Puesta a tierra de estructuras metalicas
Rolando Manero
Estimados colegas:
Necesito poner a tierra algunas estructuras de hormigón armado (concreto) mediante la unión equipotencial de su acero de refuerzo al SPT local, el cual ha sido conformado en forma de anillo alrededor de la edificación.
Después de revisar la documentación normativa correspondiente, he propuesto dejar una barra de acero redonda o plana que sobresale aproximadamente 10cm de la pared del cimiento, para conectar a la misma un cable de cobre desnudo para la unión equipotencial. Esta conexión se realiza a través de un perro de latón o conector bimetálico para evitar el par electrolítico que se formaría en presencia de humedad. Además, esta conexión queda por debajo del nivel de terreno, aproximadamente a unos 60-70 cm bajo tierra. Este procedimiento está indicado así en una norma local cubana, basada en la IED 60364.
Sin embargo, el Contratista me rechaza la sugerencia de dejar el acero fuera del cimiento porque argumenta que el mismo "se oxidará en poco tiempo". Su propuesta es conectar el cable de cobre directamente dentro del cimiento a la estructura de acero mediante dos perrillos de bronce.
Mi consulta es la siguiente; ¿es prudente proceder como indica el Contratista? En ese caso, la unión del cobre con el acero es directa y queda oculta de por vida dentro del hormigón. No puede se inspeccionada, siquiera antes de cubrir totalmente los cimientos con tierra.
Aclaro algo: los cimientos están TOTALMENTE AISLADOS del terreno, porque los mismos se envuelven en una manta de polietileno para evitar la humedad del terreno próximo al manto freático, de modo que no pueden ser usados como electrodos naturales. La unión de las estructuras con el SPT es sólo una medida de seguridad para ponerlas a tierra. La instalación es una construcción hotelera.
Atento a sus comentarios,
Rolando Manero
Camaguey
Cuba
Rolando Manero
Hola Roberto. El problema de utilizar un registro de mano, arqueta o caja de inspección, es que esas uniones (son varias a lo largo de los cimientos de la edificación, dependiendo de sus dimensiones, y por todos sus lados), es que se presentan muy cercanas al propio cimiento.
La idea de hacerlas bajo tierra tiene como propósito ocultar el cable de unión al anillo de puesta a tierra. Es, quizas, mas estético, aunque la corrosión hará de las suyas con mas facilidad al ser más humedo el medio.
En ciertos casos, para mejorar la impedancia a tierra, hemos colocado una determinada cantidad de varillas de aterramiento como las que mencionas, conectadas al anillo mediante soldadura exotérmica. En este caso también. Pero no se trata de usar los cimientos como electrodos de aterramiento por lo que expliqué (están físicamente aislados del terreno por medio de una manta de polietileno), sino de conectar la estructura a tierra como medida de seguridad.
Para abundar más sobre el tema: tenemos una nave con estructura de acero que se conectó directamente a su anillo de aterramiento, es decir, se utilizó un cable de cobre con terminal fijado a un orificio en la estructura con tornillo, tuerca y arandela de presión. Todo de bronce.
La idea del "inserto" metálico se propone para los cimientos de los edificios de otra índole. Son edificios de mampostería, pero tienen muros de hormigón armado (con mallas de acero). No quisimos poner el cable a vista.
Ahora, ¿realmente se puede hacer asi? Se trata de una instalación multiaterrada, o sea, varias edificaciones, cada una de las cuales tiene un anillo de puesta a tierra alrededor, interconectados todos. El sistema es TN-S, 230/400V.
Saludos,
Rolando
On 23-04-2014 12:38 PM, Roberto Hector Iglesias wrote:
Rolando:Por que no soldar una varilla de puesta a tierra que son de acero recubierto en cobre, creo que con esto se reducen las posibilidades de corrosion y se mejora la union electrica ya que seria cu-cu.Tal vez no entendi bien, pero seria conveniente que esta union barra-cu desnudo hacerla dentro de una caja de inspección y que no quede directamente enterrada.SaludosRoberto H. IglesiasIng ElectricistaBariloche- Rio NegroArgentina
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Juan Melgarejo
Estimado Rolando
Se puede usar las fundaciones de los edificios de la siguiente manera:
Empotrar 6 metros de una varilla de Fe de 1/2 " unida mediante soldadura exotérmica a la estructura de fierro de la fundación y/o zapata del edificio de esta línea empotrada se saca una varilla de Fe. de 1" de la fundación del Edificio a 1mt y se hace un empalme exotérmico de la varilla de Fe. al cable 70mm2 de cobre desnudo que va a un pozo de tierra y/o una cajuela de inspección donde hay una barra de cobre de conexión para derivar al sistema de tierra del edificio y/o también para hacer medición del sistema de tierra, Estas varillas de Fe. Que salen al exterior a un pozo de tierra,de se hacen en por lo menos 4 veces, equidistantes en el perímetro de la fundación (empotrado del edificio).
Este Empalme exotérmico varilla de 1"- cable Cu de 70mm2, que sale de la fundación se le hace un dado de concreto debidamente aislado con una manta impregnada de brea caliente que al enfriarse hace una protección para aislar la varilla de fierro del medio exterior de tierra y sales incorporadas con humedad,
Este pedazo de fierro y empalme cobre Cu 70mm2 con una longitud de cable de cobre soldado mediante exotérmico, se le lleva al lugar ya preparado para su empalme exotérmico a la estructura del edificio y así se ahorra tiempo, luego se hace el dado de concreto antes debidamente aislado con la manta embreada,
Te envio una página que se puede descargar un Excel para cálculo de tierra.
https://app.box.com/s/obnr4vmhkj93r1lykvwh
Saludos cordiales
Ing. Juan Melgarejo Garcia
Lima Peru
*Ing. Juan Melgarejo Garcia*
Ing. Mecanico y Electricista CIP 17115
Telefax: 422 1714
Andres YUCRA BERROCAL
Andres YUCRA BERROCAL
El miércoles, 23 de abril de 2014 11:17:16 UTC-5, Ing. Rolando Manero escribió:
JOSE LUIS FALCON cHAVEZ
Yucra: considero una de las mejores opciones, si no es que la mejor…saludos desde México¡¡¡
José Luis Falcón
México
044-55-3400-4806
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Pablo Costantini
Coincido con José Luis; agregaría algunas cosas, como que el material debe provenir de un fabricante experimentado y que deben tenerse determinados cuidados cuando se utiliza que son fundamentales para obtener una soldadura confiable y para que el molde tenga mayor duración para que su amortización sea la estimada. Debe recordarse que la soldadura sólo se ve por fuera y que no tenga poros en su interior sólo puede garantizarlo el seguimiento de los pasos correctos para su realización. Si necesitaras mayores detalles puedo hacer un poco de memoria dado que hace mucho tiempo que no las hago.
Saludos
Pablo Costantini
Buenos Aires
Argentina
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Federico Messina
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De: Pablo Costantini
Enviado: viernes, 11 de julio de 2014 07:16
Para: 'JOSE LUIS FALCON cHAVEZ'; 'Andres YUCRA BERROCAL'; listaele...@googlegroups.com |
Rolando Manero
Federico, me parece una buena idea. Nuestros ingenieros civiles también están cuestionando la solución de dejar un tramo de acero fuera de los cimientos por el asunto de la corrosión. Y más, teniendo en cuenta que en este caso estamos hablando de cimientos que se encuentran en un área costera cercana al mar y, por su profundidad, es de estimar que en determinado momento pueden estar inmersas en un manto freático salino.
Por otro lado, los especialistas a cargo de la obra no quieren soldar en las estructuras por razones puramente organizativas. Argumentan que no les favorece introducir un obrero soldador a trabajar en ese momento en la obra.
La solución que hemos adoptado es asegurar el cable de cobre al acero mediante perrillos de bronce o latón, utilizando dos en cada unión. Dejamos entonces el cable de cobre fuera del cimiento y posteriormente lo unimos al SPT en forma de anillo, alrededor de la construcción.
Ahora bien, me dices en tu correo que “siempre protegíamos el cobre del contacto con el hormigón”.
¿Cómo estaban haciendo eso? ¿Cuál sería el objetivo? ¿Impedir la oxidación y posterior degradación del cable de cobre desnudo justo en el momento en que se introduce dentro del hormigón?
Cordialmente,
Rolando Manero
Ing. Eléctrico
Camagüey, Cuba
Federico Messina
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De: Rolando Manero
Enviado: viernes, 11 de julio de 2014 16:36
Para: Federico Messina; listaele...@googlegroups.com
Asunto: Re: [LESM] Re: Puesta a tierra de estructuras metalicas
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CARLOS ALBERTO GOLD
Estimados compañeros de la Lista:
El problema que hay que evitar es la oxidación. Concretamente unir cobre con hierro garantizamos una rápida corrosión porque se forma el temible par galvánico Cu-Fe. El Fe hace de ánodo y se corroe, el cobre hace de cátodo y se protege. Qué se hace entonces?
Recordemos que para que exista corrosión se deben dar cuatro condiciones:
1. Que exista un ánodo (Fe)
2. Que exista un cátodo (Cu)
3. Que exista una conexión galvánica (el contacto entre ellos)
4. Que exista un electrolito (por donde cierra la corriente. El electrolito sería el hormigón húmedo, micro burbujas de aire húmedo, es decir donde puedan haber iones disueltos en agua)
Si se elimina una cualquiera de las condiciones desaparece la corrosión.
En este caso se puede actuar sobre la condición 4.
Cómo?
Si se aísla el cobre del electrolito, se elimina la condición 4).
Cómo se hace?
Una posibilidad sería dar tres manos de pintura epoxi bituminosa sobre todo alrededor de la soldadura , muy prolijamente para que se cubran todos los micro poros de la pintura, de manera de mantener la aislación de manera completa, sin discontinuidades, y paralelamente ser completamente rodeado de un hormigón sin porosidades ni fisuras, que no le pase humedad. Sería de consultar si algún hidrófugo en la mezcla en esa zona ayudaría. Ojo, el hidrófugo no debería tocar el hierro. Sería de buscar el sitio cómodo para hacer la soldadura ú otro método de conexión, pero donde haya suficiente espesor de concreto para mejor protección. La parte del cable de cobre que se introduce dentro de la fundación también debería quedar perfectamente aislado. Lo más fácil sería aplicar tubos contraibles en toda su extensión, inclusive sobresaliendo 0,40 m de la fundación, cuidando de sellar la unión con la soldadura.
Otra manera sería utilizar un molde y hacer fraguar una rexina epoxi bituminosa de dos componentes alrededor de la soldadura.
Saludos
Carlos
Líneas de Transmisión
Corrientes, Argentina
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Sergio Iniguez
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