Ingeniera Sanitaria I[Escribir texto]Tubera de Concreto

Es tan grande y antigua la historia de los tubos de concreto como el imperio romano, en donde se dieron los primeros pasos a la construccin de acueductos (la cloaca mxima) alrededor del ao 800 antes de Cristo. Construidos principalmente de piedra y cemento natural, eran sencillos pero funcionales. Tambin existieron drenajes en Babilonia, Jerusaln, y Paris, ciudades en donde los olores eran extremadamente insoportables. El siglo XIX trajo un periodo de consolidacin poltica y propagacin industrial. Tres reas de expansin provocaron el inicio de la industria de los tubos de concreto: Requerimientos de salud pblica para el agua y el tratamiento de las aguas residuales. Transportacin Necesidades agrcolas para irrigacin y drenaje.El crecimiento de la industria fue en mayor medida influenciado por desarrollos tcnicos y de mercado relacionados. El diseo moderno y la construccin de drenajes, as como el diseo y la produccin de tubos de concreto evolucionaron a travs de: Desarrollos de teoras hidrulicas e hidrolgicas. Conceptos para las cargas en los tubos (pruebas de resistencia) Estndares para los materiales y pruebas.

El siglo veinte trajo nueva tecnologa, nuevos estndares, y una continua tasa de crecimiento en la industria de los tubos de concreto. La necesidad de mejorar la calidad y las capacidades de produccin se reconoci el 23 de Enero de 1907 con la creacin de la Interstate Cement Tile Manufactures Association, misma que en 1914 cambiara su nombre a American Concrete Pipe Association, ACPA . En ese mismo ao se empezaban a escribir las primeras especificaciones sobre tubos de concreto con el fin de lograr producciones homogneas de calidad. Eventos tales como la gran depresin de los Estados Unidos de Norte Amrica, la segunda Guerra Mundial, la era Automotriz, y la era Ambiental influenciaron enormemente en la construccin de obras pblicas que llevaron a la cima a la industria de la tubera de concreto con producciones a inicios de los aos 70, de hasta ms de 10 millones de toneladas al ao tan solo en los Estados Unidos.Mientras la mayor parte de los avances tecnolgicos se dieron antes de 1930, a principios de los aos 50 el junteo de los tubos cambio de su forma tpica utilizando mortero, al uso de juntas flexibles (tuberas de concreto con junta hermtica.). En la actualidad la industria del Tubo de Concreto se ha reinventado a s misma para adaptarse a las necesidades del mercado y desarrollar productos cada vez mejores e innovadores siempre cuidando y manejando nuestra principal fuente de vida, el agua, al mismo tiempo que brinda seguridad y confiabilidad a la poblacin.

Saneamiento por gravedad Saneamiento a baja presin Drenaje Riego Abastecimiento a baja presin Usos industriales especficos Conduccin de instalaciones (Galeras de servicio) Tuberas hincadas

Tubera de Concreto Simple: La tubera de concreto simple se fabrica con concreto de la ms alta calidad, debido a que no lleva ningn tipo de acero por tal motivo se le denomina concreto simple. Los dimetros que se fabrican son desde 15 centmetros hasta 61 centmetros de dimetro.Tubera de Concreto Reforzado: La tubera de concreto reforzado: Son tuberas construidas a base de concreto armado y que estn provistos de un sistema de junteo para formar las condiciones satisfactoriaspara unatubera contina.Caractersticas Las propiedades del tubo de concreto reforzado no se ven afectadas por temperaturas ambientales. El tubo de concreto durar y tendr un buen desempeo durante 70 aos o ms. Durables se vuelven ms resistentes con la edad. Los tubos para alcantarillas deben ser lisos en su interior para permitir el flujo con la menor perdida de carga y para reducir el depsito de slidos, deben ser impermeables y resistentes a los cidos y qumicos. Los tubos pueden fabricarse segn la demanda especfica de uso, pudiendo atender situaciones excepcionales de: sobrecargas fijas, sobrecargas mviles y agresividad del terreno y de los efluentes.

Espigo - Campana

Espigo Liso

Instalacin: El ritmo de la instalacin depende ms de la excavacin que de la colocacin del tubo. Si bien el tubo de concreto es ms pesado que el de otros materiales, ambos requieren maquinaria especializada para su instalacin cuando se trata de los dimetros ms comunes.

Durabilidad: Teniendo en cuenta la conformacin estructural del tubo y su exposicin hidrulica, se ha demostrado que la tubera de concreto tiene una vida til de 100 aos, dos veces ms que otros materiales.

Costo/beneficio: Por el costo de los elementos, la instalacin y la vida til del tubo de concreto, es sin lugar a dudas la mejor alternativa. Al no estar relacionado con la industria petroqumica, el costo del tubo de concreto es ms bajo y se mantiene estable.

Calidad acreditada El concreto es uno de los materiales de construccin ms estudiados y analizados, ya que sus componentes - y su funcionamiento en conjunto- puede ser medido con precisin. Las pruebas de hermeticidad y resistencia del tubo de concreto son fciles de aplicar ya sea previo a la instalacin o en campo. De existir alguna falla, sta se puede corregir permanentemente. En cambio, existe otra tubera que no aplica ninguna prueba post instalacin, lo cual no permite conocer su funcionamiento in situ.

Ecolgico El tubo de concreto es, desde su fabricacin, un producto que protege a la ecologa. No emite desechos txicos en su fabricacin o durante su funcionamiento, adems de ser biodegradable. Otros, por el contrario, provienen de la contaminante industria petrolera, emiten desechos txicos en su fabricacin, no son biodegradables y son altamente contaminantes cuando se llegan a quemar.

Seguridad El tubo de concreto no es inflamable y resiste las altas temperaturas. Eso es importante porque la tubera de concreto garantiza un drenaje seguro ante posibles incendios urbanos, rurales o forestales o fuegos dentro del mismo. Adems, ante el cambio de temperatura, la firmeza del tubo de concreto no ocasiona impacto en la rigidez de las paredes, separacin de las juntas, o deformaciones internas.

Reparacin En el remoto caso de alguna falla en el cuerpo del tubo de concreto, ste puede ser sellado sin problema. Otros tubos, en cambio, por su misma saturacin en la estructura molecular, no permiten la adherencia y obligan al reemplazo del tubo, a veces ocasionando una reinstalacin total.

Se requiere un cuidado extremo de las condiciones de fabricacin para poder obtener tubos de la misma longitud. En las prensas de rango hasta D 1.520 mm., al extraerse el tubo fresco directamente de la mquina sin la camisa o molde exterior, pueden producirse deformaciones en el proceso de transporte interno previo a su fraguado. Fragilidad.- Los tubos requieren cuidados adicionales durante su transporte e instalacin. Capacidad de conduccin.- La tubera de concreto presenta un coeficiente de rugosidad alto, lo que la hace menos eficiente hidrulicamente.

1. Preparacin de la zanja Realizar el corte del terreno de manera segura, tomando en cuenta el tipo de suelo, la profundidad de la excavacin y el ademe Correspondiente. En el caso de terrenos arcillosos o margosos de fcil meteorizacin, si fuese absolutamente imprescindible efectuar en ms tiempo la apertura de las zanjas, se deber dejar sin excavar unos veinte centmetros sobre la rasante, para realizar su acabado en el momento de la instalacin de la tubera.Se debe excavar hasta la lnea de la rasante siempre que el terreno sea uniforme; si quedan al descubierto elementos rgidos tales como piedras, rocas, etc., ser necesario excavar por debajo de la rasante para efectuar un relleno posterior, manteniendo la capacidad portante del terreno. De ser preciso efectuar voladuras para las excavaciones, en general en poblaciones, se adoptarn precauciones para la proteccin de personas o propiedades, siempre de acuerdo con la legislacin vigente. Nivelar y compactar el fondo de la zanja. El material procedente de la excavacin se apila lo suficientemente alejado del borde de las zanjas para evitar el desmoronamiento de stas o que los desprendimientos puedan poner en peligro a los trabajadores. Se recomienda ubicarlo a una distancia del borde de la mitad de la profundidad de la zanja, 2m para zanjas no ademadas y 0.9m para zanjas adems, El material extrado se usa frecuentemente para el posterior relleno, por lo que es conveniente acopiarlo a lo largo de la zanja a una distancia adecuada de uno de sus bordes. Construir la capa de apoyo, de manera que el material quede lo ms suelto posible, se debe proveer un espacio para alojar la campana.

2. Colocacin del tuboa. Limpiar los extremos de los elementos Eliminar cualquier suciedad o materia extraa en la campana o en la "espiga", pueden impedir a la junta de goma cumplir su funcin.

La suciedad obstaculiza la correcta unin

b. Lubricar la campana y el empaque Si no se lubrica bien la campana, puede ocurrir que la junta de goma se pegue, causando algunas veces el resquebrajamiento de la campana o que el empaque quede ubicado fuera de su posicin.

Lubricar campana y espiga, el empaque se lubrica solo cuando no es auto-lubricado

Rompimiento de campana o empaque por de lubricar.

c. Alinear la tubera Si la campana y la "espiga" no estn nivelados o no han sido cuidadosamente alineados, la junta de goma tiende a salirse causando un escape o el agrietamiento de la campana.

d. Colocacin de la tubera Usar una mquina para empujar y conectar tubos o para colocarlos en el suelo, puede ejercer demasiada presin ocasionando la rotura o agrietamiento. Para dimetros menores el empuje de la tubera puede realizarse de manera manual, colocando un soporte de madera que reparte la fuerza de empuje en varios puntos de la circunferencia. En el caso de dimetros mayores, se entraba una pieza de madera uno o dos tubos hacia atrs en la lnea de tubera ya instalada, se une a esa pieza un cable de acero con un tecle para ajustar la posicin del tubo.

Colocacin de tuberas dedimetros menores.

Colocacin de tuberas de dimetros mayores.e. Soportar correctamente la campana Cuando no se ha cavado bien el hueco para la campana, esta puede agrietarse o romperse. Tambin puede suceder que el tubo se rompa. SI (soporte en el cuerpo del tubo) NO (soporte sobre la campana del tubo)

f. Relleno de la zanja y Rellenar y compactar con medios ligeros hasta completar a la mitad del tubo. El material de relleno no debe tener presencia de escombros o material orgnico. Realizar el relleno lateral alternando, para evitar desplazamientos del tubo.

Una columna de lquido movindose tiene inercia, que es proporcional a su peso y a su velocidad. Cuando el flujo se detiene rpidamente, por ejemplo al cerrar una vlvula, la inercia se convierte en un incremento de presin. Entre ms larga la lnea y ms alta la velocidad del lquido, mayor ser la sobrecarga de la presin. Estas sobrepresiones pueden llegar a ser lo suficientemente grandes para reventar cualquier tipo de tubo. Este fenmeno se conoce como golpe de Ariete.

Las principales causas de este fenmeno son:1. Aperturas y cierres rpidos de vlvulas.2. El arranque y la parada de una bomba.3. La acumulacin y el movimiento de bolsas de aire dentro de los tubos.

Al cerrar una vlvula la sobrepresin mxima que se puede esperar se calcula as:Donde:P = Sobrepresin mxima en metros de columna de agua, al cerrar bruscamente la vlvula.a = Velocidad de la onda (m/s).V = Cambio de velocidad del agua (m/s).g = Aceleracin de la gravedad =9,81 m/sK = Mdulo de compresin del agua = 2,06 x 104 kg/cm2E = Mdulo de elasticidad de los tubos.RDE = Relacin dimetro exterior/espesor mnimo.Un efecto no muy conocido pero mucho ms perjudicial para los tubos es el del aire atrapado en la lnea. El aire es compatible si se transporta con el agua, en una conduccin este puede actuar como un resorte comprimindose y expandindose aleatoriamente. Se ha demostrado que estas compresiones repentinas pueden aumentar la presin en un punto hasta 10 veces la presin de servicio; para disminuir este riesgo se deben tomar las siguientes precauciones:1. Mantener siempre baja la velocidad especialmente en dimetros grandes. En el momento del llenado la velocidad no debe ser mayor de 0.30 m/seg hasta que todo el aire y la presin llegue a su valor nominal.2. Instalar ventosas de doble accin en los puntos altos y bajos y en algunos tramos rectos para purgar el aire y permitir su entrada cuando se interrumpe el servicio.3. Durante la operacin de la lnea, prevenir la entrada del aire en bocatomas, rejillas, etc., para permitir un flujo de agua continuo.

Existen numerosas expresiones de origen experimental para representar lasprdidas de carga en las tuberas, La frmula de Hazen - Williams, expresada en funcin del caudal:

Donde: hf = prdida de carga (m)L = longitud de la tubera (m)D = dimetro interno (m)Q = caudal (m3/s)

Los valores de los coeficientes C se sacan de tabla, segn material y aosde uso de las tuberas

El presente informe es una investigacin de Tubera de Concreto en donde se dan a conocer su historia, tipos en los que se clasifica, caractersticas, ventajas, desventajas, forma de instalacin, dimetros y los precios comerciales en nuestro pas. Anexando algunas imgenes para que sirvan de ilustracin y ejemplo de lo que se habla en el determinado tema.

1. Dar a conocer las ventajas y desventajas de la tubera de concreto.

2. Explicar la forma de instalacin de la tubera de concreto.

3. Mostrar la frmula para determinar la sobrepresin mxima en tubera (Golpe de Ariete) y las causas de este fenmeno.

4. Presentar los precios y dimetros comerciales de la tubera de concreto en nuestro pas.

1. La tubera de Concreto tiene vida til de 100 aos y es sumamente resistente, lo cual la hace econmica a largo plazo, sin embargo por el costo a corto plazo y por la dificultad de la instalacin no siempre es recomendable.

2. La forma de instalacin y manipulacin de la tubera de concreto no es complicada si se trata de lugares de fcil acceso.

3.

http://www.tubosgm.com/grupogm.htmlhttp://www.fagro.edu.uy/~hidrologia/riego/HIDRAULICA%20en%20TUBERIAS.pdf Conetsa Concretos eternos S.A

Manual tcnico lneas de conduccin Tubos y accesorios Celta

http://tecnitubos.com/tubos.concreto.ventajas.html