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Ventajas de los tubos de concreto

Algunas ventajas de los tubos de concreto, soportadas en estudios realizados por entidades independientes, se mencionan a continuación.

Eficiencia hidráulica

Aunque al tacto la superficie del concreto se siente más áspera, la rugosidad hidráulica de los tubos de concreto –representada por el coeficiente n de Manning– es prácticamente la misma frente a materiales competidores (n = 0.009 a = 0.010). Esto indica que el coeficiente de rugosidad seleccionado por diseñador hidráulico para la tubería de concreto en las redes recién instaladas es igual al de tuberías de otros materiales.

Además de lo anterior, cuando las redes de alcantarillado entran en servicio, las paredes interiores de todos los tubos son recubiertas por una película orgánica que físicamente hace que la rugosidad hidráulica de todas las tuberías, con independencia del material sea la misma.

Por otra parte, debido a que los tubos de concreto mantienen su forma original y la alineación durante la vida de servicio, tienen mejor desempeño y eficiencia hidráulica frente a tuberías que no consiguen mantener su forma original ni la alineación durante la vida de servicio.

Resistencia mecánica

Los tubos de concreto tienen excelente capacidad portante y su resistencia, como sus demás propiedades mecánicas, mejoran con el paso del tiempo.

La alta resistencia mecánica de los tubos de concreto –producidos con o sin refuerzo– en mezclas con resistencia a compresión del rango de 32 MPa a 60 MPa hacen que la estabilidad de la estructura dependa de sí misma y no de las condiciones del suelo en que se cimienta. En el caso de tubos flexibles, la resistencia depende en más del 95% de las condiciones del suelo.

Condiciones de instalación

Los tubos de concreto se pueden instalar en cualquier condición de carga, ya sea hincados, en terraplén o en zanja inducida, y en algunos casos bajo condiciones casi imposibles de cumplir: por ejemplo, alcanzar niveles de compactación proctor de 95% (como figura en muchos de sus manuales técnicos) en los costados de los tubos, donde no cabe ningún equipo de compactación.

Resistencia al fuego

Los tubos de concreto son resistentes al fuego y no son inflamables. Tampoco presentan problemas cuando permanecen expuestos a los rayos ultravioleta en los lugares de acopio. Esto es una consideración importante en zonas rurales expuestas a incendios forestales o incluso en sectores urbanos en que habitantes de la calle encienden fogatas dentro de estructuras hidráulicas que utilizan como refugio, antes o incluso después de instaladas.

Rendimiento

Los tubos de concreto se colocan con altos rendimientos de obra, porque en general las condiciones de cimentación que requieren no son muy exigentes; de manera que se hace la excavación, se coloca el material de cimentación, se instala el prefabricado y se vierte el material de relleno, que con mucha frecuencia procede de la misma excavación. Los tramos de excavación son cortos porque los tubos suelen tener longitud menor a 2.5 m para facilitar la manipulación y el transporte, sin exceder el peso de los equipos usados para el movimiento de suelo.

La excavación en tramos cortos permite disminuir, y en algunos casos eliminar, el uso de tablestacado en suelos malos, porque los tubos por sí mismos sirven para contener las paredes de la excavación; además, posibilitan que la alineación y la pendiente de las estructuras hidráulicas se revise frecuentemente para que tenga la precisión exigida. Por otra parte, en la instalación de tubería, el rendimiento que se obtiene para tubos con diámetro mayor de 0.30 m, –en el que la seguridad ocupacional requiere la utilización de maquinaria para el izaje de tubos de otros materiales– es prácticamente igual entre los tubos de diversos materiales, así los de concreto sean más pesados.

Instalación

El peso de los tubos de concreto compacta el suelo sobre el que se instalan y resiste los esfuerzos laterales cuando se compacta material en los lados; además, previene los movimientos mientras se ensamblan unos elementos con otros. En la tubería y los box culvert instalados en zonas de alto nivel freático, el peso de estos elementos evita los problemas de flotación o los cambios en la pendiente o el nivel, porque el peso ayuda a resistir las fuerzas de flotación y las presiones laterales cuando los conductos están parcial o totalmente desocupados.

Reciclabilidad

Los tubos de concreto son reciclables porque se fabrican con materias primas naturales de obtención local. Una vez cumplen su vida útil pueden ser triturados y aprovechados como material granular para bases y sub-bases o como agregados para producir nuevo concreto. El refuerzo metálico, que se separa en el proceso de trituración, se funde en altos hornos para obtener diferentes clases de acero.

Sostenibilidad La fabricación de tubos de concreto consume menos energía que la empleada en la elaboración de tuberías de otros materiales y produce una mínima disposición de residuos, que en todos los casos pueden ser reciclados.

Durabilidad

El concreto es, sin duda, el material más durable que se ha utilizado en la construcción de estructuras hidráulicas, debido al buen desempeño que presenta cuando se expone a condiciones ambientales agresivas y a sus ventajas para resistir las cargas de servicio.

Economía

Prácticamente para todas las condiciones de instalación, los alcantarillados construidos con tubería de concreto en diámetros superiores a 0.50 m son más económicos porque los materiales y actividades para la cimentación son menos exigentes y, por lo tanto, menos costosas. Para tuberías de diámetro menor a 0.50 m, los costos de los alcantarillados de concreto son generalmente menores, en especial cuando se requieren instalaciones con alto desnivel.

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