En Nicaragua, el uso de la mampostería o bloques ha sido masivamente aplicado para la construcción de viviendas y edificios que demandan un mayor grado de seguridad física, como ejemplo, estaciones de policía o puestos de vigilancia. De todos los sistemas de mampostería, el más utilizado ha sido la mampostería confinada, es muy probable que ya hayas visto este sistema constructivo mientras vas de camino por algún lado o en tu propio vecindario. No obstante, existe un sistema estructural similar que es menos utilizado en el país y que puede ser más económico, la mampostería reforzada. Y aunque los sistemas estructurales de mampostería reforzada pueden ser bastante seguros, existen aspectos técnicos que, si no son tomados en cuenta, pueden dificultar su correcta construcción.
La mampostería reforzada y sus ventajas
En Nicaragua, llamamos Mampostería Reforzada al sistema estructural de bloques huecos con refuerzo interno donde a cada tanto se llenan las celdas huecas del bloque para darle mayor resistencia y ductilidad. Para una misma demanda, la mampostería reforzada por lo general resulta menos costosa que la mampostería confinada, esto se debe a una de sus principales ventajas, casi no necesita formaleta. Teniendo en cuenta que el costo de la formaleta puede llegar hasta el 30% del costo de la obra gris de concreto, el hecho de prescindir en gran manera del encofrado, implica un impacto notable en el ahorro de materiales de construcción.
Otra de las principales ventajas de las obras de mampostería reforzada, es que reduces tiempos muertos para espera de fraguados, dado que por lo general, solo el bloque del sistema proporciona suficiente resistencia para soportar el peso muerto de la estructura hasta que llegas a la viga corona o vigueta de confinamiento superior. Si tu estrategia de construcción es efectiva, esto puede significar menos días de ejecución en la obra, reduciendo los costos que se derivan de esto (salarios, viáticos, equipos ociosos, etc.).
Fig. 1. Representación gráfica de muros de mampostería reforzada.
Consideraciones generales para la formulación de un proyecto de mampostería reforzada
Para maximizar la oportunidad de éxito en un proyecto de mampostería reforzada, debes considerar una serie de aspectos que permitan trazar una ruta adecuada para ejecutar este tipo de edificaciones. A continuación, te presentamos los puntos más notables a considerar si quieres construir en mampostería reforzada:
1. MODULA, MODULA, MODULA
En la primera sección de este artículo mencionamos las principales ventajas de la mampostería reforzada. Sin embargo, nos atrevemos a decir que estas dependen de una sola cosa: una buena modulación. La modulación consiste en arreglar las dimensiones arquitectónicas de tu edificación, de manera que se logren colocar piezas completas o medias piezas de bloques. Si consideramos que, en las intersecciones de muros de mampostería reforzada, las normas de construcción requieren celdas llenas y reforzadas con acero, una modulación irregular provocaría que queden espacios vacíos sin bloque en los puntos medios de los muros, lo que implica que dichos espacios requieran ser rellenados con concreto y por tanto, utilizar formaletas para encofrar dicho material, haciendo que reduzcas el beneficio que tienes en el uso de estos sistemas, poco uso de formaleta.
Fig. 2. Ejemplo de buena modulación en planta de mampostería. Nótese como la distribución arquitectónica está acoplada al dimensionamiento completo de los bloques.
En la figura anterior puedes ver una planta con su mampostería adecuadamente modulada. De igual manera, es necesario modular la mampostería en lo vertical; garantizando que tanto ventanas como puertas, se ajusten a las dimensiones de bloques completos. Configurada de este manera, la formaleta es prácticamente innecesaria para todo lo alto del muro hasta llegar a su viga de confinamiento (viga corona).
Si desde el anteproyecto, dimensionas tu edificio con una buena modulación horizontal y vertical, harás que la construcción sea más rápida y económica, acelerado los tiempos de construcción y reduciendo los desperdicios en materiales. Recuerda, si piensas en mampostería reforzada, en lo primero que debes trabajar, es en una buena modulación.
2. EN ESTE CASO, SIEMPRE ES MEJOR NUEVO QUE VIEJO
Por lo que vimos en el punto anterior, formular un proyecto de mampostería reforzada siempre es mejor si se inicia con un proyecto nuevo. Si se trata de trabajos a realizarse en edificios existentes, tales como una rehabilitación, o incluso una extensión, es mejor que pienses en otros sistemas estructurales. Por ejemplo, es dificil modular un muro si tienes dimensiones condicionadas por lo que ya existe construido. Por otra parte, hacer modificaciones en una edificación con mampostería reforzada por lo general resulta más costoso y complejo que con otros sistemas. Incluso, anexar un muro nuevo de mampostería reforzada a otro de mampostería reforzada ya existente, resulta estructuralmente ineficiente o bien se añaden costos adicionales por el uso de epóxicos o elementos estructurales auxiliares para conexión.
Fig. 3. Arreglo estructural de mampostería en esquinas. Con bloque L (izquierda). Con bloque rectangular (derecha).
En términos generales, el uso de la mampostería reforzada es muy eficiente cuando se trata de un proyecto nuevo y bien formulado. Hacer trabajos en mampostería reforzada en edificaciones existentes añade dificultades debido a dimensiones condicionadas y a una ineficiente integración entre este sistema y otros sistemas estructurales que pueden predominar en dichas edificaciones.
3. NO MÁS DE DOS POR FAVOR
En general, los sistemas estructurales de mampostería no son los más resistentes en comparación con el resto de sistemas. Después de cierto límite de cargas, principalmente cargas laterales debido a efectos sísmicos, proponer el uso de mampostería se vuelve impráctico, incluso para la mampostería reforzada que tiene mayor versatilidad para añadir resistencia al corte.
Como te puedes imaginar, a mayor numero de pisos, mayor peso a su estructura, y esto implica mayor demanda de carga. En zonas altamente sísmicas, para más de dos pisos empieza a volverse inviable utilizar mampostería reforzada como sistema estructural primario, debido a que empieza a notarse una saturación de refuerzos y de celdas llenas de concreto que hace que sea económicamente más eficiente el uso de concreto reforzado.
Fig. 4. Imagen de un modelo real para analizar el desempeño de un edificio de mampostería de dos pisos.
En la figura anterior puede verse una elevación de un modelo de análisis para un edificio de dos pisos de mampostería. El diagrama color amarillo que se ve a la derecha, representa la magnitud de la fuerza cortante en esa esquina del edificio. Se puede observar que en el segundo piso, el diagrama es tan delgado que solo se aprecia una linea, en comparación con el diagrama del primer piso que es bastante más ancho y representa una magnitud de carga mucho mayor. Este efecto se multiplica aun más a medida que se añaden más pisos, haciendo que la máxima capacidad al corte de la mampostería que usamos en Nicaragua sea excedida.
Entonces, si piensas construir a más de dos pisos, te recomendamos que pienses en un sistema estructural distinto al de mampostería reforzada, al menos como estructura principal. Materiales como el concreto reforzado, preesforzado o acero son muchos más versátiles para construcciones de altura. También recuerda que estas son consideraciones generales, podrán haber excepciones para cada caso, así que no está demás tener una plática más a detalle con tu ingeniero estructural.
Control en obra para edificaciones de mampostería reforzada
El control en una obra de mampostería reforzada, en principio no varía del control que se tiene que llevar para otros sistemas constructivos. No obstante, a petición de uno de nuestros clientes, incluimos en este post algunos recaudos que debes de considerar para un buen control en este tipo de obras:
- Calidad de Mano de Obra: Primero lo primero, consigue personal experimentado en este tipo de sistemas. Un buen maestro de obra y albañiles con experiencia, será la clave para que no tengas que recurrir a costosas reparaciones por malas técnicas de construcción. Ponte a pensar en esto, todos sabemos patear una pelota, pero no todos podemos jugar bien al fútbol. Lo mismo pasa en la construcción, por mucho conocimiento que tengas acerca de este sistema y por muy bien formulado que esté el proyecto, si no cuentas con mano de obra calificada, pondrás en riesgo todo lo que hayas ganado hasta ese punto.
- Adecuada Preparación del Terreno: Este es un aspecto que varía de proyecto en proyecto, así que ten especial cuidado en hacer con suficiente tiempo el estudio de suelos, y luego acatar las recomendaciones que se presentan en el informe final del estudio. Una buena cimentación sobre el terreno adecuado es lo que salvaguardará tu inversión en todo lo que puedes ver por encima del nivel de piso (superestructura, acabados, utilidades, etc.). No escatimes en la preparación de tu terreno antes de construir, de lo contrario, sería lo equivalente a jugar a la ruleta rusa con tu seguridad o con tu dinero.
- Adecuada fluidez del concreto: En este sistema constructivo, a excepción de la viga de fundación y la viga corona, todo el trabajo en concreto se realizará dentro de las piezas de bloques. Para tener buena trabajabilidad del concreto en esos espacios reducidos, debes garantizar que el concreto sea lo suficientemente fluido como para que escurra por los huecos de los bloques. De forma general, un revenimiento de 20cm puede considerarse suficiente para una buena trabajabilidad del concreto de relleno de celdas. En el caso del concreto de fundaciones y viga corona, un revenimiento no mayor de 15cm es recomendable. No entraremos en detalle de la cantidad de materiales a usarse en la mezcla (cemento, agregados, agua o aditivos), ya que este es un dato que responsablemente debe proveer tu laboratorio de materiales.
- Buena vibración del concreto fresco: Como en toda obra que utiliza concreto, la vibración es un paso fundamental. Si eres un particular, entendemos que uses métodos sencillos de vibración; pero si eres un desarrollador, el uso de vibradores de combustión o vibradores eléctricos darán el máximo nivel de confiabilidad en tu construcción. Los cabezales de los vibradores vienen en distintos tamaños, podrás encontrar tamaños de hasta 25mm con los que podrás vibrar por dentro de las celdas de los bloques. En cuanto a las celdas rellenas con concreto fluido, es recomendable llenarlas cada 4 hiladas de bloques, no más.
- Calidad de los materiales: Todos los materiales utilizados en la obra deben ser sometidos a una verificación de su calidad. En el caso del concreto, debes velar por que la resistencia a la compresión sea la correcta una vez este haya fraguado. En el caso del acero, debes verificar que la resistencia a la tensión y elongación sean conforme a los certificados de calidad que te proveyó el vendedor. Los bloques deben venir con su certificado de calidad para que estos tengan la resistencia mínima solicitada en las normativas de construcción y planos estructurales. Todas las verificaciones mencionadas en este párrafo, deben ser realizadas por un laboratorio de materiales, si eres parte de la supervisión del proyecto, es recomendable que contrates tu propio servicio de laboratorio, con el fin de que puedas obtener el máximo nivel de confiabilidad en los resultados. Verificar la calidad de los materiales es uno de los últimos pasos previo a garantizar que tu edificación de mampostería reforzada fué construida a como lo previste desde un principio.
La mampostería reforzada es uno de los sistemas estructurales que provee mayor durabilidad, tiene un casi nulo mantenimiento y tiene alta eficiencia en su relación costo-resistencia. No obstante, no es tan utilizada como su par, la mampostería confinada, porque requiere de mayor rigor técnico en su ejecución y una buena planificación desde el anteproyecto. No obstante, esperamos que con este artículo puedas acercarte más a que tu próximo proyecto sea construido con este sistema, explotando al máximo sus ventajas.