Pilote y lodo bentonitico

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

‘‘AÑO DE LA INVERSIÓN PARA EL DESARROLLO RURAL Y LA
SEGURIDAD ALIMENTARIA’’

FACULTAD DE INGENIERIA MINAS-CIVIL
E.A.P. INGENIERIA CIVIL-LIRCAY

TEMA: PILOTE Y LODO BENTONITICO
CURSO: CONSTRUCCION II
CATEDRA: Ing. Enrique CAMAC OJEDA
PRESENTADO POR: JANAMPA COTERA Misael
CICLO: VII
HVCA-LIRCAY
2013

2. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013





















DEDICATORIA







A mis padres por los esfuerzos realizados
para brindarme educación.
Al Ing. Enrique CAMAC OJEDA, por su
colaboración y motivación en nuestra
formación profesional.

3. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013


INTRODUCCION

El tema principal del presente trabajo consiste en la recopilación de los diferentes
métodos utilizados, para la construcción, fabricación y colocación de pilotes (colados
en el sitio y prefabricados).
Por lo que debe ser utilizado ampliamente el tema de pilote en el campo de la
ingeniería civil ya que es de mucha importancia.
Para realizar el proceso constructivo de un pilote se debe hacer algunas tareas previas.
Después de obtener el estudio geotécnico se toman datos sobre el corte estratigráfico
y nivel de la capa freática, características mecánicas del suelo y la profundidad
proyectada para la cimentación.
Una vez obtenido estos datos y el diseño del pilote, se procede a la elección de los
métodos y técnicas más favorables para la ejecución del proyecto.
Se debe limpiar y nivelar el área de trabajo, dejando espacio suficiente para el manejo
de equipos a utilizar.












CONTENIDO

4. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

CAPITULO I
1. Casos en que se usan Pilotes
2. ¿Cómo Trabaja el Pilotaje?
3. Materiales Utilizados
4. Tipos de pilotes.
4.1 Primeros Pilotes.
4.2 Pilotes in situ .
4.2.1 Pilote in situ de desplazamiento con azuche.
4.2.2 Pilote in situ de desplazamiento con tapón de gravas.
4.2.3 Pilote in situ de extracción con entubación recuperable.
4.2.4 Pilote in situ de extracción con camisa perdida.
4.2.5 Pilote in situ perforado sin entubación con lodos
tixotrópicos.
4.2.6 Pilote in situ barrenado sin entubación.
4.2.7 Pilote in situ barrenado y hormigonado por tubo central de
barrena.
4.3 Pilotes hincados.
4.4 Pilotes prefabricados.
4.5 Pilotes excéntricos.
5. Principio de funcionamiento.
6. Precauciones constructivas .
6.1 Colocación de hormigón in situ.
6.2 Vaciado con el método tremie.
7. Ensayos de integridad para pilotes.
8. Reparación de pilotes.
9. Clasificacion según la norma tecnológica de edificación.
CAPITULO II
LODOS BENTONITICOS

CAPITULO I

5. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

PILOTE
DEFINICION.- Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para
cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del
suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o
económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas.
Tiene forma de columna colocada en vertical en el interior del terreno sobre la que se
apoya el elemento que le trasmite las cargas (pilar, encepado, losa...) y que trasmite la
carga al terreno por rozamiento del fuste con el terreno, apoyando la punta en capas
más resistentes o por ambos métodos a la vez.
Es un tipo de cimentación profunda de tipo puntual, que se hinca en el terreno
buscando siempre el estrato resistente capaz de soportar las cargas transmitidas.
1. CASOS EN QUE SE USAN PILOTES
 Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir
adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad
portante del suelo.
 Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan asientos
imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidad; es el caso de
edificios que apoyan en terrenos de baja calidad.
 Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por
hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas.
 Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muy cerca
del nivel de suelo.
 Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción.
Aquí tenemos varios casos:
 En edificios de altura expuestos a fuertes vientos.
 En construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción,
como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo.
 Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en los muros de contención
de los muelles.
 Cuando se deben recalzar cimientos existentes.
En la cimentación por pilotaje deben observarse los siguientes factores de incidencia:
1. El rozamiento y adherencia entre suelo y cuerpo del pilote.
2. La resistencia por punta, en caso de transmitir compresiones, para absorber
esfuerzos de tracción puede ensancharse la parte inferior del pilote, para que
trabaje el suelo superior.

6. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

3. La combinación de ambos.
Para hincar el pilote siempre se busca el apoyo sobre una capa resistente que soporte
las cargas transmitidas. Frecuentemente la capa firme está a mucha profundidad,
entonces el rozamiento lateral puede ser de importancia según el caso.
Con un terreno mediocre en superficie y fuertes cargas, el rozamiento lateral será
menos importante cuanto más débiles sean las capas del terreno atravesadas; por ello
conviene emplear este sistema.
2. ¿CÓMO TRABAJA EL PILOTAJE?
Por la forma en que trabaja el pilotaje, se lo clasifica en:

Cimentación Rígida de 1er Orden
 Cimentación Rígida de Primer Orden.
El pilote trabaja por punta, clavado a gran profundidad.
Las puntas de los pilotes se clavan en terreno firme; de manera que se confía en el
apoyo en ese estrato, aún si hubiere una pequeña descarga por rozamiento del fuste al
atravesar estratos menos resistentes. Lo cual denota que las fuerzas de sustentación
actúan sobre la punta del pilote, y en menor medida mediante el rozamiento de la
superficie lateral del pilote.
Es el mejor apoyo y el más seguro, porque el pilote se apoya en un terreno de gran
resistencia.



 Cimentación Rígida de Segundo Orden.

7. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013


Cimentación Rígida de 2º Orden
Cuando el pilote se encuentra con un estrato resistente pero de poco espesor y otros
inferiores menos firmes.
En este caso se debe profundizar hasta encontrar terreno firme de mayor espesor. El
pilote transmite su carga al terreno por punta, pero también descarga gran parte de
los esfuerzos de las capas de terreno que ha atravesado por rozamiento lateral. Si la
punta del pilote perfora la primera capa firme, puede sufrir asientos diferenciales
considerables. Como en los de primer orden, las fuerzas de sustentación actúan sobre
la planta del pilote y por rozamiento con las caras laterales del mismo.
 Cimentación Flotante.

Cimentación Flotante
Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran profundidad; en este
caso los pilotes están sumergidos en una capa blanda y no apoyan en ningún estrato
de terreno firme, por lo que la carga que transmite al terreno lo hace únicamente por
efecto de rozamiento del fuste del pilote.
Se calcula la longitud del pilote en función de su resistencia. En forma empírica
sabemos que los pilotes cuya longitud es menor que la anchura de obra, no pueden
soportar su carga.

3. MATERIALES UTILIZADOS
Madera

8. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

La madera se emplea desde la prehistoria; en ese entonces los habitantes lacustres
construían sus chozas apoyándolas sobre troncos hincados en el lecho del lago. Estos
troncos lograron conservarse mientras las aguas que los rodeaban eran ácidas, es decir
de pantanos turbosos.
Los rollizos de madera se conservan más tiempo si se los mantiene permanentemente
mojados o secos, pero si se alternan estas condiciones de humedad, se destruyen
rápidamente.
El hincado debe realizarse con golpeteo suave sobre la parte más gruesa del tronco.
En pilotes más grandes la carga de trabajo no ha de superar las 25 T. Esta clase de
pilotaje se emplea donde el tronco de árbol es un material habitual fácil de encontrar
en ese lugar, o cuando se trata de cimentaciones en zonas lacustres.
Acero
Se utilizan con secciones en H o en Cajón.
En tipo cajón pueden rellenarse de hormigón después de haberse colocado.
A veces se constituye el pilotaje con perfiles planos empalmables, es el tablestacado,
que se consiguen con secciones de acero laminado en caliente. Se los utiliza como
contención de tierras y como barrera del agua en caso de excavaciones para
cimentaciones, sótanos. En muelles y zonas ribereñas también suele usarse.
Para evitar la corrosión, el acero puede contener una cantidad importante de cobre ,
se lo llama acero de oxidación controlada o estar impregnado con pintura bituminosa. .
Hormigón
Los pilotes fabricados de este material se dividen en:
 Pilotes Prefabricados
 Pilotes Hormigonados In Situ



4. TIPOS DE PILOTES

4.1. PRIMEROS PILOTES

9. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Es el tipo de pilote más antiguo, normalmente de madera, y se inventó para hacer
cimentaciones en zonas con suelo húmedo, con el nivel freático alto o inundado. Eran
de madera, troncos sencillamente descortezados y su capacidad portante se basaba,
bien llegando a un capa del terreno suficientemente resistente, bien por rozamiento
del pilote con el terreno.
4.2. PILOTES IN SITU


Proceso de ejecución de un pilote in situ
La denominación se aplica cuando el método constructivo consiste en realizar una
perforación en el suelo a la cual, una vez terminada, se le colocará un armado en su
interior y posteriormente se rellenará con hormigón.
En ocasiones, el material en el que se está cimentando, es un suelo friccionante (como
son arenas, materiales gruesos y limos, los cuales pueden ser considerados como
materiales friccionantes ya que al poseer una estructura cohesiva tan frágil, cualquier
movimiento como el que produce la broca o útil al perforar o la simple presencia de
agua en el suelo entre otros, hace que se rompa dicha cohesión y el material trabaje
como un suelo friccionante), es por ello que se presentan desmoronamientos en el
interior de las paredes de la perforación; a este fenómeno se le denomina "caídos", es
por ello que se recurre a diversos métodos para evitar que se presente.
Por la forma de ejecución del vaciado, se distinguen básicamente dos tipos de pilotes:
los de extracción y los de desplazamiento. Un pilote de extracción se realiza
extrayendo el terreno, mientras que el de desplazamiento se ejecuta compactándolo.
En ambos casos se utilizan diferentes técnicas para mantener la estabilidad de las
paredes de la excavación.
4.2.1. Pilote in situ de desplazamiento con azuche
Usualmente como pilotaje de poca profundidad trabajando por punta, apoyado en
roca o capas duras de terreno, después de atravesar capas blandas. También como
pilotaje trabajando por fuste y punta en terrenos granulares medios o flojos, o en
terrenos de capas alternadas coherentes y granulares de alguna consistencia
4.2.2. Pilote in situ de desplazamiento con tapón de gravas
Usualmente como pilotaje trabajando por fuste en terrenos granulares de compacidad
media o en terrenos con capas alternadas coherentes y granulares de alguna
consistencia.
4.2.3. pilote in situ de extracción con entubación recuperable

10. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Este tipo de pilote se ejecuta excavando el terreno y utilizando una camisa (tubo
metálico a modo de encofrado), que evita que se derrumbe la excavación. Una vez
completado el vaciado, y según se va hormigonando el pilote, se va retirando
gradualmente la camisa, que puede ser reutilizada nuevamente.
Usualmente como pilotaje de poca profundidad trabajando por punta, apoyado en
roca. También como pilotaje trabajando por fuste en terreno coherente de
consistencia firme, prácticamente homogéneo.
4.2.4. Pilote in situ de extracción con camisa perdida
Se ejecuta por el mismo sistema del tipo in situ de extracción con entubación
recuperable, con la diferencia de que la camisa metálica no se extrae, sino que queda
unida definitivamente al pilote.
Usualmente como pilotaje trabajando por punta apoyado en roca o capas duras de
terreno y siempre que se atraviesen capas de terreno incoherente fino en presencia de
agua, o exista flujo de agua y en algunos casos con capas de terreno coherente blando;
cuando existan capas agresivas al hormigón fresco. La camisa se utilizará para proteger
un tramo de los pilotes expuesto a la acción de un terreno agresivo al hormigón fresco
o a un flujo de agua. La longitud del tubo que constituye la camisa será tal que,
suspendida desde la boca de la perforación, profundice dos diámetros por debajo de la
capa peligrosa.
4.2.5. Pilote in situ perforado sin entubación con lodos tixotrópicos
Es un pilote de extracción, en el que la estabilidad de la excavación se confía a la
acción de lodos tixotrópicos. Usualmente como pilotaje trabajando por punta,
apoyado en roca o capas duras de terreno. Cuando se atraviesen capas blandas que se
mantengan sin desprendimientos por efecto de los lodos.
4.2.6. Pilote in situ barrenado sin entubación


Barrena para la ejecución de pilotes.
Usualmente como pilotaje trabajando por punta, apoyado en capa de terreno
coherente duro. También como pilotaje trabajando por fuste en terreno coherente de
consistencia firme prácticamente homogéneo o coherente de consistencia media en el
que no se produzcan desprendimientos de las paredes.
4.2.7. Pilote in situ barrenado y hormigonado por tubo central de
barrena

11. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Usualmente como pilotaje trabajando por punta, apoyado en roca o capas duras de
terreno. También como pilotaje trabajando por fuste y punta en terrenos de
compacidad o consistencia media, o en terrenos de capas alternadas coherentes y
granulares de alguna consistencia
Se trata de pilotes por desplazamiento de las tierras por medio de una barrena
continua. Posteriormente se ejecuta el hormigonado por bombeo por el tubo tubo
central existente en el interior de la barrena.
Este sistema resulta apropiado para suelos blandos e inestables y con presencia de
agua. La armadura se introduce una vez perforado y hormigonado el pilote, por lo que
genera el inconveniente de que debido a la densidad del hormigón, la longitud de
armado no supera los 7,00- 9,00 m.
4.3. PILOTES HINCADOS


Hincado de pilotes para la construcción de un muelle en Tampa, Florida.
Consiste en introducir elementos prefabricados de hormigón similares a postes de luz
o secciones metálicas por medio de piloteadoras en el suelo.
Dichos elementos son colocados verticalmente sobre la superficie del terreno y
posteriormente "hincados" en el piso a base de golpes de "martinete", esto hace que
el elemento descienda, penetrando el terreno, tarea que se prolonga hasta que se
alcanza la profundidad del estrato resistente y se produzca el "rechazo" del suelo en
caso de ser un pilote que trabaje por "punta", o de llegar a la profundidad de diseño,
en caso de ser un pilote que trabaje por "fricción".
4.4. PILOTES PREFABRICADOS
Los pilotes prefabricados pertenecen a la categoría de cimentaciones profundas,
también se los conoce por el nombre de pilotes premoldeados; pueden estar
construidos con hormigón armado ordinario o con hormigón pretensado.
Los pilotes de hormigón armado convencional se utilizan para trabajar a compresión;
los de hormigón pretensado funcionan bien a tracción, y sirven para tablestacas y
cuando deben quedar sumergidos bajo el agua. Estos pilotes se clavan en el terreno
por medio de golpes que efectúa un martinete o con una pala metálica equipada para
hincada del pilote.

12. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Su sección suele ser cuadrada y sus dimensiones normalmente son de 30 cm x 30 cm ó
45 cm x 45 cm También se construyen con secciones hexagonales en casos especiales.
Están compuestos por dos armaduras: una longitudinal con cuatro varillas de 25 mm
de diámetro, y otra transversal compuesta por estribos de varilla de 8 mm de sección
como mínimo. La cabeza del pilote se refuerza mediante cercos con una separación de
5 cm en una longitud de un metro. La punta va reforzada con una pieza metálica
especial para facilitar la hinca.
4.5. PILOTES EXCÉNTRICOS

Los pilotes excéntricos son los que se ubican fuera de los ejes de las columnas y de las
contratables en edificios urbanos con estructura reticular, ofreciendo ventajas
sustanciales respecto de los tradicionales instalados a cielo abierto antes del desplante
de la edificación, colados en sitio o prefabricados hincados a golpes de martillo y
coincidentes con los ejes, lo que dicho en otras palabras significa que los pilotes
excéntricos pueden instalarse después de haberse iniciado la construcción del edificio.
Cuando éste ya tiene algún peso se usa como lastre gratuito para dar la reacción de
hincado al equipo hidráulico que es compacto, silencioso, sin vibraciones, limpio y de
mayor capacidad que la dada con golpes de martillo.
Las ventajas sustanciales de carácter financiero a favor del propietario y de tipo
ingenieril a favor de los técnicos participantes, debidas al simple cambio de ubicación
de los pilotes, son las siguientes:
 Ahorro del tiempo total de construcción del edificio al eliminar del programa de
obra el que correspondería a la instalación tradicional de los pilotes hecha
antes del inicio de la construcción.
 Se garantiza la verticalidad de los pilotes gracias al tipo de perforación en el
subsuelo, que guía la punta del pilote según la línea de la gravedad hasta llegar
a la capa de apoyo.
 Los pilotes pueden ser de cualquier tipo de funcionamiento, a saber: apoyados
por punta, flotantes, o de fricción negativa, según se haya decidido por el
Estudio de Mecánica de Suelos.
 La totalidad de los pilotes apoyados en estrato duro se rebotan a la carga de
prueba cuando la punta llega al estrato y la fricción lateral es despreciable,
garantizando la inmovilidad de los pilotes bajo toda solicitación de carga y sin
costo adicional para el propietario. La inmovilidad se aprovecha en casos
específicos para controlar los esfuerzos y las deformaciones del conjunto
“suelo-edificio-pilote”, instalando mecanismos modernos a prueba de sismos
muy enérgicos, tanto en obras nuevas donde han originado el concepto
"Construya Antes Hinque Después", o en edificios que ya estando en
funcionamiento requieren ser recimentados sin dejar de funcionar, para
recuperar la verticalidad perdida porque es riesgoso que se hayan reducido los
factores de seguridad de la estructura consumidos por la inclinación, la que
pone en riesgo la seguridad de los usuarios, la del propio edificio y la de las

13. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

edificaciones adyacentes, asi como las instalaciones públicas bajo las banquetas
y también para recuperar los niveles correctos cuando aparentemente los
edificios han “emergido” respecto del nivel de las banquetas en la vía pública.
 Cuando en las edificaciones se presentan problemas generados por un
comportamiento distinto del subsuelo al esperado por nosotros, como sucede
en las zonas lacustres sujetas a proceso de consolidación por pérdida de
humedad, por sobrecarga o por el efecto nocivo de sismos de alta energía, la
excentricidad de los pilotes permite en todo momento si fuere necesario o
conveniente, cambiar su tipo de funcionamiento diseñado de origen.
5. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura mediante una
combinación de rozamiento lateral o resistencia por fuste y resistencia a la
penetración o resistencia por punta. Ambas dependen de las características del pilote y
del terreno, y la combinación idónea es el objeto del proyecto. Para un pilote circular,
hormigonado in situ y apoyado cuya punta inferior está sobre un estrato de resistencia
apreciable la carga de hundimiento vienen dada por:

Dónde:
, altura y diámetro del pilote.
, sobrecarga [kN/m
2
] sobre la base de cimentación del pilotaje.
, peso específico del terreno y coeficiente de rozamiento terreno-pilote.
presión admisible sobre el estrato en que se apoya la punta del pilote.
Cabe señalar que, como en todo trabajo relacionado con la ingeniería geotécnica,
existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un pilote. Es por esto que
buena parte de la investigación que se viene desarrollando en este campo tiene que
ver con métodos que permitan hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje
antes de aplicar las cargas. El método más obvio aunque el más costoso es hacer una
prueba de carga. Como métodos alternativos podemos mencionar: pruebas de
resonancia, prensa hidráulica de Osterberg, pruebas de análisis de ondas, pruebas
sísmicas.
En muchos casos las teorías que permiten estimar la resistencia de fuste y la resistencia
de punta son de tipo empírico. Es decir, son el resultado de un análisis estadístico del
comportamiento de ciertos pilotes en determinadas condiciones de terreno. Por lo
tanto, es sumamente importante conocer el origen y las condiciones bajo las cuales
determinadas fórmulas de cálculo son válidas.
6. PRECAUCIONES CONSTRUCTIVAS

14. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

6.1. COLOCACIÓN DE HORMIGÓN IN SITU

La distancia mínima entre la piloteadora y la colocación del hormigón debe ser
especificada. Se han realizado pruebas que muestran que las vibraciones provenientes
de la piloteadora no tienen efectos contrarios sobre el hormigón fresco, y un criterio
de un pilote abierto entre las operaciones de perforación y las de vaciado es
considerado como satisfactorio.
La camisa, cascarón, tubo o tubería, debe ser inspeccionado justo antes a rellenarlo
con hormigón y debe estar libre de material extraño y no contener más de diez
centímetros de agua, a menos que se utilice el método tremie para introducir
hormigón. El hormigón debe ser vertido en cada perforación o camisa sin interrupción.
Si es necesario interrumpir el proceso de vertido de hormigón por un intervalo de
tiempo tal que endurezca el hormigón, se deben colocar dovelas de acero en la zona
superior hormigonada del pilote. Cuando el vaciado se suspende, todas la rebabas
debe ser retiradas y la superficie del hormigón debe ser lavada con una lechada fluida.
6.2. VACIADO CON EL MÉTODO TREMIE

El método tremie, de llenado por flujo inverso, se usa para verter hormigón a través de
agua, cuando la perforación queda inundada. El hormigón se carga por tolva o es
bombeado, en forma continua, dentro de una tubería llamada tremie, deslizándose
hacia el fondo y desplazando el agua e impurezas hacia la superficie. El fondo del
tremie se debe cerrar con una válvula para prevenir que el hormigón entre en contacto
con el agua. El tremie llega hasta el fondo de la perforación antes de iniciarse el vertido
del hormigón. Al principio, se debe elevar algunos centímetros para iniciar el flujo del
hormigón y asegurar un buen contacto entre en hormigón y el fondo de la perforación.
Como el tremie es elevado durante el vaciado, se debe mantener dentro del volumen
del hormigón, evitando el contacto con el agua. Antes de retirar el tremie
completamente, se debe verter suficiente hormigón para desplazar toda el agua y el
hormigón diluido.
Para vaciar el agua del tremie se puede utilizar una pelota de goma, o un tapón de
corcho.



7. ENSAYOS DE INTEGRIDAD PARA PILOTES

Además de los métodos directos (inspección visual y sondeo geotécnico), existen
diversas técnicas indirectas para detectar posibles anomalías en las cimentaciones
profundas (pilotes y módulos pantalla principalmente).

15. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Ensayo de transparencia sónica en cimentaciones profundas (sondeo sónico, ensayo
sónico, cross-hole o crosshole). Detecta y localiza con precisión anomalías (deslavados,
contaminación, inclusión,..., etc.). Se estudia la propagación de ultrasonidos entre
parejas de tubos metálicos embebidos en el hormigón introduciendo en ellos unas
sondas.
Ensayo de eco (martillo convencional). Permite evaluar la longitud del elemento por la
medida del tiempo transcurrido entre un impacto y su reflexión. Se coloca en cabeza
un acelerómetro y se la golpea con un martillo convencional. Requiere golpear sobre
hormigón sano.
Ensayo de impedancia mecánica en cimentaciones profundas (martillo con sensor de
fuerza). Además de la longitud, mediante la medida del impacto y de la respuesta
vibratoria, valora la interacción con el terreno y los cambios de sección y/o de calidad
del material. Se coloca en cabeza un geófono y se golpea con un martillo
instrumentado. Requiere golpear sobre hormigón sano y alisado.
8. REPARACIÓN DE PILOTES

Hay fallas por corrosion o estructurales, muchas de las reparaciones son mediante un
enchaquetado esto se hace mediante una cimbra en la forma del pilote pero con un
diametro mayor. En el espacio que queda se puede instalar varillas para reforzar la
estructura y posteriormente vaciar un grout. En el caso de ser reparaciones
submarinas hay grouts submarinos especiales que no se disgregan por ser mas
pesados que el agua.
9. CLASIFICACION SEGÚN LA NORMA TECNOLÓGICA DE EDIFICACION
Según la norma tecnológica de edificación se los puede clasificar en CPI2 al CPI8.
 CPI2: Son pilotes de desplazamiento con azuche. Poco utilizados por su
compleja ejecución.
 CPI3: Son pilotes de desplazamiento por tapón de grava. Poco utilizados.
 CPI4: Son pilotes recomendados para ejecutarse en terrenos que por su
consistencia sufren desprendimientos y se desmoronan durante la excavación,
ya sea por la baja consistencia del terreno o por la presencia del nivel freático.
Son ejecutados por la extracción del terreno de manera discontinua. Mientras
se perforara el terreno se introduce una camisa, la cual se recupera una vez
hormigonado el pilote. La secuencia de trabajos es: Perforación y encamisado,
colocación de armadura, hormigonado mediante tubo especial (tremie),
extracción de la camisa recuperable.
 CPI5: Son pilotes cuya aplicación es también recomendada en suelos que se
desmoronan, con la agravante de que en profundidad existe una fuerte
escorrentía. La forma de ejecución es similar al CPI4, con la diferencia que la
camisa se deja perdida. Por esta razón es una solución costosa, si bien resuelve
el problema que por otros procedimientos sería casi imposible de abordar.
 CPI6: Son pilotes recomendados para utilizarse en terrenos inestables. La
ejecución de los mismos se hace mediante el agregado de lodos bentoníticos

16. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

mientras se perfora, con lo cual se logra la estabilidad de la perforación. Una
vez que se ha alcanzado la cota de cimentación se introduce la armadura,
posteriormente mediante la ayuda de un tubo especial se hormigona desde el
fondo de la perforación. Por diferencia de densidad el hormigón desplaza al
lodo bentonítico.
 CPI7: Son pilotes recomendados para utilizarse en terrenos estables. La forma
de ejecución es mediante perforaciones discontinuas. Una vez alcanzada la cota
de cimentación se coloca la armadura y posteriormente se hormigona desde el
fondo mediante la colocación de un tubo especial (tremie).
 CPI8: Son pilotes recomendados para terrenos como ser arenas ó arcillas.
Tienen una gran ventaja respecto a los demás en cuanto al tiempo de
ejecución, ya que se perfora con una barrena continua que realiza la
perforación en un solo procedimiento, una vez que se alcanzó la cota de
cimentación por el tubo central de la misma se coloca el hormigón mientras se
extrae la barrena, con lo cual se retira en terreno, finalizada esta operación se
coloca la armadura, para lo cual el hormigón utilizado debe ser de consistencia
blanda.
10. MICROPILOTES CON BARRA AUTOPERFORANTE






La perforación se realiza con la misma armadura estructural que formará parte del
futuro micropilote o anclaje. Son barras de acero y manguitos tipo TITAN. Estas barras
de acero están disponibles en un amplio abanico de diámetros cubriendo las
solicitaciones de prácticamente cualquier proyecto.
Las barras de acero son huecas por dentro y se unen entre sí con manguitos de unión
roscados de capacidad resistente superior a las barras que unen. En la cabeza de
perforación va una trialeta de acero perdida, que varía según el tipo de terreno que se
perfora.
Durante todo el proceso de perforación se inyecta un caudal adecuado de agua-lechada
de cemento, que sale por las toberas en la parte posterior de las trialetas en cabeza de
perforación. La lechada de cemento se inyecta a presión y se hace más densa a medida
que avanza la perforación, Todo el material granular removido durante la perforación y
el adyacente se impregna de la lechada de cemento formando el micropilote en cuyo eje
se encuentra la barra de acero estructural. Este tipo de micropilote es especialmente
demandado en terreno granular. Permite unas producciones diarias muy altas ya que
evita el uso de entubación recuperable, en terrenos colapsables.
El tipo de unión especial roscado de estas barras y manguitos, hacen estas armaduras
estructurales apropiadas tanto en esfuerzos a compresión como a tracción.Estos
micropilotes pueden realizarse verticales o inclinados.

17. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

11. MICROPILOTES DE TUBERÍA DE ACERO ROSCADA





La perforación se realiza con trialeta y tuberías de perforación roscada. Periféricamente,
si el terreno lo demanda por sus características colapsables, irá una segunda tubería que
avanza al unísono con la tubería central. Las perforaciones se realizan a rotación
ayudada en zonas de estratos duros con la rotopercusión que puede proceder del martillo
en cabeza o de un martillo en fondo.
Una vez realizada la perforación, se extrae la tubería de perforación con su trialeta y se
introduce la armadura resistente del micropilote que es una tubería de acero roscada.
Existe una gran variedad de armaduras tubulares de micropilotes en acero TN.80 (límite
de elasticidad 550 Mpa)
En lugar de armadura tubular, pueden usarse también armaduras tipo GEWI con sus
manguitos de unión roscados, especialmente recomendados en caso de esfuerzos a
tracción.
Una vez introducida la armadura tubular del micropilote, se inyecta el micropilote por el
centro del mismo inyectando desde el fondo de perforación hasta que salga por la boca
de perforación y haya cubierto por dentro y fuera todo el micropilote. Posteriormente, se
extrae la entubación recuperable y se reinyecta simultáneamente. Las inyecciones de
lechada pueden ser únicas, o repetitivas y selectivas.
Estos micropilotes pueden realizarse verticales o inclinados.




12. MICROPILOTES PERFORACIÓN POR AIRE COMPRIMIDO

18. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Este procedimiento de perforación de micropilotes y anclajes es el más extendido. La
perforación se realiza con trialeta o martillo en fondo ha roto percusión. El material
perforado se extrae a la superficie por el barrido del gran caudal de aire comprimido que
se inyecta en cabeza de perforación previamente impulsado desde el eje central de la
tubería de perforación.
Una vez realizada la perforación, se extrae la tubería de perforación, trialeta o martillo
en fondo, se introduce la armadura tubular especificada en el proyecto y se inyecta.
Este tipo de perforación es especialmente indicado en terrenos cohesivos o no
colapsables. Puede usarse también en terrenos colapsables utilizando entubación
recuperable tipo ODEX, SYMETRIX o SDS. Este sistema es combinable, con el
sistema de perforación con agua/lechada, según el tipo de terreno.
13. MICROPILOTES PERFORACIÓN POR AGUA/LECHADA






La perforación se realiza bajo continua inyección de agua por el eje de la tubería de
perforación que hace la función de barrido del material perforado. La tubería de
perforación y la tubería exterior recuperable, si se precisa, avanzan al unísono. Los
estratos de gran dureza, se perforan con la ayuda del martillo ha roto percusión en
cabeza de máquina.
Este procedimiento de perforación no genera polución y es menos ruidoso que la
perforación con aire comprimido. Exigen no obstante, maquinaria de perforación de
mayores prestaciones, así como maquinaria de inyección de gran caudal, y suministro
de agua.
Una vez realizada la perforación, se extrae la tubería de perforación, se introduce la
armadura tubular del micropilote que puede también ser armadura tipo GEWI, se
inyecta con lechada el micropilote y se extrae la tubería exterior recuperable.
Este sistema es combinable, con el sistema de perforación con aire comprimido, según
el tipo de terreno.
CAPITULO II
LODO BENTONÍTICO
El lodo bentonítico es una mezcla de bentonita con agua.
La bentonita es un tipo de arcilla montmorillonítica de muy alto límite líquido. Esto
implica que a pesar de que se le añada mucha agua, la mezcla no pierde estabilidad o
consistencia.

19. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Los lodos bentoníticos tienen una propiedad muy importante que los hace muy útiles
en construcción: cuando un lodo bentonítico es amasado sin que se produzca variación
de agua, pierde resistencia, comportándose como un fluido. Sin embargo, vuelve a
adquirir esta resistencia una vez que entra en reposo.
El lodo de perforación es una suspensión acuosa de una arcilla especial: la bentonita,
este lodo se coloca en las paredes del terreno durante la excavación y sirve para evitar
o reducir los derrumbes del terreno. Es necesario controlar algunas características del
lodo durante su utilización. Tales como: la densidad, la viscosidad y el contenido de
arena, ya que el lodo se carga de las partículas de arena procedentes del suelo.
APLICACIONES DE LODO BENTONÍTICO
La principal aplicación de lodo bentonítico está vinculada a las excavaciones. Cuando
se está excavando una zanja (perforación en terrenos de baja consistencia y posible
desprendimiento, normalmente para la ejecución de muros o pilotes), el lodo
bentonítico evita que se produzcan desprendimientos en la misma. Esto sucede en la
ejecución de los muros pantalla.
Durante la excavación de la zanja, el lodo va llenándola: al estar en continuo
movimiento, tiene poca consistencia, y se comporta como un fluido. Sin embargo,
cuando se deja de remover, la viscosidad de los lodos bentoníticos aumenta,
adquiriendo la resistencia necesaria como para evitar que las paredes de la excavación
caigan, quedando constreñidas.
Además, en terrenos flojos en los que se producirían desprendimientos, los lodos
bentoníticos se introducen por los poros del terreno, formando el cake, que es una
mezcla de la arena o grava del terreno, con la arcilla de la bentonita. Este cake le
confiere al terreno de las paredes de la excavación una mayor cohesión.
Cuando el lodo bentonítico se emplea en excavaciones, suele servir para extraer los
detritus del terreno. Esto se consigue recirculándolo constantemente, mediante lo cual
se realiza una limpieza del mismo al eliminar los restos de detritus que contenga al
extraerlo de la zanja.

La formación de lodos de perforación ha sido históricamente, el uso
final más difundido de la bentonita.
Son fluidos bombeados que circulan a través del pozo mientras este es perforado. Su
composición se ajusta a medida que cambian las exigencias, de acuerdo con la
profundidad de la perforación y los otros materiales encontrados.
Una gran variedad de minerales industriales y productos químicos es utilizada en la
formación de lodos de perforación, pero siempre, el ingrediente más importante es la
Bentonita y su utilización se basa en el incremento de la viscosidad del lodo, que
garantiza una efectiva extracción a la superficie de los escombros.

20. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

Las siguientes son las funciones más importantes que cumplen los
lodos de perforación:
 Remoción de escombros del fondo del pozo y transporte de los mismos a la
superficie.
 Lubricación y enfriamiento del taladro y la broca.
 Mantenimiento de los escombros en suspensión si la perforación es detenida.
 Formación de un recubrimiento delgado e impermeable contra la pared del
pozo que no deja filtrar agua en la formación geológica.
 Sellamiento de la formación de filtraciones en la pared.
 Producción de una presión hidrostática suficiente para estabilizar la pared y
conservar en la formación geológica los fluidos de la misma (gas, petróleo,
agua).
 Soporte de parte del peso del taladro.
 Transmisión de potencia hidráulica a la broca cuando estás se acciona mediante
turbinas.
Usos más frecuentes de la bentonita
Las bentonitas encuentran una considerable variedad de usos.
 Lodos para perforación: La principal razón para usar bentonita es para
incrementar la viscosidad del lodo, permitiendo transportar efectivamente los
detritos de roca a la superficie.
 Arenas de fundición: es por lejos, la bentonita, el ligante más importante usado
en arena ligada por arcilla. Los diferentes tipos de bentonita exhiben
variaciones considerables en las propiedades importantes para arenas de
fundición.
 Peletización de mineral de hierro: también usada como un ligante.
 Usos como absorbente: se aplica en la industria de los absorbentes en cama de
mascotas y como desecante.
 Refinación, filtrado, clarificación y decoloración: las arcillas naturales y
activadas en forma ácida son usadas para remover impurezas y pigmentos de
los aceites comestibles, y también para decolorar un número de aceites
industriales, solventes y químicos. ·
 Refinación y restauración de aceites minerales: los principales tipos de aceites
refinados usando arcillas son nafta, fuel oils, aceites lubricantes, ceras y grasas
 Otros usos como filtrantes y clarificante: purificación de aceites, vinos y jugos
de frutas, que contienen proteínas en suspensión coloidal y en solución.
 Usos en agricultura: incluye formulaciones de fertilizantes, sprays nutritivos,
polvos y gránulos, pesticidas, pesticidas veterinarios, fórmulas peletizadas,
acondicionadores sólidos, cobertura de semillas, adehesamiento de césped,
aditivos de nutrición y procesamiento de alimentos.
 Pesticidas y otros biocidas: son ampliamente usados como transportadores en
seco y diluyentes.
 Fertilizantes y Acondicionadores de suelo: son utilizadas como portadores.

21. PILOTE Y LODO BENTONITICO 2013

 Alimentos balanceados: actúa en los alimentos como un ligante y como un
nutriente, también es usada como un portador de vitaminas, minerales,
antibióticos y otros suplementos activos en la alimentación animal.
 Ingeniería Civil y Construcciones: es usada para la construcción de paredes de
dilatación, lechadas, impermeabilización de lagunas y diques de irrigación, y
para la realización de túneles.
 Revestimientos y barreras: idealmente conveniente para usar como un
impermeabilizante.
 Construcción: En excavaciones, los barros de bentonita son usados para
proveer soportes de paredes no mecánico. Los barros de bentonita también
pueden ser usadas como un lubricante para el hinchamiento del molde,
perforación de pilotes y fundaciones similares. También son usadas en una gran
variedad de materiales de construcción incluyendo ladrillos, cemento portland,
productos de yeso, caños para cloacas y azulejos.
Otros usos menores
 Catalizadores: se utiliza como conductora en catalizadores para refinación de
aceite.
 Cerámicas: mayormente usada como un agente de suspensión y plastificante
en vidrios. En porcelanas eléctricas, la bentonita es usada como un plastificante
que incrementa la resistencia en seco y quemado y reduce la absorción.
 Electrodos para soldadura: son usados como estabilizadores del arco,
protectores de grupos de soldaduras, agentes de fundición, modificadores de
escoria, agentes de ligante y extrusión y pigmentos.
 Grasas de alta temperatura: son usadas como un espesante.
 Usos médicos y cosméticos: son usadas en una variedad de preparaciones
médicas y cosméticas, tal como cremas, polvos para pies y bebés, packs faciales
y barros terapéuticos como un agente gelatinante.
 Pinturas: son usadas en pinturas tixotrópicas o impermeables.
 Papel: se usa particularmente en papel reciclado, control del pitch, clarificación
del agua de desperdicio, auxiliar de retención, cobertura, y en papel de copia
sin carbón.
 Plásticos: La bentonita nano composición reduce la permeabilidad del gas en
films plásticos tanto como el 800%.