tanques de almacenamiento en concreto y mampostera final.pdf

“SECRETARÍA DE AGRICU AGRIC ULTURA,

GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN”

Subsecretaría de Desarrollo Rur al al Dirección General de Producción Rural Sustentable en Zonas Prioritarias

Tanques de almacenamiento en concreto y mampostería

CONTENIDO 1.

INTRODUCCIÓN ................................................... ...................................................................................................... .................................................................... ................. 1

2.

OBJETIVO ........................................... ............................................................................................. ..................................................................................... ................................... 1

3.

GENERALIDADES...................................................................................................................... ...................................................................................................................... 1

4.

5.

6.

3.1

Clasificación Clasifi cación de tanques ..................................................... ......................................................................................................... ....................................................... ... 1

3.2

Materiales Material es empleados empleado s en la construcción construcció n de los tanques ..................................................... ........................................................ ... 2

3.3

Localización de los tanques....................................................................................................... tanques....................................................................................................... 4

ESTUDIOS BÁSICOS ................................................................................................................. ................................................................................................................... 5 4.1

Cálculo del suministro suminist ro de agua .................................................. ................................................................................................. ............................................... 5

4.2

Estudio geológico geológic o ...................................................... .......................................................................................................... ................................................................ ............ 5

4.3

Estudio de geotecnia geotecni a ................................................. ..................................................................................................... ................................................................ ............ 5

4.4

Estudio topográfico topográf ico ................................................... ....................................................................................................... ................................................................ ............ 6

TANQUE DE CONCRETO ............................................... .................................................................................................. ............................................................ ......... 6 5.1

Diseño hidráulico hidráuli co ...................................................... .......................................................................................................... ................................................................ ............ 6

5.2

Entrada ................................................... ......................................................................................................... ................................................................................... ............................. 7

5.3

Tubería de paso directo o by-pass ...................................................... ............................................................................................ ...................................... 7

5.4

Salida ...................................................... ............................................................................................................ ................................................................................... ............................. 7

5.5

Cajas rompedoras rompedo ras de presión .................................................... ................................................................................................... ............................................... 8

5.6

Desagüe de fondo ..................................................... ......................................................................................................... ................................................................ ............ 8

5.7

Tubería de demasías ................................................. ..................................................................................................... ................................................................ ............ 8

5.8

Análisis Análisi s y diseño estructural estructura l ...................................................... ..................................................................................................... ............................................... 9

5.9

Construcción Construcci ón ................................................... .......................................................................................................... .......................................................................... ................... 9

5.10

Vaciado del concreto ................................................ .................................................................................................... .............................................................. .......... 11

5.11

Curado del concreto .................................................. ...................................................................................................... .............................................................. .......... 11

5.12

Cimbras .................................................. ........................................................................................................ ................................................................................. ........................... 11

5.13

Requisitos Requisi tos de seguridad ..................................................... ......................................................................................................... ...................................................... 12

5.14

Planos de concreto reforzado reforza do .................................................... ................................................................................................. ............................................. 12

TANQUE DE MAMPOSTERÍA......................... MAMPOSTERÍA.......................................................................... .......................................................................... ......................... 20 6.1

Registros Registr os y tapas ............................................. .................................................................................................. ........................................................................ ................... 20

6.2

Escaleras marinas ...................................................... .......................................................................................................... .............................................................. .......... 20

i

CONTENIDO 1.

INTRODUCCIÓN ................................................... ...................................................................................................... .................................................................... ................. 1

2.

OBJETIVO ........................................... ............................................................................................. ..................................................................................... ................................... 1

3.

GENERALIDADES...................................................................................................................... ...................................................................................................................... 1

4.

5.

6.

3.1

Clasificación Clasifi cación de tanques ..................................................... ......................................................................................................... ....................................................... ... 1

3.2

Materiales Material es empleados empleado s en la construcción construcció n de los tanques ..................................................... ........................................................ ... 2

3.3

Localización de los tanques....................................................................................................... tanques....................................................................................................... 4

ESTUDIOS BÁSICOS ................................................................................................................. ................................................................................................................... 5 4.1

Cálculo del suministro suminist ro de agua .................................................. ................................................................................................. ............................................... 5

4.2

Estudio geológico geológic o ...................................................... .......................................................................................................... ................................................................ ............ 5

4.3

Estudio de geotecnia geotecni a ................................................. ..................................................................................................... ................................................................ ............ 5

4.4

Estudio topográfico topográf ico ................................................... ....................................................................................................... ................................................................ ............ 6

TANQUE DE CONCRETO ............................................... .................................................................................................. ............................................................ ......... 6 5.1

Diseño hidráulico hidráuli co ...................................................... .......................................................................................................... ................................................................ ............ 6

5.2

Entrada ................................................... ......................................................................................................... ................................................................................... ............................. 7

5.3

Tubería de paso directo o by-pass ...................................................... ............................................................................................ ...................................... 7

5.4

Salida ...................................................... ............................................................................................................ ................................................................................... ............................. 7

5.5

Cajas rompedoras rompedo ras de presión .................................................... ................................................................................................... ............................................... 8

5.6

Desagüe de fondo ..................................................... ......................................................................................................... ................................................................ ............ 8

5.7

Tubería de demasías ................................................. ..................................................................................................... ................................................................ ............ 8

5.8

Análisis Análisi s y diseño estructural estructura l ...................................................... ..................................................................................................... ............................................... 9

5.9

Construcción Construcci ón ................................................... .......................................................................................................... .......................................................................... ................... 9

5.10

Vaciado del concreto ................................................ .................................................................................................... .............................................................. .......... 11

5.11

Curado del concreto .................................................. ...................................................................................................... .............................................................. .......... 11

5.12

Cimbras .................................................. ........................................................................................................ ................................................................................. ........................... 11

5.13

Requisitos Requisi tos de seguridad ..................................................... ......................................................................................................... ...................................................... 12

5.14

Planos de concreto reforzado reforza do .................................................... ................................................................................................. ............................................. 12

TANQUE DE MAMPOSTERÍA......................... MAMPOSTERÍA.......................................................................... .......................................................................... ......................... 20 6.1

Registros Registr os y tapas ............................................. .................................................................................................. ........................................................................ ................... 20

6.2

Escaleras marinas ...................................................... .......................................................................................................... .............................................................. .......... 20

i

7.

6.3

Caja de válvulas ............................................... ...................................................................................................... ........................................................................ ................. 20

6.4

Requisitos Requisi tos sanitarios sanitari os ................................................. ..................................................................................................... .............................................................. .......... 20

6.5

Estructuras Estructura s de mampostería mamposterí a ...................................................... ................................................................................................... ............................................. 21

6.6

Especificaciones Especifi caciones técnicas ................................................... ....................................................................................................... ...................................................... 21

6.7

Materiales Material es .............................................. .................................................................................................... ................................................................................. ........................... 21

6.8

Requisitos Requisi tos de construcción ................................................ .................................................................................................... ...................................................... 21

6.9

Elaboración Elaboraci ón y colocación de mortero ................................................. ..................................................................................... .................................... 22

6.10

Curado y protección protecció n de la mampostería............................ mamposter ía................................................................................ ...................................................... 23

6.11

Tanques de mampostería mamposter ía tipo ................................................... ................................................................................................ ............................................. 23

6.12

Planos de tanques de mampostería mamposterí a ................................................... ....................................................................................... .................................... 24

BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................... ........................................................................................................................ ......... 31

ii

TANQUES DE ALMACENAMIENTO EN CONCRETO Y MAMPOSTERÍA 1. INTRODUCCIÓN

mayor. Generalmente esta regulación se hace por períodos de 24 horas.

La derivación y distribución de agua, deben considerar una serie de acciones que permitan

En este documento se aborda el análisis y

garantizar su suministro en tiempo y forma.

diseño de tanques de almacenamiento de agua

Estos proyectos para que sean funcionales,

rectangular y construido a base de concreto

requieren considerar en su diseño:

reforzado o de mampostería, que por la facilidad de su construcción y operación, son

Cálculo del suministro.

los más comunes en zonas rurales.

Datos de proyecto.

2. OBJETIVO

Velocidades. Selección del tipo de tuberías.

El presente trabajo tiene como objetivo fijar

Regulación.

parámetros y establecer criterios técnicos,

Almacenamiento.

para proponer tanques de regulación de agua

El tanque de regulación o almacenamiento en

construidos a base de concreto reforzado o

algunos casos, es la parte del sistema de

mampostería.

derivación/distribución que por una parte recibe

un

gasto

desde

la

fuente

3. GENERALIDADES

de

abastecimiento y por otra, debe satisfacer las

Existen

demandas variables de consumo humano y

diferentes

tipos

de

tanques

de

almacenamiento de agua que se pueden

pecuario a lo largo del día.

construir en función de las condiciones naturales del terreno, del tipo de material que

Los tanques de regulación tienen por objeto

hay en la zona y de la mano de obra disponible,

cambiar un régimen de aportaciones de una

entre otros.

fuente de abastecimiento, que siempre deriva caudales de forma constante (manantial,

3.1 Clasificación de tanques

galería, ariete, etc.), a un régimen de consumos o demandas de la red de distribución, que

Los tanques pueden ser clasificados en función

siempre es variable.

de su posición respecto al nivel del terreno, pudiendo ser enterrados, semienterrados y

El diseño para reducir al mínimo su costo de

superficiales,

inversión, debe considerar el almacenamiento

los

cuales

se

describen

a

continuación.

de un volumen de agua cuando la demanda es menor que el gasto de llegada y el agua

Los tanques enterrados se construyen bajo el

almacenada se utiliza cuando la demanda es

nivel del suelo y se emplean preferentemente

1

cuando existe terreno con una cota adecuada

ASTM). Para garantizar que cumplan con la

para

de

calidad especificada en el proyecto, en la obra

distribución y de fácil excavación. La ventaja

se deberán efectuar las pruebas de los

principal de los tanques enterrados, es que

materiales utilizados.

el

funcionamiento

de

la

red

protegen el agua de las variaciones de temperatura

y

ofrecen

una

La mampostería de piedra braza (del tipo

perfecta

conocido como de tercera), está formada con

adaptación al entorno.

piedras naturales sin labrar, ligadas con Los tanques semienterrados tienen parte de su

mortero (cemento-arena).

estructura bajo el nivel del terreno y parte sobre el nivel del terreno. Se emplean

La

generalmente cuando la altura topográfica

construcción de los muros de los tanques,

respecto al punto de alimentación es suficiente

deberá ser de buena calidad, homogénea,

y el terreno presenta dificultades para la

fuerte, durable y resistente a la acción de los

excavación.

agentes atmosféricos.

Los tanques superficiales están construidos

Los morteros que se empleen para ligar la

sobre la superficie del terreno. La construcción

mampostería de piedra braza natural, deberán

de este tipo de tanques es común cuando el

cumplir con los siguientes requisitos:

terreno es "firme" o no conviene perder altura

piedra

braza

que

se

utilice

en

la

La relación volumétrica entre el cemento

y se tiene la topografía adecuada.

y la arena será de 1:3, recomendando el

3.2 Materiales empleados en construcción de los tanques

uso de mortero de cal.

la

La resistencia mínima a la compresión 2

será de 50 kg/cm . Los materiales que se utilizan con más

El mezclado y la mezcla cumplirán con lo

frecuencia en la construcción de los tanques de

establecido en ASTM C 476.

regulación, son mampostería de piedra braza,

La

concreto reforzado o concreto presforzados.

determinará de conformidad con la

resistencia

de

los

morteros

se

norma NMX C 61.

Estos materiales deberán cumplir con lo mencionado en la última revisión de 1996, de

Los muros de un tanque de mampostería,

las normas de la Dirección General de Normas

tendrán que revestirse con un aplanado de

de la Secretaría de Comercio y Fomento

mortero con impermeabilizante integral.

Industrial (Norma Oficial Mexicana, NOM) y (Norma Mexicana, NMX) y/o las de la Sociedad

El concreto es un material compuesto, que

Americana

consiste

para

Pruebas

y

Materiales

esencialmente

de

un

medio

aglutinante en el que se encuentran partículas

(American Society for Testing and Materials,

2

o fragmentos de agregado. En el concreto

normalmente consisten de piedra o

hidráulico, el aglutinante es una mezcla de

sólidos, que combinados con cemento,

cemento y agua.

agua y aditivos, se emplean en la elaboración de concretos hidráulicos. En

Resistencia a la compresión : los concretos

algunos concretos especiales, se utilizan

clase 1 tendrán una resistencia especificada f’ c,

materiales orgánicos y algunos agregados

2

igual o mayor que250 kg/cm .

los hacen reaccionar lentamente con el cemento hidratado.

Módulo de elasticidad : para concretos clase 1

Agua. El agua tiene dos aplicaciones

se supondrá igual a:

principales,

como

ingrediente

en

elaboración de las mezclas de concreto y

(1)

para llevar a cabo acciones de lavado. En Los principales componentes del concreto son

el primer caso se recomienda emplear

los siguientes:

agua de una sola calidad para asegurar un buen curado. El agua de mezclado

a. Cemento. Es el producto obtenido de la

tiene tres funciones:

pulverización fina por calcinación a fusiones

inexpuesta

de

Reaccionar químicamente con el

materiales

cemento, lo que se conoce como

arcillosos y calizas, que contempla

hidratación.

óxidos de calcio, aluminio, silicio y fierro, en

cantidades

Humedecer el agregado.

adecuadamente

Lubricar la mezcla de concreto y

calculadas, sin más adición posterior a la

permitirle fluir.

calcinación que yeso natural.

Aditivos para concretos . Un aditivo es un

b. Cemento hidráulico . Es un material inorgánico

finamente

pulverizado

material diferente del agua, de los

y

agregados, del cemento hidráulico y de

comúnmente conocido como cemento,

las fibras de refuerzo, que se puede

que al agregarle agua, ya sea solo o

emplear como ingrediente de una mezcla

mezclado con arena, grava, asbesto u

cementante (del concreto plástico o

otros materiales similares, tiene la

mortero),

propiedad de fraguar y endurecer, químicas

durante

fresco o endurecido. Algunos aditivos se introducen a la mezcla como soluciones y

estabilidad (NMX –C –414 –ONNCCE). granulares

materiales

inorgánicos,

agrega

propiedades del concreto en estado

desarrolla su resistencia y conserva su Son

se

mezclado para modificar una o más

la

hidratación y que una vez endurecido,

Agregados.

que

inmediatamente antes o durante el

incluso bajo el agua, en virtud de reacciones

y

en

inertes

estos

casos,

el

líquido

debe

considerarse parte del agua de la mezcla.

que

3

Si los aditivos no pueden agregarse en

dinámicas en la red de distribución se

solución, se pesan o se miden por

encuentren dentro de los límites de servicio. El

volumen según recomendaciones de los

nivel mínimo de ubicación se fija para obtener

fabricantes.

las presiones mínimas y el nivel máximo es establece por la resistencia de las tuberías de

La mayoría de las estructuras de concreto se

la red de distribución. La presión dinámica en

refuerzan con acero, en forma de varillas,

la red debe estar referida al nivel de agua

malla de alambre o torones. El acero de

mínimo del tanque, mientras que la presión

refuerzo

estática al nivel de agua máximo.

le

imparte

gran

resistencia

y

tenacidad al concreto. Tipos muy comunes de refuerzo para estructuras no pre esforzadas,

Por razones económicas, es recomendable

son barras corrugadas laminadas en caliente y

ubicar el tanque próximo a la fuente de

malla de alambre.

abastecimiento y dentro o en la cercanía de la zona de mayores consumos. El área para

El acero es el material estructural más usado

colocar el tanque no debe situarse en lugares

para construcción de estructuras en el mundo.

que obstruyan el escurrimiento natural de

Es fundamentalmente una aleación de hierro

aguas de lluvia.

(mínimo 98%), con contenidos de carbono menores del 1% y otras pequeñas cantidades

La selección del sitio más adecuado para ubicar

de minerales como manganeso (para aumentar

un tanque de regulación, debe considerar los

su resistencia), así como fósforo, azufre, sílice y

siguientes factores:

vanadio, para mejorar su soldabilidad y 

resistencia a la intemperie. Entre sus ventajas

Es preferible que la alimentación del

está la gran resistencia a tensión y compresión,

tanque se efectúe por gravedad (es más

y su costo relativamente bajo.

económico). 

La distribución a la red debe efectuarse

Los materiales para rellenar las juntas en los

por gravedad, por lo que el tanque debe

tanques de regulación de concreto, deberán

tener la suficiente altura para asegurar,

reunir los siguientes requisitos:

en cualquier instante y en todos los puntos de la red, una presión suficiente.

Hermetismo al paso del agua. Compresibilidad.

La Norma Oficial Mexicana NOM-007-CNA-

Inexpandibles al contacto con el agua.

1997 "Sector Agua Requisitos de seguridad para la construcción y operación de tanques",

3.3 Localización de los tanques

establece que en el lugar donde se localizará el tanque, se debe determinar la zona de

La ubicación y nivel del tanque, deben ser

afectación por el súbito vertido de agua en el

fijados para garantizar que las presiones

caso de una posible falla total o parcial del

4

tanque, evaluando daños a zonas urbanas,

previa, así como con la investigación directa y

industriales,

con

vías

de

comunicación

y

al

ambiente.

los

resultados

de

estudios

complementarios necesarios, se podrá definir la configuración y las dimensiones adecuadas

Cuando se tengan desniveles mayores a 50

del tanque que den la máxima eficiencia al

1

mca , es conveniente ubicar varios tanques

menor costo posible.

para servir zonas determinadas, los cuales se

4.1 Cálculo del suministro de agua

interconectan entre sí, ya sea por gravedad si así es el abastecimiento o por tuberías de

La estimación de las demandas de agua, se

impulsión si el desnivel lo permite.

presentan en el Instructivo: “Estimación de las

demandas de consumo de agua” . Dicho

4. ESTUDIOS BÁSICOS

cálculo sirve para dimensionar el tanque y Los

estudios

socioeconómicos

básicos, que

se

técnicos deben

y

proyectar la capacidad de almacenamiento.

realizar

previamente al diseño hidráulico y estructural

El tanque se dimensiona en base al gasto

de un tanque de regulación o amortiguamiento

máximo diario y las demandas de la localidad;

de agua, son los siguientes:

además,

se

debe

considerar

en

el

dimensionamiento un volumen a extraer de Determinación del consumo promedio de

almacenamiento para cubrir la demanda de

agua y sus variaciones según la población

emergencia, como puede ser una falla en el

a beneficiar: actual, al inicio del proyecto

sistema de alimentación.

y al final del proyecto.

4.2 Estudio geológico

Estudio geológico del lugar donde será ubicado el tanque, para determinar las

El estudio geológico o de reconocimiento del

posibles fallas geológicas.

material parental, permitirá determinar la

Estudios geotécnicos para determinar las

existencia de fallas geológicas que puedan

condiciones y estabilidad del suelo del

dañar al tanque, así como la identificación del

lugar donde se construirá la obra.

material rocoso que se dispone para la

Estudio topográfico para conocer los

construcción de la estructura de soporte.

desniveles y diferencias de carga que se pueden dar en la localización de la obra.

4.3 Estudio de geotecnia

Una vez que se cuente con la información

Cuando se va a realizar un proyecto de construcción,

es

necesario

conocer

las

propiedades del suelo de soporte de la construcción. Para ello, se requiere de un

1

mca: metros columna de agua.

5

estudio de geotecnia, el cual comprende los

definirá el tipo de cimentación más adecuado y

siguientes trabajos, entre otros:

se revisará que no se rebase ninguno de los estados límite de falla.

Realización de pozos a cielo abierto.

4.4 Estudio topográfico

Obtención de la estratigrafía del lugar. Obtención de la capacidad de carga en

Al elegir el sitio donde debe ubicarse un

los diferentes estratos.

tanque, es conveniente considerar que la red

Obtención de humedad de campo.

de distribución sea lo más económica posible y

Densidad de campo.

se tenga la máxima uniformidad de presiones

Obtención de muestras inalteradas y

en toda la zona por abastecer, lo que se

alteradas para realizar granulometrías y

conseguirá si se sitúa el tanque en el baricentro

pesos volumétricos.

(Centroide) de la misma.

Realización de pruebas índices para clasificar el material.

En el caso de que las condiciones locales

Prueba de consolidación.

impidan que se cumpla este requisito, se

Pruebas triaxiales.

seleccionará la elevación del terreno más

Obtención del peso volumétrico seco

próxima a dicho punto de los que rodean la

máximo, entre otras.

población.

5. TANQUE DE CONCRETO

El proyecto de la cimentación de los tanques siempre deberá basarse en un estudio de

5.1 Diseño hidráulico

mecánica de suelos realizado en el sitio de su construcción, lo que permitirá definir las

El diseño hidráulico del tanque se basa en el

características mecánicas del subsuelo hasta

dimensionamiento de sus accesorios, los cuales

una profundidad en la que los esfuerzos

son: acceso al interior del tanque, caja de

transmitidos por la estructura dejen de ser significativos.

Para

ello,

se

válvulas, la salida a la red de distribución,

realizarán

respiración, escaleras marinas y tubería de

exploraciones de campo, pruebas de campo y

alimentación de excedencias (Figura 1).

de laboratorio y con base en los resultados, se

6

Ventilación o respiración

 Acceso a Interior 

Tubería de alimentación

Tubería de excedencias

Escalera marina

Caja de válvulas Salida a la distribución

Figura 1. Tanque superficial, arreglo general de fontanería.

5.2 Entrada El

diámetro

de

5.3 Tubería de paso directo o by-pass la

tubería

de

entrada

Para dar mantenimiento o hacer alguna

corresponde en general al de la fuente

reparación a los tanques de regulación, es

derivadora. La descarga podrá ser por encima

indispensable dotar a estas estructuras de un

del espejo de agua para tirantes pequeños, por

by-pass, entre las tuberías de entrada y salida,

un lado del tanque o por el fondo para tirantes

con

grandes.

seccionamiento. El gasto de diseño de las

sus

correspondientes

válvulas

de

tuberías de salida será el gasto máximo En cualquier caso, el proyectista debe tener

horario.

especial cuidado en revisar y tomar las

5.4 Salida

providencias necesarias para la protección de la losa de fondo, por efecto del impacto de la caída o velocidades altas de flujo de entrada,

La tubería de salida se puede ubicar en una de

para niveles mínimos en el tanque.

las paredes del tanque o en la losa de fondo. En

tanques

que

tienen

una

superficie

Es conveniente analizar la colocación de una

suficientemente grande o tuberías de salida de

válvula de control de niveles máximos en la

gran diámetro, resulta más conveniente que

tubería de entrada al tanque, que puede ser de

ésta quede ubicada en el fondo del tanque, ya

tipo flotador o de altitud y el gasto de diseño

que para niveles bajos en el tanque, el gasto de

para la tubería de entrada, debe ser el gasto

extracción puede manejarse en forma más

máximo diario o el máximo que proporcione la

eficiente que en una salida lateral. Las salidas

fuente de abastecimiento.

cuentan con varias estructuras de función específica (Figura 2).

7

son las tuberías de mayor diámetro. El volumen último remanente, se extraerá en función

del

tiempo

requerido

para

la

reparación del tanque. Generalmente se puede considerar un tiempo de 2 a 4 horas para el vaciado de este remanente, aunque este lapso puede variarse en función de las condiciones particulares de cada caso. El desagüe de fondo, lleva una serie de estructuras de función Figura 2. Tanque superficial y fontanería de la salida del tanque.

específica al igual que las salidas (Figura 3).

5.5 Cajas rompedoras de presión Cuando la alimentación al tanque sea por gravedad y como parte de las instalaciones del by-pass, se colocará una caja rompedora de presión, con el objeto de mantener la presión estática en las líneas de salida a la misma cota que la generada con los niveles dentro del tanque. Figura 3. Tanque superficial y fontanería de desagüe del fondo.

Esta caja puede eliminarse, si al revisar las condiciones de las tuberías de salida y de las redes de distribución abastecidas por el

5.7 Tubería de demasías

tanque, se determina que éstas pueden absorber el incremento de presión estática

La

tubería

de

demasías

se

instala

producida por la operación del by-pass.

principalmente en forma vertical en el interior del depósito y adosada a las paredes del

La caja rompedora debe incluir una obra de

mismo, con el propósito de impedir la entrada

excedencias y válvulas para controlar el flujo

de roedores y animales en general. En algunos

de entrada. Se recomienda instalar por lo

casos se proyecta la instalación con salida

menos una válvula de mariposa en la línea de

horizontal y bajada a 60 grados.

entrada a la caja. Es conveniente unir las líneas de descarga de

5.6 Desagüe de fondo

excedencias, desagüe de fondo y aguas pluviales, para tener una descarga general.

En caso de una fuga o reparación los tanques se vaciarán a través de las líneas de salida, que

8

Una instalación típica se muestra en la Figura

de iniciar la construcción de la cimentación se

4.

deberán colocar filtros y drenes para desalojar dicha

agua.

Así

mismo,

será

necesario

mantener un bombeo constante durante la excavación y la construcción de la cimentación. De este modo al mismo tiempo que se intenta eliminar el agua freática, se propicia que se trabaje en seco, evitándose la posible flotación del depósito cuando éste se encuentre vacío. En

general,

deberán

seguirse

las

recomendaciones del estudio de geotecnia. Figura 4. Tanque superficial y fontanería de demasías.

Se construirá una plantilla con un mínimo de 5 cm de espesor, con un concreto de f’c = 100

5.8 Análisis y diseño estructural

2

kg/cm , la que tendrá por objeto un trabajo de

más

las

cimentación, que evitará la contaminación del

dimensiones adecuadas de cada una de sus

acero de refuerzo y del concreto fresco en el

partes que aseguren su buen funcionamiento,

momento de su colocación.

El

diseño

estructural

amortiguamiento,

del

debe

tanque

considerar

así como analizar las que actuarán sobre él y

limpio

en

la

construcción

de

la

Al final del apartado 5, se dan a conocer los

definir el material de refuerzo necesario para

planos con las dimensiones recomendadas

amortiguar los efectos de las cargas que actúan

para tanques de concreto reforzado. Dichas

en cada uno de sus elementos.

propuestas han sido analizadas en su diseño estructural, además de que algunos de estos

5.9 Construcción

han

sido

construidos

funcionando

El terreno donde se vaya a construir un tanque

adecuadamente.

o los depósitos debe estar nivelado, libre de

especificaciones técnicas de la varilla de

material orgánico y previamente compactado.

acuerdo a la norma oficial mexicana NMX-C-

Se evitará que el desplante del depósito se

407 y especificaciones de su construcción de

haga sobre suelos cuyas características difieran

los tanques respectivamente.

Además,

se

presentan

entre sí (ej. entre áreas de cortes y relleno), lo que

podría

dar

lugar

a

El contratista deberá someter a la dirección de

asentamientos

la obra, para su revisión, las composiciones de

diferenciales.

las mezclas preparadas por el laboratorio de Cuando el nivel de agua freática pueda causar

prueba autorizado por dicha dirección de obra.

una subpresión en la base del depósito, antes

Las proporciones de la mezcla se seleccionarán

9

de acuerdo a su trabajabilidad, densidad,

Un

resistencia, impermeabilidad y durabilidad en

horizontal entre caras de los moldes.

el concreto.

Un tercio del espesor de losas.

quinto

de

la

menor

distancia

Tres cuartos de la separación horizontal

Las especificaciones para el concreto en obra,

libre mínima entre barras, paquetes de

establecerán algunos o todos los siguientes

barras o tendones de preesfuerzo.

requisitos:

Estos requisitos pueden omitirse cuando las

Una relación máxima agua-cemento.

condiciones

Un contenido mínimo de materiales

del

procedimientos

cementantes.

concreto de

fresco

compactación

y

los

que

se

apliquen, permitan colocar el concreto sin que

El contenido de aire.

queden huecos.

El revenimiento. El tamaño máximo de los agregados.

Para

impermeabilizar

el

concreto,

se

La resistencia.

recomienda usar un aditivo inclusor de aire y

Otros requisitos tales como aditivos y

algún otro aditivo que se requiera, según las

tipos especiales de cementos o de

condiciones del proyecto o las condiciones del

agregados.

lugar donde se construye.

Hasta donde sea posible, la selección de las

El concreto podrá ser premezclado o mezclado

proporciones de los ingredientes del concreto

a pie de obra y para obtener un concreto

se deberá basar en datos de pruebas o en la

impermeable

experiencia con materiales a emplear.

uniformidad de la mezcla, los ingredientes se

es

muy

importante

la

mezclarán por un periodo de tiempo suficiente Además de los parámetros de diseño de la

para

mezcla tendientes a obtener un concreto que

consistencia uniformes a efecto de lograr el

reúna las características apropiadas desde el

revenimiento especificado.

producir

un

concreto

de

color

y

punto de vista estructural, resistencia a los agentes químicos y que cumpla con los

Si la mezcla se ejecuta en la obra, se empleará

requisitos de impermeabilidad y durabilidad,

una revolvedora que sea capaz de combinar

las mezclas de concreto deberán ser adecuadas

apropiadamente los agregados, el cemento y el

para cada sistema de colocación que se elija.

agua, a fin de producir una masa uniforme en el tiempo especificado de mezclado y capaz de

De acuerdo a la sección 5.3 de las NTC-

descargar el concreto sin una segregación que

Concreto, el tamaño nominal máximo de los

resulte dañina.

agregados no debe ser mayor que: En general, para este tipo de obras es más recomendable usar concreto premezclado.

10

5.10 Vaciado del concreto

5.11 Curado del concreto

Antes de vaciar el concreto la cimbra deberá

La CFE recomienda que el cemento normal

haber

terminada,

reciba curado durante 7 días y el cemento de

retirando toda el agua existente en el sitio. El

sentencia rápida durante 3 días a humedad

refuerzo estará ya colocado y asegurado en su

continúa. El curado posterior puede ser

lugar. El material de las juntas de todo tipo, las

mediante compuestos que forman membrana

anclas y demás dispositivos embebidos, habrán

impermeable.

sido previamente colocados y verificada su

inmediatamente después del fraguado inicial, o

correcta colocación, posición y alineamiento.

tan pronto como se realice el acabado de la

Todas las preparaciones deberán aprobarse

superficie; sin embargo, debe evitarse rociar

previamente a la colocación del concreto.

con agua fría superficies de concreto que aún

quedado

totalmente

El

curado

debe

iniciarse

estén calientes por su fraguado. En general, El concreto se depositará en forma continua o

durante los primeros días debe protegerse el

en capas de un espesor tal, que no se coloque

concreto

concreto

temperatura.

fresco

sobre

el

que

ya

haya

contra

cambios

bruscos

de

endurecido lo suficiente como para provocar

5.12 Cimbras

 juntas visibles o planos débiles en una sección. Si una porción no puede depositarse en forma continua, se localizarán juntas de construcción

La cimbra es una estructura provisional, que

como lo prevengan los planos estructurales o

soporta al concreto, mientras se encuentra en

que en su defecto, hayan sido previamente

su

aprobadas.

resistencia necesaria para sostener su propio

proceso

de

fraguado

y

adquiere

la

peso. La cimbra puede ser de madera, de acero El vertido se desarrollará a un ritmo tal, que la

o de una combinación de los dos materiales.

mezcla quede integrada al concreto fresco aún en estado plástico. No se depositará ningún

La cimbra se diseñará de tal manera que todos

concreto que haya endurecido parcialmente o

los componentes y elementos de la estructura

se haya contaminado con materiales extraños.

queden moldeados con sus dimensiones, forma, alineamiento, elevación y posición

Todo el concreto se consolidará mediante

correctos. Así mismo, dicho diseño tomará en

picado, vibrado o apisonado, de tal manera

consideración que su montaje, soportes y

que confine totalmente al refuerzo a los

contravientos, sean capaces de resistir todas

elementos embebidos, llene las esquinas de los

las cargas verticales y horizontales que le son

moldes y se eliminen las bolsas de aire que

aplicadas, en tanto que la estructura de

puedan provocar la presencia de huecos o de

concreto no sea capaz de soportarlas por sí

planos débiles.

sola.

11

Antes de la colocación del concreto, los moldes

Elaborar los planos con las adecuaciones

se

su

realizadas al proyecto ejecutivo durante

alineamiento y la posición adecuada del

la construcción o rehabilitación del

refuerzo.

tanque, además de la documentación

inspeccionarán

para

verificar

fotográfica según los avances de la Los moldes y puntales de la cimbra que

construcción.

soporten el peso del concreto de las vigas,

Suspender

losas, muros y otros elementos estructurales

la

resistencia

cuando

las

consideradas en el proyecto ejecutivo,

mantenerse en su sitio hasta que el concreto alcanzado

trabajos

condiciones del sitio difieran de las

que formen parte de los depósitos, deberán haya

los

hasta que se implementen los cambios

mínima

necesarios en el diseño y construcción.

especificada en los contratos de obra o por la

Mantener un cuerpo de personal técnico

Dirección de la misma.

de supervisión y diseño, que lleven a

El Instituto Mexicano del cemento y el

cabo la inspección y aceptación de las

concreto (IMCYC), ha producido excelentes

diferentes etapas de trabajo.

publicaciones

la

Realizar la inspección durante el primer

construcción de tanques, mismas que puede

llenado del tanque para verificar la

ser conveniente consultarlas. Ejemplo: Diseño

estanquidad y seguridad estructural.

de

aplicación

para

y control de mezclas de concreto, Aditivos

5.14 Planos de concreto reforzado

químicos y Guía para el diseño y construcción de cimbras.

En las Figuras del 5 a la 7, se muestran los planos de tanques de concreto reforzado con

5.13 Requisitos de seguridad

las dimensiones recomendadas para cada una

Para el control durante la construcción o

de las variables descritas en los Cuadros 1, 2 y

durante los trabajos de rehabilitación, se

3 enlistados posteriormente a cada figura

requiere llevar a cabo las siguientes acciones:

respectivamente; dichas propuestas han sido analizadas en su diseño estructural.

Mantener actualizada la bitácora de los trabajos, así como la documentación de respaldo.

12

Escalera

B'

Marco con tapa de Fo.Fo. de 97 kg Contramarco de 100 mm ( 4" )

Ventilación

 A

 A'  A la red de distribución  Fo.Go. 38mm 1 1/2" de Ø

Registro de 60x60cm

Llegada de la línea de Conducción Fo.Go. 1 1/2" diam.

T-1

Demasías

 Fo.Go. 51 mm

B

Figura 5. Tanque de concreto reforzado, planta general. Cuadro 1. Dimensiones en los elementos de un tanque de concreto reforzado (1a parte de 3). 3

Sección

Descripción

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  ) 30

50

70

80

100

120

140

160

180

200

Dimensiones (m) A

Longitud

5.00

8.00

7.00

8.00

7.50

8.00

8.00

9.20

10.00

10.00

B

Longitud interior

4.70

7.70

6.70

7.70

7.10

7.60

7.60

8.80

9.60

9.60

C

Ancho

3.00

3.20

5.00

5.00

6.50

6.00

7.00

7.00

9.00

10.00

D

Ancho interior

2.70

2.90

4.70

4.70

6.10

5.60

6.60

6.60

8.60

9.60

13

 Acceso a Inte rior 

Ventilación de Fo.Go. de 2" Ø

Muro de concreto f´c=200kg/cm2

Relleno con material producto de excavación Plantilla de concreto simple f´c = 100 kg/cm2 Losa de Piso

Figura 6. Tanque de concreto reforzado, corte A-A´. Cuadro 2. Dimensiones en los elementos de un tanque de concreto reforzado (2a parte de 3). 3

Sección

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  )

Descripción

30

50

70

80

100

120

140

160

180

200

Dimensiones (m) E

Altura

2.00

2.00

2.00

2.00

2.00

2.50

2.50

2.50

2.00

2.00

F

Ancho

3.00

3.20

5.00

5.00

6.50

6.00

7.00

7.00

9.00

10.00

G

Espesor Muros

0.15

0.15

0.15

0.15

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

H

Espesor Losa Inferior

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.20

0.20

I

Espesor Losa Superior

0.10

0.10

0.10

0.10

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

0.15

 Acceso a Interior 

Ventilación de Fo.Go. de 2" Ø

Muro de concreto f´c=200kg/cm2

Escalera Marina

Relleno con material producto de excavación Plantilla de concreto simple f´c = 100 kg/cm2 Losa de Piso

Figura 7. Tanque de concreto reforzado, corte B-B´.

14

Cuadro 3. Dimensiones en los elementos de un tanque de concreto reforzado (3a parte de 3). 3

Sección

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  )

Descripción

30

50

70

80

100

120

140

160

180

200

Dimensiones (m) J

Altura de Trabe

0.10

0.10

0.20

0.20

0.30

0.30

0.30

0.30

0.30

0.30

K

Ancho de Trabe

0.10

0.10

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

0.20

En el Cuadro 4 se dan las especificaciones

almacenamiento y que están normadas de

técnicas que debe cumplir la varilla para la

acuerdo a la norma oficial mexicana NMX-C-

construcción

407.

de

obras

de

tanque

de

Cuadro 4. Especificaciones técnicas de la varilla con la norma oficial mexicana NMX-C-407. Especificaciones Técnicas de la Varilla

En

No. varillas

Diámetro Nominal mm

Diámetro Nominal in

Perímetro mm

 Área 2 cm

Peso kg/m

Varillas 12 m  por tonelada

2

6.4

1/4"

20.1

0.32

0.251

-

2.5

7.9

5/16"

24.8

0.49

0.384

217

3

9.5

3/8"

29.8

0.71

0.557

150

4

12.7

1/2"

39.9

1.27

0.996

84

5

15.9

5/8"

50

1.99

1,560

53

6

19.1

3/4"

60

2.87

2,250

37

8

25.4

1"

79.8

5.07

3,975

21

la

construcción

de

tanques

de

para longitudes de anclaje, traslape, escuadras

almacenamiento hasta una capacidad de 200

y ganchos se muestran en el Cuadro 5.

3

m   de almacenamiento, las recomendaciones Cuadro 5. Longitudes de anclaje, traslape, escuadras y ganchos. Longitudes de anclaje, traslape, escuadras y ganchos Diámetro

No. varillas

cm

Traslape Lt= 40d

 Anclaje La= 20d

Escuadra Le= 16d

 pulg

2

1/4"

0.64

30

15

10

3

3/8"

0.95

40

20

15

4

1/2"

1.27

50

25

20

10

5

5/8"

1.59

60

30

25

13

6

3/4"

1.9

75

40

30

15

8

1"

2.54

100

50

40

20

15

Ganchos L= 8d

Para la distribución de acero en losas en tanques de concreto reforzado, en la Figura 8

Vars.# (c) @ (d) cm

se muestra un esquema con variables de las dimensiones largo y ancho de la losa, así como número y/o diámetro de las varillas al igual que la separación que debe existir entre cada una de ellas para su armado. Además, en los

Vars.# (a) @ (b) cm

Cuadros 6 y 7 se dan las recomendaciones para cada una de estas variables para tanques con capacidad

entre

los

30

y

200

m

3

de Figura 8. Armado de losas.

almacenamiento.

Cuadro 6. Distribución del acero en losas en tanques de concreto reforzado (1ª parte de 2). 3

Varillas

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  ) 50 70 80

30

Letra Descripción Pulgadas

   s    a    s    o    L

(a)

#

(b)

Separación

(c)

#

(d)

Separación

3/8 "

No.

Pulgadas

No.

Pulgadas

No.

Pulgadas

No.

Pulgadas

No.

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

30 cm 3/8"

100

30 cm 3.00

30 cm

3/8"

30 cm 3.00

30 cm

3/8"

30 cm 3.00

30 cm

3/8"

30 cm 3.00

3/8"

30 cm

3.00

30 cm

Cuadro 7. Distribución del acero en losas en tanques de concreto reforzado (2 ª parte de 2). 3

Varillas

   s    a    s    o    L

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  ) 120

140

160

180

200

Letra

Descripción

Pulgadas

No.

Pulgadas

No.

Pulgadas

No.

Pulgadas

No.

Pulgadas

No.

(a)

#

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

(b)

Separación

(c)

#

(d)

Separación

15 cm 4/8 " 15 cm

15 cm 4.00

4/8 "

15 cm 4.00

15 cm

4/8 "

15 cm 4.00

15 cm

4/8 " 15 cm

15 cm 4.00

4/8 "

4.00

15 cm

En la Figura 9 se muestra un esquema del

acuerdo a las diferentes capacidades de un

armado de trabes de tanques de concreto

tanque de almacenamiento que comprende de

reforzado, especificando las variables que

30 y 200 m , donde las cantidades para estos

intervienen en la distribución de acero de

conceptos se muestran en los Cuadros 8 y 9.

3

16

4 vars. # (e) Estribos # (f) @ (g) cm

Figura 9. Armado de trabe. Cuadro 8. Distribución del acero en trabes de tanques de concreto reforzado (1ª parte de 2). 3

Varillas

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  ) 30

50

70

80

100

Letra Descripción Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No.    s    e     b    a    r    T

(e)

#

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

(f)

#

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

3/8 "

3.00

(g)

Separación Piezas

30 cm

30 cm

30 cm

30 cm

30 cm

2

3.00

2.00

3.00

2.00

Cuadro 9. Distribución del acero en trabes de tanques de concreto reforzado (2ª parte de 2). 3

Varillas

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  ) 120

140

160

180

200

Letra Descripción Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No.    s    e     b    a    r    T

(e)

#

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

(f) (g)

#

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

4/8 "

4.00

Separación Piezas

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

15 cm

3.00

3.00

3.00

4.00

4.00

Para el armado de muros de tanques de

para el armado del muro. En acorde al armado

concreto reforzado, en la Figura 10 se muestra

de muros, en los Cuadros 10 y 11 se dan las

un esquema con variables de las dimensiones

recomendaciones para cada una de estas

largo y ancho del tanque, así como número y/o

variables aplicables a tanques con capacidad

diámetro de las varillas al igual que la

entre los 30 y 200 m  de almacenamiento.

3

separación debe existir entre cada una de ellas

17

Vars. # (j) @ (k) cm Vars. # (h) @ (i) cm Vars. # (h) @ (i) cm

4 vars. # (e) Estribos # (f) @ (g) cm

T-1 Vars. # (j) @ (k) cm

Vars. # (j) @ (k) cm

Vars. # (h) @ (i) cm

Figura 10. Armado de muros. Cuadro 10. Distribución del acero en muros de tanques de concreto reforzado (1ª parte de 2). 3

Varillas

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  ) 30

50

70

80

100

Letra Descripción Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No.    s    o    r    u    M

(h)

#

(i)

Separación

(j)

#

(k)

Separación

3/8"

3.00

30 cm 3/8"

3/8 "

3.00

30 cm 3.00

30 cm

3/8 "

3/8 "

3.00

30 cm 3.00

30 cm

3/8 "

3/8 "

3.00

30 cm 3.00

30 cm

3/8 "

3/8 "

3.00

30 cm 3.00

30 cm

3/8 "

3.00

30 cm

Cuadro 11. Distribución del acero en muros de tanques de concreto reforzado (2ª parte de 2). 3

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m )

Varillas

120 140 160 180 200 Letra Descripción Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No.    s    o    r    u    M

(h) (i) (j) (k)

# Separación # Separación

4/8 "

4.00

15 cm 4/8 " 15 cm

4/8 "

4.00

15 cm 4.00

4/8 "

4/8 "

4.00

15 cm 4.00

15 cm

18

4/8 " 15 cm

4/8 "

4.00

15 cm 4.00

4/8 " 15 cm

4/8 "

4.00

15 cm 4.00

4/8 " 15 cm

4.00

Con relación al armado de dalas en tanques de concreto reforzado, en la Figura 11 se muestra un esquema con variables de las dimensiones

 Anclaje = 40Ø

ancho y alto del tanque, así como el número

4 vars. # (l)

Vars. # (j) @ (k) cm 4 vars. # (l)

y/o diámetro de las varillas al igual que la separación que debe existir entre cada una de ellas para el armado del muro, así como la

Vars. # (a) @ (c) cm

especificación del armado de la dala con sus respectivo número y/o diámetro de las varillas. En acorde al armado de las dalas, en los

Vars. # (d) @ (e) cm

Cuadros 12 y 13 se dan las recomendaciones de distribución de acero para cada una de estas

Vars. # (h) @ (i) cm

variables aplicables a tanques con capacidad

Vars. # (h) @ (i) cm 4 vars. # (l)

3

entre los 30 y 200 m  de almacenamiento. 4 vars. # (l)

 Anclaje = 40Ø

Figura 11. Armado de muros y dalas . Cuadro 12. Distribución del acero en dalas de tanques de concreto reforzado (1ª parte de 2). Varillas

   a     l    a    D

Letra (l)

30 Descripción Pulgadas # Separación

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m 3 ) 50 70 80 100 No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No.

3/8" 3.00 0.10

3/8 " 3.00 0.10

3/8 " 3.00 0.10

3/8 " 3.00 0.10

3/8 " 3.00 0.15

2209.4268

2818.71984

Acero Utilizado (Kg) 763.39078

954.49748

1241.29678

Cuadro 13. Distribución del acero en dalas de tanques de concreto reforzado (2ª pa rte de 2). 3

Varillas    a     l    a    D

Letra (l)

Descripción

120 Pulgadas No.

# Separación

4/8 " 4.00 0.15

CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (m  ) 140 160 180 Pulgadas No. Pulgadas No. Pulgadas No. 4/8 " 4.00 0.15

4/8 " 4.00 0.15

200 Pulgadas No.

4/8 " 4.00 0.15

4/8 " 4.00 0.15

4301.76384

4718.09184

Acero Utilizado (Kg) 2989.2948

3379.7268

19

3611.1972

6. TANQUE DE MAMPOSTERÍA

corrosiva para disminuir su oxidación y la contaminación del agua.

Durante la construcción de un tanque de

6.2 Escaleras marinas

mampostería, se deberá verificar que el nivel de la iniciación de descarga del dispositivo de

El contratista o el ejecutor de la obra,

desfogue, corresponda exactamente con el

instalarán a las líneas y niveles señalados por el

nivel de agua máxima señalada por el proyecto

proyecto

para el tanque correspondiente.

las

escaleras

marinas

y

otros

elementos que permitan y faciliten el acceso al

Todos los tanques de mampostería para

interior del tanque. Así mismo, las escaleras se

regularización de agua potable, deberán estar

someterán a un paso de pintura anticorrosiva

dotados de dispositivos que aseguren una

al igual que los demás dispositivos de acero

efectiva ventilación a sus interiores.

que estén en contacto con el agua.

6.3 Caja de válvulas

Cuando el techo del tanque este formado por una losa llevando en su parte inferior una

Todos los tanques de mampostería, deberán

retícula de trabes, cuando menos deberá

incluir una caja de válvulas necesarias y

instalarse un dispositivo de ventilación para

suficientes para poder aislar el tanque, tanto

cada retícula comprendida por las trabes de la losa,

a

fin

de

garantizar

una

de la línea alimentadora de conducción como

correcta

de las líneas correspondientes a la red de

ventilación.

distribución, para poder vaciar el tanque a

Los dispositivos de ventilación deberán de

voluntad para fines de inspección y limpieza.

estar formados por tubos y piezas especiales

En la caja de válvulas, quedarán instaladas

de fierro fundido u otro material resistente a la

tanto las válvulas como todas las piezas

corrosión, debiendo quedar instalados en

especiales necesarias y suficientes para las

forma tal que impidan en forma efectiva la

conexiones requeridas. La caja de válvulas

entrada al interior del tanque, de basura,

deberá estar dotada de los dispositivos

tierra, animales, etc.

necesarios y suficientes para que se puedan manipular sin contratiempos las válvulas

6.1 Registros y tapas

correspondientes.

Los registros y sus tapas de los tanques de

6.4 Requisitos sanitarios

mampostería, quedarán instalados a las líneas Un tanque deberá:

y niveles señalados por el proyecto y serán de los materiales señalados en el mismo. Se

Estar cerrado para evitar la entrada de

recomienda que las tapas sean de acero y se

contaminación.

les coloque un primario de pintura anti-

20

No dejar entrar la luz para evitar el

complementarias para la construcción de

crecimiento de algas.

estructuras de mampostería (DDF-NT, 1995).

Tener sistema de limpieza.

6.7 Materiales

Estar provisto de escotilla de visitas para inspección de mantenimiento, operación

Piedra: La piedra puede ser canto rodado

y de limpieza.

o material de cantera labrada o no labrada. La piedra debe ser dura, sana,

6.5 Estructuras de mampostería

libre

de

grietas

u

otros

defectos

Las estructuras de mampostería, son las

estructurales que tiendan a reducir su

formadas por piedras labradas o no labradas

resistencia

unidas con mortero, que se utilizan para

superficies de las piedras deben estar

construir

o

exentas de tierra, arcilla o cualquier

distribución de agua y otros trabajos como

materia extraña que pueda obstaculizar

cajas y cabezales de alcantarillas, muros de

la buena adherencia del mortero. Las

protección y retención, pilas y estribos de

piedras pueden ser de forma cualquiera y

puentes. En sí, son estructuras indispensables

sus dimensiones pueden variar entre 10 y

cuya misión es satisfacer múltiples necesidades

20 centímetros (chicas) y entre 20 y 30

en nuestro medio rural.

centímetros (grandes). Las piedras deben

tanques

de

almacenamiento

a

la

intemperie.

Las

tener un peso específico mínimo de 1.39 Las cotas de cimentación, las dimensiones,

g /cm .

tipos

y

formas

mampostería

de

de

las

piedra,

3

estructuras

de

Mortero: El mortero debe estar formado

deben

las

por una parte de cemento (normal) y tres

ser

indicadas en los planos. El tipo y forma a

partes de agregados finos (arenas).

colocar en cada caso, debe ser determinado en

6.8 Requisitos de construcción

el campo por el Prestador de Servicios Profesionales o el supervisor del proyecto.

Las superficies de las piedras se deben

6.6 Especificaciones técnicas

humedecer antes de colocarlas, para quitar la tierra, arcilla o cualquier materia extraña;

En lo que se refiere al diseño estructural, los

deben ser rechazadas las piedras cuyos

procedimientos

construcción,

defectos no se pueden remover por medio de

recomendaciones sobre los materiales a usar,

agua y cepillo. Las piedras limpias se deben ir

calidad y resistencia de los mismos, están

colocando cuidadosamente en su lugar, de tal

basadas en las especificaciones dadas por el

manera de formar en lo posible hiladas

reglamento de las Normas Mexicanas NMX-C-

regulares. Las separaciones entre piedra y

36,

piedra deberán estar comprendidas entre 1.5 y

37,314

de

y

las

Normas

Técnicas

3.0 cm.

21

Se deben colocar las piedras de mayores

consistencia, que se pueda manejar y extender

dimensiones en la base o parte inferior y una

fácilmente en las superficies de las uniones. Si

selección de ellas en las esquinas, de cualquier

no se usa mezcladora para la elaboración del

estructura. Incluyendo la primera hilada, las

mortero, el cemento y agregados fino, se

piedras se deben colocar de tal manera que las

deben mezclar en seco en un recipiente sin

caras de mayores dimensiones queden en un

fugas, hasta que la mezcla tenga un color

plano horizontal. Los lechos de cada hilada y la

uniforme, después de lo cual se le agregará el

nivelación de sus uniones, se deben llenar y

agua

conformar totalmente con mortero.

consistencia deseada. El mortero se debe

para

producir

el

mortero

de

la

preparar en cantidades necesarias para uso Cuando

las

piedras

sean

de

origen

inmediato, siendo 30 minutos el máximo de

sedimentario, se deben colocar de manera que

tiempo para emplearlo y en ningún caso se

los planos de estratificación queden en lo

debe

posible normales a la dirección de los

mortero. Las separaciones entre piedra y

esfuerzos. Excepto en las superficies visibles,

piedra que den espacios mayores de las

cada piedra debe ir completamente recubierta

dimensiones indicadas anteriormente, deben

por el mortero.

ser llenadas con fragmentos o astillas de piedra

permitir

el

retemple

(reavive)

del

y mortero; no se permiten porciones vacías en

Las piedras se deben manipular en tal forma,

ninguna de las partes de las estructuras de

que no golpeen a las ya colocadas para que no

mampostería de piedra.

alteren su posición. Se debe usar el equipo adecuado para la colocación de las piedras

Inmediatamente después de la colocación de la

grandes que no puedan ser manejadas por

mampostería, todas las superficies visibles de

medios manuales. No se debe permitir rodar o

las piedras se deben limpiar de las manchas de

dar vueltas a las piedras sobre el muro, ni

mortero y mantenerse limpias hasta que la

golpearlas o martillarlas una vez colocadas. Si

obra esté terminada.

una piedra se afloja después de que el mortero haya alcanzado el fraguado inicial, se debe

La mampostería se debe mantener húmeda

remover la piedra y el mortero circundante y

durante 3 días después de haber sido

colocarlos de nuevo.

terminada. No se debe aplicar ninguna carga exterior sobre o contra la mampostería de

6.9 Elaboración y colocación de mortero

piedra terminada, por lo menos durante 14 días después de haber terminado el trabajo.

El mortero se debe preparar en la proporción y

Las superficies y las uniones de las piedras de

con los materiales como se indica en los

las estructuras de mampostería de piedra, no

planos, con agua limpia exenta de sales

se deben repellar si los planos no indican lo

perjudiciales al cemento, y en la cantidad

contrario.

necesaria para formar un mortero de tal

22

6.10 Curado y protección mampostería

de

la

superior para tanques de mampostería para diferentes volúmenes de almacenamiento, siendo las demás medidas constantes.

Toda obra de concreto debe protegerse debidamente,

a

efecto

de

prevenir

Cuadro 14. Dimensiones para tanques tipo de 3 mampostería con capacidad entre 10 a 100 m .

la

evaporación del agua durante el proceso de

DIMENSIONES VARIABLES (m) CAPACIDAD N L

fraguado, por lo menos durante un período de 7

días

ininterrumpidos

a

partir

de

la

3

10 m 3 20 m 3 30 m 3 40 m 3 50 m 3 60 m 3 70 m 3 80 m 3 90 m 3 100 m

finalización de la fundición.

6.11 Tanques de mampostería tipo La propuesta de diseño de tanques de mampostería que se presenta esta basada en la experiencia de otros que ya han sido construidos, quedando a la consideración del proyectista hacer los ajustes necesarios para su

2.10 2.90 3.60 4.10 4.60 7.00 7.70 8.20 8.70 9.10

2.10 2.90 3.60 4.10 4.60 3.00 3.80 4.10 4.30 4.80

En los Cuadros 15 y 16 se presentan las

correcta ejecución.

cantidades de obra correspondientes a cada tanque.

En el Cuadro 14 se presenta las medidas de las

2

dimensiones, largo “N” y ancho “L” de la losa 3

Cuadro 15. Cantidades de obra para tanques de mampostería con capacidad de 10 a 50 m . Concepto Despalme Excavación 2 Plantilla f'c = 100 kg/cm 2 Losa Piso f'c = 150 kg/cm 2 Losa Cubierta f'c = 200kg/cm 2 Acero de refuerzo f's = 1265 kg/cm Mampostería de piedra de 3a Cimbra Aplanados Interiores Tapa registro en la cubierta Ventilación Demasías Limpieza Escalera marina Junta de cloruro polivinilo Gusaneo

CANTIDADES DE OBRA 3 3 Unidad 10 m 20 m 3

m  3 m  3 m  3 m  3 m  kg 3 m   2 m  2 m   PZA PZA PZA PZA PZA m 2 m

62 32 1.8 0.9 1.4 140 51 12 23 1 1 2 1 1 24

23

75 45 2.1 1.5 1.7 219 64 17 31 1 1 2 1 1 58 67.55

30 m

3

88 53 2.8 2.1 2.7 300 74 23 39 1 2 2 1 1 84 76.27

3

3

40 m

50 m

97 58 3.1 2.6 3.2 366 81 29 44 1 2 2 1 1 104 92.58

107 64 3.6 3.4 3.9 522 89 34 49 1 2 2 1 1 124 88.56

3

Cuadro 16. Cantidades de obra en tanques de mampostería con capacidad de 60 a 100 m . Cantidades de Obra Concepto Despalme

70 m

2

1220

13.2

14.2

14.9

15.8

3

74

79

85

90

95

3

6.1

6.6

7.1

7.5

7.8

m

3

3.4

4

4.4

4.7

5.2

m

3

4.8

5

5.6

6

6.6

kg

m

Excavación Plantilla f'c=100 kg/cm

3

Unidad

60 m

m  2

Losa piso f'c=150 kg/cm

m  2

Loca cubierta f'c=200kg/cm

2

Acero de refuerzo f's=1255 kg/cm Mampostería de piedra de 3a

2

m

3

80 m

3

90 m

3

3

100 m

573

637

731

763

901

3

93

102

109

115

121

2

45

51

57

62

69

2

Cimbra

m 

Aplanados de interiores

m  

64

69

74

78

82

Tapa de registro en la cubierta

pza

1

1

1

1

1

Escala marina

pza

1

1

1

1

1

Junta cloruro P.V.C

m

17

17

19

20

21

Ventilación

pza

2

2

2

2

2

Demasías

pza

2

2

2

2

2

Limpieza

pza

1

1

1

1

1

Gusaneo

m

99.27

105.25

110.98

115.78

120.56

2

6.12 Planos de tanques de mampostería

para diferentes volúmenes de almacenamiento 3

(10 a 100 m ) donde se incluyen medidas En las Figuras 12 y 13 se presenta las vistas en

constantes y variables de sus dimensiones.

planta y perfil de un tanque de mampostería

24

4 VARS. G

Caja de tipo de acuerdo al diámetro de la válvula

1er. COLADO 2 VARS. G

2o. COLADO 2 VARS. G

 A

Registro de cubierta

 A'

2 VARS. H VARS. B 2 VARS. H VARS. A

Caja tipo deacuerdo al diámetro de la válvula

4 VARS. G

Figura 12. Tanque de mampostería, vista en planta.

 Aplanado Mo rtero Cemento:Arena 1:3 Caja de tipo de acuerdo al diámetro de la válvula

Escalera Marina Chaflán Cemento Pulido Relleno Asfáltico Junta de Dilatación

Pendiente 3%

VARS. B

VARS. K

Demasías

Salida a la Red VARS. A

 Alimentación

Chaflán

VARS. E Limpieza

Plantilla de Concreto F'C = 90 kg/cm2

Figura 13. Tanque de mampostería corte A-A.

25

En los Cuadros del 17 al 20 se presenta la lista

para tanques de mampostería de entre 10 a 50

de tipo de varillas, diámetro, las dimensiones y

m  de almacenamiento.

3

cantidad de kilos de acero en la losa superior, 3

Cuadro 17. Lista de varillas para tanques de mampostería con capacidad de 10 y 20 m .  .    T    N    A    C

VARS. TIPO A B C D E2 E1 E F F1 F2 F3 G H I I1 J J1 J2 K

CAPACIDAD 10 m3 DIMENSIONES LONG. TOTAL a b c

S

PESO kg 33 3 3 15 10 3 3 9 1

3 3 3 3 3 3 3 3 3

21 3 4 8 5 4 2 14 3

254 174 94 314 314 119 192 89 44

280 200 120 340 340 145 220 115 70

20 20 20 25 50 50 50 50 50

3 3 3 2 3 3 3 3 3

1 12 4 44 2 7 2 1 5

108 224 224 17 54 126 25 100 54

134 250 300 62 272 344 147 222 222

1

7 54 89 89 89 12

20.5 7 12 89

44

1 17 7 20 9 25 3 50 14 50 2 50 1 20 6 TOTAL =140 kg

 .    T    N    A    C

VARS. TIPO A B C D E E1 E2 F F1 F2 F3 G H I I1 J J1 J2 K

CAPACIDAD 20 m3 DIMENSIONES LONG. TOTAL a b c

3 3 3 3 3 3 3 3 3

31 3 4 8 9 4 2 22 3

334 254 134 394 394

3 3 3 2 3 3 3 3 3

1 12 4 60 2 8 2 1 5

PESO kg

S

274 119 44

360 280 160 420 420 185 300 145 70

20 20 20 25 50 50 50 50 50

108 304 304 17 54 146 35 146 54

134 330 230 82 272 424 187 298 227

1 22 9 20 12 25 3 50 19 50 2 50 2 20 6 TOTAL = 219 kg

7 54 119 119 119 12

20.5 7 12 119

44

68 5 4 19 21 4 3 18 1

3

Cuadro 18. Lista de varillas para tanques de mampostería con capacidad de 30 y 40 m .  .    T    N    A    C

VARS. TIPO A B C D E E1 E2 F F1 F2 F3 G H I I1 J J1 J2 K

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3

39 3 4 8 12 4 2 30 3 2 1 12 4 72 2 12 2 1 5

CAPACIDAD 30 m3 DIMENSIONES LONG. TOTAL a b c 404 324 169 464 464 194 344 147 44 55 108 374 374 17 54 160 42 160 54

17 54 147 147 147 2

20.5 7 12 147 27 44

430 350 195 490 490 220 370 173 70 81 134 400 450 82 272 494 22 374 227

S 20 20 20 25 50 50 50 50 50 50

20 25 50 50 50 20

 .    T    N    A    C

VARS. TIPO

PESO kg 95 6 4 22 33 5 4 29 1 1 1 27 10 15 3 34 3 2 6

A B C D E E1 E2 F F1 F2 F3 G H I I1 J J1 J2 K

TOTAL = 301 kg

26

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3

43 3 4 8 15 4 2 30 3 2 1 12 4 84 2 15 2 1 5

CAPACIDAD 40 m3 DIMENSIONES LONG. TOTAL a b c 454 374 194 314 514 219 394 167 44 55 108 424 424 17 54 170 47 170 54

7 54 167 167 167 12

20.5 7 12 167 47 44

480 400 220 540 540 245 420 193 70 81 134 450 500 82 272 544 247 424 227

S 20 20 20 44 44 50 50 44 50 50

20 25 44 44 44 20

PESO kg 117 7 7 48 48 6 5 33 1 1 1 31 11 17 3 46 2 1 6

TOTAL = 366 kg

3

Cuadro 19. Lista de varillas para tanques de mampostería con capacidad de 50 m . VARS. TIPO

 .    T    N    A    C

CAPACIDAD 50 m3 DIMENSIONES LONG. TOTAL a b c

S

PESO kg

A

3

49

504

550

20

147

B

3

3

424

450

20

8

C

3

4

219

245

20

6

D

3

8

564

590

25

27

E

3

16

564

590

50

53

E1

3

4

244

270

50

8

E2

3

2

444

470

50

5

F

3

108

100

214

125

131

F1

3

5

44

70

50

1

F2

3

4

76

102

50

1

F3

3

1

198

134

1

G

3

12

474

500

34

H

3

4

474

20.5

550

12

I

3

92

17

7

82

I1

3

2

54

54

12

272

25

3

J

3

16

178

188

188

594

50

54

J1

3

2

51

188

272

50

3

J2

3

1

178

188

68

474

50

3

K

3

5

54

12

44

227

20

6

7

20

Croquis a

a

a

b

b

b

4  5   °  

19

c b

b

c

TOTAL = 522 kg 3

Cuadro 20. Lista de varillas para tanques de mampostería con capacidad de 80 m . VARS. TIPO A A1 B B1 C C1 D D1 D2 D4 D5 D6 D7 E E1 E2 F F1 G G1 G2 H H1 I

3 3 43 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 7 3 3 3

 .    T    N    A    C

21 3 3 4 4 4 4 10 6 2 2 5 2 9 20 2 4 8 4 2 2 18 3 28

CAPACIDAD 80 m3 DIMENSIONES LONG. TOTAL a b c

20.5 7 12 89

205 205 535 262 262 162

164 164

44

890 810 480 220 540 950 950 190 288 830 70 70 70 540 188 245 450 860 500 500 594 958 838 544

Croquis

PESO kg

S 20 20 20 20 25 25 85 80 80 80 80 80 80 92 92

106 14 117 3 12 22 22 11 10 9 1 2 1 28 21 3 10 39 11 6 37 98 14 86

20 20 23

27

a 45

b

c

b

a

VARS. TIPO I1 J J1 J2 K

3 2 3 3 3

 .    T    N    A    C

4 124 21 2 5

CAPACIDAD 80 m3 DIMENSIONES LONG. TOTAL a b c 162 7 11 54 12

247 82 117 272 227

7 11 12 44

S

PESO kg

46 20 20 25 20

6 25 6 3 6

Croquis

a b 45

c

TOTAL = 731 kg

En la Figura 14 se presenta las medidas del

de mampostería con capacidad de 10, 20, 30,

armado de losa superior, aplicables en tanques

40 y 50 m .

 A

3

C

B

4 Vars. F1

Vars. J1

1 1er. Colado 2 Vars. G

2o. Colado 2 Vars. G

Vars. G1 y G2

Registro de Cubierta

Pendiente 3% Vars. B

 A

 Alimentación

 A'

Limpieza 2 VARS. F Vars. A Junta de Polivinilo

Demasías

2 4 Vars. F1

Figura 14. Armado de losa superior en tanques de mampostería, planta elevación 2.90.

En los Cuadros 21 y 22, se presenta la lista

describen las dimensiones de las varillas en

ganchos

centímetros para tanques con capacidad de 10,

y

conexiones

en

tanque

de

mampostería con capacidad entre 10 a 100 m

3

3

20, 30, 40 y 50 m .

de almacenamiento y en el Cuadro 23 se

28

3

Cuadro 21. Ganchos y conexiones en el armado de tanques de mampostería con capacidad de 10, 2 0, 30, 40 y 50 m . Ganchos Ф 

a

2 3

b

3.8 5.7

c

10 13

Conexiones Demasías

Capacidad 3

7 8

10 m 3 20 m 3 30 m 3 40 m 3 50 m

Registro

A

Limpieza

2 Tubos de 3" 2 Tubos de 3" 2 Tubos de 4" 2 Tubos de 4" 2 Tubos de 4"

B

1 Tubo de 3" 1 Tubo de 3" 1 Tubo de 4" 1 Tubo de 4" 1 Tubo de 4"

Tabla de Registro Exterior Soleras Armado en ambos Marco Marco sentidos

No. de ancla

1

60 70 2" x 1/8

2" x 1/8

1/4" a/c

10 8

2

60 70 2" x 1/8

2" x 1/8

1/4" a/c

10 8

Cuadro 22. Ganchos y conexiones en tanques de mampostería con capacidad de 60, 70, 80, 9 0 y 100 m 3. Ganchos Ф

a

b

c

2 3 6 7 8

3.8 5.7 11.4 13.4 15.2

10 13 22 25 28

7 8 11 12 13

b

Capacidad

2 Tubos de 3"

1 Tubo de 3"

3

2 Tubos de 3"

1 Tubo de 3"

3

2 Tubos de 4"

1 Tubo de 4"

3

2 Tubos de 4"

1 Tubo de 4"

2 Tubos de 4"

1 Tubo de 4"

70 m 80 m

90 m

3

c

100 m

Cuadro 23. Dimensiones para tanques de 3 mampostería con capacidad de 10, 20, 30, 40 y 50 m . 10

Capacidad ( m3 ) 20 30 40

50

a

225

320

390

450

500

b

30

30

30

30

30

c

255

350

420

480

530

d

15

15

15

15

15

e

215

215

215

215

215

f

30

30

30

30

30

g

210

210

210

210

210

h

50

50

50

50

50

i

245

245

245

245

245

 j

15

15

15

15

15

k

30

30

30

30

30

Limpieza

3

60 m

a

Dimensiones (cm)

Conexiones Demasías

29

10

Capacidad ( m3 ) 20 30 40

50

l

215

215

215

215

215

m

25

25

25

25

25

n

190

190

190

190

190

o p

70 15

70 15

70 15

70 15

70 15

q

60

60

60

60

60

r s

20 65

20 65

20 65

20 65

20 65

t

145

145

145

145

145

u

100

100

100

100

100

Dimensiones (cm)

En las Figuras de la 15 a la 19, se presentan los

y

del

registro

en

la

losa

de

cubierta

detalles del armado de la losa superior, de la

respectivamente en tanques de mampostería.

 junta de polivinilo, ventilación, escalera marina

VARS. D. VARS. I.

DALA DE 15 X 25

VARS. E.

VARS. JF.

VARS. F.

VARS. J.

VARS. I.

VARS. JF.

VARS. D.

DALA DE 15 X 25

VARS. H.

VARS. H.

Figura 15. Detalle de armado de la losa corte C-C´ en tanques de mampostería.  Ángulo de 4.8X38 m m ( 3/16"x1 1/2" ) Muro de Mampostería

 Anclaje a Muro

 Aplanado con Mortero de C emento  Arena 1:3 y 2 cm. de espes or  Detalle 2 Relleno asfáltico VARS. B

Tubo de 16 mm (5/8")Ø, con 40 cm de especiamiento entre escalones

PERFIL

VARS. B

Figura 166. Detalle junta de polivinilo en tanques de mampostería.

Figura 18. Detalle de escalera marina en tanques de mampostería.

Ángulo de 2" x 2"

Tela de Alambre para mosquitero Niple de cuerda corrida

Losa de cubierta

Anclas de 3/8 " Losa de Concreto

Escalera Marina

Figura 19. Detalle de registro en losa de cubierta en tanques de mampostería.

Figura 177. Detalle de ventilación en tanques de mampostería.

30

7. BIBLIOGRAFÍA

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