MATERIALES PARA ALCANTARILLAS: Otros tipos de tuberías plásticas para saneamiento

Sí  bien  la  mayoría  de  las  tuberías  existentes  en  el  mercado  son  aplicables  a  canalizaciones  de saneamiento, a partir de cierto diámetro su fabricación se hace más costosa, frenando el desarrollo de este tipo de materiales.

Como respuesta al problema se han ideado nuevos sistemas de fabricación capaces de simplificar los métodos  de  trabajo,  y  se  han  desarrollado  nuevos  tipos  de  tuberías  capaces  de  cumplir  todas  las

exigencias requeridas por el usuario, con unos costos inferiores. Con estos objetivos van naciendo

varios tipos de tuberías:

1.             Helicoidales.
2.             Corrugadas, de uno o doble capa.
3.             Perfil calado.
4.             Espumadas.

MATERIALES PARA ALCANTARILLAS: Tuberías de polietileno (PE) y polipropileno (PP)

f) Tuberías de polietileno (PE) y polipropileno (PP)

Las tuberías tradicionales de PE  Y PPE  se fabrican de forma análoga a la de PVC, por extrusión, aunque la configuración molecular de ambas es bastante diferente. El polietileno puede ser de baja densidad ( 0.93 gm/cm3) o de alta densidad ( 0.94 gm/cm3). Durante la instalación, en los tendidos de las tuberías, deben tenerse en cuenta los esfuerzos que se producen por dilataciones y retracciones.

Su utilización es recomendada en especial para lanzamientos submarinos ya que resisten el ataque de microorganismos que pueden producir perforaciones en la tubería.

f.1)  Juntas en tuberías de PE y PP

Los métodos de unión practicables en nuestro medio son:

1. Mediante junta de goma (óptima para contrarrestar dilataciones y contracciones)
2. Mediante masilla

El primer caso, la unión es similar a la junta que se practica en las tuberías de PVC. El segundo caso,

la  junta  se  realiza  mediante  la  aplicación  de  masillas  plásticas  especiales  que   rellenan  el  espacio entre las tuberías.

MATERIALES PARA ALCANTARILLAS: Tuberías de policloruro de vinilo (PVC).

Este  tipo  de  tuberías,  en  función  al  gran  desarrollo  tecnológico  de  la  industria  de  plásticos  y  la facilidad  de  manipulación  de  todos  los  productos  fabricados  con  éste  material,  hacen  que  en  la actualidad tengan gran aceptación para redes de alcantarillado, solamente en diámetros pequeños de 6” y 8” ya que para diámetros mayores el costo es muy alto, produciéndose por lo tanto, deferencias económicas muy significativas.

Los   tubos   de   PVC   se   fabrican   por   extrusión.   El   PVC   puro   se   suministra   a   las   industrias transformadoras en forma de un polvo blanco.

e.1)  Características de tubos de PVC

Las características de estas tuberías, similares a las restantes de material plástico, pueden resumirse en los siguientes puntos:

1. Son ligeras
2. Inertes a las aguas agresivas y a la corrosión de las tierras
3. No existe peligro de obstrucción en los tubos como resultado de la formación de residuos y óxidos.  En  consecuencia,  podemos  decir  que  la  sección  útil  de  los  tubos  permanece prácticamente invariable.
4. La superficie interior de los tubos puede considerarse como “hidráulicamente lisa”.
5. Los roedores y las termitas no atacan a los tubos de PVC rígido.
6. Excelente comportamiento a las sobrepresiones momentáneas, tales como el golpe de ariete.
7. Mejor comportamiento que los tubos tradicionales bajo los efectos de la helada.
8. Inertes a los efectos de la corriente vagabundas y telúricas.
9. No favorecen el desarrollo de algas ni hongos según ensayos de larga duración (5 años)

e.2)  Juntas en tuberías de PVC

Existen dos tipos de juntas:

1. Junta soldada
2. Junta elástica

El tipo de junta recomendada para absorber efectos de dilatación es naturalmente la junta elástica.

a  unión  puede  hacerse  igualmente  por  encolado,  aunque  este  sistema  solo  es  conveniente  para diámetros pequeños. Figura 6.4

 Figura 6.4  Manguito de unión con junta elástica

MATERIALES PARA ALCANTARILLAS: Tuberías de fibrocemento

Son elaborados a partir de una mezcla íntima y homogénea de fibras y cemento potland o portland puzolánico, exenta de materia orgánica, con o sin adición de sílice y agua. Su empleo en las redes de alcantarillado  se  justifica  cuando  se  plantean  exigencias  de  alta  flexibilidad  e  impermeabilidad  de juntas.  Se  producen  hasta  de  90  cm,  con  juntas  de  espiga  y  campana.  Para  las  juntas  se  emplean anillos o piezas especiales de goma o en su caso, se coloca una cuerda alquitranada en 1/3 de la junta, mastic plástico en el otro tercio y en el tercio final se coloca un mortero de cemento en proporción 1 de cemento por 2 de arena

Las tuberías de asbesto cemento son fabricadas en los tamaños y clases mostrados en la tabla 6.2. con juntas de espiga y campana, como indica la figura 6.3.

 Figura 6.3.  Juntas en tuberías de asbesto cemento

Fuente.  Abastecimiento de agua y alcantarillado  “Terence J. McGhee”

MATERIALES PARA ALCANTARILLAS: Tubos de hormigón

 El uso de éste tipo de tuberías se remonta a la construcción de alcantarillas en Roma, 800 años a. de C., y en nuestro continente las primeras instaladas fueron EEUU, el año 1842. Los tubos pueden ser de hormigón simple o de hormigón armado.

Los   tubos   de   hormigón,   se   fabrican   en   moldes   metálicos,   empleando   hormigones   ricos   en dosificación de cemento. Existen variados métodos para la fabricación de éstos tubos, por lo tanto a continuación se mencionarán los cinco sistemas más conocidos: vibrocompresión, giro-compresión, centrifugación,  precompresión  y  vibración  simple.  Preferentemente  se  utilizan  los  dos  primeros sistemas  para  la  fabricación  de  tubos  de  pequeño  diámetro  en  cambio  para  tubos  de  hormigón armado, los tres últimos sistemas.

b.1) Fabricación por vibrocompresión

Este sistema de fabricación, es normalmente utilizado en pequeñas fábricas de tubos. La vibración se produce colocando y fijando los moldes, verticalmente sobre una mesa vibradora, que determina su compactación.

El grado de compactación de la mezcla es bastante aceptable, sin embargo, el proceso de fabricación es lento.

b.2) Fabricación por giro-compresión

El sistema más utilizado para la fabricación de grandes cantidades de tubos de hormigón. El método de fabricación por giro-compresión es un proceso combinado de moldeado, compactado y aislado.

El grado de compactación del hormigón que se logra por este método es superior a la obtenida por vibro compresión, sin embargo, debido a que en este sistema se emplea una mezcla bastante seca, se debe   cuidar   la   consistencia   del   cemento   ya   que   es   un   componente   muy   importante   de   la trabajabilidad.  Esta,  hay  que  medirla  a  través  del  Cono  de  Abrahams  que  permite  determinar  el revenimiento respectivo.

b.3)  Fabricación por centrifugación

Este proceso  de fabricación se realiza en moldes cilíndricos horizontales, montados sobre ejes, los moldes reciben una determinada cantidad de hormigón, muy fluido, y que al girar el mismo durante un periodo de tres a cinco minutos, a gran velocidad (1200 r.p.m. para los pequeños diámetros.

Las  tuberías  que  se  fabrican  por  este  método  pueden  llevar  armaduras  de  refuerzo  en  el  caso  de grandes  diámetros,  en  cambio  para  abastecimientos  de  agua  y  para  alcantarillado  en  pequeños diámetros no se requiere tales armaduras.

b.4)  Juntas en tuberías de hormigón

En la unión de tuberías de hormigón se distinguen dos tipos de acoplamiento que son los mas usados:

1. Junta espiga – campana
2. Junta machihembrada

3. En los dos tipos  las juntas pueden ser rígidas o elásticas. En todo caso, es aconsejable la utilización de juntas elásticas por distintas razones de tipo técnico que deben ser especificadas con prioridad.

b.5) Ventajas del uso de tubos de concreto

Las principales ventajas son:

 

1. Bajo coeficiente de rugosidad
2. Pueden  ser  fabricados  para  una  amplia  gama  de  resistencias,  variando únicamente el espesor de las paredes.
3. Tienen la posibilidad de ser fabricados en el mismo lugar de las obras.

Materiales para la fabricación de tubos de hormigón

El tipo de cemento, los agregados y las dimensiones de las tuberías, dependen de las especificaciones que se adopten. Cada norma determina las dimensiones y los valores de resistencia obtenidos de las condiciones más desfavorables.

Para las aplicaciones en alcantarillas  sanitarias deben usarse anillos de compresión o arandelas. Las tolerancias dimensionales son más estrictas para tuberías fabricadas para el uso con tales uniones y las uniones mismas son menos propensas a fugas, ver figura 6.2.

A. Secciones transversales comunes de uniones con empaque de mortero o resina

Empaque de mortero

Empaque de resina

B.    Secciones transversales comunes de uniones de compresión básica del tipo arandela de caucho.

C.   Secciones transversales comunes de uniones de  tipo hombro opuesto con arandela de anillo.

Figura 6.2.  Uniones comunes para tuberías de concreto.

Figura 6.2. con.  Uniones comunes para tuberías de concreto.

   

Tubos  de hormigón armado o reforzado

Los procedimientos normales de fabricación son:

1.      Centrifugado

2.      Giro compresión

3.      Vibración.

Los tubos deben llevar armaduras de refuerzo solamente cuando se trata de grandes diámetros.

En los tubos de hormigón armado, la unión que generalmente se practica es de tipo espiga campana, pudiendo ser la junta rígida o elástica.

MATERIALES PARA ALCANTARILLAS: Tubos Cerámicos

Los  tubos  cerámicos  son  químicamente  inertes,  y  a  través  de  los  años  la  arcilla  natural  ha  sido convenientemente  tratada  para  la  fabricación  de  los  mismos,  lográndose  una  calidad  apta,  no  solo para resistir los ataques químicos corrosivos de las aguas domésticas e industriales sino también para los  aspectos  estructurales  requeridos  en  su  instalación,  además,  poseen  una  buena  resistencia  a  la abrasión.   Las  tuberías  de  arcilla  son  lisas,  con  bajo  coeficiente  de  fricción,  impermeables y poco atacables por ácidos; sin embargo las que más se deben controlar y comprobar debido a su fragilidad, permeabilidad por fisuras y por la dificultad de ejecución de sus juntas

La tubería de arcilla, la cual es hecha en arcilla o esquisto que se ha molido, humedecido, moldeado, secado y quemado en un horno. El quemado produce fusión y vitrificación de la arcilla, haciéndola muy dura y densa y resistente al ataque químico y biológico. Anteriormente, la tubería de arcilla era barnizada,  produciéndose  una  superficie  similar  al  vidrio,  pero  dicho  proceso  ya  no  se  suministra más debido a que contribuía a la contaminación del aire.

Los accesorios están disponibles en las formas ilustradas en la Figura 6.1. Los yees y las tees deben ser  usadas  para  unir  alcantarillas  domésticas  a  alcantarillas  públicas  y  deben  ser  instaladas  en  la alcantarilla  cuando  ésta  es  construida,  aun  sí  la  propiedad  vecina  no  esta desarrollada todavía. Los extremos abiertos de las conexiones no usadas pueden ser cerradas con tapones o mortero hasta que se necesiten. La tabla 6.1 detalla la resistencia mínima al aplasta en las tuberías de arcilla.

Tabla 6.1 Resistencia mínima al aplastamiento de tuberías de arcilla

Figura 6.1. Secciones de accesorios de campana y espigo para tubería de arcilla vitrificada

a) Yee,  b) Yee doble,  c) Tee, d) Reducción,  e) Ampliación,  f) Bifurcación,  g) Codo

1/8, h) Silla para Yee, i) Silla para Tee,  j) Codo de ¼ , k) Trampa transportadora

a.1)  Principales características técnicas

Las principales características más importantes de los tubos cerámicos son:

1. Resistencia al ataque de compuestos orgánicos como ser ácidos, sales y bases con excepción del ácido fluorhídrico y sus compuestos.
2. Resistencia   a   la   agresión   de   compuestos   orgánicos   y   agentes   biológicos destructores.
3. Bajo coeficiente de dilatación térmica (K=5.10-6  m/°C).
4. Estanqueidad inferior a 0.03 en 15 minutos.
5. Buena resistencia mecánica

a.2)  Juntas en tubos de arcilla

En  procura  de  que  las  mismas  reúnan  las  condiciones  esenciales,  existen  varios  tipos  de juntas:

1. Juntas plásticas.
2. Juntas previamente preparadas y fijadas en la espiga y la campana que se sueldan por simple presión.
3. Juntas especiales