JUSTIFICACIÓN

El objetivo de este trabajo es presentar una exposición escrita sobre el tema:

“ELABORACIÓN DE CIMBRAS” correspondiente a la materia de Taller de Construcción,

para dar cumplimiento a lo solicitado para participar en el Concurso de Oposición

Abierto en la Facultad de Ingeniería civil de la Universidad Michoacana de San Nicolás

de Hidalgo, de acuerdo a la convocatoria publicada.

La cimbra es una parte importante en la ejecución de obras de concreto reforzado y

actualmente podemos contar con cimbras de diferentes materiales no solamente con

la tradicional madera cuyo uso implica un alto costo no solo económico sino aún más

importante, ambiental.

El objetivo de este tema es aprender a conocer el funcionamiento y el proceso

mediante el cual hacemos uso de las cimbras para poder colar las obras de concreto.

1 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

INTRODUCCIÓN.

El concreto se define como un material artificial que resulta de la unión de varios

elementos llamados agregados que al unirse, provocan una reacción química por

medio de la cual fragua y se endurece hasta alcanzar gran solidez.

El concreto toma la forma del recipiente que lo contenga y a este recipiente se le

denomina “CIMBRA”, para los españoles “ENCOFRADO”.

Para colar todos los elementos de concreto como dalas, zapatas, castillos, losas,

columnas, etc., se emplean moldes ya sea de madera, fierro, plástico, fibras

comprimidas, etc. dependiendo del uso final de la estructura.

Sin embargo, además del destino o funcionalidad del elemento que se vaya a colar,

toma mucha importancia el costo de la cimbra y su consideración en el presupuesto.

Por lo anterior, dado que se ha generalizado la construcción con concreto, es muy

importante tener el conocimiento de cómo se colocan las cimbras y además de los

diversos materiales que se pueden emplear para este fin.

2 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

HISTORIA

Cimbra para un puente de arco romano

Sección vertical y horizontal del cimbra de un

muro.

Los arquitectos romanos construyeron las primeras estructuras de concreto en masa.

Como el concreto en masa no puede absorber grandes esfuerzos de tensión y torsión,

estas primeras estructuras fueron arcos, bóvedas y cúpulas, que funcionan solamente

a compresión. La estructura de concreto más notable de esta etapa es la cúpula del

Panteón de Roma. Las cimbras se hicieron con andamiajes y cimbras temporales con la

forma de la futura estructura.

Estos elementos auxiliares de construcción no sólo sirven para verter el concreto,

también han sido y son muy utilizadas en otros trabajos de albañilería. Para el

concreto, los romanos utilizaban yeso y cal como aglomerantes, además de un

cemento natural obtenido de la piedra de Puzzoli, llamado puzolana, pero no es un

mineral fácil de obtener en otros lugares, por lo que no se volvió a utilizar el concreto

3 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

como material de construcción, hasta la invención del cemento Portland; el concreto

armado no podía hacerse con los demás aglomerantes puesto que atacan el hierro del

refuerzo, oxidándolo.

TIPOS DE CIMBRA

Losa tradicional

Cuando surgen las primeras estructuras de losas de concreto, para la construcción de

estructuras temporales se emplearon técnicas que provenían de la albañilería y la

carpintería. La técnica de cimbra de una losa tradicional consta de soportes de madera

(troncos de árboles jóvenes), dispuestos en filas, de uno a dos metros de distancia,

dependiendo del espesor de losa, que soportan los elementos de la cimbra. Entre

estos elementos, las madrinas, a modo de vigas se colocan aproximadamente cada

treinta cm, junto con madera superpuesta. E stas vigas de madera (madrinas) son por

lo general de cinco a diez cm de ancho y unos quince de alto.

4 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

Losa de cimbra de metal

Similar al anterior, pero sustituyendo las vigas auxiliares (sopandas) por otras

metálicas, de aluminio o acero. También los puntales suelen ser metálicos, y tiene la

ventaja que se pueden reutilizar más veces que la cimbra de madera.

Losa de cimbra modular

Son montados con módulos de madera, plástico, acero o aluminio.

Sistema prefabricado: Flying Form Systems

Este sistema de cimbra está conformado por módulos, o cuadros, que pueden ser

reutilizados en múltiples fases de un edificio. Las piezas se montan elevándolas

mediante una grúa. Una vez en su posición los espacios entre los cuadros se rellenan.

Varían en forma y tamaño, así como su material de construcción.

El uso de estos sistemas puede reducir considerablemente el tiempo y la mano de obra

en la instalación de los trabajos de cimbra. Por sus ventajas son muy utilizados en

grandes superficies y estructuras sencillas. Es común que arquitectos e ingenieros

diseñen con uno de estos sistemas la construcción.

Montaje con grandes grúas

Este método consiste en el montaje de cuadros con una gran zona de cimbra que sólo

pueden ser trasladados mediante grúa. Su anchura puede ser de 5 a 7 metros, pero el

largo puede ser ilimitado, de manera que sea posible transportarlos ensamblados, en

un sólo porte. La duración de montaje varía y puede tener más de treinta metros,

dependiendo de la capacidad de la grúa.

5 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

Después de fraguar el concreto, las placas se separan y se trasladan junto al edificio. El

lado que sobresale del cimbra se levanta mediante grúa y el resto del tablero se

desplaza fuera del edificio. Está técnica es bastante común en los Estados Unidos y

países de Asia Oriental. Las ventajas de esta técnica son la reducción de mano de obra,

de tiempo y costes. Las desventajas de este método son la elevada capacidad de carga

necesaria de las grúas de construcción, grúas auxiliares de alto costo, el tamaño de

material y la poca flexibilidad.

Montaje con grúas y elevadores normales

Mediante este método los cuadros tienen límites en tamaño y peso. El ancho mide

entre 2 y 3 metros, y la longitud es de 4 a 7 metros, aunque el cuadro puede variar en

forma y tamaño. La principal diferencia de este método es que los tableros se levantan

con una grúa, pues el material se transporta hasta el edificio. Son por lo general

transportados con ascensor o plataforma elevadora y solo con desplazamientos

horizontales de carros, dependiendo de su tamaño y de la construcción. Los ajustes se

pueden hacer por carros. Esta técnica goza de popularidad en los Estados Unidos,

Europa y, en general, en países de alto costo de mano de obra. Las ventajas de este

método en comparación con el cimbra con vigas o el modular es una nueva reducción

de la mano de obra, de tiempo y costos. Los pequeños cuadros son generalmente más

fáciles de adaptar en aquellos edificios geométricamente complicados (no

rectangulares, o redondos), o para montarlos alrededor de columnas, en comparación

con sus homólogos más grandes. Las desventajas de este sistema son los elevados

costos de los materiales, el aumento del tiempo de la grúa y (si es levantado con una

grúa normal).

Uso

Habitualmente se han empleado cimbras de madera, que permiten una gran

versatilidad en formas, pero actualmente se emplean mucho los metálicos,

especialmente en piezas de formas geométricas sencillas, para encofrar pilares o

6 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

muros completos. También se emplean cimbras de cartón, en pilares de planta

circular.

Una variedad importante son los llamados cimbras perdidos, en los que el material que

sirve de molde queda formando parte de la obra.

7 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

En el siglo pasado tuvo gran auge la construcción con acero pero se está retomando la

construcción con concreto reforzado (y su correspondiente cimbra) en edificios de

gran altura como las Torres Petronas en Kuala Lampur, Indonesia.

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

Para que la cimbra sea funcional, debe cubrir ciertos requisitos, en el caso de

cimbras de madera, debe ser limpia, sin nudos y ajustarse a las especificaciones del

proyecto, cuidando los siguientes aspectos:

1. Las dimensiones de la pieza a colar, deben corresponder a las anotadas en el

plano.

2. La madera debe ser resistente a las maniobras del colado, vaciado, vibrado y

descimbrado.

3. Los moldes se deben sujetar firmemente y en caso necesario, reforzarse

para evitar deformaciones y/o hendiduras al momento del colado y

posteriormente.

4. Todos los soportes y amarres se deben retirar una vez colado el concreto.

5. En caso de cimbra de madera, debe protegerse con algún producto

lubricante, aceite, diesel o desmoldante para conservar la cimbra y no

permitir que el concreto se adhiera a ella.

Generalmente en nuestro medio, se emplea cimbra de madera de pino de segunda, sin

nudos, estufada de preferencia, labrada de acuerdo a las necesidades y escuadrías

8 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

solicitadas y en el caso de que se requieran elementos aparentes, se emplea triplay de

pino de 16 mm de espesor o mayor, dependiendo del elemento a colar.

Podemos decir que, en términos generales, el proceso para colocar la cimbra es el

siguiente:

1) Revisar todos los elementos de la cimbra para verificar que tengan la suficiente

resistencia para efectuar el colado con seguridad, se deben limpiar y en caso

necesario, curarse.

2) En cimbras de losas, el cimbrado se hará de acuerdo a lo especificado en el

proyecto, esto es, debemos definir niveles, direcciones, etc., la cimbra se

apoyará en puntales y puentes, NO SE DEBEN RANURAR LOS MUROS

(machinales). Los puntales se contraventean y acuñan, sobre vigas de no menos

de 1.00 m (arrastre); si se apoya directamente en el piso de tierra, éste debe

ser previamente apisonado

3) La cimbra se nivelará y mojará hasta que se sature, antes de iniciar el colado,

evitando así que la madera absorba el agua del concreto.

4) La cimbra podrá retirarse en veinte días de elementos como losas y trabes,

apuntalando por siete días más; dos días si se trata de “cachetes” de cadenas,

cinco días para columnas, castillos, cachetes de trabes y diez días para postes

aislados. Una vez que se descimbra el elemento, no se debe cargar el concreto

fresco.

9 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

5) Cuando se emplea un aditivo para fraguado rápido (acelerante), se puede

descimbrar a los siete días, dejando puntales tres días más, en elementos

soportantes.

6) Las superficies horizontales deben quedar a nivel y a hilo y las verticales a

plomo y a hilo y las que por diseño sean inclinadas, a hilo de acuerdo al

proyecto

7) Contraflechas recomendadas: vigas y trabes de madera: 1/400 del claro libre,

losas desde el centro de los apoyos largos al centro del tablero: 1/400 del lado

corto; tramos discontinuos: 1/200; volados: 1/100 desde el empotramiento al

extremo libre.

CIMBRA DE MADERA EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES

CIMBRA EN CADENAS, CASTILLOS Y CERRAMIENTOS.

CIMBRA EN COLUMNAS CIRCULARES

10 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

CIMBRA EN TRABES DE ESTRUCTURA

CIMBRA EN LOSAS

11 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

CIMBRA EN RAMPAS DE ESCALERA

OTRAS ALTERNATIVAS DE CIMBRA

12 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

Debido principalmente al enorme costo ecológico que representa la cimbra con

madera, sobre todo en un país como el nuestro que no tiene una vocación de

reforestar ni de planificar la tala de los bosques, es muy importante considerar otros

materiales alternativos para poder cimbrar.

Podemos mencionar entre las más empleadas, las cimbras metálicas, las que pese a su

mayor costo inicial, representan una buena alternativa ya que se les puede dar más

usos que a la cimbra de madera y el terminado es de mejor presentación.

Existen también cimbras de fibra de vidrio, de cartón y plástico reciclados que pueden

emplearse en muchas obras y dar muy buenos resultados.

Actualmente se emplean también elementos que no requieren una cimbra adicional

como la losacero que tiene una sustentación propia y no requiere cimbra o los

sistemas de viguetas y bovedillas en losas que funcionan de manera autosustentable.

CONCLUSIONES

13 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

A pesar de que la construcción con concreto es un sistema antiguo, el empleo de la

cimbra no ha variado de manera notable, ya que es un elemento indispensable para

que las estructuras de concreto puedan funcionar adecuadamente y en ocasiones

cumple una función no solo estructural sino también estética.

En este campo, en nuestro país no se tiene la cultura de conservar los elementos

aparentes, como en Europa, por ejemplo donde se estila dejar el concreto totalmente

aparente, sin aplanar. Creo que debido a la poca calidad con que generalmente se

cuelan y se cimbra el concreto es costumbre “chulear” los elementos una vez colados,

lo que da un aspecto uniforme.

Resulta ridículo que a veces, se pide por especificación una cimbra aparente y al final

se termina aplanando por el mal aspecto a la vista. Esto obviamente con el

consiguiente costo adicional.

Creo que se debe promover más el empleo de moldes tipo MEKANO y de cimbras

deslizantes en donde el proyecto y las condiciones de la obra lo permitan. He de

insistir en la importancia del manejo de materiales alternativos como placas hechas

con materiales reciclados, ya que esto dará por resultado el aprovechamiento de

materiales de desperdicio y la consiguiente conservación de grandes áreas verdes,

Morelia, Michoacán, 3 de febrero de 2011.

LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ.

BIBLIOGRAFÍA

14 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

Plazola Anguiano Alfredo, Plazola Cisneros Alfredo.

Normas y Costos en Edificación. Vol. I Limusa 2001

Suárez Salazar Carlos

Costo y Tiempo en Edificación. Limusa 2002

Lara C. Francisco Abel

Integración de Precios Unitarios.

ICIC, 1997.

Wikipedia, La enciclopedia libre.

15 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ

ÍNDICE

TEMA PÁGINA

Justificación 1

Introducción 2

Historia 3

Tipos de cimbra 4

Procedimiento Constructivo 8

Cimbra de madera en elementos estructurales 10

Otras alternativas de cimbra 13

Conclusiones 14

Bibliografía 15

Índice 16

16 ELABORACIÓN DE CIMBRAS ING. LUCRECIA HUERTA GONZÁLEZ