Tipos de cimentación y materiales

La cimentación es la parte de la estructura que está en contacto con el terreno y cuya misión es transmitirle, de forma segura y sin asientos perjudiciales, todas las cargas del edificio. Aunque queda enterrada y no se ve, es el elemento del que depende la estabilidad de todo lo que tiene encima: un error en la cimentación se traduce en fisuras, asientos y, en los casos graves, en problemas estructurales muy costosos de reparar. Por eso elegir el tipo correcto y ejecutarlo bien es una de las decisiones más importantes de cualquier obra.

En esta guía repasamos los tipos de cimentación más habituales —zapatas aisladas y corridas, losa y pilotes—, la diferencia entre cimentación superficial y profunda, y los materiales que intervienen: hormigón armado, acero corrugado, mallazo y el hormigón de limpieza. También verás cómo se elige cada solución en función del terreno y por qué el estudio geotécnico es el punto de partida obligado. El objetivo es que entiendas el porqué de cada decisión, aunque el dimensionado final corresponda siempre a un técnico.

Resumen rápido

Si tienes prisa, esto es lo esencial:

• La cimentación transmite las cargas del edificio al terreno sin que se produzcan asientos perjudiciales.
• Hay dos grandes familias: superficial (zapatas y losa) y profunda (pilotes y micropilotes).
• Las zapatas aisladas son la solución más común y económica en estructuras de pilares con buen terreno.
• La losa se usa en terrenos flojos o con nivel freático; los pilotes, cuando el firme está muy profundo.
• El material base es el hormigón armado: hormigón a compresión y acero corrugado o mallazo a tracción.

Datos clave

• El estudio geotécnico es obligatorio en obra nueva (CTE) y es el punto de partida de toda cimentación.
• La tensión admisible del terreno (en kg/cm² o kN/m²) determina la superficie de apoyo necesaria.
• La cimentación superficial apoya a poca profundidad; la profunda busca un estrato firme a varios metros.
• El hormigón resiste muy bien la compresión, pero apenas la tracción: por eso lleva acero corrugado.
• El hormigón de limpieza (HL-150) regulariza el fondo y protege las armaduras antes de hormigonar.
• El recubrimiento del acero (40-70 mm en contacto con el terreno) es clave frente a la corrosión.
• Los asientos diferenciales (que una parte baje más que otra) son más peligrosos que el asiento total.

Qué es la cimentación y qué función cumple

La cimentación es el conjunto de elementos estructurales que recibe las cargas de los pilares, muros y forjados del edificio y las reparte sobre el terreno de manera que la presión transmitida no supere lo que ese suelo puede soportar. Dicho de otra forma: la estructura concentra mucho peso en puntos pequeños (la base de un pilar) y el terreno solo aguanta una presión limitada, así que la cimentación actúa como una “suela” que aumenta la superficie de apoyo hasta que la presión queda dentro de lo admisible.

Su segundo cometido es controlar los asientos. Cualquier terreno se deforma al cargarlo, y un cierto asiento es inevitable; el problema aparece cuando ese asiento es excesivo o, peor aún, cuando es diferencial: una zona del edificio baja más que otra. Esos movimientos desiguales son los que generan las fisuras inclinadas en las fachadas, las puertas que dejan de cerrar y los daños estructurales. Una cimentación bien diseñada limita tanto el asiento total como las diferencias entre apoyos, garantizando que el edificio se comporte como un conjunto rígido y estable.

El estudio geotécnico: el punto de partida

Antes de decidir el tipo de cimentación hay que conocer el terreno, y eso se hace con un estudio geotécnico. En España es obligatorio en obra nueva según el Código Técnico de la Edificación (CTE DB-SE-C), y consiste en realizar sondeos, calicatas y ensayos (penetrómetros, ensayos de laboratorio sobre muestras) para caracterizar el subsuelo. El informe resultante indica la tensión admisible del terreno, la profundidad y espesor de cada estrato, la posición del nivel freático, la presencia de arcillas expansivas, rellenos o suelos colapsables, y recomienda el tipo de cimentación más adecuado.

Saltarse este paso es uno de los errores más caros que se pueden cometer. Sin datos del terreno, el dimensionado de la cimentación se basa en suposiciones, y el terreno es justamente la variable más incierta de toda la obra: puede haber un relleno antiguo, una bolsa de arcilla o el nivel freático más alto de lo previsto. Con el estudio geotécnico en la mano, el técnico sabe cuánta presión admite el suelo y a qué profundidad encontrará un apoyo fiable, y a partir de ahí elige y dimensiona la solución. Por eso no se debe pedir hormigón ni armar nada hasta tener clara esta información.

Cimentación superficial frente a profunda

La gran división de las cimentaciones es entre superficiales y profundas, y la frontera la marca dónde está el terreno capaz de soportar las cargas. La cimentación superficial apoya a poca profundidad (típicamente entre 0,5 y 3-4 m), directamente sobre un terreno con buena capacidad portante cercano a la superficie. Es la solución más económica y la más habitual en vivienda, y agrupa a las zapatas aisladas, las zapatas corridas y la losa de cimentación. La carga se transmite, fundamentalmente, por la base del elemento de hormigón.

La cimentación profunda se utiliza cuando el terreno superficial no sirve —porque es flojo, hay rellenos, el nivel freático es alto o el estrato firme está a muchos metros— y hay que “buscar” un suelo resistente en profundidad. Aquí entran los pilotes y los micropilotes, elementos esbeltos que atraviesan las capas malas y transmiten la carga al estrato firme mediante resistencia por punta (apoyo en el fondo) y por fuste (rozamiento lateral a lo largo del pilote). Es una solución más cara y compleja, que requiere maquinaria específica, y se reserva para cuando la superficial no garantiza la seguridad o produciría asientos inadmisibles.

Zapatas aisladas

La zapata aislada es el tipo de cimentación más extendido en estructuras de pilares y, probablemente, el que verás en la mayoría de viviendas unifamiliares y naves. Consiste en un bloque de hormigón armado, normalmente de planta cuadrada o rectangular, que recibe la carga de un único pilar y la reparte sobre el terreno aumentando la superficie de apoyo. Su forma puede ser de canto constante (un prisma) o escalonada/piramidal, y en su interior lleva una parrilla de armadura en la cara inferior, que es la que trabaja a tracción cuando la zapata flexiona bajo la carga del pilar.

Su gran ventaja es la economía y sencillez: se excava un pozo bajo cada pilar, se vierte el hormigón de limpieza, se coloca la armadura y se hormigona. Funciona muy bien cuando el terreno tiene buena capacidad portante y los pilares están lo bastante separados como para que las zapatas no se solapen. Cuando dos pilares quedan muy próximos (por ejemplo en una medianería o junto a un lindero), las zapatas se combinan en una zapata combinada; y si las zapatas individuales empezasen a ocupar gran parte de la superficie, suele ser más razonable pasar a una solución de losa. Todas ellas se ejecutan con hormigón armado.

Zapatas corridas

La zapata corrida es una cimentación lineal: en lugar de un bloque aislado bajo un punto, es una franja continua de hormigón armado que recorre y soporta un elemento alargado. Es la solución natural bajo los muros de carga —típica en construcción con fábrica de ladrillo o bloque, y en muros de sótano— porque la carga del muro llega repartida a lo largo de toda su longitud y necesita un apoyo igualmente continuo. También se emplea bajo filas de pilares próximos entre sí, donde unir sus zapatas en una sola viga corrida resulta más eficaz que cimentarlos por separado.

Frente a las zapatas aisladas, la zapata corrida tiene la ventaja de rigidizar la base y repartir mejor las cargas y los posibles asientos, ya que enlaza varios apoyos en un mismo elemento. Lleva armadura longitudinal a lo largo de su directriz y armadura transversal para repartir la carga hacia los bordes. En vivienda es muy frecuente combinar zapatas corridas bajo los muros perimetrales con zapatas aisladas o corridas en el interior, según cómo se organicen las cargas. El dimensionado del ancho y el canto depende, de nuevo, de la carga del muro y de la tensión admisible del terreno que indique el geotécnico.

Losa de cimentación

La losa de cimentación es una gran placa de hormigón armado que ocupa toda —o casi toda— la superficie del edificio y sobre la que apoyan todos los pilares y muros. En lugar de transmitir la carga al terreno por puntos o franjas, la reparte sobre toda la planta, lo que reduce drásticamente la presión sobre el suelo y uniformiza los asientos. Es, en cierto modo, “la zapata más grande posible”. Lleva armadura en dos direcciones y en sus dos caras (superior e inferior), porque trabaja a flexión en ambos sentidos según cómo se concentren las cargas.

Se recurre a la losa en varios escenarios típicos: cuando el terreno es de baja capacidad portante y se necesita la máxima superficie de apoyo; cuando, al dimensionar zapatas, estas pasarían a ocupar más de la mitad de la planta (en ese punto suele compensar ya hacer la losa); cuando hay nivel freático y se busca una solución continua que, combinada con la impermeabilización adecuada, ayude a controlar el agua; o cuando se quiere uniformizar los asientos y conseguir que el edificio se mueva como un bloque. A cambio, consume más hormigón y más acero que una solución de zapatas, por lo que la decisión es siempre un equilibrio entre seguridad, comportamiento frente al asiento y coste.

Pilotes y cimentación profunda

Los pilotes son elementos estructurales largos y esbeltos que se introducen en el terreno para transmitir la carga del edificio a un estrato firme situado en profundidad, atravesando las capas superiores que no son capaces de soportarla. Su resistencia procede de dos mecanismos: la resistencia por punta, cuando el pilote apoya su extremo sobre un estrato resistente, y la resistencia por fuste, el rozamiento que se desarrolla entre el terreno y toda la superficie lateral del pilote. Según el caso, predomina uno u otro, o ambos colaboran.

Hay dos grandes familias por su forma de ejecución: los pilotes hincados (prefabricados, que se clavan en el terreno) y los pilotes perforados o in situ (se hace un taladro, se coloca la armadura y se hormigona dentro). En la cabeza de los pilotes se disponen encepados, bloques de hormigón armado que reciben los pilares y reparten su carga entre varios pilotes. Una variante muy útil son los micropilotes, de pequeño diámetro, ideales para recalces (reforzar cimentaciones existentes), refuerzos y obras con accesos o gálibos difíciles. La cimentación profunda es la opción cuando el terreno superficial no da garantías, las cargas son muy elevadas o hay riesgo de asientos inadmisibles, asumiendo su mayor coste y la necesidad de equipos especializados.

Materiales: hormigón armado, acero corrugado y mallazo

El material protagonista de casi cualquier cimentación es el hormigón armado, que combina dos componentes que se complementan a la perfección. El hormigón —mezcla de cemento, áridos (gravas y arenas) y agua— resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero es frágil y apenas aguanta la tracción. Como en una cimentación que flexiona aparecen inevitablemente zonas traccionadas, se le incorpora acero, que resiste estupendamente la tracción. La unión de ambos da un material que trabaja bien en cualquier situación y que, además, protege al acero de la corrosión gracias a la alcalinidad del hormigón.

Ese acero adopta dos formas principales en cimentación. El acero corrugado son las barras (redondos) con resaltos en su superficie —las corrugas— que mejoran la adherencia con el hormigón; con él se monta la ferralla de zapatas, vigas de atado, encepados y losas. La malla electrosoldada o mallazo es una retícula de barras finas soldadas en sus cruces, que se usa para armar soleras y, como armadura de reparto, en losas y elementos donde interesa una cuantía uniforme rápida de colocar. En estructuras más exigentes pueden aparecer también soluciones de hormigón pretensado, aunque en cimentación de vivienda lo habitual es el hormigón armado convencional. Para entender la eterna comparación entre los dos grandes materiales estructurales, es útil revisar Hormigón vs Acero.

El papel del hormigón de limpieza

Antes de colocar una sola barra de armadura, el fondo de la excavación recibe una capa de hormigón de limpieza. Se trata de un hormigón pobre, de baja resistencia (la designación habitual es HL-150), que se vierte en un espesor reducido —en torno a 10 cm— sobre el terreno ya excavado y nivelado. No tiene función estructural: su misión es regularizar la superficie, proporcionar un plano de trabajo limpio y horizontal, y evitar que el barro o el terreno contaminen el hormigón estructural que se verterá después.

Su papel más importante, sin embargo, es garantizar el recubrimiento inferior de las armaduras. Si la ferralla apoyara directamente sobre la tierra, el acero quedaría en contacto con el terreno y la humedad, y empezaría a corroerse, perdiendo sección y comprometiendo la durabilidad de la cimentación. El hormigón de limpieza, junto con los separadores (calzos que mantienen las barras a la distancia correcta del fondo y de los laterales), asegura ese recubrimiento mínimo —que en contacto con el terreno suele estar entre 40 y 70 mm según la clase de exposición—. Es una partida barata que protege una inversión mucho mayor: nunca conviene ahorrársela.

Errores comunes

Estos fallos comprometen la seguridad o la durabilidad de la cimentación y suelen ser caros de corregir:

• Prescindir del estudio geotécnico y cimentar “a ojo” sobre suposiciones del terreno.
• Ignorar el nivel freático o la presencia de rellenos y arcillas expansivas.
• No respetar el recubrimiento del acero ni colocar separadores, exponiendo la armadura a la corrosión.
• Omitir el hormigón de limpieza y apoyar la ferralla directamente sobre el barro.
• Olvidar las vigas de atado entre zapatas, que evitan desplazamientos relativos entre apoyos.
• Pedir una resistencia o una armadura inadecuadas para las cargas y la clase de exposición.
• Hormigonar con el fondo encharcado o sin compactar, lo que altera la dosificación y el apoyo.
• Descuidar el curado del hormigón, que reduce la resistencia final aunque la dosificación sea correcta.

Cómo se elige la cimentación

La elección no es una cuestión de gustos, sino el resultado de cruzar el terreno con las cargas del edificio. A grandes rasgos, el proceso es este:

1. Encargar el estudio geotécnico para conocer la tensión admisible, los estratos y el nivel freático.
2. Definir las cargas que transmite la estructura (pilares, muros, número de plantas, usos).
3. Comprobar si el terreno firme está cerca de la superficie: si lo está, se opta por cimentación superficial.
4. Con buen terreno y estructura de pilares, partir de zapatas aisladas; bajo muros, zapatas corridas.
5. Si las zapatas ocupan demasiado, el terreno es flojo o hay nivel freático, pasar a losa de cimentación.
6. Si el firme está muy profundo o hay rellenos y grandes cargas, recurrir a pilotes (cimentación profunda).
7. Dejar siempre que un técnico competente dimensione y firme la solución a partir de esos datos.

Preguntas frecuentes

¿Qué tipos de cimentación existen?

Se agrupan en superficiales (zapatas aisladas, zapatas corridas y losa) y profundas (pilotes y micropilotes). La elección depende del terreno, de las cargas y de a qué profundidad está el estrato firme.

¿Cuándo se usa una cimentación profunda en lugar de una superficial?

Cuando el terreno superficial no tiene capacidad portante suficiente, el firme está a varios metros, hay rellenos o nivel freático alto. Los pilotes llevan la carga a capas profundas por punta y por fuste.

¿Qué es una zapata aislada y cuándo se utiliza?

Es un bloque de hormigón armado que recibe un solo pilar y reparte su carga sobre el terreno. Es la solución más común y económica en estructuras de pilares con buen terreno.

¿Cuándo conviene una losa de cimentación?

Cuando el terreno es flojo, las zapatas ocuparían más de la mitad de la planta, hay nivel freático o se quiere uniformizar los asientos. Reparte la carga sobre toda la superficie del edificio.

¿Qué materiales lleva una cimentación?

Básicamente hormigón armado: hormigón a compresión y acero corrugado o mallazo a tracción. Se suma el hormigón de limpieza en la base y los separadores que aseguran el recubrimiento.

¿Para qué sirve el hormigón de limpieza?

Es una capa fina de hormigón pobre (HL-150) que regulariza el fondo, evita que el barro contamine el hormigón estructural y garantiza el recubrimiento inferior de las armaduras frente a la corrosión.

¿Quién decide el tipo de cimentación?

Siempre un técnico competente (arquitecto o ingeniero) a partir del estudio geotécnico, obligatorio en obra nueva según el CTE, que aporta la tensión admisible del terreno y los datos para dimensionarla.

Recursos relacionados

Conclusión

La cimentación es el cimiento literal del edificio: el elemento que recoge todas las cargas y las entrega al terreno sin que aparezcan asientos perjudiciales. Elegir entre una solución superficial —zapatas aisladas, zapatas corridas o losa— y una profunda —pilotes— no es una cuestión de preferencia, sino el resultado de cruzar la capacidad del terreno, que revela el estudio geotécnico, con las cargas de la estructura. Con buen terreno y estructura de pilares, las zapatas son la opción habitual; con terreno flojo o nivel freático, la losa; y cuando el firme está muy profundo, los pilotes.

En todos los casos, el material que sostiene el sistema es el hormigón armado: hormigón que resiste la compresión y acero corrugado o mallazo que resiste la tracción, sobre una base de hormigón de limpieza que protege las armaduras. Acertar en el tipo de cimentación y ejecutarla con cuidado —respetando recubrimientos, vigas de atado y curado— es una de las mejores inversiones de toda la obra. Para afinar los números, usa nuestra calculadora de hormigón y la calculadora de excavación, y repasa qué materiales elegir en qué material es mejor para construir una casa.