Losa sonovoid de concreto fc=200 kg/cm2, tma 3/4″de 20 cm de peralte, proporcion de 2.545 kg/m2 de acero fy= 4200, cimbra y descimbra de madera de pino de tercera, 240 kg/m2, incluye materiales, desperdicios, mano de obra y herramienta menor

El Tubo de Cartón que Aligera el Concreto y Amplía tus Espacios

¿Cómo construir grandes claros y estructuras más esbeltas sin sacrificar la resistencia? En la ingeniería y arquitectura moderna en México, la respuesta a menudo se encuentra en la optimización del peso de los materiales. Aquí es donde entra en juego Sonovoid, una solución ingeniosa que está transformando la manera en que se diseñan y construyen las losas de concreto. Sonovoid es la marca de un sistema de aligerante de losas (void former) fabricado por la empresa Sonoco, que consiste en tubos de cartón de alta resistencia, laminados en espiral y diseñados específicamente para crear vacíos estratégicos dentro de las losas de concreto armado. Su función principal es desplazar el concreto en zonas donde no cumple una función estructural crítica, reduciendo drásticamente el peso propio de la losa. Esta reducción de carga muerta tiene un efecto dominó positivo en toda la edificación: permite diseñar claros más amplios entre columnas, disminuye la cantidad de acero de refuerzo necesario y reduce las cargas transmitidas a la cimentación, generando ahorros significativos en materiales y costos. Esta guía completa explorará a fondo sus especificaciones técnicas, el precio por metro lineal estimado para 2025 en México, su proceso de instalación paso a paso y su comparativa con otros sistemas constructivos.

Opciones y Alternativas: Sistemas para Losas Aligeradas

La elección del sistema de losa adecuado es una de las decisiones más importantes en un proyecto constructivo. Depende de factores como el claro a cubrir, las cargas de diseño, el presupuesto y la velocidad de construcción. A continuación, se analizan las principales alternativas al uso de tubos Sonovoid en el contexto mexicano.

Casetón de Poliestireno (Losa Reticular)

Este sistema utiliza bloques de poliestireno expandido (EPS o unicel), conocidos como casetones, para aligerar la losa. Al colocar estos bloques en un patrón de rejilla, se forman nervaduras de concreto reforzado en dos direcciones, creando lo que se conoce como una losa reticular o waffle slab.

• Ventajas: Es un sistema extremadamente eficiente para cubrir grandes claros (superiores a 8 metros) con una excelente capacidad de carga bidireccional. Permite ocultar instalaciones eléctricas y sanitarias dentro del peralte de la losa y ofrece un buen aislamiento térmico y acústico.

• Desventajas: El proceso de cimbrado y armado puede ser más complejo y laborioso que otros sistemas. El poliestireno es frágil y puede dañarse durante el colado si no se tiene cuidado. Su costo puede ser más elevado en comparación con sistemas unidireccionales.

• Costo por m² (Instalada): Como proyección para 2025, el costo de una losa reticular con casetón se estima entre $1,700 y $2,200 MXN por metro cuadrado, dependiendo del peralte y la región. El costo del material por pieza varía según el tamaño; por ejemplo, un casetón de 60x60x20 cm puede costar alrededor de $100 a $110 MXN.

• Ideal para: Auditorios, estacionamientos, centros comerciales, oficinas y residencias con diseños de planta abierta que requieren grandes espacios sin columnas intermedias.

Sistema de Vigueta y Bovedilla

Este es uno de los sistemas de losa prefabricada más populares en México, especialmente en la construcción de viviendas. Consiste en viguetas de concreto pre-tensado o de alma abierta que actúan como las vigas de carga, y bovedillas (bloques de cemento-arena o poliestireno) que se colocan entre ellas como elementos de relleno.

• Ventajas: Su principal ventaja es la rapidez y facilidad de instalación, ya que elimina más del 90% de la cimbra de contacto tradicional. Esto reduce significativamente los costos de mano de obra y los tiempos de construcción. Es un sistema ligero que disminuye la carga total sobre la estructura.

• Desventajas: Está limitado a claros relativamente cortos, generalmente no mayores a 6 metros. Ofrece un aislamiento acústico y térmico deficiente, especialmente con bovedillas de concreto, y puede ser más susceptible a la transmisión de vibraciones. La instalación de tuberías puede ser más compleja.

• Costo por m² (Instalada): Se proyecta que para 2025, el costo de una losa de vigueta y bovedilla se sitúe entre $1,100 y $1,500 MXN por metro cuadrado, posicionándose como una de las opciones más económicas para claros cortos.

• Ideal para: Vivienda de interés social y medio, ampliaciones y proyectos donde la velocidad de construcción y el ahorro en cimbra son prioritarios.

Sistema de Losa Maciza (como punto de comparación)

La losa maciza es la forma más tradicional de losa de concreto, compuesta por una placa de concreto reforzado con acero en dos direcciones. Sirve como un punto de referencia fundamental para entender los beneficios de los sistemas aligerados.

• Ventajas: Ofrece una gran rigidez y resistencia a la flexión y al punzonamiento. Es ideal para soportar cargas pesadas y concentradas en claros cortos (hasta 5 metros). Proporciona un buen aislamiento acústico debido a su masa.

• Desventajas: Es el sistema más pesado, lo que incrementa significativamente el peso propio de la estructura y exige cimentaciones y columnas más robustas. Requiere una cimbra completa y un mayor consumo de concreto y acero, lo que la convierte en una opción costosa y lenta de ejecutar.

• Costo por m² (Instalada): Se estima que el costo de una losa maciza para 2025 oscile entre $1,800 y $2,400 MXN por metro cuadrado, variando considerablemente según su espesor y la cantidad de acero.

• Ideal para: Sótanos, cimentaciones, cuartos de máquinas, y estructuras que deban soportar cargas industriales muy elevadas o donde la simplicidad constructiva en claros pequeños es preferible.

Losa de Panel de Yeso (Tablaroca) - Aclara que no es un sistema estructural, sino un plafón falso.

Es fundamental no confundir una losa estructural con un sistema de plafón. La "losa" de panel de yeso, comúnmente conocida como Tablaroca, no es un elemento de carga. Se trata de un plafón falso o cielo raso suspendido de la verdadera estructura de la losa (ya sea aligerada o maciza). Su función es puramente estética y de servicio: ocultar instalaciones, mejorar la acústica de un espacio o crear diseños de iluminación. No aporta ninguna capacidad estructural y no puede ser utilizada como piso o techo de carga.

Proceso Constructivo de una Losa Aligerada con Sonovoid: Paso a Paso

La ejecución de una losa con aligerante de losa sonovoid sigue un proceso metodológico que, si bien comparte principios con otras losas de concreto, tiene pasos críticos que garantizan el éxito del sistema.

Diseño y Cálculo Estructural de la Losa

Antes de cualquier trabajo en obra, un ingeniero estructural cualificado debe realizar el diseño y cálculo de la losa. Este diseño definirá el peralte total de la losa, el diámetro y la separación de los tubos Sonovoid, y la cantidad, calibre y distribución del acero de refuerzo. Todos estos parámetros deben cumplir con la Norma Técnica Complementaria para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto (NTC-Concreto) vigente en México.

Armado de la Cimbra y la Cama Baja de Acero

El primer paso en la obra es la construcción de la cimbra o encofrado. Este molde de madera o metal debe ser resistente, estanco y estar perfectamente nivelado, considerando una ligera contraflecha (elevación en el centro del claro) para compensar la deformación que ocurrirá bajo el peso del concreto. Sobre la cimbra, se coloca la "cama" o parrilla inferior de acero de refuerzo (varillas), apoyada sobre silletas o separadores para asegurar el recubrimiento de concreto especificado en los planos.

Trazado y Colocación de los Tubos Sonovoid

Con la parrilla inferior de acero en su lugar, se procede a trazar sobre la cimbra la ubicación exacta de cada tubo Sonovoid, siguiendo las indicaciones del plano estructural. Los tubos se presentan y colocan en sus posiciones designadas, alineados y listos para ser fijados.

El Paso Crítico: Fijación y Amarre de los Aligerantes

Este es el paso más crucial y el que diferencia a este sistema. Los tubos Sonovoid son huecos y muy ligeros. Cuando se vierte el concreto fresco, que es un fluido denso y pesado, los tubos experimentarán una enorme fuerza de flotación, similar a un barco en el agua. Si no están anclados firmemente, flotarán hacia la superficie, arruinando la geometría estructural de la losa. Para evitarlo, cada tubo debe ser amarrado de manera segura a la parrilla de acero inferior utilizando alambre recocido #18 en varios puntos a lo largo de su longitud.

Colocación del Acero Superior (Malla o Varilla)

Una vez que los tubos Sonovoid están fijos, se coloca la parrilla superior de acero de refuerzo. Esta puede consistir en varillas amarradas o, más comúnmente, en una malla electrosoldada que se desenrolla sobre los tubos. Este acero superior es vital para resistir los esfuerzos de flexión en la parte superior de la losa y para controlar el agrietamiento por temperatura y contracción.

Colado (Vaciado) del Concreto y Vibrado

Se procede al colado o vaciado del concreto premezclado, distribuyéndolo uniformemente sobre toda la superficie. Durante y después del vaciado, es indispensable el uso de un vibrador de inmersión. El vibrado cuidadoso asegura que el concreto llene todos los espacios, especialmente debajo de los tubos Sonovoid, eliminando burbujas de aire y evitando la formación de oquedades (conocidas como "hormigueros") que comprometerían la resistencia de la estructura.

Curado y Descimbrado

Una vez que el concreto ha sido vaciado y enrasado, comienza el proceso de curado. Este consiste en mantener la superficie de la losa húmeda durante al menos 7 días para que el concreto alcance su resistencia de diseño. Finalmente, el descimbrado (retiro de la cimbra) se realiza generalmente después de 21 a 28 días, según lo especifique el ingeniero estructural.

Listado de Materiales

La construcción de una losa aligerada con Sonovoid requiere una serie de materiales clave, cada uno con una función específica.

Cantidades y Rendimientos de Materiales

Para presupuestar correctamente una losa con Sonovoid, es esencial conocer las especificaciones del producto y cómo impactan en el consumo de otros materiales, principalmente el concreto.

Ficha Técnica: Diámetros y Pesos de Sonovoid

A continuación se presenta una tabla con especificaciones técnicas ilustrativas para los diámetros más comunes de Sonovoid disponibles en el mercado mexicano. Estos valores son aproximados y pueden variar ligeramente según el lote de producción.

Cálculo de Ahorro de Concreto por m²

El principal beneficio económico del aligerante de concreto Sonovoid es el ahorro directo en el volumen de concreto. Este ahorro se calcula de manera sencilla. Primero, se determina cuántos metros lineales (ml) de Sonovoid se necesitan por cada metro cuadrado (m²) de losa, lo cual depende de la separación entre tubos definida en el plano estructural.

La fórmula es: $$ \text{Ahorro de Concreto (m³/m²)} = \text{Volumen de Vacío (m³/ml)} \times \frac{1 \text{ m}}{\text{Separación entre ejes (m)}} $$

Ejemplo práctico: Para una losa con tubos Sonovoid de 20 cm de diámetro (volumen de vacío de 0.0314 m³/ml) colocados a cada 40 cm (0.40 m) entre ejes: $$ \text{Ahorro} = 0.0314 \frac{\text{m}^3}{\text{ml}} \times \frac{1 \text{ m}}{0.40 \text{ m}} = 0.0785 \frac{\text{m}^3}{\text{m}^2} $$ Esto significa que por cada metro cuadrado de losa, se ahorran 0.0785 m³ de concreto. En una losa de 100 m², el ahorro total sería de 7.85 m³, lo que representa un ahorro económico sustancial. Esta reducción de volumen también disminuye el peso propio de la losa, aligerando la carga sobre el resto de la estructura.

Análisis de Precio Unitario (APU) - Ejemplo por m² de Losa

Para comprender el costo real de una losa aligerada con sonovoid, se presenta un Análisis de Precio Unitario (APU) detallado. Este ejemplo corresponde a 1 m² de losa de 25 cm de peralte, aligerada con Sonovoid de 20 cm de diámetro, proyectado para la región centro de México en 2025.

Advertencia: Los siguientes costos son una estimación o proyección para 2025 y tienen fines ilustrativos. Están sujetos a inflación, tipo de cambio, y variaciones significativas por proveedor y región dentro de México. No constituyen una cotización formal.

Fuentes de costos base: Acero , Concreto , Mano de Obra , Sonovoid.

Normativa, Permisos y Seguridad: Construye con Confianza

La construcción de elementos estructurales en México está rigurosamente regulada para garantizar la seguridad de las edificaciones y sus ocupantes.

Normas Técnicas Complementarias (NTC) para Concreto

Toda losa estructural debe diseñarse y construirse siguiendo los lineamientos de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto del Reglamento de Construcciones de la Ciudad de México. Aunque son de aplicación obligatoria en la CDMX, estas normas son la referencia técnica más respetada y utilizada en todo el país. Establecen los requisitos mínimos para el cálculo de cargas, los espesores de losa, la cantidad y separación del acero de refuerzo, y el recubrimiento mínimo de concreto que debe proteger al acero para prevenir la corrosión.

¿Necesito un Permiso de Construcción?

Sí, de manera inequívoca. La construcción, modificación o demolición de una losa es una intervención estructural mayor. Por ley, siempre se requiere una Licencia de Construcción o Registro de Manifestación de Construcción expedido por el municipio o alcaldía correspondiente. Además, el proyecto debe estar avalado por la firma de un Director Responsable de Obra (DRO) o, en algunos estados, un Perito Corresponsable en Seguridad Estructural (CSE), quien es el profesional certificado responsable de que la obra cumpla con toda la normativa aplicable.

Seguridad en el Sitio de Trabajo (Equipo de Protección Personal - EPP)

La seguridad durante el cimbrado, armado y colado de una losa es primordial. El trabajo en altura presenta riesgos significativos. El Equipo de Protección Personal (EPP) indispensable para todos los trabajadores involucrados incluye:

• Casco de seguridad para proteger contra la caída de objetos.

• Guantes de carnaza para el manejo del acero y la madera.

• Botas de seguridad con casquillo de acero y suela antiderrapante.

• Lentes de seguridad para proteger los ojos durante el corte de materiales y el colado.

• Arnés de seguridad con línea de vida, de uso obligatorio para cualquier persona que trabaje sobre la cimbra o la estructura de la losa antes y durante el colado.

Costos Promedio para diferentes regiones de México (Norte, occidente, centro, sur).

Los costos de construcción en México varían notablemente entre regiones debido a factores como la logística, el costo de la mano de obra y la proximidad a centros de producción de materiales. La siguiente tabla ofrece una estimación de costos proyectados para 2025.

Usos Comunes en la Construcción

La capacidad de Sonovoid para reducir el peso muerto del concreto lo hace una solución versátil para una variedad de aplicaciones estructurales.

Losas de Entrepiso y Azotea con Grandes Claros

Esta es la aplicación más común. En edificios de oficinas, centros comerciales o residencias de alto nivel, el uso de Sonovoid permite diseñar espacios interiores amplios y diáfanos, con una menor cantidad de columnas que interrumpan la vista y la funcionalidad del espacio.

Losas de Cimentación Aligeradas

En terrenos con baja capacidad de carga, como los suelos arcillosos de la Ciudad de México, reducir el peso total de la edificación es crítico. Al utilizar Sonovoid para aligerar la losa de cimentación (o las losas de entrepiso superiores), se disminuye la carga transmitida al suelo, lo que puede resultar en una cimentación más económica y con menores asentamientos diferenciales.

Aligeramiento en Rampas de Estacionamiento

Las rampas y losas de los estacionamientos multinivel deben cubrir claros considerables para permitir la circulación y el estacionamiento de vehículos. Aligerar estas losas con Sonovoid reduce el peso total de la estructura, un factor crucial para el diseño sísmico y la eficiencia de las columnas y cimentaciones.

Aligeramiento en Puentes y Viaductos

En obras de infraestructura civil a gran escala, como puentes y viaductos, la reducción del peso propio es un principio fundamental del diseño. Sonovoid ofrece un método económico y eficaz para crear vacíos en las losas de los tableros de puentes, optimizando el uso de materiales y permitiendo estructuras más esbeltas y eficientes.

Errores Frecuentes y Cómo Evitarlos

La correcta instalación es clave para el desempeño de una losa con Sonovoid. Evitar los siguientes errores comunes garantizará la integridad estructural y la calidad de la construcción.

• Fijación deficiente (flotación de los tubos durante el colado): Es el error más grave. Si los tubos no están bien amarrados, flotarán al verter el concreto, desplazándose a la parte superior de la losa y anulando su función estructural. Solución: Utilizar alambre recocido #18 y amarrar cada tubo a la parrilla de acero inferior en intervalos no mayores a 1.5 metros. La fijación debe ser firme y sin holguras.

• Aplastamiento de los tubos: Aunque son resistentes, los tubos de cartón pueden ser aplastados si los trabajadores caminan directamente sobre ellos antes del colado. Solución: Colocar tablones de madera provisionales sobre los tubos para crear pasarelas seguras que distribuyan el peso de los trabajadores.

• No proteger los tubos de la intemperie: Los tubos Sonovoid tienen un recubrimiento resistente a la humedad, pero no son impermeables. Si se almacenan a la intemperie durante días de lluvia, pueden absorber agua, ablandarse y perder su rigidez. Solución: Almacenar los tubos bajo techo o cubiertos con una lona impermeable hasta el momento de su instalación.

• Vibrado incorrecto del concreto: Un vibrado excesivo y directo sobre los tubos puede dañarlos. Por el contrario, un vibrado deficiente puede dejar huecos o "nidos de piedra" debajo de los tubos, creando puntos débiles. Solución: El personal debe estar capacitado para vibrar el concreto alrededor de los tubos, asegurando que la mezcla fluya por debajo sin tocar directamente el aligerante con la punta del vibrador.

Checklist de Control de Calidad

Un supervisor de obra o DRO debe verificar los siguientes puntos clave antes y durante el colado de la losa:

• [ ] Revisión de la estanqueidad de la cimbra: Inspeccionar visualmente toda la cimbra para asegurar que no haya juntas abiertas o huecos por donde pueda fugarse la lechada de concreto.

• [ ] Verificación del acero de refuerzo vs. plano: Comprobar que los diámetros, cantidades, espaciamientos y dobleces del acero de refuerzo coincidan exactamente con lo especificado en los planos estructurales.

• [ ] Inspección de la fijación y amarre de los Sonovoid: Realizar una revisión física de los amarres de cada tubo. Intentar moverlos manualmente para confirmar que están firmemente anclados y no se desplazarán durante el colado.

• [ ] Supervisión del colado y vibrado: Monitorear continuamente el proceso de vaciado del concreto, asegurando una distribución uniforme y una técnica de vibrado adecuada para garantizar la consolidación del concreto sin dañar los aligerantes.

Mantenimiento y Vida Útil: Protege tu Inversión

Una de las dudas comunes se refiere al comportamiento del material a largo plazo. Es importante entender que el Sonovoid es un elemento de "cimbra perdida" o sacrificial. Su única función es crear el vacío durante la construcción. Una vez que el concreto ha fraguado, el tubo de cartón ya no cumple ninguna función estructural y permanece inerte dentro de la losa de por vida.

Mantenimiento de la Losa Aligerada

El mantenimiento de una losa aligerada con Sonovoid es exactamente el mismo que el de una losa de concreto maciza. Consiste en inspecciones periódicas para detectar posibles fisuras (que suelen ser superficiales y no estructurales) y, en el caso de azoteas, asegurar la integridad del sistema de impermeabilización para prevenir filtraciones.

Durabilidad y Vida Útil Esperada en México

La presencia de los tubos de cartón no afecta la durabilidad de la estructura. Una losa de concreto armado, ya sea maciza o aligerada, diseñada y construida conforme a las normativas mexicanas, tiene una vida útil esperada superior a los 50 años. La integridad y longevidad de la estructura dependen de la calidad del concreto, el correcto recubrimiento del acero y un diseño estructural adecuado.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Qué es Sonovoid y para qué sirve?

Sonovoid es una marca de tubos de cartón de alta resistencia que se utilizan como aligerantes dentro de las losas de concreto. Su propósito es crear vacíos para reducir el peso propio de la estructura, lo que permite ahorrar concreto, disminuir la carga en cimentaciones y construir claros más grandes entre columnas.

¿Cuánto cuesta el metro lineal de Sonovoid en México?

Como una estimación para 2025, el precio del sonovoid precio por metro lineal en México se proyecta entre $17 y $23 MXN para los diámetros más comunes (ej. 20 cm), dependiendo del distribuidor y la región del país.

¿Cuánto concreto se ahorra al usar Sonovoid?

El ahorro depende del diámetro del tubo y su separación. Por ejemplo, usando tubos de 20 cm de diámetro a cada 40 cm, se ahorran aproximadamente 0.08 metros cúbicos de concreto por cada metro cuadrado de losa.

¿Qué es mejor, Sonovoid o casetón de poliestireno?

No hay una respuesta única; depende del diseño estructural. El casetón de poliestireno es ideal para losas reticulares que trabajan en dos direcciones y cubren grandes claros. Sonovoid es una excelente y versátil opción para aligerar losas nervadas en una dirección o para crear vacíos en geometrías específicas. La decisión final debe basarse en el cálculo de un ingeniero estructural.

¿Se saca el tubo de cartón Sonovoid después del colado?

No. El Sonovoid es un sistema de "cimbra perdida" o sacrificial. Está diseñado para permanecer permanentemente dentro de la losa de concreto una vez que esta ha endurecido.

¿Qué pasa si el Sonovoid se moja antes del colado?

Los tubos tienen un recubrimiento que les da resistencia a la humedad de una lluvia ligera. Sin embargo, una exposición prolongada al agua puede ablandarlos y comprometer su rigidez. Si un tubo se siente blando o deformado, no debe ser utilizado.

¿Cómo se fijan los tubos Sonovoid para que no floten?

Se deben amarrar firmemente con alambre recocido #18 a la parrilla de acero de refuerzo inferior. Esta fijación es el paso más crítico para evitar que la fuerza de flotación del concreto fresco los desplace.

¿Cuál es la diferencia entre Sonovoid y Sonotubo?

Aunque ambos son productos de cartón de la misma familia de marcas (Sonoco), su función es completamente diferente. Sonotubo es una cimbra circular para colar elementos verticales como columnas y pilotes. Sonovoid es un aligerante que se coloca dentro de un elemento horizontal (la losa) para crear un vacío y reducir su peso.

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Conclusión

En resumen, Sonovoid se presenta como una solución de ingeniería estructural altamente eficiente y versátil para la construcción en México. Su implementación permite diseñar estructuras más ligeras, lo que se traduce directamente en la capacidad de lograr mayores claros, optimizar el diseño arquitectónico y generar ahorros sustanciales en el consumo de concreto y en el dimensionamiento de las cimentaciones. Si bien el precio del producto es un factor a considerar, su verdadero valor económico se manifiesta en la reducción de costos de materiales más caros y en la eficiencia general del proyecto. El éxito de una losa aligerada con sonovoid depende fundamentalmente de una correcta instalación, con especial atención en el anclaje de los tubos para prevenir la flotación. Siguiendo las mejores prácticas constructivas y la normativa vigente, este sistema de aligeramiento se consolida como una herramienta clave para los ingenieros y arquitectos que buscan construir de manera más inteligente, económica y sostenible.

Glosario de Términos

• Sonovoid: Marca comercial de tubos de cartón utilizados como aligerantes (formadores de vacíos) dentro de las losas de concreto.

• Losa Aligerada: Losa de concreto a la que se le reduce el peso propio (carga muerta) mediante la inclusión de vacíos o materiales ligeros (como casetones o tubos).

• Aligerante (Void Former): El material (cartón, poliestireno) que se utiliza para crear los vacíos dentro de la losa.

• Cimbra (Encofrado): Molde temporal, generalmente de madera, que contiene al concreto fresco hasta que endurece.

• Peso Propio (Carga Muerta): El peso permanente de los materiales de la estructura (losa, muros, trabes).

• Losa Reticular (Waffle Slab): Losa aligerada en dos direcciones mediante el uso de bloques (casetones), creando una parrilla de nervaduras.

• Silleta: Pequeño separador (de plástico o concreto) que se utiliza para "calzar" el acero de refuerzo o la malla a la altura correcta dentro del concreto.