Saturday, January 15, 2011

Construir un tanque de ferrocemento de 10 metros cúbicos








El Ferrocemento
 
El ferrocemento es una mezcla de arena, cemento y agua aplicado a una armadura de varilla y alambre. Nuestro tanque tiene una pared de 5 centímetros (2 pulgadas) de grosor reforzada con varillas y 5 capas de malla para gallinero.





Puesto que la pared del tanque es relativamente delgada, es sumamente importante hacerla con concreto de alta calidad y resistencia.
Las medidas a continuación ayudan a asegurar un concreto duradero:


  1. Usar arena lavada y colada, libre de tierra y materia orgánica. No usar arena del mar a menos que esté lavada con agua dulce para quitarle la sal.
  2. Mezclar 4 partes de arena con 1 parte (por volumen) de cemento Portland. Mezclar bien los ingredientes secos antes de agregar el agua. El método más recomendable es con una mezcladora de concreto. Si lo hace con pala, debe mezclar sobre una superficie limpia par evitar la contaminación de la mezcla con tierra. Un pedazo de lámina de pino de 1/2 pulgada, 4 pies por 4 pies, constituye una buena superficia para mezclar. Alternativamente, se puede fundir un día antes una plancha delgada para mezclar directamente sobre el suelo.
  3. Usar agua limpia y dulce. Agua sucia o salada disminuye la resistencia del concreto.
  4. Agregar sólo la cantidad de agua necesaria para hacer una mezcla dura pero manejable. El agregar demasiada agua en esto produce un concreto débil que se agrieta cuando se seca.
  5. Hacer sólo la cantidad de mezcla que se pueda usar en el lapso de una hora. Si la mezcla llega a ser demasiada dura para trabajar, botarla o usarla para otro propósito. ¡NO AGREGAR MÁS AGUA PARA ABLANDARLA Y NO AGREGAR MEZCLA VIEJA A LA MEZCLA NUEVA! Estos errores producen un concreto más débil y menos duradero.
  6. Mantener continuamente mojado por 15 días como mínimo el concreto que está fraguando. Rociar frecuentemente durante el día la superficie con agua para evitar que ésta se seque. El fraguar del concreto es un proceso químico que requiere el agua. Si el concreto se seca antes de que el proceso esté terminado, el producto resulta más débil.






¿Porqué la forma de cápsula?
La forma de cápsula proporciona un tanque fuerte a pesar de las paredes delgadas. Es menos probable empezar a tener grietas que constituyen fugas de agua que en un tanque cilíndrico o en un tanque rectángular con un fondo plano. La presión del agua tiende a actuar en ángulo recto con las superficies del tanque, empujando hacia abajo en el fondo horizontal y hacia fuera en las paredes verticales. Frecuentemente esto puede romper el enlace entre el fondo y las paredes, produciendo una fuga. En un tanque con un fondo redondo, estas fuerzas son distribuidas a lo largo de la superficie curvada, con lo cual se disminuye la probabilidad de la formación de grietas. El remate curvilineo también es muy fuerte y fácilmente sostiene el peso de varias personas. 








El armazón
Para facilitar la construcción del tanque, se hacen en dos pasos. Se completan el fondo y las paredes primero y luego se agrega el remate. El armazón básico del tanque se hace de varilla de refuerzo de 10 mm (3/8 pulgada) de grosor. 

Fabrique 3 anillos de 2 metros (79 pulgadas) de diámetro. Corte trozos de varilla 643 cm (253 pulgadas) de largo y ponga una marca 15 cm (6 pulgadas) de un extremo para el traslape cuando se amarran los dos extremos. Para curvar la varilla, clave tres trozos de madera como se ve en la fotografía y usando éste como una especie de yunque suavemente martille la varilla como se muestra para lograr la curva deseada. Antes de amarrar los extremos, mida el diámetro en varios puntos a la redonda y haga los ajustes necesarios para dejarlo redondo.

Fabrique un anillo 70 cm (28 pulgadas) de diámetro. Corte un trozo de varilla 235 cm (93 pulgadas) de largo y ponga una marca 15 cm (6 pulgadas) en un extremo para el traslape.

Corte cuatro trozos de varilla 714 cm (281 pulgadas) de largo y ponga una marca a 200 cm (79 pulgadas) de cada extremo. Usando uno de los anillos grandes como una guía, curve la varilla entre las dos marcas en forma de semicírculo para formar cuatro piezas en forma de U. Corte ocho trozos de varilla de 340 cm (134 pulgadas de largo y ponga una marca a 200 cm (79 pulgadas) de un extremo. Usando una de las piezas en forma de U como una guía, doble el extremo corto para formar ocho piezas en forma de J. 
 
Usando las varillas en forma de U como una guía, excave un agujero para la base del tanque. Excave una zanja desnivelada del centro del agujero a un lado para tener cabida para el tubo de drenaje.

Cruce las cuatro varillas en forma de U en el centro del fondo del agujero, arreglandolas para que las partes verticales queden distanciadas iguales entre ellas. Amarre el anillo grande más bajo en las marcas ya hechas 2 metros de los extremos arriba. Amarre el segundo anillo aproximadamente en el medio, y amarre el anillo más alto alrededor de 20 cm (8 pulgadas) de las puntas. Centre el anillo pequeño en el fondo. Amarre seguramente las varillas en todos los puntos donde se crucen.

Amarre las varillas en forma de J intermedio entre cada una de las varillas verticales.

Entre cada una de las varillas de 10 mm (3/8 pulgadas), amarre una varilla de 6 mm (1/4 pulgada). Fácilmente se puede encorvar a mano estas varillas más delgadas para conformar a la J de las varillas contiguas. Corte las puntas más bajas para que abarquen el anillo pequeño en el centro. Otra vez, amarre seguramente todos los cruces de la varilla. Provisionalmente deje desamarrada una de las varillas verticales para facilitar la entrada y la salida del tanque.

Trabajando por dentro del tanque y empezando en el centro, enrolle una varilla de 6 mm (1/4 pulgada) en una espiral distanciada alrededor de 10 cm (4 pulgadas) entre vueltas. Amarre seguramente cada cruce. El levantar el armazón alrededor 5 cm (2 pulgadas) por encima del fondo del agujero facilita el amarrar la varilla en este momento y el fundir la base de concreto más tarde. Coloque piedras pequeñas o pedazos de ladrillo en 3-4 puntos por debajo de las varillas.




A continuación enrolle la espiral de varilla de 6 mm hacia arriba en las paredes, con traslape de 15 cm (6 pulgadas) de la varilla nueva con la anterior. En la mitad inferior de la pared, la distancia entre los giros contiguos es de alrededor 10 cm (4 pulgadas) y en la mitad superior la distancia es de 20 cm (8 pulgadas). Amarre todos los cruces. 









Agregar la malla para gallinero
Cubra el armazón de cinco capas de malla para gallinero, tres por fuera y dos por dentro. Se deben cruzar las hebras de la malla a ángulos rectos y colocarlas de tal manera que los alambres coincidan lo menos posible para dejar los agujeros más pequeños posibles de parte a parte de las capas múltiples.


Estire apretadamente la malla sobre el armazón para no dejar bombas. Ate las cinco capas de malla con cortas vueltas de alambre, dejando las capas bien apretadas. Extienda la malla desde el nivel del suelo hasta el anillo más alto, dejando 20 cm (8 pulgadas) de la parte más alta del armazón descubierta para luego facilitar el amarrar el remate.









Fundir la base
Antes de verter el concreto para la base, coloque el tubo desaguadero en el centro. (Ver el dibujo a la cabeza de la página.) Se coloca una camisa de modo que su cima quede alrededor 5 cm (2 pulgadas) por encima de la varilla, dejandola a ras de la superficie del fondo cuando se vierte el concreto. De la camisa se extiende un niple corto hacia abajo a un codo que conecta a un tubo horizontal (desnivelado un poco). Otro niple, 20 cm (8 pulgadas) de largo, se conecta (socado sólo a mano, sin llave) encima de la camisa. Su funcción es evitar la entrada de sucio y residuos caidos de concreto durante la construcción. Luego cuando se usa el tanque, este niple evita la entrada de cualquier sedimento que haya cuajada en el fondo. Se quita para limpiar el tanque. Llene la zanja para el tubo desaguadero con piedras conforme a la superficie del agujero. 


 La base es un tazón semisférico de aproximadamente 10 cm (4 pulgadas) de grosor. Comience a verter el concreto en el centro alrededor el desagüe. Agite la mezcla con la punta de una cuchara para llenar cualquier hueco en la superficie desigual del agujero y alrededor el tubo y la varilla. (La varilla ya debe estar suspendida 5 cm por encima de la superficie del agujero.) Labre la superficie de la base a una profundidad de 5 cm (2 pulgadas) por encima de la varilla. 


Extienda la base hacia arriba hasta un poco encima del fondo de la malla, incrustando en el concreto los 2-4 cm (aproximadamente 1 pulgada) más bajos de la malla.   








Aplicar la mezcla de cemento
Se aplica la mezcla de cemento en cuatro pasos:
  1. Llenar la malla desde fuera del tanque.
  2. Aplicar la segunda capa por fuera.
  3. Aplicar la capa interior a la malla.
  4. Aplicar la segunda capa adentro.

Aplique la mezcla a la malla con bastante presión y un movimiento vibratorio para forzar la mezcla dentro de los vacios. Para evitar que la mezcla atraviese la malla y caiga al suelo, respalde la aplicación con una tabla corta. Sujetar un puño a la tabla facilita el trabajo.  





La mezcla de cemento debe atravesar la malla y extender alrededor 1 cm dentro del tanque, dejando fragosa la superficie interior. También se debe dejar la superficie exterior un poco áspera para facilitar el pegado de la segunda capa. El grosor completo de la primera capa debe ser alrededor de 2 cm (3/4 pulgada).  




Aplique la segunda capa por fuera un día después de aplicar la primera capa. Si no es posible aplicar la segunda capa el día siguiente, use un adherente acrílico para asegurar que la segunda capa se pegue a la primera. Acuérdese de mantener húmedo el concreto, regandolo con agua frecuentemente durante del día.  





La segunda capa debe ser mínimo de 1 cm (1/2 pulgada) de espesor. Una capa muy delgada tiende a secarse antes de que esté bien fraguada y pegada a la primera capa, resultando que la segunda capa se despegue de la primera como muestra la fotografía a la izquierda.



Termine la segunda capa 5-6 cm (alrededor de 2 pulgadas) por debajo de la cima de la primera capa, para que no se alineen las uniones entre la parte inferior del tanque y el remate. Es decir que las capas traslapen cuando se termine el remate.




Aplique las dos capas por dentro del tanque en la misma manera que fueron aplicadas por fuera. Asegúrese de usar bastante presión y un movimiento vibratorio al aplicar la primera capa para forzar la mezcla a llenar todos los vacíos en la capa externa. Aplique un adherente según las instrucciones en la etiqueta si pasa más de un día entre la aplicación de una capa y la otra. Otra vez, acuérdese de mantener el concreto continuamente húmedo, regando frecuentemente con agua.






El armazón para el remate
Haga dos anillos de 70 cm (28 pulgadas) de diámetro de varilla de 10 mm (3/8 pulgada). Corte dos trozos de varilla 235 cm (93 pulgadas) de largo y ponga una marca 15 cm (6 pulgadas) de un extremo para el traslape. Curvelos como anteriormente para formar anillos. Haga un anillo 150 cm (59 pulgadas) de diámetro. Corte un trozo de varilla de 486 cm (191 pulgadas) de largo y ponga una marca 15 cm (6 pulgadas) de un extremo para el traslape. Como anteriormente, compruebe los diámetros de los anillos en varios puntos y ajústelos para lograr redondez. Amarre los extremos traslapados para formar anillos.

Haga 5 anillos de 2 metros (79 pulgadas) de diámetro. Corte 5 trozos de varilla 628 cm (247 pulgadas) de largo. Los extremos de la varilla justamente deben tocar sin traslape.

Se debe retener entero uno de los anillos grandes pero sin amarrar los extremos de la varilla. Se trozan a la mitad dos de los anillos grandes para producir 4 semicírculos y se trozan 2 de los anillos en cuartos para producir 8 arcos en forma de cuarto círculo.
 
Amarre un extremo de uno de los arcos semicirulares a uno de las varillas verticales de 10 mm. 










Curve el extremo de la varilla vertical para conformar al arco. Amarre el otro extremo del arco a su correspondiente varilla vertical. Asimismo amarre los otros 3 arcos semicirculares y provisionalmente átelos en los centros.  






 Centre uno de los anillos pequeños sobre la cima de los arcos y amárrelo. Asimismo amarre el anillo de tamaño mediano. Amarre el anillo más grande justo por encima de las puntas de las varillas verticales. Ajuste el traslape para que el anillo quede bien y amarre los extremos traslapados del anillo.  



Amarre los 8 arcos cortos (cuarto círculos) y en medio de éstos amarre arcos de varilla de 6 mm (1/4 pulgada).  









Enrolle una espiral de varilla de 6 mm (1/4 pulgada) alrededor el remate y amarre todas las cruces. 










Corte los arcos semicirculares en el centro y doble todas las puntas hacia arriba.



 
  










Amarre el otro anillo pequeño aproximademente de 10 cm (4 pulgadas) por encima de el primero y troce las puntas salientes de varilla.  











Acabar el remate
Debido a la doble curva del remate, se debe aplicar la malla en pedazos relativamente pequeños. Traslape la malla en la parte inferior del tanque y traslape todos los pedazos contiguos por mínimo 10 cm (4 pulgadas). Se puede simplificar el aplicar la malla por dentro y luego el acabar el remate construyendo una plataforma provisional dentro del tanque.  





Aplique la mezcla de cemento igual a la aplicación a la parte inferior del tanque, dos capas por fuera y dos por dentro. 








Antes de terminar la segunda capa, perfore la primera para insertar un niple de hierro galvanizado, 1 pulgada por 8 pulgadas, en el remate y péguelo con la segunda capa. 





Por dentro, mientras que la curva se ponga más hacia arriba, se debe aplicar la mezcla en cantidades pequeñas a la vez para evitar que la mezcla caiga. Empezando a la unión con la parte inferior del tanque, trabaje en una espiral alrededor el tanque, gradualmente acumulando el grosor completo de cada capa.  



Fabrique una tapadera un poco más grande que la orilla externa de la boca de acceso. Aplique la mezcla de cemento en la misma manera que en la aplicación en el tanque mismo.






Cuando esté terminado el tanque, pinte la superficie interior con un sellador acrílico de cemento. Antes de llenar el tanque, deje curar el concreto por mínimo dos semanas, manteniéndolo continuamente húmedo.




Lista de Materiales



Artículo


Cantidad
Varilla de refuerzo, 10 mm x 9 m (3/8 plg x 30 pies) 17
Varilla de refuerzo, 6 mm x 9 m (1/4 plg x 30 pies) 28
Malla para gallinero, calibre 22, 1", 4' x 150' 2.5 rollos
Alambre de amarre, calibre 16 9 kg (20 lb)
Cemento 12 bolsas
Arena 3 m3 (100 pies3)
Tubo, hierro galvanizado, 1" x 10' 1
Niple, hierro galvanizado, 1" x 8" 1
Niple, hierro galvanizado, 1" x 2" 1
Camisa, hierro galvanizado, 1" 1
Codo, hierro galvanizado, 1" 1
Cinta teflón 1 rollo
Sellador de cemento y acrílico 20 kg (45 lbs)




Mano de Obra
El trabajo requiere mínimo dos personas y de vez en cuando una tercera puede ser útil. No requiere destrezas especiales, pero es beneficioso si una de las personas hubiera participado en la construcción de un tanque de esta índole. La mano de obra resumida en el cuadro a continuación se base en la construcción del tanque representado en las fotografías.



Tarea


Hora-hombre
Cortar, encorvar y amarrar la varilla para la parte inferior 48
Colocar y amarrar la malla para la parte inferior 38
Instalar el tubo desagüe 6
Fundir la base 16
Aplicar la mezcla de cemento a la parte inferior 102
Cortar, encorvar y amarrar la varilla para el remate 22
Colocar y amarrar la malla para el remate 48
Fabricar una plataforma provisional adentro 12
Aplicar la mezcla de cemento al remate 88
Fabricar la tapadera 16
Pintar el interior con un sellador 9
Quitar la plataforma y asear 8
Total 413
   


Agradezco el apoyo de los constructores del tanque representado en las fotografías, Don Reinaldo Obando, experimentado en la construcción con ferrocemento, y su ayudante, Eliomar Salgado.
Phil A. Arneson
El Ocotal
Municipio de Yuscarán
Departamento de El Paraíso
Honduras

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