Soleras de hormigón de alta planimetría

¿Qué son las soleras de hormigón de alta planimetría?

Las soleras de hormigón de alta planimetría con aquellas que cumplen con las especificaciones de planitud y nivelación más exigentes.

Como alta planimetría se entiende por aquellos pavimentos que presentan un grado de desnivel mínimo, muy cercano plano geométrico ideal.

Una solera de hormigón de alta planimetría se construye con una tolerancia mucho más estricta que un forjado normal.

Para construirlo, los fabricantes utilizan un sistema de tolerancia muy estricto que cumplen normativas específicas de alta planimetría.

Estos pavimentos son capaces de soportar equipos de transporte y carga espciales de trabajo en altura en centros de distribución y almacenamiento, así como otras funcionalidades muy especializadas (aeropuertos, hospitales y otros).

Las soleras de hormigón de alta planimetría se distinguen por su bajo coste, alto rendimiento y seguridad.

Se originaron en los años 70 del siglo pasado, cuando los operadores de almacenes empezaron a utilizar configuraciones de almacenamiento de mayor densidad para minimizar las inversiones en terrenos. Estos proyectos también optimizaban las operaciones de manipulación y almacenamiento de materiales.

Los métodos de construcción convencionales son incapaces de crear superficies de suelo con la nivelación o planitud que requieren los equipos de elevación avanzados para entornos con pasillos estrechos, estanterías altas y tráfico definido o aleatorio.

Para estos entornos, se necesitan métodos de construcción muy avanzados y especializados.

La optimización de las soleras de hormigón de alta planimetría proporciona múltiples beneficios

• Optimización del rendimiento de la carretilla elevadora.
• Reducción de los costes relacionados con el mantenimiento.
• Eliminación de la posibilidad de que se produzcan problemas de picking, incluido el impacto contra la estantería.

Los constructores pueden controlar tolerancias longitudinales y transversales muy precisas utilizando métodos, materiales y encofrados especializados para verter el hormigón en losas estrechas.

Factores a tener en cuenta a la hora de diseñar soleras de hormigón de alta planimetría

Es obligatorio el vertido en losas

Las técnicas de vertido en losas son absolutamente necesarias en entornos de estanterías altas y pasillos estrechos en los que se utilicen AGV, o vehículos de guiado automático.

De lo contrario, es extremadamente difícil conseguir estas exigentes tolerancias transversales y longitudinales.

Las soleras de hormigón de alta planimetría no deben tener cortes de sierra transversales

En las juntas de contracción transversales pueden producirse contracciones y curvaturas, lo que puede provocar pérdidas de tolerancia e inutilizar por completo las soleras de hormigón de alta planimetría.

Las tolerancias de los suelos deben medirse todos los días

Las mediciones deben realizarse con equipos de perfilografía de alta sensibilidad.

Si las tolerancias no se miden a diario, los posibles defectos de construcción empeorarán innecesariamente.

Sin una medición del suelo, no se puede certificar la calidad de su superficie.

Las tolerancias Fmin sólo se aplican a suelos con tráfico definido

El sistema de tolerancia de número F FF/FL se utiliza para superficies con tráfico aleatorio, no con tráfico definido.

El sistema FF/FL no tiene en cuenta las tolerancias transversales y longitudinales del equipo.

Asegúrese de que el acero continuo embebido en el hormigón está colocado correctamente.

Su ubicación no debe perturbar las señales eléctricas de la guía de los suelos de tráfico definido. Se ha demostrado que las fibras de acero no lo hacen.

También son duraderas, económicas y versátiles, ya que pueden satisfacer una amplia variedad de necesidades de los usuarios.

Algunos endurecedores en seco podrían no ser adecuados

Algunos endurecedores en seco podrían impedirle conseguir tolerancias de alta planimetría.

Las soluciones superficiales comúnmente utilizadas dependen de una mezcla de hormigón de desgaste reducido y un densificador líquido.

En el caso del densificador líquido, el producto adecuado dependerá del entorno y requerirá una consideración muy cuidadosa.

Tolerancias de las soleras de hormigón de alta planimetría

El sistema de números F para determinar las tolerancias de una superficie determina dos categorías básicas de suelos como ya hemos comentado antes:

De tráfico aleatorio

La gran mayoría de los suelos pertenecen a esta categoría. Los peatones y las carretillas elevadoras pueden cruzar estos suelos en cualquier dirección sin ningún problema.

Tráfico definido

Por lo general, estos suelos sólo son necesarios para aplicaciones muy especializadas, como los almacenes VNA -o de pasillo estrecho-, en los que las carretillas elevadoras deben recorrer el mismo camino todos los días.

Los suelos de tráfico definido representan actualmente un porcentaje muy pequeño de los almacenes y centros de distribución, aunque su popularidad está creciendo debido a una mayor conciencia de sus ventajas.

Las carretillas elevadoras de los almacenes de VNA se desplazan por pasillos estrechos entre las estanterías de almacenamiento con la ayuda de un sistema de guiado ancho empotrado en el suelo o de raíles montados en las estanterías.

Las dimensiones de las propias carretillas elevadoras se adaptan a las medidas de estos pasillos.

Al desplazarse por un pasillo, una carretilla elevadora puede elevar su horquilla para colocar o recuperar productos a distintos niveles.

Para que estos elevadores funcionen como es debido, los suelos de tráfico definido deben ser de alta planimetría.

Tolerancias del Sistema F para soleras de hormigón de alta planimetría

Utilizado por primera vez en un proyecto comercial a gran escala en 1983, el sistema de números F para medir la planitud y nivelación de los suelos ha sido quizás el factor más significativo para permitir la construcción de suelos de hormigón más planos y nivelados.

El sistema del número F proporciona una mayor precisión a la hora de definir los requisitos de acabado del suelo para ajustarse a las necesidades de un proyecto.

El sistema consta de dos valores definidos por ACI 302 de la siguiente manera.

• FF (planitud) define el grado relativo en que una superficie se ajusta a un plano.
• FL (nivelación) define el grado relativo de horizontalidad de una superficie.

La planitud se refiere a la irregularidad del suelo, mientras que la nivelación describe la inclinación o pendiente de la losa.

Cuanto mayor sea el número F, mejor será esa característica del suelo. Los números F son lineales, por lo que un FF 20 es el doble de plano que un FF 10, pero sólo la mitad de plano que un FF 40.

Las tolerancias FF/FL sólo se aplican a suelos que soportan tráfico aleatorio, ya sea de vehículos o peatonal.

En el pequeño porcentaje de suelos con tráfico definido, en los que el movimiento de los vehículos está restringido por cables o raíles, se utiliza un número F diferente (Fmin). La mayoría de los forjados de soleras de hormigón de alta planimetría deberían utilizar el sistema Fmin, ya que la mayoría de estos forjados soportan tráfico definido.

¿Por qué utilizar los números F?

Los números F sustituyen a las conocidas especificaciones del tipo «3 mm en 3 metros», que habían demostrado ser poco fiables, inmedibles y poco realistas.

¿»3 mm en 3 metros» significaba ± 3 mm en 3 metros (una envolvente horizontal de 6 mm de 3 metros de largo) o ± 1,5 mm en 3 metros (una envolvente Horizontal de 3 mm de 3 metros de largo)?

Antes de los números F, los suelos sólo se «medían» mucho tiempo después, cuando a alguien no le gustaba su aspecto general.

Era entonces cuando el agraviado sacaba la regla para probar su caso.

Por supuesto, no había dos personas que obtuvieran los mismos resultados, ya que no existían normas ni para el método de prueba ni para la interpretación de los resultados.

Aunque el sistema de «3 mm en 3 metros» se ha utilizado para especificar millones de metros cuadrados de hormigón, rara vez, o nunca, se conseguía.

El suelo industrial típico, por ejemplo, se aproxima más a una envolvente horizontal de 15 mm en 3 metros.

Los equipos de nivelación de hormigón acordes a números F controlan tanto la «envolvente» del suelo como su irregularidad.

Si pensamos en el perfil del suelo como una onda, los números F controlan tanto la amplitud de la onda como su frecuencia.

Los números F han demostrado su capacidad para identificar y controlar las características del suelo, que son fundamentales para su utilidad.

Por lo tanto, independientemente de su ubicación en todo el mundo, el sistema «Número F» proporciona a los especificadores la capacidad de decidir sobre la tolerancia correcta, proporcionar a los contratistas una tolerancia significativa para construir y a los propietarios una instalación que funcione.

¿Cómo se miden los números F?

Los números F se obtienen a partir de un análisis estadístico de la elevación del suelo medida a intervalos de 300 mm.

Las diferencias de elevación superiores a 600 mm se utilizan para determinar FF, mientras que las diferencias superiores a 3 metros se utilizan para determinar FL.

Básicamente, se trazan líneas de medición en el suelo y se toman medidas de elevación cada 300 mm a lo largo de la línea.

Cada línea de medición debe tener al menos 3,3 metros, y deben tomarse al menos 34 mediciones de elevación individuales por cada 95 m2 de superficie de suelo.

En la norma ASTM E 1155 se establecen normas detalladas para la realización de las pruebas del número F.

Una vez recogidas, las lecturas de elevación se introducen en fórmulas matemáticas estándar para calcular los números F del suelo.

Existen difersos dispositivos aprobados por la ASTM (American Society for Testing and Materials) para la medición del Número F, incluyendo el Perfilador de Suelo Dipstick.

Tolerancias de soleras de hormigón de alta planimetría de tráfico definido comparadas con las de tráfico aleatorio

Errores comunes en soleras de hormigón de alta planimetría

Para que los contratistas construyan con éxito de las soleras de hormigón de alta planimetría, éste debe especificarse correctamente.

Sin embargo, un error común es que un especificador pida tolerancias de tráfico aleatorio cuando se requieren tolerancias de alta planimetría. Este error suele ser el resultado de una mala comprensión de los requisitos o de un intento de gastar menos dinero.

Los fabricantes de carretillas elevadoras recomiendan ciertas tolerancias de suelo para garantizar que sus equipos funcionen correctamente. A diferencia de los suelos de tráfico aleatorio, que tienen requisitos FF/FL, el suelo de alta planimetría require una tolerancia mínima y debe planificarse utilizando el sistema Fmin.

Requisitos de tolerancia Fmin

El sistema Fmin de medición y definición de tolerancias exige que los defectos que superen la variación máxima permitida se corrijan rectificándolos.

Los requisitos de tolerancia Fmin para cualquier superficie de suelo se basan en la tasa de variación máxima permitida por unidad de recorrido para una carretilla elevadora en la dirección longitudinal.

Debe obtener esa información del fabricante de sus carretillas elevadoras y otros equipos elevadores.

Dado que las carretillas elevadoras recorren el mismo trayecto una y otra vez, la suavidad de las trayectorias de las ruedas en estos pasillos es extremadamente importante.

Las losas de alta planimetría se colocan en franjas estrechas y largas. Es necesario confirmar la tolerancia de los caminos de ruedas en sentido longitudinal y transversal.

Errores comunes en las especificaciones

Dado que las soleras de hormigón de alta planimetría deben cumplir requisitos específicos, hay más margen para posibles errores.

He aquí algunos errores de especificación comunes que los contratistas encuentran durante la construcción de las soleras de hormigón de alta planimetría:

Olvidar las especificaciones de los suelos de tráfico aleatorio

Un contratista debe ser consciente de que las especificaciones de los suelos para tráfico aleatorio deben ser de alta planimetría también.

Las losas de alta planimetría no son igual de planas en todos los lugares, y las tolerancias sólo se determinan en las huellas de las ruedas en una única dirección.

Construir una superficie de suelo que alcance la tolerancia Fmin100 (tráfico definido) en todas las direcciones es difícil y es comparable a crear una superficie que cumpla las tolerancias FF140/FL100 (tráfico aleatorio).

Si estas medidas incluyen juntas de construcción, el reto será aún mayor.

Considerar que F-100 y Fmin100 son lo mismo

Los especificadores y contratistas deben entender que F-100 y Fmin100 no son los mismos conceptos.

Construir un suelo que sea F-100 es considerablemente más difícil, e incluso si un contratista puede construirlo, puede que no cumpla los requisitos del propietario.

Algunos contratistas construirán un suelo con una tolerancia de tráfico aleatorio inferior para sustituir la tolerancia Fmin100 en un intento de ahorrar dinero. Sin embargo, esta decisión suele ser un error.

Una mejor solución es construir un suelo con una tolerancia de tráfico definido inferior.

Complicación de los costes

Algunas carretillas elevadoras VNA pueden funcionar correctamente en una superficie de suelo que mida menos que F-100.

Cuando la construcción de soleras de hormigón de alta planimetría estaba en sus inicios, los costes y los métodos de construcción eran más o menos los mismos para todos las soleras de hormigón de alta planimetría.

Esto significaba que la construcción de un suelo F-100 no costaba más que la de un suelo F-60.

A medida que los contratistas han ido adquiriendo más conocimientos y experiencia, han perfeccionado sus métodos y ahora pueden crear una solera de hormigón de alta planimetria de menor tolerancia por un coste inferior.

Antes de que un contratista presente una oferta para un proyecto, debe conocer bien cómo se determinarán las tolerancias de las superficies de alta planimetría. También debe estar familiarizado con el equipo utilizado para medir la tolerancia.

Confirmación de tolerancias extrañas

Hay que tener en cuenta que sólo es necesario confirmar el área de la huella de la rueda de las especificaciones Fmin.

Por otra parte, la confirmación de la tolerancia de un suelo de tráfico aleatorio se basa en información estadística y mediciones realizadas al azar.

Esta información no le dirá nada sobre lo bien que funcionará una carretilla elevadora en un recorrido de tráfico definido.

Diferentes normativas de alta planimetría

Hay varias regulaciones que establecen los criterios para el almacenamiento en altura elevada:

• Normativa VDMA
• Normativa ASTM
• Normativa EN15620
• Registro Técnico 34
• Normativa BS 8204
• Normativa DIN 18202
• Normativa DIN 15185

Las soleras de hormigón

Las soleras de hormigón son, posiblemente, uno de los elementos constructivos más utilizados.

Pueden encontrarse en aceras, suelos de naves industriales, canchas deportivas, garajes, etc.

Un altísimo porcentaje de pavimentaciones se realizan de esta forma, acabándose vista, o mediante otro tipo de material para formar su capa de rodadura.

Se puede afirmar, sin temor a equivocarse, que una persona que sale a la calle no hay día que no pise un suelo que contenga hormigón.

Composición de las soleras de hormigón

Las soleras de hormigón están formadas por varias capas de tierra compactada, sobre las que se asienta una capa de hormigón en la más superficial. Para que el conjunto pueda funcionar estable, es necesario que la sección tenga las condiciones de compactación necesarias.

La primera capa que forma parte de la pavimentación se la denomina explanada, y es la encargada de recibir todas las cargas que pueda haber sobre la solera y de soportar el peso de todo el conjunto.

Se suele realizar con tierras de la excavación debidamente compactadas, aunque en casos en los que se vayan a soportar grandes cargas, es conveniente estudiar tanto su composición como su espesor, así como la posibilidad de añadir otro tipo de tierras para mejorarla.

Si la solera de hormigón va a estar expuesta a pocas cargas, es posible que con la propia explanada baste para verter el hormigón sobre ella.

Sin embargo, hay veces que se necesite reforzarla y para ello, se procede a la ejecución de otra capa de materiales con menos volumen denominada «subbase granular».

Es conveniente separar ambas bases mediante un geotextil, para evitar que los finos pasen de una a otra.

Esta subbase suele estar realizada a partir de arenas y gravas y tiene como misión la de realizar una repartición de las cargas sobre la explanada, por lo que debe tener, al menos, una compactación de un 95 % sobre el proctor normal.

La última capa será de hormigón, y es conveniente no realizarla directamente sobre las capas de tierra.

Para ello, se coloca una lámina de polietileno que separe las tierras del hormigón. Esto permite un mejor movimiento en su masa y reduce el rozamiento que habría si se vertiera directamente sobre las tierras.

Al mismo tiempo, al ser una capa impermeable, se evitan pérdidas en la lechada, con el consiguiente ascenso de humedades por capilaridad, causas que pueden producir el colapso de la solera.

Por el contrario, la lámina de polietileno puede dificultar el drenaje del conjunto, lo que tendría que solucionarse por otros métodos si fuera el caso.

El armado en las soleras de hormigón

Las soleras de hormigón no suelen tener funciones estructurales por lo que la colocación de una armadura será una cuestión de estudio en función de las cargas a la que se verá sometida el pavimento ejecutado.

En suelos con pocas cargas, la resistencia a flexotracción que tiene el hormigón suele ser suficiente para absorberlas, pero puede tener problemas a la hora de resistir las tensiones de tracción debidas a los fenómenos higrotérmicos. Y esto puede producir una fisuración en el suelo resultante.

Debido a esto, se recomienda en la mayoría de los casos colocar al menos un mallazo electrosoldado o bien, usar un hormigón con fibras, para preservar una solera lisa sin fisuras.

Para su colocación, y siempre que no sea necesario un estudio más a fondo en aquellas soleras que vayan a tener que soportar muchas cargas, lo más recomendable es realizarla lo más cerca de la superficie, ya que es donde se producen la mayoría de las tensiones higrométricas y térmicas, siempre que se respete una distancia mínima de recubrimiento.

La mejor solución en estos casos, es el empleo de ambos métodos. De esta forma, las fibras de polipropileno se encargarán de resistir la fisuración por retracción plástica, mientras que el mallazo evita la aparición de fisuras debido a la contracción térmica, además de poder absorber todas las cargas que haya.

Antes de proceder al hormigonado de la solera, es necesaria la colocación de separadores para poder mantener correctamente la posición del mallazo.

La distancia entre ellos debe estar comprendida entre 1 y 1,25 m.

Lo que nunca debe hacerse, y es una técnica muy habitual en soleras de hormigón, es dejar descansar el mallazo apoyado en el suelo e ir levantándolo a la hora del hormigonado.

Y es que mediante esta forma de ejecución, lo normal es que la armadura vaya quedando a altura diferente, disminuyendo de esta forma su funcionalidad.

Tipos de hormigón en soleras

Los hormigones pueden ejecutarse de muchas formas y son los que darán las características fundamentales a las soleras de hormigón.

Pueden realizarse ornamentales, dotarles de mayor resistencia, que sean antideslizantes…

Y todo esto en función de las características principales que deba tener la pavimentación.

Es su dosificación, y la incorporación de diferentes aditivos, lo que les confiere las propiedades particulares de cada uno de los hormigones.

De acuerdo con esto, examinaremos los tipos de hormigón más utilizados en soleras.

Hormigón impreso

Su característica fundamental es la de aportar una gran estética a un suelo.

Son utilizados para pavimentos ornamentales, pudiéndose utilizar un sinfín de patrones y moldes distintos que son los que dan la apariencia final en la solera.

Entre otros, los hormigones impresos pueden aparentar diferentes materiales como la piedra, la madera, el gres, la roca, etc.

Todo esto garantiza una gran apariencia y resistencia ante las condiciones climatológicas.

Hormigón pulido

El hormigón pulido es el más utilizado en sitios con alto tráfico como aparcamientos de superficies comerciales, centros deportivos, hospitales…

A la resistencia inherente del hormigón, se le suma el acabado que presenta su superficie, que se caracteriza por ser minucioso y tener una apariencia lustrosa.

Este tipo de soleras se caracterizan por:

• Un precio bastante asequible, por lo que es perfecto para la pavimentación de grandes superficies.
• La luminosidad que aporta al reflejar la luz sobre él. Por ello es muy usado en industrias y almacenes, ya que favorece la eficiencia energética.
• Es bastante resistente, ya que no se hunde o se quiebra con facilidad.
• Debido a su apariencia plana y brillante es muy usado también, en centros comerciales.

Hormigón desactivado

También llamado hormigón de árido visto o lavado. Sus principales características son la maleabilidad y su resistencia.

En función de los áridos puede presentar una gran gama de acabados, siendo perfectos para ornamentación de paseos, entradas de grandes mansiones, parques, piscinas, etc. 

El hormigón desactivado presenta una apariencia pétrea con textura definida. Se elabora como el hormigón tradicional al que se le aplica una última capa de áridos en su superficie.

Cuando cuaja, estos quedan totalmente a la vista, dándole una estética muy aparente.

Presenta unas buenas propiedades antideslizantes y son muy resistentes tanto al clima como al tráfico.

Soleras de hormigón fratasado

Las soleras de hormigón fratasado son de las que más resistencia presentan debido al acabado que se realiza en su última capa.

La posibilidad de pigmentación que presentan, hacen que estos suelos sean muy usados en pavimentos industriales, terrazas, garajes, puentes y una gran variedad de pavimentos exteriores.

Otra de la característica que presentan las soleras de hormigón fratasado es que son idóneas, gracias al agarre que facilitan, para formar la base de otros pavimentos acabados en diferentes materiales como ladrillos, mármol, piedra, porcelana, etc.

Reparación de soleras de hormigón

La reparación de soleras de hormigón es necesaria debido a las numerosas patologías que afectan a este material.

Los problemas más habituales aparecen debidos a una mala dosificación, un uso no correcto del pavimento, un diseño deficiente o problemas derivados de temperatura o humedad.

Lo primero que indica un problema en este tipo de soleras es la aparición de fisuras.

Si estas no se tratan rápidamente, pueden ocasionar problemas más graves como desprendimientos, ocasionando que su base quede expuesta y más susceptible ya a un deterioro rápido.

Otro elemento muy habitual de ocasionar problemas son sus juntas, ya que suelen ser espacios que tienden a la acumulación de humedad y polvo.

La primera manifestación suele ser la grieta o fisura que, si se deja sin reparar, puede ir extendiéndose e incluso juntarse con otras que se hayan creado ya.

Las fisuras son rupturas que aparecen en la superficie de las soleras de hormigón y son debidas a las tensiones que superan la capacidad de su resistencia.

Cuando estas alcanzan la totalidad del espesor se convierten en grietas.

La reparación de las soleras de hormigón debe realizarse en el momento que se observan fisuras y antes de que estas se conviertan en grietas, ya que, en este momento, aún no acarrean problemas estructurales.

Y para ello, es necesario determinar qué tipo de fisura se ha producido y por qué, ya que el método de reparación no es el mismo en los diferentes casos que se pueden originar.

Las soleras de hormigón son las pavimentaciones más utilizadas debido a la gran cantidad de acabados que pueden presentar en función de las diferentes dosificaciones que admite su material principal.

Se caracterizan por ofrecer resistencia y apariencia al mismo tiempo y, además, pueden llegar a formar también la base de otro tipo de solados acabados en materiales como cerámicos, piedras o ladrillo.

Forman parte de nuestra vida, y es casi imposible el día que salgamos a la calle y no pisemos un pavimento formado por una solera de hormigón.