Cimentación de pilotes: ventajas y desventajas, recomendaciones para la construcción.

La necesidad de asegurar la estabilidad de las estructuras de capital en suelos en movimiento o pantanosos es el motivo de la búsqueda de nuevos sistemas de cimentación. Tal es la cimentación de listones de pilotes, que combina las ventajas de dos tipos de cimentaciones.

La cimentación de listones de pilotes es una base de listones sobre soportes (pilotes), por lo que se logra una estructura estable con un alto margen de seguridad. En la mayoría de los casos, dicha base se crea para grandes edificios de poca altura en suelos "problemáticos" (arcilla, orgánico, relieve irregular, saturado de agua).

En otras palabras, la resistencia de la estructura la proporciona una base de tira (generalmente poco profunda) sobre la que descansan las paredes, y las pilas colocadas debajo del nivel de congelación del suelo proporcionan una fuerte adhesión al suelo.

Este tipo de cimentación no está diseñado para construcciones de varios pisos. Por lo general, las casas privadas de no más de 2 pisos de altura se erigen sobre una base de este tipo con materiales livianos: madera, bloques de hormigón celular (hormigón celular y bloques de espuma), piedra hueca y paneles sándwich.

Por primera vez, la tecnología se aplicó en Finlandia, donde se están construyendo principalmente casas de madera. Es por eso que una base combinada es óptima para casas de madera o estructuras de marco. Los materiales más pesados ​​requerirán un aumento en el número de posos y, a veces, buscarán otras soluciones.

La profundidad de la pila generalmente está determinada por la profundidad de las capas de suelo duro. Se vierte una base de hormigón monolítico en un encofrado ubicado en una zanja de 50-70 cm de profundidad. Antes de comenzar a trabajar, realizan un estudio del suelo y perforan un pozo de prueba. A partir de los datos obtenidos, se elabora un diagrama de la ocurrencia de capas de suelo.

El uso de una base de tira sobre pilotes puede aumentar significativamente las características operativas de la instalación en construcción.

Se pueden distinguir varias posiciones entre las ventajas del sistema.

• La posibilidad de construcción de capital en suelos "caprichosos", donde es imposible utilizar una base de banda. Sin embargo, debido a la gran carga de la instalación, no será posible utilizar únicamente pilotes.
• En el tipo de cimentación considerado, es posible reducir la sensibilidad de la base de la tira a suelos agitados y aguas subterráneas.
• La capacidad de proteger la base de la tira de las inundaciones, así como de transferir la mayor parte del peso de la base a capas de suelo más duras a una profundidad de 1,5-2 m.

• Tal base también es adecuada para suelos fuertes sujetos a deformaciones estacionales.
• Velocidad de construcción más rápida que la construcción de cimientos profundos.
• Posibilidad de conseguir un objeto con sótano, que puede servir como sala útil o técnica.
• La disponibilidad del uso de materiales utilizados tanto para la organización de los cimientos como para la construcción de estructuras de muros.
• Reducir el costo y la intensidad de la mano de obra del proceso en comparación con la organización de la base de la tira.

También existen desventajas para tal base.

• El aumento en el número de operaciones manuales al verter la base. Esto se debe a la imposibilidad de utilizar excavadoras y otros equipos para cavar zanjas debido a los pilotes hincados.
• La imposibilidad de utilizar la sala del semisótano resultante como una sala completa (piscina, sala de descanso), como es posible al instalar una base de tira. Esta desventaja se puede nivelar cavando un pozo de cimentación, pero el costo y la intensidad de la mano de obra del proceso aumentan. Además, este enfoque no es posible en todos los tipos de suelo, incluso en presencia de pilotes.
• La necesidad de un análisis exhaustivo del suelo, la preparación de una voluminosa documentación de diseño. Como regla general, este trabajo se confía a especialistas para evitar inexactitudes y errores en los cálculos.
• Una elección bastante limitada de materiales de construcción para paredes: debe ser necesariamente una estructura liviana (por ejemplo, hecha de madera, hormigón celular, piedra hueca, casa de armazón).

La carga del edificio en el suelo se transmite a través de la base de la tira, instalada a lo largo del perímetro del objeto y debajo de sus elementos de carga y pilotes. Tanto los soportes como la cinta están reforzados con refuerzo. La instalación del primero se lleva a cabo mediante el método de perforación o mediante la tecnología de vertido de hormigón con tuberías de amianto instaladas en los pozos. El método de perforación también implica la perforación preliminar de pozos en los que se sumergen los soportes.

Los pilotes de tornillos con cuchillas en la parte inferior del soporte para atornillar al suelo también se están generalizando en la actualidad. La popularidad de este último se debe a la falta de necesidad de una preparación compleja del suelo.

Los pilotes hincados rara vez se utilizan, ya que este método provoca vibraciones en el suelo, lo que afecta negativamente la resistencia de los cimientos de los objetos vecinos. Además, esta tecnología implica un alto nivel de ruido durante el funcionamiento.

Dependiendo de las características del suelo, se distinguen las pilas y las contrapartes colgantes. La primera opción se caracteriza por el hecho de que la estructura de los puntales descansa sobre capas sólidas de suelo, y la segunda: los elementos estructurales están en un estado suspendido debido a la fuerza de fricción entre el suelo y las paredes laterales de los soportes.

En la etapa de cálculo de materiales, debe decidir el tipo y número de pilas, su longitud y diámetro adecuados. Esta etapa del trabajo debe abordarse de la manera más responsable posible, ya que la resistencia y durabilidad del objeto dependen de la precisión del cálculo.

Los factores determinantes para calcular la cantidad requerida de materiales son los siguientes elementos:

• carga de cimentación, incluida la carga de viento;
• el tamaño del objeto, la cantidad de pisos en él;
• características y características técnicas de los materiales utilizados para la construcción;
• características del suelo.

Al calcular la cantidad de pilas, se tiene en cuenta que deben ubicarse en todas las esquinas del objeto, así como en la unión de las estructuras de la pared de soporte. A lo largo del perímetro del edificio, los soportes se instalan en pasos de 1-2 m.La distancia exacta depende del material de pared elegido: para superficies hechas de bloques de hormigón y bases de hormigón poroso, es de 1 m, para casas de madera o de armazón - 2 m.

El diámetro de los soportes depende del número de plantas del edificio y de los materiales utilizados. Para un objeto en un piso, se requieren soportes de tornillos con un diámetro de al menos 108 mm; para pilotes perforados o tuberías de amianto, esta cifra es de 150 mm.

Cuando use pilas de tornillos, debe elegir modelos con un diámetro de 300-400 mm para suelos de permafrost, 500-800 mm, para suelos saturados de humedad de mediana y alta intemperie.

Los anexos - terrazas y galerías - y las estructuras pesadas del interior del edificio - estufas y chimeneas - requieren su propia cimentación, reforzada en todo el perímetro con soportes. También es necesario instalar al menos una pila a cada lado del perímetro de la segunda base (adicional).

Comenzando a hacer una base de tira sobre pilotes, es necesario realizar estudios geológicos: observaciones y análisis del suelo en diferentes estaciones.Con base en los datos obtenidos, se calcula la carga base requerida, se selecciona el tipo óptimo de pilotes, su tamaño y diámetro.

Si decide crear una base de listones de pelo con sus propias manos, las instrucciones paso a paso adjuntas simplificarán este proceso.

• En el área limpia, se hacen marcas para la base. La zanja para la cinta puede ser poco profunda, aproximadamente 50 cm. El fondo de la zanja está lleno de arena o grava, lo que proporcionará drenaje de la base de hormigón y reducirá el levantamiento del suelo. Si estamos hablando de un sótano grande, entonces se saca un pozo de cimentación.
• En las esquinas del edificio, en las intersecciones de la estructura, así como a lo largo de todo el perímetro del edificio, la perforación para pilotes se realiza con un paso de 2 m. La profundidad de los pozos resultantes debe ser de 0,3 a 0,5 m por debajo del nivel de congelación del suelo.

• En el fondo de los pozos, se debe crear un colchón de arena con una altura de 15-20 cm. La arena vertida se humedece y compacta bien.
• Las tuberías de amianto se insertan en los pozos, que primero se vierten con hormigón 30-40 cm, y luego las tuberías se elevan 20 cm. Como resultado de estas manipulaciones, el hormigón fluye hacia afuera formando una suela. Su función es fortalecer la estructura, para asegurar una mejor adherencia de los soportes al suelo.
• Mientras se fragua el concreto, las tuberías se alinean verticalmente usando un nivel.
• Una vez que la base de la tubería se ha solidificado, se realiza su refuerzo: se inserta una celosía hecha de varillas de acero atadas con un alambre de metal.

• En la superficie se realiza un encofrado de madera, reforzado en las esquinas con vigas y reforzado desde el interior con refuerzo. Este último consta de varillas conectadas entre sí por alambre y formando una celosía. Es necesario adherir adecuadamente entre sí el refuerzo de las pilas y las tiras, esto garantiza la resistencia y solidez de todo el sistema.
• La siguiente etapa es el vertido de pilotes y encofrados con hormigón. En esta etapa, es importante verter el mortero de tal forma que se evite la acumulación de burbujas de aire en el hormigón. Para esto, se usan vibradores profundos y, en ausencia de un dispositivo, puede usar una varilla común, perforando la superficie del concreto en varios lugares.

• La superficie de hormigón está nivelada y protegida por un material de cobertura de los efectos de la precipitación. En el proceso de fortalecimiento del hormigón, es importante observar las condiciones de temperatura y humedad. En climas cálidos, la superficie debe humedecerse.
• Una vez fraguado el hormigón, se retira el encofrado. Los expertos recomiendan impermeabilizar inmediatamente el material, ya que es higroscópico. La saturación de humedad conduce a la congelación y agrietamiento de la base. En este caso, puede utilizar materiales en rollo (material para techos, películas de membrana modernas) o impermeabilización de revestimiento de betún-polímero. Para mejorar la adherencia a la capa impermeabilizante, la superficie del hormigón se trata previamente con imprimaciones y antisépticos.
• La construcción de los cimientos generalmente se completa con su aislamiento, lo que permite reducir la pérdida de calor en la casa, para lograr un microclima favorable. Como calentador, generalmente se usan placas de espuma de poliestireno, pegadas a un compuesto especial, o espuma de poliuretano, rociada sobre la superficie de la base.

Para lograr la suavidad de las paredes exteriores de la cinta se permite el uso de polietileno. Se recubren con el interior del encofrado de madera, tras lo cual se vierte el mortero de hormigón.

Los comentarios de los usuarios y los consejos de los profesionales nos permiten concluir que la lechada debe prepararse con cemento de una fuerza de marca de al menos M500. Las marcas menos duraderas no proporcionarán la confiabilidad y solidez adecuadas de la estructura, tendrán una resistencia insuficiente a la humedad y a las heladas.

Al hormigonar, es inaceptable que la solución caiga en el encofrado desde una altura de más de 0,5-1 m. Es inaceptable mover el hormigón dentro del encofrado con palas; es necesario reorganizar el mezclador. De lo contrario, el hormigón perderá sus propiedades y existe el riesgo de desplazamiento de la malla de refuerzo.

El encofrado debe verterse de una vez. La interrupción máxima en el trabajo no debe ser más de 2 horas; esta es la única forma de garantizar la solidez e integridad de la base.

En verano, para protegerse contra la deshidratación, la base se cubre con aserrín, arpillera, que se humedece periódicamente durante la primera semana. En invierno, es necesario calentar la cinta, para lo cual se coloca un cable calefactor en toda su longitud. Se deja hasta que la base adquiera fuerza final.

Al introducir pilas de tornillos con sus propias manos, es importante controlar su posición vertical. Por lo general, dos trabajadores giran con palancas o palancas, atornillando la base, y otro monitorea la precisión de la posición del elemento.

Este trabajo puede facilitarse mediante la perforación preliminar de un pozo, cuyo diámetro debe ser menor que el soporte, y la profundidad - 0.5 m Esta tecnología asegurará una posición estrictamente vertical de la pila.

Finalmente, los aficionados al bricolaje han adaptado herramientas eléctricas domésticas para hincar pilotes. Esto requerirá un taladro con una potencia de 1,5-2 kW, que se fija al pilote mediante una llave-reductora especial, caracterizada por una relación de transmisión de 1/60. Después de comenzar, el taladro hace girar la pila y el trabajador mantiene el control de la vertical.

Antes de comprar pilas, debe asegurarse de que la capa anticorrosión esté presente y sea confiable. Esto se puede hacer examinando la documentación suministrada con los productos. También se recomienda intentar rayar la superficie de las pilas con un borde de moneda o llaves; lo ideal es que esto no sea posible.

La instalación de pilotes también se puede realizar a temperaturas bajo cero. Pero esto es posible solo si el suelo no se congela más de 1 m.Cuando se congela a una gran profundidad, se debe usar un equipo especial.

Puede aprender cómo construir una base de tira con sus propias manos en el siguiente video.