2) De cartón asfaltado de 2cm espesor

I. Introducción y Fundamentos Técnicos del Cartón Asfaltado de 2 cm

El cartón asfaltado, en su presentación de 20 milímetros (mm) de espesor (2 cm), representa un componente fundamental en la ejecución de obra civil en México, especialmente en proyectos que involucran grandes volúmenes de concreto, como losas de cimentación, firmes industriales y estructuras de puentes. Aunque el término "cartón asfaltado" se utiliza genéricamente en el mercado, es crucial diferenciar esta placa gruesa de alta compresibilidad, conocida formalmente como Junta Preformada Asfáltica o Fieltro de Aislamiento, del fieltro delgado usado en rollos para la impermeabilización de techos.

1.1. El Cartón Asfaltado de 20 mm: Una Herramienta para el Control Volumétrico

Definición Técnica y Diferenciación Crítica de Espesores

El material se define como un cartón celulósico de espesor controlado, que ha sido saturado y tratado con asfalto y resinas para conferirle propiedades impermeables. En la industria de la construcción mexicana, este material se presenta en diversos formatos. Es vital no confundir el rollo de fieltro asfáltico delgado (que puede medir 90 cm x 20 m o 1.21 m x 12 m) utilizado primariamente como membrana de refuerzo o barrera de vapor en sistemas de impermeabilización , con la plancha de 2 cm (aproximadamente 3/4 de pulgada).

Para el caso específico de 2 cm (20 mm), el propósito principal del material trasciende la simple barrera de vapor. Su función primaria y crítica es actuar como un material de relleno compresible para juntas de expansión y aislamiento. Esta presentación más robusta (20 mm), en contraste con opciones más delgadas como el Celotex asfaltado de 11 mm (1.1 cm) , está directamente relacionada con la necesidad de absorber un movimiento horizontal significativo en elementos estructurales, mitigando así los esfuerzos internos excesivos.

Rol Estructural Clave

El cartón de 2 cm no es un elemento estructural per se, sino un componente esencial del sistema de juntas. Está diseñado para absorber el movimiento volumétrico del concreto, que incluye la expansión térmica y, crucialmente, la contracción por secado y el flujo plástico. Al colocarse antes del vaciado del concreto, el cartón actúa como una cimbra perdida y un elemento de aislamiento, permitiendo que las dos secciones de concreto adyacentes se muevan independientemente.

1.2. Propiedades Físicas y Químicas Relevantes

Las características inherentes del fieltro asfáltico determinan su idoneidad como junta de aislamiento:

• Compresibilidad y Recuperación: La función primordial del cartón de 2 cm es su capacidad para comprimirse de manera controlada y, en cierta medida, recuperarse. Aunque los datos específicos de pruebas de recuperación volumétrica (como las normas ASTM) no están explícitamente detallados en la práctica de obra, su uso está justificado por la alta capacidad de compresión necesaria para mitigar los esfuerzos volumétricos. La normativa mexicana exige el control de estos esfuerzos , y la junta preformada es el medio para lograrlo.

• Durabilidad: El material saturado con asfalto es resistente al ataque biológico. Se ha comprobado que el cartón asfaltado resiste hongos, mohos y bacterias, lo cual garantiza que el material mantenga su integridad dentro de la losa durante la vida útil del concreto, incluso en condiciones de humedad.

• Impermeabilidad: El tratamiento con asfalto confiere una alta resistencia a la intemperie. Si bien la impermeabilidad es una cualidad inherente, en el contexto de las juntas de dilatación, es una característica secundaria, ya que la junta abierta debe ser sellada superficialmente con un material elastomérico de alto desempeño para garantizar la estanqueidad total.

II. Usos Críticos y Aplicaciones Especializadas en Obra Civil

El cartón asfaltado de 2 cm es indispensable donde las fuerzas de expansión y contracción de los materiales deben ser controladas para prevenir fisuras aleatorias y fallas estructurales.

2.1. Aplicación Principal: Juntas de Expansión y Contracción en Concreto

Losas y Firmes Industriales

La aplicación más frecuente en el contexto de la construcción en México es en la división de losas de concreto sobre el terreno y firmes industriales. Cuando el concreto fragua, se retrae (contracción por secado); cuando la temperatura cambia, se mueve (expansión térmica). Sin juntas, estos movimientos generan tensiones internas que resultan en agrietamientos. Las juntas de contracción y expansión, facilitadas por el cartón de 2 cm, dividen el concreto simple en paños manejables y limitan este incremento de esfuerzos.

Juntas de Aislamiento

Un uso crítico es la función de junta de aislamiento. Estas juntas se construyen para separar o aislar grandes elementos de concreto (como una losa o un pavimento) de otras partes de la estructura que restringen el movimiento, tales como muros, cimentaciones, columnas, registros, o luminarias. La inserción del cartón de 2 cm permite movimientos independientes, tanto horizontales como verticales (en caso de asentamiento diferencial), entre la losa y los elementos rígidos adyacentes.

Pisos Sujetos a Tráfico Pesado

En áreas de alto rendimiento, como pisos industriales o pavimentos vehiculares, la colocación del cartón de 2 cm requiere una atención especial. El cartón es el relleno compresible, pero los bordes de la losa deben ser protegidos para evitar roturas por el impacto de las ruedas o el tráfico pesado. Esto implica que el cartón de 2 cm actúa como un relleno de aislamiento sacrificial. Se utiliza para crear el espacio inicial, pero la porción superior debe ser removida para albergar un sellador elastomérico de alto módulo, que es el que brinda el soporte y la durabilidad superficial (ver Sección IV).

2.2. Usos en Cimentaciones y Muros de Contención

El cartón asfaltado se utiliza también en cimentaciones, actuando como una barrera o junta de aislamiento en puntos estratégicos:

• Aislamiento de Muros y Dalias: Se coloca entre la dala de desplante y el primer hilado de mampostería o en la base de los muros de contención para evitar la transmisión de humedad por capilaridad y para permitir un ligero movimiento diferencial entre la cimentación y la estructura superior.

• Rendimiento en Colocación: En superficies relativamente simples, como la colocación del cartón en una dala de desplante, el rendimiento de mano de obra se estima en 50 metros cuadrados por jornada (m²/jornada) para una cuadrilla básica compuesta por un Oficial Albañil y un Ayudante. No obstante, este rendimiento aplica solo a la colocación simple; el rendimiento se reduce drásticamente cuando se considera el proceso completo de tratamiento de la junta (corte y sellado), lo cual es el sistema terminado.

III. Normativas y Requerimientos Legales en México 2025

El uso y la especificación del cartón asfaltado de 2 cm en juntas de expansión no es arbitrario; está regido por las Normas Técnicas Complementarias (NTC) mexicanas, que buscan garantizar la seguridad y durabilidad de las edificaciones.

3.1. Marco Regulatorio Estructural: NTC para Concreto

Obligatoriedad de Juntas

Las Normas Técnicas Complementarias (NTC) para Diseño y Construcción de Estructuras de Concreto establecen la necesidad de controlar los movimientos volumétricos. Específicamente, se deben proveer juntas de contracción o de aislamiento para fragmentar los miembros estructurales de concreto en elementos discontinuos.

El propósito de estas juntas, donde el cartón asfaltado de 2 cm juega un rol crucial como relleno, es limitar el incremento excesivo de los esfuerzos internos. Estos esfuerzos son generados por el flujo plástico (creep), la contracción por secado del concreto, y los efectos de temperatura. Si estas juntas no se diseñan o ejecutan correctamente, la falla de la losa puede clasificarse como un incumplimiento de los Estados Límite de Servicio, que son cruciales para la funcionalidad a largo plazo de la estructura.

Criterios de Diseño

La NTC indica que la determinación del número y localización de las juntas de contracción o aislamiento debe considerar varios factores, incluyendo la influencia de las condiciones climáticas, así como la selección y el proporcionamiento de materiales.

Aunque la distancia máxima específica entre juntas no se encuentra disponible en los extractos de la NTC, la práctica de ingeniería estructural dicta que el espaciamiento es fundamental para el control de grietas. El espesor de 2 cm del cartón se especifica para absorber la magnitud del movimiento esperado, que varía en función de la longitud del paño de concreto. Un diseño deficiente en el espaciamiento anulará la función compresible del relleno asfáltico, llevando inevitablemente al agrietamiento aleatorio del concreto.

3.2. Legalidad y Manifestación de Construcción

En México, la tramitación de permisos de construcción varía según el municipio, pero el concepto general es la Licencia o Manifestación de Construcción.

• Permisos Específicos: El acto de utilizar o instalar cartón asfaltado en sí mismo no requiere una licencia o permiso especial. Sin embargo, este material es un insumo auxiliar que se integra en procesos constructivos mayores que, sin excepción, requieren autorización.

• Requerimiento Obligatorio: Toda etapa estructural, como la construcción de cimentaciones, firmes o losas, requiere una Manifestación de Construcción (Tipo A para obras menores, Tipo B para obras mayores, o Tipo C para edificaciones de gran magnitud) expedida por la Dirección de Obras Públicas local. El cartón de 2 cm es un elemento de calidad indispensable para la correcta ejecución de estos procesos autorizados.

IV. Guía Detallada de Instalación (El Sistema de Junta de Dos Etapas)

La efectividad de la junta de dilatación depende menos del cartón asfaltado de 2 cm y más de la correcta ejecución del sistema de junta híbrida completo, que consta de dos fases críticas.

4.1. Preparación y Colocación del Cartón Asfaltado (Fase I: Relleno)

La Fase I se centra en el aislamiento previo al colado.

1. Replanteo y Planeación: Antes de comenzar cualquier trabajo, el equipo debe planear y marcar la ubicación exacta de todas las juntas de dilatación según lo especificado en los planos estructurales. Esto debe hacerse antes de verter el concreto.

2. Alineación y Aseguramiento: El cartón asfaltado de 2 cm se coloca verticalmente. Debe estar perfectamente alineado, perpendicular a la base o sub-base, y asegurado firmemente al elemento adyacente (ya sea la cimbra o un paño de concreto previamente colado). Se pueden usar clavos o adhesivos temporales para evitar que el cartón se mueva o se ladee durante el vaciado.

3. Vaciado y Curado: Se vierte el concreto alrededor del cartón. El cartón actúa como una barrera de cimbra perdida, separando las dos secciones de losa. Es fundamental garantizar que el cartón no se desplace o se dañe durante la compactación del concreto.

4.2. Tratamiento y Sellado de la Junta (Fase II: Sello Elastomérico)

La Fase II es la más especializada y la que garantiza la durabilidad del sistema.

1. Creación del Receptáculo: Una vez que el concreto ha curado y fraguado, no debe dejarse el cartón asfaltado expuesto. El cartón debe ser cortado y retirado en su porción superior. Esta remoción debe alcanzar una profundidad controlada, típicamente de 2 a 2.5 cm desde la superficie de la losa. Este corte genera la cavidad o "receptáculo" que alojará el sellador de alto rendimiento. El cartón restante actúa como el relleno compresible de aislamiento.

2. Limpieza y Preparación: La cavidad debe limpiarse rigurosamente. Se recomienda el uso de aire a presión para eliminar cualquier residuo, polvo o partícula de asfalto suelta. Una limpieza deficiente compromete la adherencia del sellador.

3. Uso del Cordón de Respaldo: Este es un paso crítico y a menudo omitido. Se debe insertar un cordón de respaldo (conocido en obra como "cola de rata") en el fondo del receptáculo, justo encima del cartón de 2 cm restante. La función del cordón es doble:

   • Controlar la profundidad del sellador, optimizando su consumo.

   • Evitar la adherencia a tres caras. Si el sellador se adhiere al fondo de la junta y a sus dos lados, se restringe su capacidad elástica. Cuando la junta se abre, el sellador falla por desgarre prematuro. El cordón de respaldo asegura que el sellador solo se adhiera a las paredes laterales del concreto, permitiendo el movimiento de la junta.

4. Aplicación del Sellador Elastomérico: Se aplica un sellador de alto módulo, generalmente a base de poliuretano (ejemplo, Sikaflex 1A) , rellenando la cavidad hasta el nivel superficial. El sellador se alisa inmediatamente después de la aplicación para garantizar un acabado uniforme y estanco. Se deben usar guantes y retirar la cinta de enmascarar inmediatamente después del alisado para una terminación limpia.

Errores Críticos a Evitar:

• Exposición del Relleno: Dejar el cartón de 2 cm expuesto sin sellar. El cartón se degrada rápidamente por el tráfico, el agua y los rayos UV, lo que resulta en la falla de la junta.

• Fallo en el Cordón de Respaldo: No usar el cordón de respaldo es una de las causas más comunes de falla temprana en las juntas selladas.

V. Análisis de Costos para 2025: Materiales y Precio Unitario (MXN)

La siguiente proyección económica se basa en la extrapolación de precios de mercado de finales de 2024, ajustados a una estimación inflacionaria y de costos de materiales especializados para el año 2025 en México. Los costos de materiales industrializados, como el cartón asfaltado y los selladores, suelen ser menos volátiles que los materiales pétreos, que han mostrado fluctuaciones regionales significativas.

5.1. Costo Estimado del Material (Proyección 2025)

El cartón asfaltado de 2 cm generalmente se vende en hojas o placas preformadas.

• Cartón Asfaltado 2 cm (Junta): Considerando que una placa de Celotex asfaltado de 1.1 cm (1.22 x 2.44 m) puede costar alrededor de $499 MXN , el material de 2 cm (casi el doble de espesor) tendrá un costo unitario superior. Se estima un costo de $650 a $900 MXN por hoja (dependiendo del formato y la marca, como hojas de 1.00 x 1.20 m ). Para fines del Análisis de Precio Unitario (APU) por Metro Lineal, se utilizará un costo equivalente promedio.

• Sellador de Poliuretano Elastomérico: El sellador es el material más costoso en el sistema de junta terminada. Los precios varían significativamente: un cartucho genérico de 280 ml (Truper) puede costar alrededor de $180 MXN, mientras que marcas especializadas de alta adherencia (Sikaflex 1A, 300 ml) rondan los $445 MXN. Se adoptará un promedio conservador de $350 MXN por cartucho para un sellador de calidad profesional.

5.2. Desglose del Análisis de Precio Unitario (APU)

El APU se calcula por Metro Lineal (ML) de junta completamente terminada, incluyendo la colocación del cartón, el retiro de la capa superior, la limpieza, el cordón de respaldo y la aplicación del sellador elastomérico.

Cálculo de Rendimiento del Sellador

La cantidad de sellador requerido es el factor dominante en el costo. Un cartucho de 295 ml de sellador de silicón puede rendir hasta 30 ML si la junta es de solo 3x3 mm. Sin embargo, si se crea un receptáculo de junta de 20 mm de ancho por 20 mm de profundidad (400 mm2 de área de sección transversal), el rendimiento cae drásticamente. Dado que el volumen de la junta es aproximadamente 44 veces mayor que una junta de 3x3 mm, el rendimiento es muy bajo.

Para una junta de 2×2 cm, se proyecta un rendimiento operativo de 2.5 ML por cartucho de 300 ml. Esto resulta en un alto costo material por ML, confirmando que la junta de cartón de 2 cm es la base para un sistema que depende de un sello superficial costoso.

Costo de Mano de Obra (MO)

La colocación de juntas de dilatación es un trabajo especializado. Basado en análisis de precios unitarios de obra civil, el rendimiento para la colocación de un sistema de junta puede requerir una fracción significativa de la jornada. Se estima un rendimiento total de mano de obra de aproximadamente 0.10 Jornadas por ML.

Tabla V.1: Análisis de Precio Unitario (APU) Estimado para Junta Asfáltica Terminada (2025, MXN/ML)

El análisis económico demuestra que el costo del sellador de poliuretano y la mano de obra especializada para su aplicación (Fase II) representan casi el 60% del costo directo total. Esto refuerza el entendimiento de que la junta de cartón de 2 cm es simplemente el relleno de aislamiento que hace posible el sistema, mientras que el sello elastomérico es el componente de durabilidad que asegura la función de la junta a largo plazo.

VI. Alternativas de Relleno y Sistemas de Juntas de Alto Rendimiento

Si bien el cartón asfaltado de 2 cm es el estándar de facto en México para juntas de contracción y aislamiento de bajo a medio rendimiento , existen alternativas que ofrecen diferentes propiedades mecánicas y químicas para proyectos con especificaciones más exigentes.

6.1. Placas de Fibras y Poliestireno

• Placas de Fibras de Madera: Son estructuralmente similares al cartón asfaltado en su función compresible, aunque suelen tener densidades y tratamientos diferentes. Su uso para esta aplicación específica es menos común en el mercado mexicano en comparación con el cartón asfaltado tradicional.

• Poliestireno Extruido (XPS): Este material es primariamente un aislante térmico. Aunque a veces se utiliza como material de relleno temporal para juntas, no comparte la característica de absorción asfáltica ni la compresibilidad controlada del cartón.

6.2. Juntas Preformadas de Neopreno y EPDM

Para estructuras críticas o pavimentos sometidos a movimientos constantes o agentes corrosivos, se recurre a elastómeros de ingeniería:

• Neopreno: El neopreno es una opción de alto rendimiento que exhibe excelente resistencia a la intemperie, aceites y una amplia gama de productos químicos. Es inherentemente elástico y flexible, lo que lo hace idóneo para aplicaciones donde se requiere una amortiguación significativa de vibraciones. Las juntas de neopreno en estructuras industriales pueden reducir los costos de mantenimiento al amortiguar los impactos de las vibraciones operativas.

• EPDM (Etileno Propileno Dieno Monómero): Aunque el neopreno ofrece mejor resistencia a los aceites, el EPDM es a menudo superior en resistencia a los rayos UV y la intemperie. Ambos se utilizan como alternativas de costo más elevado en juntas preformadas estructurales.

6.3. Sistemas de Sello 100% Elastomérico

Estos sistemas no sustituyen la función del relleno compresible (el cartón de 2 cm), pero son utilizados para el sellado superficial o para el tratamiento de fisuras pequeñas:

• Membranas y Cintas Butílicas: Productos como la cinta Flashband de Butilo se emplean como soluciones de reparación o sellado de juntas estrechas de techos y muros, pero no pueden reemplazar el cartón de 2 cm como material de aislamiento y separación estructural.

• Selladores de Poliuretano (PU): Si bien el PU es el componente clave de la Fase II (sellado), su uso como solución única de relleno solo es viable para juntas de contracción muy estrechas. En juntas de aislamiento anchas (2 cm), la masa de PU requerida sin el relleno asfáltico sería prohibitivamente costosa, y el riesgo de falla por volumen sería mayor. Por lo tanto, el cartón de 2 cm es el facilitador económico del sistema de sellado de PU en juntas estructurales anchas.

Tabla VI.1: Comparativa Técnica y Económica: Junta Asfáltica vs. Alternativas (2025)

VII. Conclusión, Errores Comunes y Tendencias Futuras

El cartón asfaltado de 2 cm es un material esencial para el cumplimiento de las Normas Técnicas Complementarias en México relativas al control de movimientos volumétricos en el concreto. No es un producto final, sino el componente de aislamiento que posibilita la creación de un sistema de junta duradero y funcional.

La funcionalidad de la junta no solo se basa en la correcta especificación del cartón de 2 cm (como relleno compresible, no como membrana), sino en la correcta ejecución de la Fase II (sellado elastomérico). Los costos para 2025 reflejan esta realidad, donde el sistema terminado (aproximadamente $530 MXN/ML) tiene un precio significativamente influenciado por el costo y la especialización en la aplicación del sellador de poliuretano.

Errores Críticos y Recomendaciones de Ejecución

Para garantizar la durabilidad y funcionalidad de la junta, se deben evitar los siguientes errores críticos en la ejecución de la obra:

1. Dejar el Cartón Asfaltado Expuesto: El cartón no está diseñado para resistir la abrasión del tráfico ni la exposición prolongada a la intemperie. Es obligatorio retirar la porción superior y sellar la cavidad con un elastómero de alto rendimiento.

2. Fallo en el Uso del Cordón de Respaldo: La omisión del cordón de respaldo ("cola de rata") provoca la adhesión del sellador a las tres caras de la junta (fondo y ambos lados del concreto). Esto restringe el movimiento y conduce al desgarre prematuro del sellador, aniquilando la inversión en el material costoso.

3. Espaciamiento y Diseño Incorrectos: La junta de 2 cm solo puede absorber el movimiento para el cual fue diseñada. No respetar el espaciamiento dictado por el diseño estructural, el cual considera la contracción y temperatura según las NTC , anulará su función, causando grietas incontroladas en otros puntos de la losa.

Proyección de Tendencias de Materiales en México 2025

Se observa una clara tendencia hacia la adopción de sistemas de juntas híbridas en la construcción de alta especificación en México. Los profesionales están migrando de la simple colocación de la placa de 2 cm a la especificación rigurosa del sistema completo (relleno de aislamiento + sellado de poliuretano). Este enfoque es impulsado por la necesidad de cumplir con los estrictos Estados Límite de Servicio, que exigen estructuras funcionales y de bajo mantenimiento.

La inversión en la capacitación de cuadrillas para la Fase II (sellado elastomérico) y el uso de selladores de alto rendimiento continuará siendo una prioridad, reconociendo que la falla del sello compromete toda la junta, independientemente de la calidad del cartón de 2 cm utilizado como relleno.