujes laterales debido a la acumulación de la nieve, debe evitarse proyectar grandes superficies vidriadas.

• Eldiseñodebecontemplarlaposibilidaddeestan-camiento de agua en los extremos de la cubierta,

FOTO 8 Solución tipo, cubierta edificio Aduana Los Libertadores (J. P. Mery, marzo 2007)

FOTO 9 Cubierta y accesorios tipo en edificación de cordillera. La Parva (J. P. Mery, marzo 2007)

FOTO 10 Barrera horizontal para retener y/o desintegrar desprendimiento de nieve. Colón. División El Teniente. (J. P. Mery, agosto 2007)

FOTO 11 Cubierta metálica con dispositivos de seguridad para el despeje manual de nieve

(J. P. Mery, marzo 2007)

la cual podría infiltrarse hacia el interior de la vivienda. Este fenómeno se presenta debido a que las capas inferiores de nieve tienden a derretirse producto de la mayor temperatura a que se en-cuentra la cubierta. Sin embargo, los aleros están a la temperatura ambiente, generándose en ese punto un represamiento que impide la evacuación del agua.



5. Conclusiones

La norma NCh 431 Of.77 debe ser actualizada. Las últimas investigaciones realizadas en el campo de las solicitaciones que actúan en las estructuras han demostrado que para el caso de la sobrecarga de nieve, no solo basta con conocer la sobrecarga básica de nieve, sino que además se deben evaluar factores asociados al medio ambiente, a la geo-metría del techo, a las características inherentes de la cubierta, a la aplicación o no del control de la nieve acumulada, a la importancia del edificio, a la determinación de una densidad de nieve equi-valente, entre otras. Se desprende de los puntos analizados en el presente artículo que cada uno de estos factores tiene una incidencia importante en el valor final de la sobrecarga de nieve que se aplica en los cálculos, así como sus combinaciones. La norma, al no contener muchos de estos factores resulta simplista y limitada. Sus falencias impiden su aplicación directa y en la mayor parte de los casos, los diferentes aspectos del diseño, que guardan

relación con la sobrecarga de nieve, deben ser resueltos por los proyectistas estructurales. Es nece-sario contar con una norma moderna, actualizada, que regule el diseño, defina el marco de acción a los especialistas involucrados, establezca requisitos mínimos, oriente sobre los aspectos básicos que deben ser considerados, y por último, entregue re-comendaciones constructivas para evitar problemas frecuentes, entre otros.

La arquitectura de los edificios ubicados en zonas de precipitación de nieve debe considerar todos los fac-tores aquí tratados de manera de lograr estructuras más seguras y un uso más racional de los recursos. Medidas básicas como orientar los techos en función de la dirección predominante de los vientos, usar pendientes adecuadas, evitar geometrías muy intrin-cadas que permiten, por ejemplo, la acumulación de nieve entre dos aguas, garantizar el deslizamiento de la nieve para una cierta altura de la misma, adoptar medidas de control de la nieve depositada, entre otras, garantizarán un diseño racional y un mayor grado de seguridad.

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12. Cansado, A. Navascués, B. Mejora del Análisis del Espesor de Nieve en HIRLAM. XXVIII Jornadas Cien-tíficas de la AME (Badajoz). Febrero 2004.


90 ]

Piers Repair to Garantice its

Safety and Durabillity

Reparación de Muelles para Garantía de Su Seguridad y Durabilidad

Autores

ANTONIO CARMONA,THOMAS CARMONA, TIAGO CARMONA

Exata Engenharia e Assessoria SS Ltda., Rua Martins, 739, Butantã. Código Postal 05511-001. São Paulo – SP – Brasil.

www.exataweb.com.br

Fecha de recepción


29/10/07

08/11/07


[Antonio Carmona - Thomas Carmona - Tiago Carmona]

Este trabajo trata de la labor de inspec-ción, diagnóstico, diseño y seguimiento de las obras de reparación del Terminal Marí-timo de Guarujá - TERMAG y del Terminal Graneleiro de Guarujá - TGG de Compañía Docas del Estado de São Paulo - CODESP, en Santos - Brasil.

Construidos en la década del 50, los muelles han sido utilizados por embar-caciones de gran tamaño y la carga y descarga de fertilizantes constituye una acción extremadamente agresiva, que en conjunto al ambiente marino llevan a un avanzado estado de deterioro de la estructura, principalmente lixiviación del hormigón y corrosión de armaduras de los pilotes prefabricados, responsables de resistir los esfuerzos verticales y hori-zontales impuestos a los muelles.

Debido a la necesidad de utilizar un equi-po cargador de mayor distancia entre ejes y mayor carga fue necesaria una ampliación, cuya concepción estructural contaba con la participación de los pilo-tes existentes para resistir a las cargas verticales y horizontales, lo que creó la demanda de devolver capacidad resis-tente al muelle.

This work presents the job of inspection, d i agnos i s , r epa i r p l ann ing and execution of TERMAG and TGG piers of CODESP - “Companhia Docas do Estado de São Paulo”, in Santos - Brazil.

Built in 1950 decade the piers have been used by large ships and the fertilizers charge and discharge operations are an extremely aggressive action, that allied to the marine environment lead to a very high level of deterioration of the structure, mainly concrete lixiviation and rebar corrosion of the precast piles that resist the vertical and horizontal loads.

Due to the future utilization of a larger and heavier ship loader it was necessary to enlarge the pier. The structural concept was to take into account the participation of the existing piles to resist the vertical and horizontal loads, creating the need of reestablish load capacity to the piers.

Para la evaluación fue realizada una ins-pección detallada que incluyó inspec-ciones subacuáticas, dragado de suelo, extracción de testigos de hormigón, en-sayos químicos, ensayor electroquímicos, ensayos de caracterización de la agresi-vidad del agua, etc.

Son presentados y discutidos los resul-tados obtenidos y la metodología adop-tada para reparación y protección, que incluyó la utilización de materiales poco conocidos para aplicaciones bajo agua, como morteros fluidos, pinturas de pro-tección, miniánodos de sacrificio etc.

Además de eso este trabajo constitu-ye una contribución inédita al medio técnico-gerencial sobre el proceso de comunicación y documentación necesa-rio en una obra con esas características especiales.

Se describe el cuidadoso análisis de car-gas en los diversos elementos estruc-turales, buscando la optimización del empleo de los recursos financieros una vez que los mismos eran bastante limi-tados en relación al montante de daños existentes.

To the evaluat ion i t was made a deta i led inspect ion that inc luded underwater inspection, soil dragging, sampling of concrete cores, chemical essays, electrochemical essays, water aggressiveness characterization etc.

It is presented and discussed the results, and the proposed methodology of repair and protection, that included not well known materials for underwater applications, like fluid mortars, protection paintings and mini sacrifice anodes.

This work is an inedited contribution in the communication and documentation processes needed in a project of special characteristics like that.

It is described the careful load analysis in several structural elements, to achieve optimization on applying the monetary resources that were very limited in relation to the structure’s damage level.

Abstract

Key words: pier, diagnosis, therapy, repair

Palabras clave: muelle, diagnóstico, terapia, reparación.

Resumen


páginas: 90 - 97 Antonio Carmona - Thomas Carmona - Tiago Carmona]

Descripción de la estructura

Estructura en hormigón armado, constituida de 1.458 pilotes (verticales e inclinados) de sección rectangular que sostiene una estructura de losas macizas de 80 cm de espesor, posicionadas sobre el nivel de la línea del agua. La estructura queda alejada del continente, ligada apenas por dos puentes de acceso diseñados en hormigón.

La estructura tiene 567 m de longitud, con platafor-mas de trabajo separadas de 124 m cada una y 14 m de ancho. El restante de la estructura tiene 4 m de ancho con 3 dolfins de amarre, existen además 4 dolfins de amarre, siendo 2 en la parte central del muelle.

Los puentes de acceso tienen 45 m de longitud y 7,8 m de ancho cada una.

Inspección

Para la realización de las inspecciones, ensayos, etc. fue necesario diseñar y montar plataformas de trabajo debajo de los forjados. Fueron montadas tres plataformas en puntos localizados el área de interés.

Anterior a la inspección los pilotes fueron limpiados por medio de chorro de arena con agua y fueron dragados 2 m de suelo alrededor de algunas de ellas para que fuese posible observar la extensión de los daños por medio de las inspecciones subacuáticas.

De manera de garantizar la seguridad de las personas de trabajo en obra, los equipos no podían ser eléc-tricos, fue por lo tanto necesario conseguir equipos neumáticos especiales, como taladros, martillos, sacatestigos etc.

Para que fuese posible utilizar los equipos neu-máticos se necesitaba un compresor potente y un generador de energía adecuado.

Para la realización de los ensayos ha sido necesario utilizar balsas flotantes para sostener los equipos. Además de eso, fue necesario conseguir planchas es-peciales de acrílico para la realización de los apuntes debajo del agua y que serán transcritos en oficina.

FIGURA 1 Vista superior del muelle TERMAG

FIGURA 2 Vista de la estructura (situación final después de la ampliación e instalación del nuevo

equipo)

FIGURA 3 Diseño y montaje de una de las plataformas



Las inspecciones eran limitadas por las mareas, sien-do el período de trabajo no mayor a horas antes que el agua llegara al borde inferior del forjado.

La máxima altura libre que se conseguía para el trabajo era de 1,5 m y disminuía continuamente durante el período de trabajo. Muchas de las veces las condiciones de trabajo se daban por la noche o por la madrugada, lo que complicaba aún más las condiciones de trabajo.

Para la realización de los ensayos de cuantificación de cloruros y sulfatos no era posible sacar las tradi-cionales muestras de polvo de hormigón, por la sa-turación del hormigón y por ese motivo las muestras se sacaron de los testigos los cuales fueron cortados en rodajas de distintos espesores que fueron molidas antes del ensayo.

Para los ensayos de caracterización del agua de mar las muestras no podían esperar más que seis horas para su análisis, por lo tanto era necesario ponerlas en una caja con hielo y llevarlas rápidamente a la-boratorio en São Paulo.

FIGURA 4 Extracción de testigos de hormigón con utilización de extractora neumática

FIGURA 6 Muestras de agua en caja térmica con hielo, en condiciones para llegar rápidamente a laboratorio

FIGURA 5 Lonjas de hormigón para cuantificación de cloruros y sulfatos



Daños y observaciones

Muchos fueron los daños que se detectaron en la estructura, siendo los principales la lixiviación del hormigón y corrosión de las armaduras en los pilotes y forjados.

Existen también daños por acciones mecánicas en los pilotes, función de impactos accidentales de embarca-ciones que se añaden a la reducción de la resistencia de piezas estructurales y función del deterioro.

Los daños fueron agrupados en tipos, a los cuales se le aplicaron distintas terapias. A continuación se presentan fotos de algunos de los tipos de daños.

FIGURA 7 Daño tipo 1 FIGURA 8 Daño tipo 2

FIGURA 9 Daño tipo 3 FIGURA 10 Daño tipo 4



Ensayos realizados

En cada una de las plataformas fueron realizados los ensayos de:

Profundidad de carbonatación (pH), recubrimiento de armaduras, potencial de corrosión, humedad y

temperatura (ambiental y del agua), dosificación de cloruros y sulfatos en el hormigón, agresividad del agua, resistencia a compresión del hormigón, ultrasonido, dureza superficial del hormigón (escle-rometría), porosidad del hormigón, reducción de la sección de los pilotes y reducción de la sección de las armaduras.

FIGURA 11 Ilustración de la realización de ensayos: ultrasonido, potencial de corrosión, carbonatación y pacometría

Análisis de resultados y terapia

La conclusión es que existe una elevada contamina-ción del hormigón por cloruros, llegando a porcen-tajes del orden de 3% con relación al cemento, con elevados potenciales de corrosión.

Los pilotes que más tenían daños por lixiviación eran los de los bordes y aquellos próximos a las juntas de dilatación, pues sufrían la acción directa por las sacudidas de los materiales manipulados en la cara superior del forjado.

La mayor pérdida de sección del hormigón y ar-maduras se ha verificado en los pilotes de bordes y próximos a las juntas, por lo que era necesaria una reconstitución de la sección. La solución más interesante en este caso es el recrecido con adición de armadura.

El recrecido se realiza siguiendo las siguientes eta-pas de manera simplificada: anclaje de barras de solape con adhesivo epoxitixotrópico compatible con el sustrato húmedo, montaje de armaduras y rellenado con mortero fluido para uso bajo el agua. La región junto a la losa se complementa posteriormente con mortero a base de cemento de fraguado rápido.

Fueron creadas reparaciones de tipo 1, 2, 3, etc. relati-vos al tipo de daños correspondiente tipo 1, 2 3, etc.

Ese encamisado tiene la función adicional de prote-ger las barras de acero que están en el interior de los pilotes en a cuanto a la corrosión de armaduras, haciendo difícil el acceso al oxígeno, pues existe una gran potencialidad de corrosión en estos elemenos.

Los pilotes dañados por acciones mecánicas también ne-cesitaban de reparación por medio de encamisado, una vez que su capacidad resistente era muy reducida.

Para los daños localizados y fuera de la línea del agua se especificaron reparaciones con la utilización de mortero base con cemento de fraguado rápido.

Para una protección adicional contra la corrosión y lixiviación se ha especificado una protección genera-lizada de la estructura por medio de un revestimiento con masilla epóxica de acabado superficial y pintura con tinta epóxica de asfalto en la zona de variación de la marea.

Una consecuencia importante y que merece ser considerada es que con la ampliación del muelle y las mejores condiciones de drenaje y orientación de los efluentes que serán implementadas, los pilotes periféricos no estarán tan vulnerables al mismo tipo de agresión que se encuentran en la actualidad.



Flujo de informaciones para ejecución de la obra

Para la ejecución de la obra se ha establecido el siguiente flujo de información:1. Inspección completa de todos los pilotes de un

conjunto.

2. Emisión del informe de inspección del conjunto a empresa consultora.

3. Análisis de los daños existentes y definición de las reparaciones necesarias en cada pilote del conjunto.

4. Emisión de las notas de servicio para cada pilote del conjunto.

5. Evaluación del costo para ejecución del conjun-to.

6. Verificación de la adecuación del costo previsto para el conjunto (función del valor disponible).

7. Análisis y definición del mínimo a ser ejecutado por conjunto desde el punto de vista estructural. De acuerdo a las cargas consideradas en cada pilote existente y tomando en cuenta la capa-cidad residual de cada pilote se ha realizado la selección de cuales eran los que tenían que ser reparados.

8. Aprobación de la orden de trabajo del conjunto y liberación para ejecución.

9. Ejecución con seguimiento técnico, etc.

FIGURA 12 Etapas de ejecución de reparaciones: anclaje de armaduras, montaje de encofrados y pilotes concluidos

FIGURA 13 Plano de seguimiento de los trabajos realizados en cada uno de los pilotes



Créditos

Cumple dar el debido crédito a las siguientes em-presas que también se hicieron parte de los trabajos y que no han participado de la redacción de este artículo:

R. PEOTTA Responsable del diseño estructural de ampliación del muelle.

CONSTRAN Construcción de la ampliación del muelle y coordinación de la obra de reparación.

TEC SUB Responsable de todas las inspecciones bajo el agua y ejecución de la reparación.

LATINA Responsable de la gestión de las obras de ampliación y reparación del muelle.

98 ] Revista de la ConstrucciónVolumen 5 No 2 - 2007

A comienzos de 2004, Leonardo Meza, profesor de la Escuela de Construcción Civil UC, viajó a España para especializarse en el tema de la acústica en viviendas re-integrándose este semestre transformado en el primer doctor en acústica de la Uni-versidad y uno de los pocos del país.

Su tesis se centró en la búsqueda de la correlación entre aislamiento acústico y térmico en viviendas ubicadas en clima mediterráneo. Una tema poco investigado pero de trascendencia no menor, según el nuevo doctor: “Hoy en día, cuando se habla de eficiencia energética, edificación sustentable, habitabilidad y confort de los usuarios, no podemos preocuparnos solo del aspecto higrotérmico y lumínico de los edificios, sino que la variable acústica a través del aislamiento de ruidos no de-seados y un acondicionamiento interior de recintos que incrementen la calidad sonora

de recintos, es muy importante para que los usuarios puedan disfrutar y sentirse en una situación de confort en su lugar de descanso”.

Aun cuando nuestro país cuenta con una legislación referida a este tema, a juicio del doctor Meza estamos lejos de los estánda-res de países desarrollados: “En el entorno latinoamericano la legislación acústica chi-lena es la más avanzada ya que tenemos reglamentación acústica en vigencia desde 2005 a través de la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones que establece valores mínimos de aislamiento acústico a ruido aéreo y de impacto que se deben cumplir entre recintos, sin embargo los estándares exigidos en países desarrolla-dos son bastante superiores, lo que nos plantea un desafío para alcanzar en el futuro ese nivel de confort acústico para usuarios de edificios”.

entrevista al Dr. Leonardo Meza:Una investigación desarrollada en clima mediterráneo

Acúst i ca en las v iv iendas

- ¿Hay interés en el medio de la cons-trucción por el tema acústico o aún es desconocido?

La acústica en la construcción ha tomando mucha fuerza en los últimos años, pero aún falta información y debate sobre lo que entendemos por las actividades de construcción como fuente emisora de rui-dos molestos y debatir sobre los requisitos de aislamiento acústico de viviendas.

-¿Qué lo motivó a especializarse en esta área?

La acústica es una rama de la física que tangencialmente siempre está presente en el quehacer de un constructor civil, por

ejemplo, el que trabaja en elaboración de proyectos de construcción de edificios debe velar porque las soluciones constructivas que se van a utilizar cumplan condiciones de habitabilidad necesarias mediante el adecuado aislamiento acústico frente a ruidos provenientes de otros recintos o del exterior. Por otra parte, el constructor que trabaja en obra en la ejecución de proyec-tos debe velar porque los ruidos generados por las actividades de la obra no molesten a los vecinos. Finalmente, aquellos que se dedican a las obras civiles, hoy en día se encuentran con que los nuevos proyectos de autopistas contemplan planes de im-pacto acústico y que deben proteger a la comunidad del ruido generado por la nue-va autopista y se ven obligados a trabajar

[ 99 Revista de la ConstrucciónVolumen 5 No 2 - 2007

“Hoy en día, cuando se habla de eficiencia energética, edificación sustentable, habitabilidad y confort de los usuarios, no podemos preocuparnos solo del aspecto higrotérmico y lumínico de los edificios sin considerar la variable acústica”

con estos planes y en la construcción de pantallas acústicas o con nuevos diseños de carreteras que consideren la variable acústica. Entonces me pareció que era un campo inexplorado e interesante que se abría para los constructores civiles.

- ¿Por qué eligió la Universidad Poli-técnica de Madrid?

Elegí un programa de doctorado que sa-tisficiera mis intereses de investigar en acústica de recintos y que tuviera un alto prestigio a nivel internacional. El programa de doctorado en ingeniería acústica de la Universidad Politécnica de Madrid cumple esas expectativas ya que cuenta con una gran trayectoria y prestigio, con un gran número de publicaciones científicas y con laboratorios con equipamiento de última tecnología.

El programa además es dirigido por el Dr. Manuel Recuero López, quien ha publi-cado en su carrera importantes libros de acústica, y ha investigado en acústica ar-quitectónica además de otras ramas como ambiental, laboral, ultrasonidos, control de ruidos, etc., lo que me garantizaba una especialización al más alto nivel.

- ¿En qué consistió específicamente su tesis?

Se trató de la búsqueda de una correlación entre aislamiento acústico y térmico para uno de los climas predominantes en España. Rea-lizamos más de mil ensayos de aislamiento acústico de fachadas abarcando las diferen-tes tipologías constructivas utilizadas en la edificación de la zona. También analizamos el comportamiento térmico de las mismas vi-viendas simulándolas computacionalmente.

¿Cómo se escogieron las viviendas con las cuales desarrolló su investi-gación?

Este trabajo se realizó en el marco del proyecto del Plan de Aislamiento Acús-tico para las viviendas situadas en zonas afectadas por las huellas acústicas del Ae-

ropuerto Internacional de Málaga y del Aeropuerto de Alicante. Esto permitió enmarcar la tesis dentro de las líneas de trabajo del grupo de investigación en el cual estuve participando durante los años que duró la beca.

- ¿Estos resultados son aplicables a nuestro país?

El clima mediterráneo se encuentra presen-te tanto en la parte sur de España como en la zona central de Chile, por lo que los resultados de la investigación son parcial-mente aplicables en Chile, previa valida-ción del modelo propuesto. Idealmente la investigación debe ser replicada en Chile, incluyendo los otros climas presentes en nuestro territorio, como el clima desértico del norte y el clima frío que se encuentra en la zona sur del país.

- ¿Qué desafíos se le presentan en lo personal a partir de la obtención de este doctorado?

Básicamente, la posibilidad de generar investigaciones en esta área, integrarme en grupos de investigación a nivel nacional e internacional, desarrollar docencia y la creación de un laboratorio donde podamos ensayar materiales y nuevas soluciones constructivas.

LEONARDO MEZA MARÍN

Constructor Civil y Doctor en Ingeniería Acústica por la Universidad Politécnica de Madrid

100 ]Revista de la ConstrucciónVolumen 6 No 2 - 2007

Organizado por la Asociación de Constructores Civiles UC (ACCUC), cuyo directorio preside Aníbal Ovalle y por la Escuela de Construcción Civil de la misma Universidad, un grupo de profesores viajó a Isla de

Pascua para realizar tres cursos de capacitación en construcción.

Del 21 al 28 de octubre

Profesores de la UC viajaron a Isla de Pascua a realizar cursos de capacitación en construcción

“Que fue poco tiempo” o “que tengan más salidas a terreno”, fueron de las po-cas críticas que revelaron las encuestas de los alumnos a los cursos gratuitos en capacitación de construcción, quienes en cinco días, en un horario de tres a ocho de la tarde, pudieron acceder a los cursos de Construcción de Obra Gruesa, Instala-ciones Domiciliarias Mínimas y Administra-ción de Contratos en Construcción. Con el auspicio del Hotel Hanga Roa, Hotel Explora, Ulma Chile e Inarco, los cursos se realizaron con toda la infraestructura necesaria y contó con la presencia del di-rector de la Escuela de Construcción Civil,

Cristián Piera, quien abrió la jornada de las capacitaciones dándoles la bienvenida a los alumnos y agradeciendo el interés por los cursos. “Además de invitarlos a apro-vechar al máximo estas capacitaciones, quiero decirles que para nosotros como Universidad Católica es un enorme privi-legio poder estar aquí y sobre todo poder aprender de ustedes, de cómo viven, de sus inquietudes, de su gran cultura. Porque quiero dejar claro que venimos con mucha humildad a enseñarles algunas cosas que nosotros sabemos, pero también espera-mos aprender mucho de ustedes”, dijo el director de la ECCUC.

De izquierda a derecha:Cristián Piera, Jorge Lathrop,

Aníbal Ovalle, Francisco Prado, Leonardo Veas, Fernando Moore,

Pilar Cox y Pablo Maturana

POR: VERÓNICA SALAZAR


El viaje se gestó después de dos visitas ante-riores a la Isla que hizo el presidente del Di-rectorio de la ACCUC, Aníbal Ovalle, quien presentó la inquietud a los otros miembros de la Asociación de impartir cursos de cons-trucción en este lugar de Chile. “Cuando te involucras en la génesis de la Isla te das cuenta de sus virtudes y sus defectos, pue-des apreciar a su gente por lo que es y no por lo que proyecta y en ese contexto me di cuenta que ellos por cientos de años han sido soberbios constructores en el om-bligo del mundo con pocos medios y muy autodidactas. Desde esa reflexión surgió la siguiente pregunta: si estamos creando una Asociación de Constructores Civiles UC, si tenemos el apoyo de la Universidad y es-pecialmente de la Escuela de Construcción Civil, si contamos con el apoyo de la Ilustre Municipalidad de Isla de Pascua y existe un interés inusitado por parte de los habitan-tes de la Isla y además existen empresas privadas que generosamente pueden co-operar en el financiamiento, ¿qué estamos esperando para poner manos a la obra? Fue entonces cuando se presentó el proyecto al Directorio, este lo aprobó y el viaje se hizo realidad”, explicó entusiasta el presidente de la ACCUC, quien además recalca que parte del proyecto y del lugar escogido se sustenta en la deuda histórica que tiene Chile con Isla de Pascua “que siendo parte de nuestro territorio, no está totalmente integrado y al que debemos darle mucho más”, enfatizó Ovalle.

En una primera visita que realizó el subdi-rector de la ECCUC, Pablo Maturana, pudo constatar cuáles eran los sistemas construc-tivos utilizados por los isleños. “Es bastante artesanal. En la mayoría de los casos usan un sistema constructivo en base a tabiquería de bloques de hormigón, que finalmen-te son albañilerías de bloques confinado entre pilares, vigas de hormigón armado, cosa que nos llama la atención, porque hoy en día la mayoría de las construcciones de bloque se hace con tensores de hasta dos pisos sin ningún problema. Por otro lado, nos llamaba la atención que en los pilares que colocaban, el fierro que usaban era el que estaba disponible, y a veces ese fierro era muy grueso y los estribos los ponían a distancia que no tenían ninguna razón de ser”, cuenta Pablo Maturana, quien junto al profesor Francisco Prado, realizaron el curso Construcción de Obra Gruesa, que contó con más de 30 alumnos.

El curso contó con salidas a terreno y con trabajos en los que los alumnos podían poner en práctica las horas teóricas que habían te-nido previamente. “Para ellos es lo mismo un hormigón de cimiento, de sobrecimiento, de pilar, de una viga, de una losa, porque tienen el convencimiento de que el hormigón es hormigón solamente. Entonces los sistemas son bastante rústicos y rudimentarios. Des-pués en las clases, cuando les explicamos que el hormigón no era más que una manera de reconstituir de manera artificial una piedra, y como ellos manejan muy bien el uso de la piedra, comprendieron que había piedras buenas, regulares y malas y que en el hor-migón sucedía lo mismo. Con ese concepto les pedí que me dijeran qué era una buena piedra y me contestaron que una buena pie-dra tenía que ser dura, compacta, resistente y que no absorbiera mucha agua, que son todas las características que también tiene un buen hormigón. Les enseñamos a dosificar un hormigón con esas características. Ahí se dieron cuenta que podían obtener diferentes hormigones con distintas características, las que sirven para distintas prestaciones para la vivienda y que, por lo tanto, era algo que ellos podían llegar a calcular. Llegaron a producir un hormigón bastante bueno, en términos de resistencia, pensando que en tres días hubo un grupo que tuvo 120 kilos por centímetro cuadrado, con una dosis de 350 kilos de cemento por metro cúbico y con cono 8 a 10 y sin ningún tipo de aditivo, es

“Que fue poco tiempo” o “que tengan más salidas a terreno”, fueron de las pocas críticas que revelaron las encuestas de los alumnos a los cursos gratuitos en capacitación de construcción, quienes en cinco días, en un horario de tres a ocho de la tarde, pudieron acceder a diversos cursos


un muy buen hormigón y eso lo fabricaron ellos”, relata Maturana.

El penúltimo día, las clases prácticas con-sistieron en visitar el Hotel Explora que está en sus últimas etapas de construcción. “Se empezaron a dar cuenta que todo lo que en teoría les habíamos hablado, ahí se estaba respetando y fueron capaces de identificar las barras que estaban colocadas. Para los alumnos, antes el acero era eso y nada más y no sabían que existían aceros de distintas calidades y procedencias. Se dieron cuenta por qué existían diferentes diámetros o supieron cómo colocar los estribos en los pilares y se reían porque finalmente lo que les parecía muy teórico y que les habíamos enseñado en clases, eran reales en la prác-tica”, cuenta Maturana.

En el curso de Instalaciones Domiciliarias Mínimas, a cargo del docente Fernando Moore, se revisó en alcantarillado, los prin-cipios básicos en trazado de redes domici-liarias, soluciones tipo, definición de cotas y pendientes, sistemas de tratamiento de aguas servidas domiciliarias (anaeróbico y aeróbico) y sistemas de incorporación de aguas servidas tratadas al subsuelo (pozos y drenes). En el tema de Agua Potable se vio el trazado de redes domiciliarias, re-comendaciones de diámetros, soluciones tipo, captación de aguas y sistemas de elevación. En Gas Licuado los alumnos pudieron conocer las normas de seguridad en redes de gas, trazado y cálculo de redes domiciliarias simples, cálculo de cilindros y soluciones tipo. Y por último, en Electri-cidad se revisaron los criterios básicos de distribución de circuitos, soluciones tipo e interpretación de planos. “Uno se puede

dar cuenta que acá construyen con un des-conocimiento total de la reglamentación relativa a las especialidades y, a pesar de que el tiempo destinado fue insuficiente para la cantidad de contenidos, ya que por ejemplo, el tema de alcantarillado se pasó solo en tres días y el de electricidad no se le pudo dedicar más de una hora, se logró que los alumnos comprendieran la forma reglamentaria y correcta de realizar este tipo de redes”, explica el profesor Fernando Moore.

Finalmente, el curso Administración en Obras de Construcción, dictado por el do-cente y director del DECON UC, Leonar-do Veas, tuvo como objetivo el análisis de costos, calcular las cantidades y montos que entran en una obra y enseñarles a con-feccionar presupuestos. Aunque no todos habían trabajado en el área de la construc-ción, al docente Leonardo Veas le impactó el grado de compromiso y de interés que demostraron sus alumnos. “Las ganas de aprender fueron elementos que a todos los profesores nos llamó mucho la atención. Estamos seguros que si encontráramos personas con esta avidez por conocer, ten-dríamos mejores profesionales y a nosotros se nos haría mucho más fácil enseñar y siempre sería una gratificación enorme”, concluyó el director del DECON UC.

En la ceremonia de entrega de diplomas, los alumnos agradecieron a los profesores por las clases y se mostraron entusiastas ante los otros cursos de capacitación que se tienen proyectados. “Yo aprendí a tra-bajar con unos caballeros mayores, que acá los llamamos Korohua (abuelo en rapa nui) y ellos nos enseñan desde poner un clavo hasta armar un moldaje. Ellos tie-nen mucha práctica, porque lo han hecho toda su vida, y van traspasando todo estos conocimientos. Por eso, para nosotros es muy importante que nos vengan a entregar la teoría, para que entendamos un poco más el hecho de construir, de armar un esqueleto como nos decían los profesores, de darle forma al mortero, al hormigón”, concluye el alumno Mauricio Teao.

En esta primera visita, los profesores se pu-dieron dar cuenta de que en las próximas capacitaciones los cursos deberían apuntar al trabajo de carpintería en maderas, topo-grafías y carpinterías metálicas, por lo que se vislumbra más viajes a la Isla para que, tal como lo dijo el alcalde, Pedro Edmunds Paoa, se “desarrolle y emprenda en una forma autosustentable”.

“Las ganas de aprender fueron elementos que a

todos los profesores nos llamó mucho la

atención. Estamos seguros que si

encontráramos personas con esta

avidez por conocer, tendríamos mejores

profesionales y a nosotros se nos

haría mucho más fácil enseñar y

siempre sería una gratificación

enorme”, concluyó el director del

DECON UC.


Cuando todavía en los años 90 el uso de Internet no era tan masivo como lo es hoy en día, tres jóvenes, dos de ellos arquitectos, apostaron por crear vmk.cl (virtual market), que ofrecía un software a las empresas inmobiliarias que les permitía realizar todo el proceso comercial que va desde la atención

inicial de público en las salas de venta o “pilotos”, hasta la entrega de la propiedad. El sitio se transformó en el conocido portalinmobiliario.com, que hoy registra 30 millones de visitas al mes y que

planea, según su gerente general, seguir expandiéndose.

entrevista:Cristián Maturana, Gerente General de Portal Inmobiliario:

“El mercado inmobiliario ha sido muy rezagado en lo que es incorporación de tecnologías, estudios de mercado y en la profesionalización de la venta”

“El portal nació casi como un subproducto de la relación que nosotros establecimos con varias de las principales inmobiliarias con la venta de un software de gestión inmobiliaria que les ofrecíamos y que les permitía llevar un control de lo que es la venta. Teníamos mucho material de los proyectos de estas inmobiliarias que subíamos rápidamente a Internet y así nació el portal”. Así parte explicando el comienzo de lo que es el sitio portalin-mobiliario.cl, su gerente general, Cristián Maturana, quien en los años 90 junto a otro de sus socios y a través de su profe-sión de arquitectos, se dieron cuenta de la falencia de la inmobiliarias en cuanto a la profesionalización de la venta y la necesi-dad de incorporar tecnología. “Pensamos que era un nicho que, por lo específico, y por estar recién en ciernes el uso de tecnología en ventas, daba una oportu-nidad para desarrollarse como empresa. Por otra parte, dada la envergadura del mercado inmobiliario, y dentro de este la importancia y los recursos destinados a las ventas, consideramos, antes y ahora, un enorme potencial de crecimiento”, agrega Cristián Maturana.

- La idea, entonces ¿no comenzó como un portal de Internet?

La idea era que sí, pero en el año 96 o 97, Internet era algo que estaba comenzando. Se colocaban gratis los proyectos de estas inmobiliarias y así se empezó el portal, solo con proyectos inmobiliarios, es decir, con propiedades nuevas. En la medida en que esto fue creciendo e Internet fue de-sarrollándose y que tenía más publicidad y perspectiva, nos acercamos al año 99 que fue el famoso boom de las punto com. Se tomó la decisión de desarrollar bien el portal, de hecho de ahí empezó a llamarse Portal Inmobiliario, anteriormente era solo vmk.cl (virtual market) que eran las siglas de la empresa nuestra y ofrecía este soft-ware para inmobiliarias y corredores de propiedades. Ese año decidimos incorporar todas las propiedades usadas, que antes no estaban. Para eso se utilizó un soft-ware de corretaje de propiedades que se le entrega al corredor y él puede manejar sus propiedades y subirlas a nuestro sitio y al de él, si quiere, en lo que llamamos un “recursos compartido”, que es como un espejo que permite replicar lo que está en el Portal en su propia página. Ahí se subie-ron muchos corredores de propiedades y desarrollamos el Portal con más fuerza.

POR: VERÓNICA SALAZAR


“El portal nació casi como un

subproducto de la relación que

nosotros establecimos con

varias de las principales

inmobiliarias con la venta de un

software de gestión inmobiliaria que les

ofrecíamos y que les permitía llevar un

control de lo que es la venta. Teníamos mucho material de

los proyectos de estas inmobiliarias

que subíamos rápidamente a

Internet”

- ¿Qué ventajas tiene el sitio?

Una de las ventajas que tiene el Portal es el de una integración muy importante con los software de uso local, tanto en las inmobiliarias, como en los corredo-res, o sea no es simplemente una vitrina, en donde tú escaneas fotos y haces un levantamiento de la información que hay en el mercado y la ponemos en Internet. No. Acá hay un software que te permi-te publicar información desde la oficina de la corredora o de la inmobiliaria. En el caso de estas últimas, nació el tema de las cotizaciones en línea, en el que un software sube o baja la información de los departamentos disponibles y de las cotizaciones, etc. En el caso de los corredores también tienen un software, en la que suben o bajan la información que quieren de sus propietarios. Entonces esa integración entre software e Internet es el plus que teníamos nosotros y que tenemos todavía.

- ¿Cómo se explica el aumento en el número de las visitas casi sin tener publicidad?

La razón es que el crecimiento de Internet es tan potente, que hay que pensar que ahora es algo de uso diario, sobre todo en las generaciones más jóvenes. Las generaciones anteriores, no entienden este fenómeno, pero hoy en día todo el mundo ocupa Internet. Cuando se tiene un buen buscador y buenas herramien-tas, llega información que es útil y eso se transmite rápidamente. Es lo que se llama marketing viral, que como su nombre lo dice, es un virus, que se va contagiando y transmitiendo de uno a otro. Y esa es la razón de por qué sitios que no son muy conocidos en términos de imagen pública, que no salen en todas partes, ni en los diarios, sean exitosos, porque dan un buen contenido y una buena in-formación.

- ¿La empresa pretende seguir crecien-do hacia otras áreas?

Sí. Creemos que el tema de Internet da para mucho, de hecho estos dos últimos años las inmobiliarias se dieron cuenta que Internet era un medio, para nada marginal. Descubrieron, primero que funcionaba, luego que funcionaba bien y después que era el medio número uno. Y tiene un cos-to muchísimo más bajo que la publicidad tradicional. Creemos que da para mucho y no solo en el tema de poner información, sino que también para captar información, porque uno puede registrar lo que la gente anda buscando. Puedo llegar a saber cuán-tos dormitorios buscan las personas en tal comuna, por ejemplo, y así, retroalimentar de una manera muy importante a las inmo-biliarias con esos datos o a los corredores. Eso es desarrollo de tecnología, de servicios de personalización.

- ¿A las inmobiliarias les interesa esta retroalimentación?

El mercado inmobiliario ha sido muy reza-gado en lo que es incorporación de tecno-logías, estudios de mercado y en lo que es la profesionalización de la venta. Los otros sectores no son así. Muchos proyectos se hacían viendo qué estaba construyendo el de al lado, viendo qué hacía la competencia y apostando al ojo del empresario. Pero cada vez esto se hace más competitivo y las utilidades de las empresas se acortan y se ve que es un mercado que tiene que trasparentarse en la medida en que están saliendo varias empresas a la bolsa, enton-ces esto va a necesitar más información y que las decisiones de inversión no sean tan arriesgadas. Y porque realmente quien hace estos estudios, va a vender y el otro, no. Estamos en un proceso. Hoy en día muchas inmobiliarias no se toman en serio el potencial que tiene la información que se está generando, pero no nos cabe duda que esto va a ir cambiando y rápidamente.

CRISTIÁN MATURANA

Gerente General de Portalinmobiliario


El segundo concurso Holcim Awards para promover la construcción sostenible en todo el mundo ya inició la recepción de proyectos para quienes quieran participar en su versión 2008. El premio monetario para

los ganadores regionales y la fase global asciende a un total de dos millones de USD.

El concurso realizado en el 2005/06 atrajo más de 3.000 inscripciones de 120 paí-ses. Los ganadores conjuntos del Global Awards Oro fueron un proyecto de inte-gración urbana en Caracas, Venezuela y el diseño de una nueva estación de ferrocarril en Stuttgart, Alemania. El global Awards Plata fue para un plan maestro y una es-trategia de renovación regional para el Valle de Mulini cerca de Amalfi, Italia, y el Bronce fue para un proyecto de renova-ción urbana y residencial de bajo coste en Montreal, Canadá.

Los premios Holcim Awards comprenden cinco concursos regionales (en 2007/08) y un premio global (en 2009). Los regiona-les se dividen en cinco áreas geográficas: Europa, América del Norte, América Lati-na, África, Medio Oriente y Asia/Pacífico. Los proyectos ganadores clasifican para el concurso Holcim Awards global.

El concurso Holcim Awards Regional el año 2006 para América Latina fue adjudicado, con medalla de oro al proyecto, “Cubiertas Verdes para Buenos Aires”, integrado por el equipo de profesionales Gilardi, Rauten-strauch y Halac.

Una propuesta pionera en Latinoamérica

Buenos Aires padece problemáticas am-bientales graves: falta de espacios verdes, inundaciones, efecto isla de calor, pérdida de biodiversidad, despilfarro energético,

concurso:Holcim Awards para proyectos de construcción sostenible

Construyendo nuevas perspectivas para el futuro

polución atmosférica y emisión de anhí-drido carbónico. De sus 20.000 ha, solo 1.400 son verdes, 18.600 ha son grises. A cada uno de sus habitantes le ofrece 4,3 m2 de verde y le impone 57,1 m2 de gris. Este proyecto pretende equilibrar la relación, convirtiendo techos en jardines. Transformar 3.500 de esas hectáreas grises en verdes es posible.


Las Cubiertas Verdes (CV), que se definen como “áreas vegetales construidas sobre un techo impermeable a cualquier nivel, que está separada del suelo natural por una estructura artificial edificada o a edi-ficar”, son la solución.

La fotosíntesis de las plantas transforma la energía solar en biomoléculas, liberando oxígeno y vapor de agua. Las hojas retie-

nen las Materias Particuladas en Suspen-sión (MPS) y proveen sombra. Las raíces constituyen un sistema de percolación de agua de lluvia, previenen la erosión del suelo y la sedimentación. Todo esto au-menta la resiliencia ambiental. La transfe-rencia de estos procesos a los techos de-fine para la ciudad una nueva posibilidad de manejar los eventos pluviométricos, la eficiencia energética, y la ecología y estética urbanas.

El proyecto consiste en proponer a la ciu-dad el “Programa Cubiertas Verdes” (PCV), que incluye las siguientes estrategias:

1. La legislación necesaria: Ley de Cubier-tas Verdes, reformas al Código de Edi-ficación Urbano y reformas al Régimen del Impuesto Inmobiliario.

2. Un Plan de Investigación aplicada: el in-ventario de las edificaciones existentes incorporables al PCV, soluciones técni-cas de soporte de las CV para las diver-sas tipologías constructivas, alternativas de suelos y nutrientes, inventario de especies vegetales recomendables, me-diciones de cada uno de los beneficios a lograr para su cuantificación econó-mico-social y ambiental, mecanismos de certificación para la obtención de Certificados de Captura de Carbono (CCC) según el Protocolo de Kyoto.

3. Alternativas de financiamiento: premios y castigos fiscales, reemplazo de inver-siones en el presupuesto de la ciudad, venta de CCC y fuentes internacionales de créditos no reembolsables y reem-bolsables.

4. La presentación del PCV y de una pro-puesta de Agenda de Acción para su implementación a las instituciones pú-blicas y privadas.

5. El desarrollo de un sistema de informa-ción, difusión, educación, participación y articulación pública sobre el PCV. Las CV constituyen una inversión pública y privada con fuerte apalancamiento en sus beneficios sociales, económicos y ambientales.


Cambio cuántico y transferibilidad

El proyecto, pionero en Latinoamérica, constituye un modelo de gestión innova-dora, que propone una acción concertada público-privada para la utilización de las CV en diferentes tipos de edificios y en la totalidad de la ciudad de Buenos Aires. Se sustituyen acciones fragmentarias y coyunturales por un Programa sustentable de mejoramiento ambiental, replicable en otras ciudades del país.

Normas éticas y equidad social

El proyecto promueve la participación acti-va de todos los sectores socioeconómicos, especialmente los más desfavorecidos de la población ya que no requiere mano de obra especializada para la construcción y mantenimiento de la CV. Se posibilita a la vez, la mejora en la calidad de vida de estos sectores, al extenderse los beneficios ambientales de las CV a la totalidad de la ciudad.

Calidad ecológica y conservación de la energía

La gran contribución de este proyecto al futuro más sustentable de nuestras ciu-dades se basa en la transformación de la superficie disponible, y de otra forma inutilizada, de los techos en instrumentos para el mejoramiento ecológico-energético y social. Este PCV creará en Buenos Aires hábitats urbanos alternativos preservando la biodiversidad. Mejorará la calidad del aire polucionado al absorber gases con-taminantes a través de la fotosíntesis y al consolidar las partículas en suspensión. Mitigará las inundaciones, tema acuciante en Buenos Aires, al absorber y retener el agua de lluvia. Al mismo tiempo, las CV producirán ahorro energético al atenuar la isla de calor urbano y al proporcionar

aislación térmica adicional, utilizando para ello materiales de construcción de bajo contenido energético.

Rendimiento económico y compatibilidad

Inicialmente, el PCV será financiado por entidades vinculadas al Protocolo de Kyoto y al Desarrollo Urbano Sustentable.

El aumento de las CV generará reducciones significativas en los costos del control de inundaciones, de las enfermedades, del consumo de energía y de la renovación de cubiertas, liberando fuentes de financia-miento incrementales aplicables a construir más CV.

Las CV públicas se financiarán con los ahorros presupuestarios que estas gene-ran, venta de Certificados de Captura de Carbono (CCC), créditos internacionales no reembolsables y reembolsables e incre-mentos en el impuesto inmobiliario. Las CV privadas se financiarán con la reducción en el impuesto inmobiliario, venta de CCC, subsidios del Estado y fondos privados. A mayor CV, mejor asignación de recursos financieros.


Respuesta contextual e impacto estético

El PCV genera un nuevo equilibrio entre áreas edificadas y recursos paisajísticos tanto a nivel de cada edificio como de la totalidad de la ciudad, tratando estética-mente la quinta fachada normalmente ignorada.

Las cubiertas verdes constituyen un tema de intervención urbana que posibilita el diseño y rediseño sustentable permanente de la ciudad.

Juicio del Jurado

El proyecto conceptual tiene el objetivo de mejorar la política urbana y es totalmente innovador al proponer jardines en los te-jados por toda la ciudad. Altamente digna de elogio es la ambición de mejorar las condiciones de los edificios individuales así como los grandes problemas ambientales en una escala metropolitana.

Los beneficios para los edificios incluyen una mejora significativa de la eficiencia energética de las viviendas de dos plantas, así como el aumento del confort debi-do a la mejora del aislamiento térmico. Los beneficios para la ciudad incluyen la mitigación de las inundaciones urbanas como resultado de la retención de agua, así como la reducción de las islas de calor, debido a la transpiración vegetal. En escala mundial, tales medidas tendrán una in-fluencia positiva porque ayudarán a reducir el efecto invernadero, minimizando el con-sumo de energía fósil para la calefacción y proporcionando el control del CO2 debido al crecimiento de la vegetación.

Lo importante es que la propuesta se puede aplicar tanto a los edificios nuevos como a los ya existentes. Un factor de beneficio social del trabajo es que promete crear un potencial de generación de nuevos empleos en la región, para la construcción y el man-tenimiento, pero no se limita necesariamen-te a este contexto. Además de demostrar cómo se puede mejorar la calidad de vida en general de la ciudad, el proyecto presenta una visión ecológicamente responsable de las grandes aglomeraciones urbanas.

Premios para Concurso Holcim Awards 2008/09

El monto total de los premios para los concursos Holcim Awards regional y global es de 2 millones de dólares (US$).

Para cada región se entregarán US$ 270,000 en premios:• Holcim Awards Oro, Plata y Bronce US$ 175,000 (100, 50, 25)• De 3 a 6 premios de Reconocimiento US$ 60,000 (total)• 3 premios para la categoría “Next Generation” US$ 35,000 (total)

Para la categoría Global se entregarán US$ 650,000 en premios:• Holcim Awards Oro, Plata y Bronce US$ 600,000 (300, 200, 100)• Premio Holcim a la Innovación US$ 50,000 (total)

MAYOR INFORMACIÓN: Srta. Camila Labarca ([email protected]) - www.holcimawards.org


Roberto Felipe Fernández Flores Mitzu Sandra Figueroa González Jorge Andrés Flores Saavedra Giovanni Fortunato Navarrete Gerhard Rudi Fritz Kelly Carlos Eduardo Fuentes Barría Rodrigo Andrés Fuentes Polanco Cristián Gabriel Fuenzalida Riffo Martín García-Huidobro Covarrubias Mauricio Esteban Garrido Salazar Pablo Andrés Gatica Alarcón César Omar Gómez González Diego González Bucchi Guillermo Rodrigo González Guajardo Marlene Ivonne González Henzi Víctor Rodrigo González Retamal Héctor Edgardo Gónzalez Reyes Carolina Angelina González Rojos Juan José Gutiérrez García Reinaldo Julián Gutiérrez Jiménez Mario Andrés Gutiérrez Ríos Felipe Andrés Hernández Jadue Claudio Alejandro Herrera Urrutia Francisco Javier Hoehmann Cárcamo Sebastián Ramón Hopfenblatt Espinosa Lorena Elizabeth Inostroza Molina Bárbara Francisca Jalilie Salgado Francisco Andrés Jara Jofré Juan Eduardo Jofré Guerra Federico Litenstein Goldzweig Diego Alonso Lobos Corte Gabriel Alejandro Madariaga Rosales Álvaro Alfredo Alejandro Mansilla Jiménez Cristián Marcell Molina Guillermo Enrique Marchant Campos Felipe Eduardo Mardones Podesta Ricardo Enrique Martínez Cornejo Germán Esteban Matamala Rebello Rafael Ignacio Méndez Castro Carlos Leopoldo Méndez Navarrete Cristián Gabriel Meza Castro Felipe José Montalvo Araya Roberto Javier Morales Garbarino Mauricio Cristián Morales Moraga Lucas Bernardo Morín Icaza Nicolás Benjamín Norero Barraza Gabriel Antonio Núñez MesquidaAlejandra del Pilar Núñez Valdivieso Gonzalo Patricio Olivares Vásquez Álvaro Fabián Olivares Véjar Manuel Francisco Orellana Bravo Leonard Sebastián Orellana Sepúlveda Mauro Alejandro Orellana Velastegui Mariel Liliette Ortiz Oliva Bernardita Trinidad Ortúzar Jiménez

José Luis Abarca Moebis Erick Alexis Acevedo Rubio Abraham Antonio Acuña Estrella Álvaro Omar Aguilera Martínez Juan Sebastián Aguirre TelloJorge Mauricio Andrades Barriga Felipe Ignacio Andreotti Soto Cristián Andrés Araya Arduini Gerardo Andrés Araya Letelier Mejor egresado Mejor examen de título escritoCristina Andrea Arriagada Silva Gonzalo Patricio Barahona Cabrera Vanessa Ivonne Beltrand Montenegro Carla Alejandra Berríos Bejar David Kristoffer Blomstrom BjuvmanSebastián Boetsch Álamos José Miguel Bravo Peñaloza Cristián Denis Brown Godoy Eduardo Andrés Bruna Silva Marcelo Leonardo Bustamante Ramírez Rolando Emilio Cáceres Campos Alfonso Nicolás Cáceres Peñaloza Roberto Camacho Díaz Luis Felipe Camilla Mellado Rafael José Antonio Camps Torre De Mer María Alejandra Caris Ehremberg Maylinh Alejandra Carrasco Venegas Javier Eduardo Carrillo Jaramillo Ricardo Alejandro Carter Araya Daniel Enrique Carvajal Palma Claudia Fabiola Carvajal Rojas David Eduardo Casas Morgerstern Marcelo Adrián Caussade Troemel Alejandro Luis Ceballos Gutiérrez Daniel Amos Cerda Montalva Javier Ignacio Cerda Salvatierra Bernardita Paz Charme MarínGonzalo Leonardo Contreras Ortega David Patricio Coopman Cases Juan Pablo Costa Navarro Juan Andrés Covarrubias Alcalde Nicolás Andrés Danessi Jeraldino Joao Agusto De Carvalho González Sergio Eduardo Díaz Galleguillos Cristian Manuel Díaz López Jorge Taufick Dides Cabrera Luis Manuel Dinamarca Pino Natalia Domínguez Moreno Francisco José Dosque Concha Rodrigo Alonso Durán Valenzuela Javier Ignacio Eliessetch Foncillas Terence Mike Elliot Stambuk Mejor deportista destacadoMatías Roberto Espinosa Cerda Patricio Rodrigo Farías Montefinale Sebastián Alejandro Fernández Da Costa

TITULADOS 2007


Cristián Hernán Osorio Muñoz César Nicolás Osses CarrascoMariluz Andrea Otárola Osses Juan Pablo Palacios Hermosilla Leonardo Enrico Persico Maffioletti Claudio Alberto Pino Carvajal Mejor memoria de titulaciónDiego Fernando Pinuer Pérez Mauricio Javier Pitto Fajardo Héctor Ignacio Pizarro Ríos José Ignacio Poblete Lombardero Jorge Sebastián Quiceno Pérez Fanny Patricia Quinteros Lemus Fabián Antonio Ramírez Medina Efren Víctor Ravanal Espinosa Cristián Andrés Recabarren Bahamondes Úrsula Cecilia Reidel HauensteinAndrés Pablo Rodríguez Briceño José Miguel Rojas Cornejo Carolina Ximena Rojas Fuentes Juan Pablo Santa María Massera Jorge Alberto Santos Fraile Chrissy Carolina Scheel Martínez Marcela Paz Sepúlveda Martínez Edison Andrés Silva Pemjean María Francisca Silva Quinchero

Ricardo Andrés Simoncelli Ovalle Aleysa Janis Soto Campos Soledad Alejandra Soto Tobar Francisco José Sotomayor Kinzel Máximo Hernán Tapia Espinoza Daniel Alejandro Tapia Ramírez Valeska Andrea Toledo Torres Diego José Toro Gandarillas Ricardo Hernán Torrealba Peromarta Francisco Javier Torres Paredes Pablo Gustavo Urbina Espinoza Patricio Andreé Uribe Ramos Andrés Esteban Urra Valenzuela Claudia Alejandra Valderrama Ulloa Jorge Andrés Valdés Miranda Mauricio Andrés Valdés Pozo Mauricio Andrés Varas Díaz Mónica Alejandra Veloso de los Ríos Cristián Hernán Villagrán Vargas Leonardo Alfredo Yáñez Aguilar Mauricio Alejandro Yáñez Salgado José Eduardo Yáñez Soto Magaly Carolina Zamora Cerda Jaime Esteban Zubiaguirre Bergen

Paola Andrea Amigo Vargas Gonzalo Patricio Barahona Cabrera Mejor rendimiento académicoVanessa Ivonne Beltrand Montenegro Jorge Enrique Carus Fernández Carlos Rubén Clark Espinoza Rafael Mario del Canto Ferrada Ignacio Gabriel Farías Tobar Jorge Andrés Flores Saavedra

Edgardo Menajem González Lizama Lorena Elizabeth Inostroza Molina Rodrigo Arturo Morales Lee Carolina Andrea Rodríguez Arriagada Juan Pablo Rodríguez Sepúlveda Juan Carlos Seisdedos Zamora Juan Carlos Suárez Ortega

Ariel Humberto Argomedo Larraguibel Lessli Melissa Briones Labarca Ulises Ramiro Bugueño Cortés Francisco Javier Camus del ValleJaime Ignacio Cannobbio Elissetche Claudio Andrés Dreckmann Araya Rodrigo Octavio Faúndez Cuevas Paz Fernández Grossi Mejor rendimiento académico Mejor seminarioRené Eduardo González Goye Francisco Javier Grez Morandi Luis Eduardo Jara Encina

Víctor Manuel Jarpa Yutronic Patricio Andrés Lara Pizarro Yanko Iván Loyola Silva Luis Enrique Martínez Díaz Marcela Alejandra Mora Cofré Nelson Fabián Morales Henríquez Patricio Alfonso Plaza Gallardo Peggi Lorena Provoste Vergara Freddy Hernán Rebolledo Uribe Pablo Sebastián Sepúlveda Steck Luis Andrés Villar Aguilera

POSTÍTULO ADEC (Administración de Empresas Constructoras)

POSTÍTULO CEPPRO (Prevención de Riesgos Ocupacionales)


Evaluación de los artículos

PÚBLICO OBJETIVO

La Revista de la Construcción está dirigida a profesionales, constructores, académicos, investigadores, empresas, arquitectos, ingenieros y toda aquella persona que desee profundizar y actualizar sus conocimientos en el área de la construcción, por ello invitamos a todos los profesionales y académicos a enviar sus aportes para ser evaluados y eventualmente publicados en este medio.

OBJETIVOS

Los objetivos de la Revista de la Construcción son:

1.- Difundir los nuevos conocimientos en todos los ámbitos relacionados con la construcción (Edificación, Obras Civiles, Materiales, Negocios, Enseñanza, etc.).

2.- Proporcionar a los profesionales del área un material de discusión que renueve y actualice sus conocimientos.3.- Difundir nuevas tecnologías aplicadas en la construcción en el medio nacional e internacional.4.- Proporcionar a los académicos nacionales y extranjeros de un medio avalado internacionalmente, con el fin de

compartir sus conocimientos y abrir la discusión en las temáticas planteadas.

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1.- El equipo editorial, conformado por dos profesionales del área de la construcción y el Editor, tiene la responsa-bilidad de recepcionar los artículos y emitir un primer juicio sobre los aspectos formales, además de rechazar un artículo cuando este no cumpla con las instrucciones básicas para su publicación y esté fuera de la temática de la Revista o bien no cuente con suficiente mérito científico y académico.

2.- El Editor enviará el artículo a un árbitro (miembro del Comité Editorial) especialista en el área del tema, el cual deberá realizar su evaluación de acuerdo a una pauta previamente confeccionada. Este árbitro deberá rechazar, aceptar o bien aceptar con distinción un artículo. En caso de rechazo se deberá fundamentar esta situación, luego el artículo será devuelto al autor con las observaciones pertinentes.

3.- Los árbitros o evaluadores deberán verificar que se cumplan todos los aspectos formales, además de comprobar que las conclusiones estén acordes con los diseños metodológicos expuestos y los objetivos planteados. Los árbitros conocerán la identidad de los autores, pero estos desconocerán a sus evaluadores.

4.- De existir observaciones, sean menores o medianas, y si el artículo está aceptado, el Editor se contactará con el autor para que este realice las modificaciones indicadas en un plazo prudente, una vez realizadas estas modifica-ciones el artículo estará en condiciones de ser publicado.

5.- Si el artículo no es aceptado será enviado a otro árbitro; si el rechazo es confirmado, el artículo lo será definitiva-mente y se comunicará al autor esta decisión y se enviarán las evaluaciones correspondientes.

6.- Si el artículo es rechazado por un árbitro y aceptado por un segundo, se enviará el artículo a su autor con las evaluaciones correspondientes, una vez que se hayan realizado las modificaciones el Comité Editorial lo incluirá nuevamente en la lista de artículo para evaluar.


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Lafechaderecepcióndelosartículosvenceeldía11dejuniode2008

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InscripciónNºISSN0717-7925 Edición:diciembre2007

FOTOGRAFÍA DE PORTADA: COMPUTACIÓN:“Pluma Center” FELIPE VIDAL SILVAPATRICIO ANDRÉS GANA PARADAGanador primer concurso fotografía DISEÑO:construcción CACC 2007 MARÍA PAZ CROXATTO

DIAGRAMACIÓN:MARCELA BUSTAMANTE SALGADO

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