1Margarito Ortiz Guzmán, 1Valentín J. Morales Domínguez, 1Rafael Alavéz Ramírez.
1Instituto Politécnico Nacional. Departamento de Investigación del CIIDIR IPN Unidad Oaxaca. Hornos 1003 Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, México.
El agua es un elemento esencial para el desarrollo de todas las formas de vida conocidas en nuestro planeta, de este hecho se desprende la necesidad de obtenerla de las diversas fuentes de abastecimiento, tanto subterráneas como superficiales, para el caso de las aguas superficiales se tiene la necesidad de diseñar y construir estructuras destinadas a la captación de este vital líquido, tales como son las represas.
Estas obras civiles permiten la retención y almacenamiento del agua pluvial y de los acuíferos para luego ser utilizada para beneficio de una población. Sin embargo, en todo proyecto se debe hallar el equilibrio entre la eficiencia y la economía por lo que la industria de la construcción actual se enfrenta al reto de diseñar estructuras factibles técnica y económicamente.
En la actualidad se siguen construyendo diferentes obras hidráulicas para retener el agua de lluvia o en corrientes perennes, según sea su caso, estas obras por lo regular son de mampostería, de concreto hidráulico, de tierra compactada (bordos), o mixtas como es la de mampostería y el concreto, cada una de estas tienen sus limitantes y por consiguiente sus costos, los cuales son más altos por el uso de materiales pétreos y materiales industrializados que se emplean durante su proceso constructivo que a su vez se incrementan por el costo de su transporte.
El CIIDIR-IPN Unidad Oaxaca, se involucró desde 1993 en obras de retención de agua, siendo el Arq. Vicente Ruiz Santiago (q.e.p.d.), el pionero e innovador de esta técnica hasta ese momento desconocido y le llamó “pantallas de ferrocemento”.
Esta técnica consiste en un entramado de 3 mallas metálicas que se consiguen en cualquier tienda de material, y son la malla electrosoldada calibre 6×6/6-6, malla de gallinero de 1” de diámetro y el falso plafón o metal desplegado, reforzado con varilla de diámetro 3/8” a cada 1.50 m en sentido vertical y a 1.20 m en sentido horizontal.
La estructura que está en contacto con el agua, es de forma parabólica, su desplante es sobre un muro elaborado de concreto ciclópeo de aproximadamente 2.00 m de ancho y la altura es variable dependiendo de la topografía del terreno, bien puede ser de una sola forma vertical o puede ser escalonada.
Sobre el muro se cuela una losa de cimentación de concreto hidráulico, habilitada con 5 varillas de 3/8” en forma longitudinal y bastones transversales a cada 0.40 m, este habilitado va conforme está el muro de la mampostería, ya fijo el acero se coloca un lienzo de la malla electrosoldada de 6 cuadros y doblado a escuadra quedando 3 cuadros sobre las varillas y 3 en forma vertical lo cual recibirá el lienzo o la franja de la mallas tejidas, así como el anclaje de los cartabones; la losa con concreto armado es de 10 cm de espesor, empleando un concreto con una f´c de 250 kg/cm2.
Al día siguiente ya fraguada la losa se coloca el lienzo de mallas antes mencionado para formar el muro, además de colocan los refuerzos verticales llamados cartabones y los horizontales llamados tímpanos.
Estando fijos los elementos se aplica un mortero cemento-arena en proporción de un bulto de cemento y 5 botes de arena (1:2.5 c-a), la mezcla debe ser pastosa y la primera capa se coloca en forma untada sobre el lienzo de las mallas para cerrar las aberturas de estas.
Al día siguiente ya fraguada la primera capa se aplica otra más, y así sucesivamente hasta aplicar tres capas de la zona que quedará en contacto con agua y la parte opuesta lleva dos capas de aplanado quedando un espesor de 5 a 6 cm.
Lo anterior hace que esta estructura sea muy resistente por la forma curva, aún con el poco espesor.
Los refuerzos de la pantalla (tímpanos y cartabones) llevan el mismo proceso, con esta estructura se llegan a construir presas con una altura de hasta 5 m (altura del vertedor de demasía) para almacenar, a esta altura se le construye el vertedor de demasías que generalmente se ubica al centro de la cortina y sirve para encausar el agua en el arroyo y de esa forma evitar la posible erosión en las márgenes laterales de la estructura.
En los lados laterales de prolonga el acero desde la losa de la cimentación en forma vertical, siguiendo el corte de la sección, esta dará continuidad a la losa de cimentación y servirá para transmitir los esfuerzos que induce la estructura, hacia las márgenes laterales, ahí se apoya el muro de la represa distribuyendo los esfuerzos a las laderas y dando así la seguridad estructural requerida.
Para el colado de esta losa lateral se requiere de una cimbra (es el único elemento donde se emplea cimbra), para construir los demás elementos se aplana con cuchara de albañil, requiriéndose un esfuerzo mayor al aplanado tradicional, para mejorar el grado de compactación del mortero hidráulico.
Es importante mencionar que antes de iniciar con el diseño de este tipo de obras, se requiere de estudios preliminares, los cuales inician con un reconocimiento del sitio (un buen sitio para construir este tipo de obras, es aquel que tenga un vaso de almacenamiento lo más grande posible una boquilla estrecha y un suelo competente, poco deformable y poco poroso), un levantamiento topográfico y estudios geotécnicos, que nos permiten realizar el diseño de la pantalla de ferrocemento, con esta información se puede estimar un un presupuesto de obra, mientras más detallados sean los estudios preliminares se podrá realizar un mejor diseño de la estructura y por consiguiente un presupuesto de obra más realista.
Teniendo el proyecto, generalmente se inicia con el trazo, figura 1 y posteriormente se emplea maquinaria para la excavación de la cimentación, figura 2 y 2a, esta se afina con herramienta manual para afinar las paredes verticales con plomo y nivel, dando el ancho necesario para la construcción de la mampostería figura 3 y hasta encontrar terreno firme y compacto.
Con estas condiciones se inicia el desplante para formar el muro y sus refuerzos estructurales figura 4 y hasta concluirla la represa de ferrocemento, esperar las últimas lluvias, cerrar la compuerta para tener represa llena, figura 5.
En la parte posterior se observan sus refuerzos que hacen confiable a la estructura Figura 6.
Para realizar este tipo de obras el interesado es el responsable de realizar los trámites para obtener un convenio, que debe ser vinculado, entre la comunidad y el CIIDIR IPN Unidad Oaxaca, las compras de los materiales y pagos referentes a la obra son a cargo del municipio o quien contrata el servicio.
Durante la construcción se atenderá por un responsable técnico especializado de la Institución, para resolver alguna duda durante el proceso constructivo.
Además se tiene un seguimiento de tipo enseñanza- aprendizaje desde inicio de la obra preliminar hasta la terminación final, para que el personal de la comunidad se involucre en la construcción de este tipo de obras y aprenda la técnica, con la posibilidad de aplicar este aprendizaje en este u otro tipo de obras que beneficie a la comunidad.
