POR R. T. BUCK BARTLEY

Publicado originalmente en Concrete Construction, 1991

Nota del editor: Una de las consultas técnicas más recientes hechas a las oficinas centrales de la Asociación se refiere a los cimientos de un sótano en el que se derrumbaron dos muros cuando el constructor estaba colocando el relleno. El contratista de concreto estaba bajo escrutinio y se le consideraba responsable de la falla, citando una posible violación del código sobre el refuerzo. Sin embargo, después de la evaluación, se determinó que no había marco ni arriostramiento cuando el constructor decidió completar el relleno en estos muros de edad temprana. Mientras trabajábamos para defender a este contratista de concreto, los precedentes históricos, así como las secciones del código, fueron parte del apoyo. Al revisar este artículo de hace más de veinte años, es sorprendente ver lo común que ha sido este problema y lo relevante que sigue siendo el consejo.

El relleno, un paso esencial en la construcción de sótanos, es con demasiada frecuencia el comienzo de la destrucción del sótano. Si se hace incorrectamente, el relleno causa problemas que pueden comenzar antes de que el constructor abandone el sitio y pueden permanecer mucho tiempo después de que este se haya ido. Pero los problemas se pueden evitar tomando algunas precauciones sencillas.

Hay cuatro elementos clave para un relleno correcto:

Proteger el muro de cimiento contra daños durante el relleno

Usar los materiales de relleno correctos

Compactar el relleno

Acabado final al grado correcto

Si se llevan a cabo correctamente, estos cuatro pasos ayudan a garantizar que un sótano bien construido funcione como se supone que debe hacerlo y proporcione al propietario un espacio habitable seco y utilizable.

Proteger el muro durante el relleno

La forma más segura de proteger los muros contra daños durante el relleno es rellenar solo después de que se coloquen la losa del sótano y la plataforma del primer piso. Para la plataforma, se deben atornillar las soleras y clavar las viguetas a la solera. Esto proporciona la restricción necesaria para que el muro tenga la suficiente fuerza para resistir las presiones de la tierra provocadas por el relleno.

Sin embargo, los constructores de casas rara vez quieren esperar hasta que la plataforma esté colocada. El relleno temprano acelera el proceso de encofrado al hacer que los cimientos sean más accesibles a los carpinteros de modo que no tengan que usar rampas para entrar.

Una alternativa es arriostrar los muros antes de construir la plataforma. Hacemos esto en todos los muros rectos que miden más de 24 pies y que no tienen contrafuertes ni pilastras. Las esquinas, los contrafuertes y las pilastras añaden rigidez estructural al muro de cimiento. Pero pensamos, como regla general, que el efecto de rigidez es insignificante cuando se encuentra a más de 12 pies de distancia de una esquina. Por lo tanto, los tramos rectos de más de 24 pies necesitan arriostramiento.

Usamos arriostramiento vertical, arriostramientos de acero fabricados con tubo de cédula 40 de 3 pulgadas de diámetro, que atornillamos rápidamente al muro y la losa o plataforma del pilar, como se muestra en la figura 1a. También modificamos algunos gatos de apuntalamiento de un fabricante de moldes para que hagan lo mismo. Otra opción es arriostrar con madera, al utilizar tablas de andamio o tablas de 3×12, como se muestra en la figura 1b.

Si la losa y las plataformas del pilar no se pueden usar como arriostramiento, el arriostramiento horizontal como se muestra en la Figura 1c suele ser el apropiado. Sujete las tablas de 3×12 a los cuatro muros, paralelas y a unos cuatro pies por encima de la zapata. Luego, clave las tablas de 3×12 en diagonal a través de las esquinas como se muestra. Agregue listones y tornapuntas de 2×4 para evitar resbalones y flexiones. Este sistema funciona bien para muros de hasta 48 pies de largo. Más allá de esa longitud, se necesita un arriostramiento vertical intermedio adicional, unido a plataformas de pilares, zapatas o estacas de madera firmemente clavadas en el suelo.

Aunque la mayoría de los códigos de construcción exigen que los muros de cimientos estén adecuadamente apuntalados antes de rellenarlos, la mayoría de los constructores de viviendas no usan apuntalamientos para los muros de concreto vertido. Ellos creen que el concreto es lo suficientemente fuerte para resistir la presión provocada por el relleno. Y pueden arreglárselas para no dañar el muro. Pero con demasiada frecuencia se empuja al muro hacia adentro (figura 2). A veces esto sucede durante el invierno cuando el concreto no gana fuerza rápidamente debido a las bajas temperaturas. En ocasiones se debe a que el equipo del contratista de excavación se acerca demasiado al muro. Y, a veces, la lluvia satura el área alrededor de los cimientos poco después de que se rellenan, lo que aumenta la presión del suelo lo suficiente para provocar una falla en el muro.

Cualquiera que sea la causa, el constructor de viviendas se enfrenta a un problema costoso. Repararlo requerirá empujar el arco en el muro y reparar la grieta con una inyección de epoxi. Como un seguro contra una falla de muros, tener dos carpinteros trabajando un par de horas arriostrando el muro es una buena inversión.

Elegir el material de relleno adecuado

Algunas personas recomiendan rellenar con un material granular de drenaje libre. No estoy tan seguro de que esto siempre sea una buena idea. Cuando se cava un hoyo en el suelo para un cimiento, el agua se mueve hacia el hoyo, así como lo hace en un pozo. Un relleno granular facilita que el agua se mueva hacia el muro de cimiento. Y si el sistema de drenaje se obstruye, eso podría causar problemas.

Creo que el objetivo debe ser restaurar el equilibrio, tanto como sea posible, al sistema de humedad del suelo. Eso generalmente significa regresar la misma cantidad de tierra que se sacó. Pero no si es un suelo deficiente. Si se eliminan arcillas pesadas, cargadas de humedad o expansivas durante la excavación, la mejor opción sería un relleno granular con un sistema de drenaje exterior.

También evite rellenar con grandes terrones de arcilla o con tierra llena de raíces, ramas de árboles u otros materiales orgánicos (figura 3). Estos materiales no se compactan bien y retendrán mucha agua incluso si la pendiente del suelo es lo suficientemente empinada para arrastrar el agua superficial hacia afuera de la casa.

La cantidad de sobreexcavación para un cimiento es de aproximadamente tres pies. Los bloques contra salpicaduras para bajantes pluviales no suelen llevar el agua a más de uno o dos pies de distancia de los cimientos (figura 4). Por lo tanto, la mayor parte del agua que viene del techo aún puede terminar junto a los cimientos si el relleno es poroso.

Compactar el relleno

A medida que se asienta la tierra del relleno, los patrones de drenaje cambian y el agua puede fluir hacia la casa o acumularse junto a los cimientos. Se necesita una compactación para reducir la cantidad de asentamiento del suelo que ocurre con el paso del tiempo.

La falta de compactación del suelo puede causar fugas en el sótano incluso antes de que se termine la casa. La figura 5 muestra los resultados de una nivelación deficiente y sin compactación del relleno. En este caso, durante el clima lluvioso, el agua se acumuló en el canal debido al asentamiento y comenzó a filtrarse a través de las grietas de retracción en el muro de cimiento. La corrección del drenaje defectuoso detuvo la fuga.

Tenga cuidado al compactar el relleno. Algunos compactadores tienen la potencia suficiente para dañar el muro. Una forma de evitar este problema es

colocar el relleno en capas de 6 pulgadas de espesor y hacer que los trabajadores lo compacten con la

presión de los pies o compactadores manuales. Los compactadores de placa vibratoria también se pueden usar para colocar relleno granular sin dañar el muro. Se necesita más tiempo para compactar capas delgadas, pero el método ofrece la seguridad de que no se dañará el muro y no necesitará visitas relacionadas con problemas de drenaje.

Acabado final al grado correcto

Desviar el agua de la superficie lejos de los cimientos es una de las formas más eficaces de evitar fugas en el sótano.La pendiente mínima del suelo terminado debe ser de 1/2 pulgada por pie, por lo menos a 10 pies de distancia de los cimientos. Esto es especialmente importante si hay jardines cerca de la casa. El regado de plantas en áreas bajas cerca de los cimientos satura el suelo y aumenta la probabilidad de tener fugas en el sótano.

Si la casa está lo suficientemente alta en el lote, no es difícil obtener el grado correcto para el drenaje. Sin embargo, con demasiada frecuencia las casas se construyen con poca elevación. Entonces, en lugar del mínimo de ocho pulgadas requerido por el código entre la solera y el nivel del suelo exterior, la casa podría construirse con el suelo terminado solo de cuatro a seis pulgadas por debajo de la placa. Para evitar este problema, evite hacer una excavación demasiado profunda y establezca elevaciones de cimentación de suficiente altura.

Evitar las fugas en el sótano es muy parecido a evitar las fugas en un techo. Debe mantener el agua en movimiento y evitar que se acumule en un solo lugar. Los métodos correctos de relleno ayudan a lograr este objetivo.

Sobre el Autor

Buck Bartley es miembro fundador y ex presidente de Concrete Foundations Association y se jubiló como presidente de Bartley Corp, un contratista de concreto en Silver Spring, MD. Sin embargo, sigue involucrado en la industria a través del comité de códigos de la construcción residencial de concreto (332) del American Concrete Institute y ofrece consultorías a los líderes generacionales actuales de la empresa que fundó con su hermano.

Recursos de la Asociación

El contenido de este artículo es parte de un curso básico de construcción mucho más amplio disponible para los miembros de la CFA a través del Aula en Línea. Puede encontrar más información en www.cfaconcretepros.org o llame a la oficina central de la Asociación al 319-895-6940.