Cubiertas y techos. Construcciones PDF

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Apuntes de construcciones I IIiiiiíiiii íiiiiiiiiiiiii iiiiiiii iiiiii...

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CUBIERTAS Definición y función Son el techo de un edificio. Su misión, al igual que las paredes exteriores, es la de suministrar protección contra todos los agentes externos. Es necesario que, en el diseño tecnológico de los techos, se salven las exigencias consideradas básicas e indispensables: resistencia, estabilidad e impermeabilización, y que se compatibilicen con otras que hasta hace poco se consideraban un lujo: aislación térmica, acústica, ventilación y aspectos ambientales. Es necesario el diseño de una construcción sostenible, entendida desde el punto de vista más amplio. Teniendo en cuenta no sólo cuestiones de no-agresión al medio ambiente, sino también del entorno humano y social, que merece soluciones correctas, que le signifiquen un menor gasto energético, una menor necesidad de mantenimiento.

Recomendaciones De Diseño Generales Para diseñar correctamente los techos de la vivienda es necesario conocer: - Las características y propiedades de los materiales de construcción que serán utilizados en la ejecución de la obra, sobre todo desde el punto de vista higrotérmico. - Los procesos físicos de intercambio de calor y humedad. - La adecuada disposición de los materiales de construcción en la conformación de los cerramientos. - Las condicionantes externas en cuanto a clima del lugar, adecuaciones al entorno cultural y social. - Los modos de vida posibles de los usuarios de los edificios que determinarán las condiciones interiores de diseño. Las recomendaciones con respecto al diseño tecnológico de techos son:  Adecuada aislación térmica, esta recomendación no sólo es para evitar el riesgo de condensaciones, sino también para aumentar el confort interior de la vivienda y minimizar los costos de medios de aclimatación mecánica. Como ha quedado demostrado el techo es el elemento más expuesto a los saltos térmicos y es el cerramiento por el cual se produce las mayores ganancias de calor en verano y las mayores pérdidas en invierno. Disponer los materiales de aislación térmica, lo más cerca del exterior posible, de esta manera las capas interiores del material se mantienen “calientes” y el vapor de agua no puede condensarse en ellas, debido a que la temperatura estructural es superior a la de rocío.  Disponer los materiales aislantes al pasaje de vapor de agua, lo más cercanos al espacio interior posible, de esta manera la temperatura de rocío es baja en el resto del cerramiento.  Una adecuada ventilación de todos los espacios, en especial de los locales húmedos. Ocupar sólo medios de calefacción con buen tiraje exterior. En los casos que sea necesario, disponer una barrera de vapor en la cara caliente del aislante, como recurso final para solucionar el problema.

Componentes Son tres los elementos principales de cualquier cubierta: • El que soporta directamente la exposición • El que sirve como barrera impermeable al agua • El que tiene la misión de dar protección térmica y acústica. Además debe ser de fácil colocación y costo razonable Generalmente no son resistentes y necesitan siempre una estructura que las soporte

Criterio de diseño El agua es el más dificil de combatir de los agentes atmosféricos. La función principal de la cubierta es la de rechazar el agua, sea de Iluvia o de humedad ambiental. Para ello, se aplica un principio importante. “Diseñar la cubierta de tal forma que el agua se elimine rápidamente”. Esto se consigue con pendientes adecuadas.

Clasificación

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Es la pendiente la que nos permite establecer los tres grandes grupos en que se dividen las cubiertas: • De pendiente muy pequeña, ejecutadas generalmente sobre una superficie casi horizontal (por ej.: losa de hormigón armado), cuyo tipo representativo es la azotea; reciben el nombre de cubiertas planas u horizontales • De pendiente acentuada, a veces muy fuerte, ejecutadas sobre una base inclinada (estructura metálica o de madera), cuyo tipo representativo es el techo de una o más aguas; reciben el nombre de cubiertas en pendiente. • De pendiente variable en el sentido vertical, segun directrices curvas en una o más direcciones; reciben el nombre de bóvedas y cúpulas.

Tipos de cubiertas De poca pendiente

Terrazas secas Azoteas accesibles Azoteas inaccesibles Cubiertas de tejas y pizarras

De fuerte pendiente Cubiertas de chapas onduladas De pendiente variable

De cinc De aluminio De asbesto cemento

Bóvedas y Cúpulas

Libertad de movimiento Los techos deben tiener una gran libertad de movimientos a fin de tolerar las deformaciones por los saltos térmicos entre día y noche. Esta libertad puede provenir de: • Su propia elasticidad (membranas y chapas metálicas) • Su gran cantidad de juntas (tejas). Conviene, entonces, que aquellas unidades que por sí mismas son rígidas y frágiles (tejas y pizarras), tengan la necesaria movilidad para evitar que se rompan.

Puntos singulares (encuentros) Son encuentros que exigen un diseño especial y que derivan de la intersección de los distintos planos de la cubierta o de terminaciones de la misma. Pueden ser: • El encuentro de un techo con una pared • El encuentro de dos faldones formando valle o cumbre • Los bordes de terminación en las distintas situaciones de alero • El paso de conductos de ventilación o chimenas, etc. Estos puntos son motivo de un tratamiento especial ya que: • En ellos se concentran los movimientos propios del techo • En ellos suele acumularse la máxima energía del agua durante los temporales, aumentando asi el peligro de filtraciones.

CUBIERTAS PLANAS Son cubiertas planas aquellas de pendiente suave, cuyo mínimo aproximadamente es del 2 %. Se llaman azoteas (o terrazas accesibles) cuando están terminadas de tal manera que se puede transitar sobre ellas.

Partes Constitutivas Sus partes constitutivas pueden verse en la figura

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1. Protección o terminación. Se coloca en la zona superior de la cubierta con el objeto de recibir los efectos directos de la intemperie y las acciones mecánicas del tránsito, eventual o permanente, protegiendo de ese modo a los demás componentes de la azotea. 2. Carpeta de asiento de solado o Cámara de aire (sólo en terrazas secas) 3. Impermeabilización o aislamiento hidáulico. Es la capa más importante por su función y por las dificultades que presenta su ejecución 4. Aislamiento térmico y acústico: Es de espesor uniforme de materiales aislantes (poliestireno expandido, vermiculita, hormigón alveolar, lana de vidrio, etc.). Cada vez es más exigida la función de aislación acústica. 5. Contrapiso u hormigón de pendiente: Es de espesor variable, (mínimo 5 cm en los embudos). Su función es dar pendiente (cuando la losa ya tiene pendiente, el contrapiso tiene un espesor constante o se lo suprime). Es un material de relleno y se lo suele ejecutar con hormigón pobre. 6. Losa soporte de hormigón. Alguna de estas partes puede cumplir varias de las funciones indicadas, en cuyo caso la azotea se simplifica; puede ocurrir también que por razones de economía se suprima totalmente alguno de esos elementos. Lo que no faltará nunca ni conviene simplificar demasiado, es la impermeabilización. Existen varias formas de realizar la aislación térmica de una losa. Esta dependerá, en principio, de si la cubierta es o no accesible y, en caso de serlo, si su tránsito es escaso o intenso. De acuerdo a la posición de la aislación térmica respecto a los restantes componentes del sistema se distinguen: • Azotea tradicional de alto tránsito: Son aquellas frecuentemente terminadas con cerámicas rojas. En éstas la aislación térmica se coloca debajo del contrapiso y sobre una barrera de vapor, la que puede tener una capa de compensación de presiones de vapor de agua en su parte inferior. El contrapiso deberá construirse con las juntas de dilatación requeridas, para permitir la dilatación térmica. • Techo plano macizo de una sola hoja (sin cámaras de aire entre sus capas): lleva aislación térmica debajo de la aislación hidrófuga y sobre la barrera de vapor, que, como en el caso anterior, puede tener en su parte inferior una capa de compensación de presiones de vapor de agua. • Techo invertido: aislación térmica sobre la hidrófuga. Esta solución, requiere como terminación, una capa de ocho a diez centímetros de canto rodado de granulometría pareja como elemento de protección y drenaje. De todos los sistemas, los dos últimos, indicados en lugares de tránsito escaso o de servicio, son los que mejor comportamiento térmico aportan al conjunto, al proteger a los demás componentes de los efectos de dilataciones y contracciones. El techo invertido presenta la ventaja adicional de su fácil remoción y acceso al aislante hidrófugo (al que también protege), para su eventual reparación o por razones de mantenimiento. Ambos sistemas garantizan la construcción de una cubierta de larga duración y óptimo rendimiento. • Agregado Ultraliviano

Es un eficaz agregado ultraliviano conformado por perlas preexpandidas para la realización de hormigones de muy bajo peso propio con alto poder aislante térmico y acústico.

Materiales Para Impermeabilización Se utiliza materiales elásticos, capaces de grandes alargamientos sin rotura e inalterables frente a las condiciones de la exposición. Son muy usuales las membranas asfálticas colocadas como sigue: • Membrana despegada o flotante: No se adhiere a la base (no se pega). Va simplemente apoyada. Son independientes de los movimientos de la construcción, sin estar impedidas de los propios. Cuando están colocadas bajo una protección o pavimento pesado y no corren el riesgo de levantarse de su asiento, pueden ejecutarse sin ningún inconveniente técnico.

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• Membrana adherida: Pegada a la base mediante los propios materiales bituminosos. Se recomienda que la membrana sea totalmente adherida, ya que si es solamente soldada en las juntas (membrana flotante) ante filtraciones, es muy difícil de hallar el punto exacto de la ruptura, ya que el agua puede correr entre la membrana y la carpeta de cemento apareciendo la humedad en otro punto completamente diferente al de la rotura. MATERIALES Asfalto Oxidado Es un producto obtenido a partir de la oxidación de una base asfáltica a efectos de obtener un mejoramiento en su tenacidad, susceptibilidad térmica y resistencia al medio ambiente. De aplicación en caliente, no posee ningún tipo de agregados inertes que puedan alterar su peso específico. Usos: • Impermeabilización de aplicación en caliente con velo de vidrio poliéster • Sustrato adhesivo para membranas asfálticas • Tomado de juntas de dilatación • Adhesivos para aislaciones térmicas Membrana Aluminizada Membrana de asfalto plástico con armadura de polietileno de alta densidad que le confiere gran elasticidad sin resignar uniformidad dimensional. Con revestimiento de foil de aluminio gofrado de óptima reflexión de rayos UV que la protegen del envejecimiento prematuro y permite que se utilice como capa expuesta brindando una impermeabilización sencilla, rápida y definitiva. El gofrado absorbe las deformaciones de la superficie, aumenta el anclaje y la resistencia mecánica de la membrana. Usos: •Indicado para impermeabilizar superficies en donde la membrana quede expuesta a la intemperie y no sea transitable. Membrana Transitable Membrana elaborada con asfalto plástico y recubierto con poliéster de hilo continuo, formando un tejido entramado al azar en todas direcciones llamado tejido no tejido y con resinas que aumentan sus propiedades de adhesión a la capa asfáltica. Ideal para impermeabilizaciones rápidas y que requieran alta resistencia mecánica y/o transitabilidad con una excelente terminación estética. Una vez colocadas deberán ser pintadas con dos manos de revestimiento impermeable transitable. Usos: • Techos planos de hormigón, terrazas accesibles, jardineras y canteros, canaletas, balcones, sótanos Membrana Alto Impacto Aluminizada Membrana asfáltica de alta resistencia al impacto y a la agresión mecánica por su terminación superficial de aluminio con soporte de rafia sintética. Elaborada con asfalto plástico y armadura de polietileno de alta densidad. Resulta óptima para impermeabilización de superficies irregulares como chapas acanaladas, hormigón premoldeado, chapa común, etc. en grandes superficies ya que por su elasticidad y resistencia copia perfectamente el sustrato y acompaña movimientos de estructura sin mantenimiento posterior ya que no necesita revestimiento. Usos: • Apta para colocar en zonas afectadas por la caída de granizo • Impermeabilización de techos en general. Pintura asfáltica Es una solución en la que participan bases asfálticas especiales oxidadas y solventes volátiles provenientes de la destilación del petróleo. La rápida volatilización de los solventes permite la formaciónde una película flexible de alta adhesividad e impermeabilidad. Pintura Asfáltica Aluminizada Compuesta por asfaltos especiales, solventes y pigmentos de aluminio de alta calidad. Membrana Asfáltica aluminizada Autoadhesiva

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Es una membrana de foil de aluminio rafiado, cubierta en una de las caras con una masa de asfalto modificado con elastómeros y protegida con un film de polietileno siliconado potable. Presenta una gran ductilidad, un excelente índice de aislación hidrófuga y refleja los rayos solares, resistiendo a los rayos ultravioletas e infrarrojos. Indicada para aplicarse a la impermeabilización de pequeñas zonas con filtraciones en losas y Cubiertas no transitables Emulsión Asfáltica La emulsión asfáltica es una cobertura plástica impermeabilizante de base asfáltica, de consistencia cremosa. Para realizar todo tipo de techados en general, también resulta óptima para aplicaciones en superficies verticales consiguiendo una película de excelente elasticidad o impermeabilidad. Usos: • Impermeabilización total o parcial de techos planos, curvos o inclinados. • Imprimación de sustrato para impermeabilizar con membranas

Proyecto De Impermeabilización En teoría, el proyecto de cubierta tiene que ser homogéneo con el proyecto general del edificio. En la práctica pueden suceder alguno de los siguientes problemas: • Falta de previsón de sobrecarga en las losas. • Falta de previsión en pendientes, protecciones, y otros detalles. • Subestimación de los costos. Las consecuencias de la falta de proyecto de cubierta son: • Contratación a último momento de proveedores especializados • Improvisación en obra. • Costos elevados. • Dificultad en la definición de las responsabilidades de los técnicos involucrados. Importancia La obra de cubierta en un edificio representa 2 a 3% del costo total de la obra y es responsable del 50 % de los problemas en edificaciones. Además sus costos de reparación pueden llegar hasta un 20% del costo total del emprendimiento. Trabajos previos a los trabajos de impermeabilización • Verificar el proyecto de colectores de agua pluvial, tubos emergentes, hidrantes, cajas de pasaje intermedias y terminales, antenas, pararrayos, chimeneas, ductos, etc. • Todos los colectores de aguas pluviales, tubos emergentes, etc, deben estar con una buena imprimación, para proporcionar un buen remate del impermeable en los mismos. • Fijar todas los elementos de la azotea, bancos, torres, etc, antes de ejecutar la impermeabilización. • Las cotas altas y bajas de la cubierta deben ser observadas en el proyecto de impermeabilización. • Durante la ejecución de los trabajos de impermeabilización, impedir el acceso de personas no calificadas o de materiales, por medio de barreras Demolición De Cubiertas Existentes Demoler los pisos e impermeabilizaciones existentes, inclusive hormigón de pendiente, carpetas. Después de la remoción de escombros (terminaciones, protecciones, impermeabilizaciones y contrapisos existentes), proteger el área expuesta con lona plástica para evitar posibles ifiltraciones de agua en períodos de lluvia, durante la ejecución de los trabajos. Soporte De La Impermeabilización El soporte de la impermeabilización, estructura portante, hormigón de pendiente, carpeta, aislacion térmica deberá presentar las siguientes caraterísticas acordes con la misma: • Textura • Resistencia al punzonado • Estabilidad dimensional • Resistencia al fuego • Compatibilidad química con la impermeabilización Preparación De La Superficie La superficie debe de estar limpia y lisa para el trabajo de impermeabilización. Se deben localizar eventuales fallas en el hormigón, removiendo las partes sueltas y reparar la superficie con mortero. • Limpiar con energía la superficie, removiendo el exceso de hormigón, madera, hierro, polvo, etc. Cuando hubiera aceite, grasas, desmoldantes o hidrofugantes, utilizar hidrolavado con agua a presión para total limpeza

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• Humedecer la superficie con agua en abundancia antes de la reparacion, para mejor adherencia.

Hormigón De Pendiente y Carpeta Es la capa que genera las pendientes (1% a 2%) para el escurrimiento y hace de base a la carpeta de asiento de la membrana. Sobre el hormigón de pendiente se ejecuta una carpeta fratazada con cemento y arena de 2cm de espesor.

Babetas En contacto con las paredes, el hormigón de pendiente debe subir de de 20 a 30 cm del piso finalizando con las esquinas redondeadas. En todo encuentro con un muro, la babeta debe prolongarse dentro de aquel, una profundidad que se supone ya libre del acceso del agua. Para asegurarse de ello, es necesario cumplir con ciertos requisitos. Señalemos que los mojinetes en el borde de las losas están muy expuestos a recibir los movimientos de la losa; como las babetas se empotran fuertemente en ellos, el movimiento de estos puede hacer que el manto asfáltico se encuentre sometido a tracciones superiores a su resistencia (muy baja por otra parte) y termine por romperse. Los requisitos para ejecución de babetas son: • La babeta debe ser independiente de la cubierta. En el caso de dilataciones favorece el mutuo corrimiento de los mantos, conservando la impermeabilidad • Deben prohibirse los ángulos vivos, ya que la cubierta puede cortarse • Los dispositivos de dilatación serán generosos y bien ubicados • Toda la superficie de los parapetos por encima de la babeta debe ser revocada con morteros impermeables.

Barrera De Vapor La necesidad de barrera de vapor existirá siempre cuando hubiera la posibilidad de inversión de las temperaturas, tanto del lado interno hacia el externo y viceversa. En climas fríos, como puede ocurrir en el sur o en lugares altos donde se caliente el ambiente interno, debemos estar atentos hacia donde migra el vapor de agua, siempre del lado caliente hacia el frío. En este caso debe ponerse aislamiento térmico bajo la impermeabilización intercalando una barrera de vapor entre la losa y el material aislante.

Aislación Térmica Proporciona • Confort. • Economía de energía • Estabilización de la estructura y aumento de vida útil en los materiales componentes de la edificación.

Imprimación Asfáltica

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La imprimación asfáltica es el elemento de unión entre la carpeta de cemento y la membrana asfáltica. Está compuesta por asfaltos (por sus características adhesivas) diluídos en solventes orgánicos. Después de preparada la superfície, se aplica a rodillo, a temperatura ambiente entre 10 e 50 ºC. El secado es de 3 a 6 horas, dependiendo de las condiciones ambientales. Consumo: 0,4 a 0,6 kg por m2.

Impermeabilización Con Membrana Asfáltica La membrana asfáltica puede ser aplicada sobre diversos tipos de substrato, cemento, zinc aluminio, cemento, madera etc

Pretratamiento de los desagües y puntos emergentes Estos puntos deberán ser perfectamente aislados con membrana siendo un punto crucial para la impermeabilización, muchos de los casos de infiltraciones son errores en los mismos.

Colocación del rollo principal Abrir el rollo completamente para alinearlo, enseguida enrollarlo nuevamente y quemar con soplete el polietileno pro...