Pilotes tipo CPI-6

Se denomina CPI-6 al conjunto de pilotes perforados y hormigonados “in situ”, en los cuales el sostenimiento de las paredes de la perforación se realiza mediante lodos bentoníticos o polímeros sintéticos diseñados para este fin.

Ejecución

Previamente al comienzo de la excavación se introduce en el terreno una tubería auxiliar quedando parte de la misma sobresaliendo, para garantizar que el fluido de sostenimiento se mantenga en todo momento por encima del nivel de la excavación.

La excavación en terrenos blandos y medios se realiza mediante el uso de barrenas de hélice cortas. En caso de terrenos más duros se hace necesaria la inclusión en la barrena de dientes con puntas de widia. En terrenos muy competentes y roca se utiliza una corona circular con puntas de widia.

En este grupo de pilotes, mientras se perfora se va introduciendo el fluido de sostenimiento dentro de la excavación, manteniendo el nivel siempre por encima de la rasante del terreno.

Una vez alcanza la profundidad objetivo se realiza la limpieza del fondo de la excavación mediante el uso de un cazo (“bucket”). La presencia de sólidos en suspensión en el fluido de sostenimiento conlleva la decantación de los mismos en el fondo durante la colocación de la armadura y el hormigonado. Para evitarlo se hace necesario limitar en lo posible la presencia de estos. Con este fin se utilizan diferentes medios para separarlos del fluido y que este quede lo mas limpio posible. En este tipo de pilotes es fundamental este paso para garantizar un correcta ejecución de la punta.

Posteriormente al limpiado del fondo se procede a introducir la armadura de acero con la ayuda de un equipo auxiliar (grúa). Para garantizar el recubrimiento mínimo necesario de la misma, se levanta 20 cm sobre el fondo de la excavación y se colocan separadores para su correcto centrado.

Después de colocar la armadura se comienza con el hormigonado. Para verter el hormigón dentro de la perforación correctamente, evitando segregaciones y exudaciones, se utiliza un tubo tremie. Este tubo se introduce por dentro de la armadura hasta alcanzar el fondo de la perforación. A continuación se comienza a bombear el hormigón que debe ser de consistencia fluida. Este, al ser más denso que el fluido de sostenimiento (lodos bentoníticos o polímero) queda en el fondo desplazándolo hacia la superficie.

Conforme avanza la fase de hormigonado se va subiendo simultáneamente el tubo tremie, pero teniendo la precaución de mantenerlo siempre unos dos metros introducido en el hormigón fresco. Con esto se garantiza que la única parte de hormigón contaminada con lodos ascenderá quedando en cabeza del pilote. Cuando el hormigón alcanza la cota de la rasante del terreno se concluye con el hormigonado y se eliminan los restos del fluido de sostenimiento que pudieran quedar. Por último, se procede al descabezado de los pilotes, donde se picarán los primeros centímetros de hormigón que podría estar mezclado con restos de terreno o lodo.

Fluidos de sostenimiento

Los lodos bentoníticos consisten en una mezcla de bentonita y agua que posee características tixotrópicas, es decir, al ser removida se comporta como un fluido y al estabilizarse adquiere cohesión. Actúa sobre las paredes de la perforación formando una mezcla con el terreno llamada “cake”, reduciendo la permeabilidad del mismo. Esto produce un efecto membrana que permite transmitir la presión hidrostática del fluido a las paredes de la perforación.

Los lodos bentoníticos están considerados como un residuo tóxico y, según la normativa vigente, una vez finalizada su utilización deben ser transportados a un vertedero autorizado.

Existe una alternativa viable al uso de lodos bentoníticos, la utilización de polímeros sintéticos, dentro de los cuales podemos distinguir dos grupos:

Polímeros acrílicos. Consiste en un fluido que contiene polímeros formados por una cadena de carbono que posee cargas positivas. Estas interactúan con las cargas negativas predominantes en las partículas del terreno natural, generando un efecto cohesivo sobre el mismo.

Sistema de tercera generación. Consiste en un fluido en el que aparecen mezclados varios tipos de polímeros sintéticos. Están formados por cadenas de carbono bipolares (contienen ambos tipos de cargas) y por tanto capaces de generar membranas que interactúan con el terreno formando un “cake”. El sostenimiento de las paredes de la perforación se produce tanto por el efecto cohesivo con las partículas del terreno como por la transmisión de la presión hidrostática sobre las paredes de la perforación.

Su principal ventaja es que son biodegradables y no es necesario transportarlos a un vertedero.

El uso de polímeros reduce la cantidad de sólidos en suspensión disminuyendo la decantación de finos en el fondo de la perforación.