Gustavo Adolfo Pineda Verduzco. Gerente de Anclajes, Hilti Mexicana.
Los ingenieros, arquitectos y constructores deben pensar siempre en la seguridad que brindan a los usuarios de una edificación y en que los anclajes son una parte primordial de ella, sobre todo ante la eventualidad de un sismo. Las certificaciones dan la certeza del comportamiento de un anclaje en ciertas condiciones de instalación y carga
Figura 1. Distribución de carga para un anclaje postinstalado en concreto sometido a tensión.
Figura 2. Comportamiento de un anclaje postinstalado en concreto fisurado y no fisurado.
Uno de los retos más importantes que se enfrentan en el sector construcción es tener el conocimiento suficiente sobre un producto a fin de tomar la decisión adecuada para solucionar una aplicación desde el punto de vista técnico y de costo/beneficio. Los anclajes postinstalados no están excluidos de este tema, y con frecuencia se encuentran aplicaciones de carácter estructural resueltas con anclajes que no cumplen con las aprobaciones ni la documentación necesarias.
En la actualidad existen en el mercado principalmente dos tipos de anclajes postinstalados como solución: adhesivos y mecánicos. Las tres principales diferencias entre los dos tipos son la forma en que distribuyen la carga, las distancias al borde de concreto y la distancia entre anclajes. Como muestra, en la figura 1 se usan colores como referencia o escala del refuerzo al que está sometido el concreto para una tensión aplicada al anclaje.
Los anclajes mecánicos requieren una mayor separación entre elementos y con respecto al borde de concreto, porque su distribución de carga abarca una mayor área de concreto en comparación con un anclaje adhesivo. Los anclajes mecánicos de expansión son los más solicitados por ingenieros, arquitectos y constructores debido a que se pueden cargar inmediatamente, pero presentan tres retos muy importantes a considerar: su correcta selección de acuerdo con la aplicación, su diseño y su instalación.
Para seleccionar adecuadamente un anclaje de expansión, se debe tomar en cuenta la carga a la cual estará sometido y el tipo de material en el cual se instalará, como pueden ser muros de mampostería rellena, concreto ligero, concreto normal, concreto agrietado o losa compuesta. El fabricante deberá contar con la información técnica apropiada que avale el uso y comportamiento del anclaje en cada uno de estos materiales base; de lo contrario, la fijación no será recomendable. El agrietamiento sucede en zonas donde un elemento de concreto se encuentra en tensión, por ejemplo la parte inferior de una viga (véase figura 2). Estas zonas ofrecen una capacidad inferior de resistencia, y no todos los anclajes son apropiados ni cuentan con la aprobación para ser instalados en estas ubicaciones. De nuevo, el fabricante debe proveer la información sobre la reducción de carga y el comportamiento del anclaje en una zona de tensión, sobre todo si se encuentra en una región sísmica. Esto último nos lleva al segundo reto: el diseño.
Para poder diseñar un anclaje, debe contarse con toda la información técnica y las consideraciones necesarias para que un ingeniero especializado lleve a cabo el cálculo del anclaje y determine el empotramiento, la separación y el diámetro correctos. Anteriormente la norma ACI 318-08 del American Concrete Institute incluía el diseño de anclajes en concreto en su apéndice D, pero debido a la importancia del tema, ahora la ACI 318-14 lo incluye en su capítulo 17 y toma en consideración el diseño de anclajes mecánicos y adhesivos. Para conseguir su aprobación, el anclaje es sometido a una serie de pruebas, y debe cumplir ciertos criterios de aceptación para quedar clasificado. En el caso de anclajes mecánicos, el criterio de aceptación es el AC 193 del International Building Code. Dentro de estas aprobaciones se incluyen las consideraciones e información para la instalación, que es el tercer reto.
La instalación y funcionamiento correctos de un anclaje de expansión dependerá de la adecuada aplicación del torque, ya que su funcionamiento se basa en la correcta expansión de sus cuñas. El responsable de indicar el torque adecuado para el óptimo funcionamiento es el fabricante, y el instalador será el responsable de aplicarlo mediante el uso de la herramienta correcta (torquímetro o barra de torqueo con atornilladora de impacto). Aplicar un grado excesivo puede producir un efecto de sobretorque que llevará a la ruptura del concreto, a un retrabajo y a un sobrecosto. Por otro lado, la aplicación insuficiente de esta variable a un anclaje de expansión podría ocasionar que el elemento fijado se desplace o zafe, es decir, tenga una fijación insegura.
Los anclajes en México
En la gran mayoría de las obras que el autor de este artículo suele visitar, el común denominador es que los instaladores no cuentan con la herramienta adecuada para la colocación de anclajes postinstalados, y los expanden de forma manual sin saber si el anclaje quedó instalado correctamente (torque adecuado).
El año pasado, una autoridad internacional en el tema de anclajes se impresionó de la seguridad con la que se construye la estructura de los edificios en el Distrito Federal, pero hizo una observación sobre el riesgo que se tiene al estar en una zona de alta sismicidad si no se hace la correcta selección e instalación de anclajes de expansión para ciertas aplicaciones, sobre todo de colganteo.
Los ingenieros, arquitectos y constructores deben pensar siempre en la seguridad que brindan a los usuarios de una edificación y en que los anclajes son una parte primordial de ellas, sobre todo ante la eventualidad de un sismo. En países como Italia y Estados Unidos, con zonas de alta sismicidad, se han desarrollado con base en la experiencia y la necesidad códigos y regulaciones que no permiten la instalación de cualquier anclaje postinstalado y que exigen el uso de anclajes con determinada certificación para ciertas fijaciones. Las certificaciones dan la certeza del comportamiento de un anclaje en ciertas condiciones de instalación y carga.
Es importante lograr ese mismo desarrollo de conocimiento en México y tomar la decisión adecuada para cada tipo de aplicación. Piénsese en tres aplicaciones típicas de una obra: colganteo de la tubería del sistema contra incendio, colganteo de tubería hidráulica mayor de 4’’ y de tubería hidráulica menor de 4’’. La primera requiere que la instalación no falle en caso de sismo o contingencia, pues en gran medida de esto depende la seguridad de las personas dentro del edificio y una evacuación sin contratiempo en caso de incendio. En este caso es recomendable la fijación con un anclaje que cuente con una certificación sísmica y tenga garantía de su funcionalidad. En el caso de la tubería hidráulica el riesgo no es tan grande, y ésta podría ser instalada con un anclaje que garantice las cargas. Finalmente, la fijación de tuberías menores podría hacerse con un anclaje mecánico de expansión que carezca de certificación, porque no hay una necesidad importante de resistir carga.
Si bien los productos con certificaciones, información técnica y aprobaciones tienen un costo mayor que los anclajes que carecen de ellas, las ventajas que ofrecen son mucho mayores en términos de costo/beneficio, seguridad y productividad.
Hay que reflexionar si se está tomando la decisión adecuada al solucionar una fijación por medio de un anclaje de expansión, y si los instaladores están correctamente capacitados y cuentan con la herramienta necesaria para llevar a cabo la instalación de manera segura y adecuada. Conocer y distinguir correctamente las aplicaciones estructurales de las no estructurales marca la diferencia con el resto de los colegas competidores en obra.
