LA OBRA DE FÁBRICA Y SU PATOLOGÍA
PROFESOR: ORTEGA ANDRADE
Prólogo
Una vez más tengo que agradecer al Profesor Ortega Andrade su InVItación a prologar un nuevo libro suyo, lo que me satisface plenamente, y hago con mucho gusto. La lectura de su texto "La obra de fábrica y su patología" , me conf1rma la gran capacidad de trabajo, la solidez. de sus conocim1entos , su gran madurez. , su espíritu generoso de transm1t1r y dar a los demás todo aquello que sin duda alguna ha adquirido con gran esfuerzo. Todavía, el Profesor Ortega Andrade, es lo suficiente joven y con un gran entusiasmo por la docencia y la investigación, por lo que me atrevo a pedirle, que publique más sobre estos temas de Construcción, que tan profundamente domina. y de los que tan necesitados estarnos. Quiero se1 su discípulo, ya lo soy, lo que me hace feliz, especialmente cuando viene a m1 memoria, la frase: "Menguado el maestro que no llegue a ser discfpulo de su díscipulo''. "LA OBRA DE FÁBRICA" , a pesar de ser un libro con rigor cientlfico y técn1co, ha resultado, para mi, un libro de lectura amena, fácil, con esa mezcla de pinceladas históricas de la Construcción, que partiendo del arco y la bóveda , termina con esa maravilla de las "bóvedas con nervaduras tabicadas , desarrolladas por los maestros constructores de la arquttectura califal cordobesa; o cuando cita el aparejo almohade de decorac1ón rombica de las sobrias fachadas de la Giralda de Sev11la"; tamb1én cuando hace mención a "las espléndidas arquivoltas y su alicatado de la nazarita Puerta del Vino de la Alhambra de Granada". Todo esto mezclado con el ngor y la claridad de conceptos amplios, sobre aspectos técnicos. a veces críticos, de la Obra de Fábrica, se ofrece junto a un exhaustivo en el análisis y examen de sus deterioros y métodos para prevenirlos y, en su caso, curarlos. Considero de gran valor pedagógico el breve capitulo dedicado a la Piedra de la Construcción" No "debo" acabar sin mencionar la expresividad y calidad de sus dlbu¡os. que s1empre admiré y me maravillaron ya, en los bastantes a~os que colaboramos. Adelante, más Antonio Garcia Valcarce
INTRODUCCIÓN A LA OBRA DE FABRICA
CAPITULO 1: INTRODUCCION FABRICA
A
LA
OBRA
DE
1.1.· CONCEPTO DE OBRA FABRICA El concepto de "OBRA DE FABRICA" podría entenderse como fabricar en obra. Ello nos obligaría a admitir bajo este eplgrafe a todo elemento constructivo fabncado en el lugar dondE. definitivamente va desarrollar su función, deJando fuera de esta definición exclusivamente a aquellos elementos, como una ventana. un dintel o u;1 remate, que se hubiera fabricado '/ acabado en otro lugar, o taller, ajeno a la obra, y que llega a la misma como l:'l elemento prefabncado.
nuestro trabajo como "Construcción en adobe, ladrillo y en piedra" queriendo limitarnos al estudio de los elementos construidos con eslas piezas cerámicas o pétreas. Del mismo modo, podrlamos enunciar como "Construcción en piedra" a cualquier estudio encaminado a estudiar las sillerlas o mamposterra. y "Construcción en tierra" cuando definamos a la construcción en tapial. No obstante, el término de "obra de fábrica'' es tan propio de la construcción, que no queremos desprenderlo del titulo de este estudio. Así definiremos, sólo a los
Con el supuesto anterior, tendrfamos al hormtgón como la obra más propia para ser denominada como "obra de fábrica de hormigón" y esto sería tan exacto como lo es que al tapial le llamamos "obra de fabrica de tierra". Sin embargo, no es intención del presente trabajo ocuparse de los problemas del hormigón armado o sin armar. y por tanto no queremos llegar a definir a la "obra de fábnca" bajo ningún partlmetro de umversalidad que nos lleve a prolongar el campo del trabajo, más allá de lo propuesto. ni que ello nos condicione a reducirlo, por razones de estricta definición.
Es probable que por evitar confusiones en la propia definición, se pudiera presctndir del término "obra de fábrica" y pudiéramos entrar en materia. sin la menor ambigüedad, denomtnando a
Definiremos, .fólo a los efecroJ de este trabajo, como "obra def4brica" a lo que tradicionalmente podríamos definir como
PAfOI.OGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
''obra aparejada"
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INTRODUCCION A lA OBAA OE FABRICA
efectos de este traba¡o y la entenderemos. con toda amb1gOedad, como "obra de fábrica" a lo que tradictonalmente podrfamos definir como obra aparejada, e Incluiremos en ella a la obra de taptal, y excluiremos de la m1sma a la construcción de hormigón. De esta manera acogeremos en nuestro lndice a la construcción cerámica o de ladrillo, a la construcción de bloque de mortero. a la construcción pétrea de sillares y mampuestos, y a la construcción de
cubiertas, for¡ados y techos. a lo largo de la historia, se hayan resulto con losas pétreas. como ocurriera con la construcción egipcia de la antigüedad, en la construcción aterrazada de la VIeJa Babilonia y en otras etapas más de la construcc1ón recientes mediterránea. Con lodo, aparte de los elementos constructivos con funciones de soporte, cerramiento y partición, de vocación vertical. el estudto de las bóvedas y de sus problemas será objeto de este trabajo.
1.2. - FUNCIONES DE LOS MUROS DE FABRICAS
La caba1ia J' rl11111ru de cerca coma elemento.f de proteccitl" y tlefluidtíll territorial.
tierra o tapiales. que también es una obra aparejada. Todo ello. admitiendo que el ladrillo fue la pieza o elemento de la construcción más propio de esta forma de construir. Igualmente y atendiendo a la definición de obra aparejada, hemos de establecer ciertas matizac1ones en el ámbito o campo que pretende abarcar este traba¡o, en el que estudiaremos la cubrición con bóveda y su patologfa en tanto entenderemos fuera de él, el estudio de la cubierta y el de los forjados, a pesar de que en muchas ocas1ones
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Cuando el hombre dec1dió abandonar la cueva y asentarse cerca de áreas menos abruptas, su prtmera necesidad deb1ó ser la de definir un espac1o de territorialidad med1anle una cerca. Pronto sus exigencias debieron Imponerle requerimientos más amplios Así, su burbuja territorial debia atender a los conceptos dP. r~brigo y protección. de forma que el muro cierre o cerca debía mantener una consistencia, una altura de acuerdo a la escala humana y la resistencia necesana para soportar la cubierta. Atendiendo Inicialmente a la necesidad de proporcionar apoyos intermediOS a la CUbierta, mas que a la de dotar de privacidad a determinadas áreas de la cabaria que en cualquier caso se podían lograr por medio de pieles o esteras: nacteron los muros intermedios o de partición. De Igual modo la asociación de casas adosadas, o de muros compartidos, debió darse más por ahorro de una pared, de la construcción de la nueva choza. que por aprovechamiento del suelo. Por una u otra razón las casas se asociaron con muros comunes creando
PI\TOLOGIA CE. lA OnAA OE ~ABRICA
IN fROOUCCIÓN A lA OBRA DE f ADRICA
el concepto de medianeras o muros medianeros Limitada la proptedad por sus costados, más o menos paralelos. que hemos def1n1do como el compart1do con las vtvtendas contiguas, quedaba determ1nado el acceso por el muro frontal, paralelo al camino Este muro que habla de atender o servir de entrada, ventilación, tluminación y representallvtdad, tomo el nombre de muro fachada y se constituyó en el unico elemento que denunctaba la dignidad, condictón y poder de la familia, aunque en algunas ocas1ones como en la casa gnega se accediera a ella a través del patio delantero o como en la casa árabe, en la que el muro de fachada se mostraba neutro y toda la manifestactón de la digntdad familiar se centraba en el ornato de la puerta. sobre todo después de realtzar su vta¡e ;:¡
hormigón desdibujan bastante estas funciones de los muros, que se han mantenido como habituales hasta bien avanzado nuestro s1glo XX Esos muros que debieron constrUirse inicialmente con morrillos o piedras muy irregulares sin extracción, encontradas al paso, o con mampuestos, piedra sin labra regular, co ocadas unas sobre otras, sm ningún tipo de aglomerante M co/ocadas a hueso" y sm mejor as1ento que el que se les buscara por concierto, "m ampostería concertada" , pronto tomaron como aglomerante al barro, que además de servirle de lecho los dotaba de aplomo y ligazón . Desde estos muros de mamposterla ordinana , concertada y aglomerada con barro o argamasadas. hasta la precisa sillería
1;:¡ Meca
La necesidad de iluminar y ventilar las habitaciones posteriores por el patio, introduce el concepto de crujfas. Estos muros separadores de crujías o intermedtos, paralelos a fachadas, constituían generalmente el apoyo de los armazones de las cub1ertas a dos aguas o vertientes y, por ello, se ~nfan, junto con los antenores, como muros de carga , de forma que los perpendiculares a fachada que se tenían como muros transversales debian contribuir a controlar los empujes que la cubierta lncllnada introducra en los muros de carga , tomando el nombre de transversales o de arriostramientos. En cualquter caso, pnnctpales de carga o transversales de arriostramtento. ambos muros solian responder a la mtsma forma de construcción, tomando espesores similares y en consecuencia, capacidades mecánicas tdénltcas. Las actuares estructuras de port1cos de
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Las estructuras de pórtiCOl ha11 i•tuiúo u úe~Jibujar la1 fuul'ioue.f tlt! lol mi.11110.1.
Pi\TOLOGIA 0E LA 08~ 0E FAB~ICA
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INTROOUCCION A LA OBRA OE FIIBRICA
y, mas tarde los nazaritas. siguiendo la misma técnica, levantaron las murallas de la Alhambra. El tapial se ha conservado hasta tiempos recientes en la construcción rural de Catalut'\a. El capitulo de mayor variedad lo constituyen las fábricas mixtas. las cuales tomaron alternativamente. piedra y ladrillos, madera y argamasas, síllerla y mamposter!a, para reforzarse o engalanarse. Muros de mampostería ordinaria tomaron hiladas de ladrillos para regulanzar sus hiladas del mismo
isodoma, o de sillares Idénticos, de las helenísticas construcciones griegas y romanas. podemos encontrar una gran variedad de fábricas pétreas que en puntos posteriores definiremos, calificaremos y estudiaremos con detalle. Igualmente haremos con la fabnca de ladnllo, cuya variedad de aparejo nos proporc1onará un aban1co no menos abundante
Los muros. además de levantarse en fábricas pétreas, en ladrillos sln cochura o adobe, y en fabrica de ladrillos. se construyeron también, en una gran argamasa continua de barro y guijarros o basto morrillo, armadas con cañas y otros elementos vegetales. Del mismo modo se levantaron muros en tapial o tierra. moldeada "in sttu", mediante cajones deslizantes, por hiladas. De esta manera de levantar los muros, fUeron maestros los constructores almohades que deJaron buena muestra de ello en las murallas de Niebla, Sevilla 8
Sil/erla isodoma.
modo que las fábricas cerámicas tomaron sillares pétreos para reforzar sus zócalos. esquinas, dinteles y recercados de huecos. En este punto ocupa un lugar destacado la enorme variedad de fábricas mixtas propuestas por la construcción romana. las cuales serán estudiadas con detalle en puntos posteriores. Con todo. las fábricas pueden en: fábricas de tierra clasificarse apisonada o tapiales, fabricas pétreas o mamposterlas y sillerías, fábricas de
PATQoOGIA DE LA OBRA CE FÁBRICA
lf'ITRODúCCION A lA OBAA OE FABRICA
ladrillo, fábrica s m ixtas, fábricas de bloques de mo rteros y otras fábricas. En estas últimas pueden quedar comprendidas algunas fábricas singulares. como puede ser la compuesta por un entramado lei'loso de palos que generan una estructura rigidizada con ..cruces de San Andrés", que requiere, para completar sus cerramientos y muros de partición, una argamasa de barro o mortero de cal y piedra, en sus plementerias. Esta forma de edificar, que fue frecuente en la construcción rural de la Europa húmeda,
pequei'las vaya contra tecnologla, esta tradición sólo permanece en razón a que sigue siendo más económico que las soluciones Industrializadas. Con todo, los que nos sentimos amantes del ladrillo, hemos de empezar a amarlos como cosa del pasado. En la sociedad desarrollada, las exigencias de nuestro tiempo están, día a dla, denunciando su incompatibilidad con los nuevos sistemas. El ladrillo no tiene problema, pero si lo tiene el cerramiento. El cerramiento que ya se ha dado en llamar tradicional y ligero, no es ni una cosa ni la otra, y como el sofa-cama que no es cama ni sota, dando todos los problemas de un sistema desnaturalizado En la pesada envolvente, cerramiento y cubierta, del edificio antiguo que tenia como exigencta primitiva, además de su estabilidad mecánica, la de ser estanca o impermeable al agua, otras exigencias de confort, que no parecfan plantearse explictlamente. quedaban resueltas en razón de su masa.
OPU-5
~E11CULATUM
1-'ábrica m ixta compuesta por un rntramado leñoso y una plemenUrÚl o relleno argamasado.
podemos encontrarla, aún, en muchas medianeras del viejo Madrid. No obstante, los nuevos sistemas estructurales nos llevan cada vez mas a dejar a las fábricas de ladrillo reducidas a cerramientos y elementos de partición. En los cerramientos vistos pasa por ser un material noble o un revival de la rehabilitación. y en alguna mansión, quiere recobrar el recuerdo del viejo ladrillo, taco o de mesa. En los tabiques, a pesar de que nos cueste reconocer que, estar colocando piezas tan
Los romanos ejecutaron las fábricas mixtiU con vudadera maestría hasta el/Imite Jr su~ posibilidades.
PATOLOGIA DE lA OBRA DE FÁBRICA
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INTRODUCCION A lA OBRA DE FABRICA
El Esconal. La desmaterializ.aci611 de la coflstruccidn Ira sacrificado exigencias expllcitamenre resueltas.
La delicada arquitectura biz;antifla desarrollada ~n la Grecia continental ejecutó fábricas de morme belle(.ll
La desmaterialización de dicha envolvente ha seguido una marcha paralela a la evolución tecnológica de la construcc16n. Esto d1cho asl, podrla habernos llevado a una situac1ón lógica e 1deal. pero lo cierto es que la tradicional, con su construcción cerramiento de doble pared y cámara de a1re, que allá por los af'los cincuenta, se nos presentaba como la solución idónea, hoy se nos manifiesta, baJo el nuevo catálogo de exigencias, como una soluc1ón poco eficaz La tecnologfa constructiva, desde una perspectiva moderna, no ha sido capaz de dar respuestas a lo establecido por la trilogla vitruv1ana de firmeza, utilidad y belleza, e Incluso en algunos casos, en razón a dicha desmaterialización, ha sacnficado aquellas respuestas o soluciones que hemos señalado como impllcitamente satisfechas de la construcción histórica. El cerram1ento tradiCional como con¡unto de una serie de envolventes especificas, enca¡ado en la estructura de pórticos, de 10
hormigón o metálico, ha roto la continuidad de la envolvente global La cubierta y el cerramiento se han llenado de juntas y encuentros con la estructura porticada. la cual se interpone entre sus delgadas hojas. Con todo, estos no son sus únicos males. la retracción hidráulica de sus morteros y, fundamentalmente, la dilatación térmica, con los diferentes coeficientes de dilatación en cada una de las hojas y de la propia estructura, ha ven1do a establecer movimientos incompatibles y por ende, rendijas por doqUier. Es más que sabido que la forma de construcción que, en general, se desarrolla en nuestro pais, presenta muchos puntos que se han dado en llamar "puentes térmicos", admittendo que en ellos es posible que se nos presenten las condensaciones. Otro tanto podriamos ai'\adir en relación con el problema acústíco. Asi nos encontramos ante una construcción que se ha dado en llamar "tradicional" cargada de problemas pendientes de encontrar la solución, pero que por tradicional, se repite de forma sistemática arrastrando. de la m1sma manera, problemas ya vie¡os pero que cada día se manifiestan con mayor virulencia.
PATOLOGIA DE lA OBRA DE F"BRICA
tNTROOUCCION A 1.A OBRA DE F,t,BRICA
Propuesta de cerramii!IIW.
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Problemas del cerramiento que hemos definido como tradicional
Convencidos de estos problemas, podemos convenir en que el cerramiento actual deberla evolucionar hacia un nuevo cerramiento que proporcionase la "continuidad de la envolvente de aislamientos", pegada a la hoja interior; que contenga una pequeña cámara contmua, delante del aislamiento, y ventilada al exterior; dotado de una carpintería situada a haces medio, colocada justo en el plano de la capa de aislamiento. Además, la hoja exterior, pesada o ligera. autoportante o colgada, debe quedar desvinculada de los movimientos de la estructura.
1.3.- El ARCO Y LA BÓVEDA COMO ELEMENTOS SINGULARES Y PROPIOS DE LAS FÁBRICAS PÉTREAS Y DE LADRILLO. La construcción en ladrillo no ha tenido nunca que renunciar a ntnguna forma. sistema o elemento constructivo por complejo que estos fueran o formas en sus curvas que contuvieran propuestas. Ha resuelto desde sus elementos más propios. para los que fue ideado y en los que la solícitación de compresión encuentra su rnejor respuesta, en muros y pilares, asumiendo el descenso de las cargas. así como la construcción de todo tipo de arcos y la resolución de grandes bóvedas y cúpulas. hasta dinteles en los que, después de descargarlos mediante arcos superiores, ha dispuesto su aparejo inclinado y simétnco resolviéndolo como arco plano. El arco, ha sido también una forma frecuente de cimentar los edificios, desde los tiempos más remotos hasta décadas recientes
PATOLOGIA DE 1.A OBAA DE FÁBRIC..
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INTROOUCCION A V. OBRA DE FABRICA
Con todo, el elemento constructivo mtls caracterrstico de la construcción con ladrillo es, sin duda, el arco. Los pueblos encontraron en su que no emplazamiento, madera adecuada. para resolver los problemas de flexión de los sistemas adintelados, tuvieron que desarrollar su ingenio para, con la pequei'la pieza prismáttca, resolver sus techos mediante bóvedas y coronar los huecos abtertos en los muros. por medio de arcos, cambiando con ingenio la flexión por la compresión pura.
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Formas frecuem~s di! arcos
Forma'í mecánicas dt.~l dintel aparejadQ.
Desde el arco de medio punto al arco plano o adintelado, se pasó por un sin fin de formas de las que destacan: el escarzano (porctón de arco circular, Inferior a la semicircunferencia), el arco parabólico (buscando la catenaria), de herradura o traspasado (circular, superior al medio-punto}, el arco apuntado o conoplal, y los caprichosos mixtilineos, tudor, en gola, de cortina, etc. Las formas básicas, medio-punto, apuntad(ls escarzanos y carpaneles. 12
dieron ca"'ones o bóvedas de dicha directriz y generatrices rectas, construidas, muchas veces sin clmbras y otras, las más, sobre arcos fajones o directores. Es probable que el Periodo Califal cordobés con sus bóvedas de arcos tabicados de ladrillos, que se entrecruzaban sin ocupar el centro, sea la propuesta más ongínal que haya ofrecido el ladrillo en toda su andadura. En las bóvedas de nervaduras cruzadas tabicadas, stn cimbra, fueron buenos maestros los monscos andaluces, y no lo han sido menos los constructores catalanes que llegaron a consolídar una tradición en la construcción de cai'lones de doble ho¡a enrasilladas. El cruce de dos car'\ones dio lugar a la propuesta
PATOLOGIA DE V. OBAA DE FA.B RIC\
INTROOVCCION A I.A OBRA Oc F,t.8RICA
citados y de la vieja tradición mesopotámica de la utilización del ladrillo vidriado, se generaron un gran número de elementos de enorme plasticidad y riqueza que han venido a definir a la arquitectura de dicho periodo corno mágica. El Mausoleo de los Sananies levantado en Bujara durante el periodo selyúcida constituye un magnifico e¡emplo del aparejo diagonal o de canasta. n e;~-;;;fu,':;;:'Z,~~'k . ';; . ,,u:r, cru :adas liberando la cú spide, desarrollada por los maestros constructores de l11 arquitectura califal cordobesas.
romana de la bóveda de crucerfa o de aristas y a la resolución bizant1na de la bóveda de rincón de claustro y finalmente a la gallonada
1 .4.~ ALGUNAS CONSIDERACIONES DEL ASPECTO DECORATIVO DE LAS FÁBRICAS.
En matena decorativa, desde la construcción bizantina, el plano mural ha encontrado soluciones aparejadas de enorme plasticidad sin merma de su sobriedad. En el perfodo que conocemos como "Renacimiento bizantino" Grecia recog1endo iniciativas de Constantinopla y del antiguo Reino de Armenia, desarrolla en las peque.,as iglesias de Tesalia, Arta y Castoria. asf como en las propias iglesias atenienses de la Fenari lsa Cam1í y en la Bodrum Camii, un gran número de molduras y otros elementos como la "arquivolta de dovelas alternadas" o la "se"eta", que pasarían a la arquitectura de otros periodos, tales como la arquitectura mudéjar Partiendo de la moldura de arquillos, de algunos de los elementos anteriormente
o..,u-. Algunos ejemplos decorativos propios de la Arquitectura bizantina de Tesalia y Atenas tll!l siglo XII.
De todos los elementos decorativos que adornaron a fa construcción musulmana es. s1n duda, la decorac16n de mucamas, "mocárabes" la más espectacular, propia y novedosa. Esta es una obra aparejada y nace de la propia obra cerámica.
PI\TOLOGIA DE I.A OBRA OE FABRICA
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INTROOUCCIO"' A LA O BRA DE FABRICPo
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fábnca de ladrillo. Sobre la fábnca soporte, generaban un plano aplacado, también de ladrillos, de dimens1ones pequeñas. En esta fábrica, que habla de quedar vista, se tallaban con cincel y exquisito cuidado los huecos dentro de los cuales se alojarfan las piezas rómb1cas, circulares o de estrellas. formadas por azulejos vidriados, marfiles, pórfidos y piedras semipreciosas.
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Con p1ezas especiales. usando una sene de no más de cuatro elementos distintos,
Apar~jo d~ ladrillo,
en cantUta, en el Mausoleo de los S amtmie.s t.11 Bujara.
No obstante si se quiere encontrar lo mejor y las máximas posibilidades decorativas de la fábrica aparejada del periodo islámico, hemos de recurrir a la etapa selyúcida. que además de crear y dominar el alicatado a partir de azulejos planos, practicaron la técnica, aún más sorprendente de las incrustaciones en la Incrustaciones de azulejos vidrilzdos en la fábrica de ladrillo. Periodo selyúcida de la construcción isltímtca.
que se repetirla sobre una malla rómb1ca, ya en pleno siglo XI. se compuso una red de lóbulos entrecruzados de trazado mixtilíneo generando una ligera decoración que con toda frecuencia adornarla a los edificios almohades de AI-Andalus y Norte de Africa. En ladrillo la podemos ver en la Giralda sevillana y en p1edra en la pequeña sillería de la Mezquita Hasan en Rabat Aplacado de ladrillos en el mausoleo selyúcida de QaraJ•án en Irán.
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La arquitectura mudéjar que parte con una gran sedimentación de todos estos
PATO l OGIA. DE LA O BRA DE FÁBRICA
INTROOUCCION A lA OBRA OE FABRICA
temas, el plano mural de fábrica de ladrillo se satura con ellos, luciendo molduras, arquivoltas, recercados de huecos, cornisas e incluso incrustaciones que nada desmerecen su origen artlstico. En piedra, podrfamos destacar y resumir en otros tantos párrafos las maravillas de ornato de las portadas románicas, que labradas a ntveles de orfebrerla componen arquivoltas superpuestas y aboctnadas para abrigar sus puertas,
Aparejo simulado en la AljaferÚJ de ZaragozD..
maestros de la Historia de la Construcción e hitos significativos del apartado que estamos desarrollando. Asl ocurre con el ya descrito aparejo almohade de decoración rómblca de las sobrias fachadas de La Giralda de Sevilla, las espléndidas arquivoltas y sus alicatados de la nazarita Puerta del Vino de la Alhambra de Granada, las incrustaciones cerámicas y las ricas molduras que decoran las vistosas y recargadas fachadas mudéjares de la Fachadas dr las casas dr pifos de San 'a.
arcosolios y huecos La moldura de arquillos se perfora en sus adornadas arcuaciones para componer series de ventanas de gran belleza. De¡aremos aqul estas referencias a modo de peque,as notas sueltas, para no alargarnos excesivamente en este punto, y sólo nos detendremos a invitar, a quien quiera estudiar y comprobar las postbilidades decorattvas de la obra aparejada, a considerar algunos ejemplos. espat'loles que no sólo por proximidad sino porque ellos son Torre del Salvador. Teruel PATOLOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
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INTRODUCCION A LA OBRA DE FABRICA
Torre del Salvador en Teruel. la prec1osa decoración de canes que adaman todos los suaves aleros de la Iglesia de San Martln de Frómista, construida en pleno siglo XI en la provincia de Palencia, el aspecto decorativo de la minuciosa obra de Gaudl. la decoración rómbica del bien realizado aparejo de la Plaza de Toros de Madrid, la talla minuciosa de aire barroco con que fueron decorado todos
Decoración rómbica en ladrillo en las fachadas de la Giralda de Sevilla.
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los elementos constructivos de ladrillo de la espac1osa Plaza de España de Sevilla. Cerramos este punto, adm1tiendo que estos son sólo unos minimos ejemplos resei'lados caprichosa y subjet1vamente y que, como muchos otros. reflejan claramente las posibilidades de ornato que constructores de todas las épocas han encontrado en el ladrillo y en la piedra para engalanar sus fábricas.
Decoración rómbiCD eJI piedra en las fachadas de la Mezquita Hasan en Rabat.
F'A TOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LAS FABRICAS INVESTIGACION PATOLOGICA
CAPITULO 11 INVESTIGACION PATOLÓG(CA TEORIA DE LA FISURACION
2.1.- PATOLOG(A. CONCEPTO.
DEFINICIÓN
Y
Y
Como una especie de moda, desde un tiempo a esta parte venimos observando un uso inadecuado del término patologia. Es demasiado frecuente olr como técnicos e incluso profesores de la Un1versidad utilizan d1cho vocablo cuando deberfan utilizar el de signo, daño o defecto Refiriéndose a un problema, a una fisura o a una mancha, suelen decir que existe una patología en un muro u otrn elemento constructivo. Asi, en esta materia tan de especialista y en la que se hace necesario ser riguroso, sobre todo cuando redactamos un informe. deberíamos hacer un esfuerzo por llamar las cosas por su nombre. Patología. como indica la propia etimologfa de su particula final, es una ciencia, -logia-pato- (ciencia-dolencia). Por tanto llamar asi a lo que simplemente es uno de los signos o síntomas que pueden integrar la sintomatologla, es un grave error Nuestro conciso diccionario de la Real Academia la define como "Parte de la medicina que estudia las enfermedades". y en cualquier d1cc1onario más enciclopédico podemos leer algo asi· "Es la ciencia que estudia los procesos morbosos o enfermedades, investigando los mecanismos por los cuales se desarrollan los agentes nocivos o patógenos desencadenantes de la enfermedad". Asf cuando alguien llene fiebre, presenta fiebre, no patología.
Una grieta es la expresión de una rotura, no es una ciencia, aunque ese s1gno sea fundamental, como lo es la fiebre en el enfermo, pero en uno u otro caso sólo es un signo de los diversos que pueden integrar la sintoma!ología. Esta, es a su vez una de las partes en las que se apoyará la patología para concluir en un diagnóstico y finalmente. en la terapéutica o, en nuestro caso, en la forma de reparación.
Pitágora, definia a "la salud'' como "La normalidad y armonla de las funciones /
/!' ·
La patología es la ciencia que i111•esti¡:a la e~·olucirín de /o¡ prouso~ de alteraciót~.
PATOLOG1A OE LA OBRA DE FABRICI>
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LAS FABRICAS INVESTIGACION PATOLOGICA
Err<~blecer la
sintomatologla de una edificación enferma, no es tarea ~":'-fácil y puede llegar a ~r_..;¿j constituir una auténtica labor, larga y de , ,1 ''J verdadero Y rasrreo.
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orgámcas" y Gerard Blacnere, en su libro "Saber Construir" viene a decir que todo edificio debe ser construido para que funcione armónicamente, respondiendo al programa para el que fue proyectado. De estas dos referencias, podemos concluir que un edificio debe responder a la normalidad funcional del conjunto y de todas sus partes y elementos; y que un edificio está sano cuando se da la armonfa funcional en el conjunto edificado. De manera que, en cuanto que tenemos conocimiento de la existencia de la anormalidad funcional de algunas de sus partes, debemos entender que. el 18
edificio, interesa a la Patologla, como ciencia. 2.2·LA INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA. FASES POR LAS QUE SE DESARROLLA. El profesional que se dedique a la noble tarea de auxiliar a los constructores y usuarios de los edificios, investigando sobre los danos ocasionados por los vicios ocultos, fallos y defectos de ejecución de las obras, debe saber que, en muchos casos, establecer la sintomatologla de una edificación enferma, no es tarea fácil y puede llegar a constituir una auténtica labor. larga y de verdadero rastreo. Igualmente debe saber que sin un correcto diagnostico. del cual estemos verdaderamente convencido de las causas de las lesiones, la reparación ni tiene sentido, n1 puede ofrecernos ninguna garantla. Por ello, en este sentido, en el sentido de ayudarnos a establecer un correcto diagnostico, la fábrica debe ser tenida como nuestra aliada Nuestra investigación, como en la medicina, pasa por distintas fases. y puede ser que no seamos el primer técnico consultado, sino que es posible que el problema nos llegue porque algún compar\ero u otra persona haya facilitado o procurado nuestra intervención. En cualquier caso, nuestra investigación se pondrá en marcha cuando tengamos conocimiento de la existencia de anomalla o lesión. Este es el primer paso de nuestro estudio, el cual pasa por las fases o etapas siguientes: -Tener conocimiento de existencia de lesión . -Establecimiento de la sintomatología. -Formulación del diagnóstico. -Poponer una terapéutica.
P4TOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
V.S
FABRICAS. INVESTIGACI()N PATOlOGIC.Oo
2.2.1.· EXISTENCIA DE LESIÓN.
Como en muchas enfermedades que padece el ser humano, su desarrollo puede estar teniendo lugar sin manifestación visible o notoria, y sólo cuando se presentan los primeros síntomas o anomallas podemos entender que la edificación interesa al campo de la rnvestigación patológica. Las fábricas, con su clara Incompatibilidad de deformación en relación con las que pueden soportar las estructuras, se manifiestan como muy sensibles y expresivas. Nos avisan, no sólo de sus propios defectos y limitaciones, sino de las deformaciones y anomalfas que pueden estar ocurnendo en la estructura portante a la cual revisten En muchas ocasrones, hasta que las fábricas se muestran fisuradas o deterioradas no tenemos conocimiento de la existencia de una lesión en el edificio y, de no prestar la adecuada y cualificada atención a su aviso, es posible que, al final, nos encontremos con una situación patológica mas avanzada, difícil y costosa. Es posible que el elemento verdaderamente detenorado esté más profundo y que la
Los cerramientos y los elemt!lltos de partición suelen ser los primeros que nos avisan de la existen ciD de la situación patológica.
En la fase de antectmles de la l11vestigación patológica, como tn un autentico historiDI midico, hemos de recoger todos los dDtos conocidos del proymo, de su constTUcción y de sus distintos usos.
causa esté aún más lejos, pero, los cerramientos y los elementos de partición suelen ser los primeros que nos avisan de la existencia de la situación patológica. En general. como elemento fisurable, la fábrica fisurada es a nuestra ciencia, lo que la fiebre es a la medicina; es decir, el slntoma más evidente de anomalla funcional y que nos pone en marcha en nuestra investigación. En esta fase hemos de recoger, como en un autentico historial médico, todo lo que como antecedentes entendamos necesario como datos previos para nuestro estudio, en el que no debe faltar la edad de construcción del edificio, los datos del arquitecto que proyectó el edificio y la fecha de visado por el Colegio de Arquitectos. si asl se hubrese registrado administrativamente. También debemos conocer el fin para el que fue construido y otros usos que haya tenido.
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LAS FÁBRICAS INVESTIGACIÓN PATOI.OGICA
Igualmente hemos de analizar, si así lo estimamos conveniente, las formas estructurales y constructivas bajo los cuales se· construyó y la organización de la planta del edificio. Para ello, se hace necesario procurarnos una copia del proyecto que dio lugar a la construcción.
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Lo sintomotologla es el cot~junto de signos por los cuales, las fabrícas manijiutan la existencia de una situacitin patológica.
2.2.2.- LA SINTOMATOLOGiA. Los signos mediante los cuales las fábricas nos manifiestan la existencia de una situación patológica que, en la mayorfa de los casos, aquellas no hacen sino padecer las consecuencias de una causa exterior a ellas mismas, pueden ordenarse en función de su frecuencia de apanción. en la forma sigutente: -Roturas: Grietas. fisuras y microfisuras. -Deformaciones: Flechas, desplomes y alabeos.
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-Agotamiento: Aplastamiento de los ladrillos, aplastamiento y acortamtento de los morteros. -Disgregaciones: Deterioro por la acción qufmica y contaminante. exfoliaciones. -Manchas· Decoloraciones, manchas húmedas, eflorescencias, polvo, ennegrecidos y costras contaminantes. -Erosiones: Perdida de los morteros, alvéolos, arenados y dtsgregactones -Envejecimientos: Perdida de cohestón y de la capacidad mecánica de la fábrica. -Deterioros de los reve.stlmientos. Desconchados, abombamientos de las pinturas y enfoscados, descuelgues de estos y de los aplacados Como ya hemos señalado. la fisuractón es el slntoma pnncipal y quizás el primero, en relación no sólo a la importancia que solemos darle, stno por su alarmante expresividad. Es probable que los usuarios de la edlflcacion, con cierta lógica, se preocupen más con la presencia de una fisura que con cualquier otro de los síntomas que de enumerar y. en acabamos consecuencia, este es el pnmer síntoma con el que entramos en contacto al tratar de formalizar nuestra investigación En cualquier caso, la forma. abertura. la longitud, el lugar de aparición, comportamiento y la evolución de una fisura es bastante coherente con el material e incluso con el sistema constructivo y, un examen adecuado, nos ofrecerá una valiosa informactón acerca de las posibles causas que pueden estar ocasionando la rotura. Nosotros analizaremos todo lo que ellas pueden expresamos en puntos posteriores.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
2.2.3.- EL DIAGNÓSTICO.
Después de establecer una correcta y completa sintomatologla, fundamentada en las distintas visitas de inspección ocular g1radas a la edificación, es posible que tengamos que requerir ensayos y análisis Puede que algunos de estos ensayos tengan que realizarse en la m1sma obra y otros requieran ser analizados .Y ensayados en laboratorio. Del mismo modo, m1entras algunos de estos ensayos pueden ser no destructtvos, otros pueden que si lo sean. En cualquier caso, si en algún momento de la investigac16n patológica se estimara la necesidad de desalojar, establecer apeos o tomar cualquier otra med1da de precaución, estas se establecerán inmediatamente y sin esperar el final de ía investigación. Una metodología de investigación que puede ser de gran eflcac1a y que aqui recomendamos. es la de considerar, en pnmer lugar, todos y cada unos de los sfntomas y tipificarlos e identificarlos con todas y cada una de las causas que pueden producirlos, para més tarde, ir cons1derando las causas posibles y. una a una ir descartándolas demostrando cientificamente que ella no pudo darse Elim1nando las causas que hayamos podido demostrar que no han participado, nos quedaremos con las restantes consideradas, admitiendo que todas, en una u otra medida, han participado en los daños. A partir de este punto, hemos de 1nic1ar una nueva fase en la 1nvestigac1ón, encam1nando ahora nuestro ob¡etivo y esfuerzo a tratar de determtnar cual de estas, que no hemos podido descartar. es la causa principal o la más importante, o qu1zás sólo, la que ha desencadenado el proceso perturbador
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Después de establecer una sintomarologla e..s posible qu e tengamos que requerir en sayos y análisis de laboratorio.
Llegado a este punto hemos de decir que. generalmente una causa no ocasiona un sólo sintoma. ni se s1rve indefectiblemente de uno determinado. De la misma forma que un slntoma cas1 nunca es producto de una sola causa. Todas estas causas a las que nos hemos refendo en el párrafo anterior, han de ser tenidas en cuenta y tomadas como importantes, a la hora de proponer la terapéutica. Del análisis de la sintomatologia, asl como de la consideración de los ensayos. recálculos y otros traba¡os y conclusiones lnvesUgator¡as. es pos1ble que podamos establecer la causa o las distintas causas que hayan podido originar los darlos Sólo nos falta estar convencido y saber que sólo a partir de un correcto diagnóstico se puede establecer una terapéutica acertada. 2.2.4.- LA TERAPÉUTICA O MEJOR FORMA DE REPARAR.
En construcctón, generalmente. no hay una soluc16n única, o lo que es lo m1smo. no hay una sola forma de reparar Por ello, es posible que podamos proponer
PA TOL OGIA DE 1..A OBRA DE FABRICA
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LAS FÁBRICAS. INVESTIGACION PATOl OGICA
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Las soluciones o propuestas de uparaci6n ha11 de ler observadas desde criterios técnicos, estéticos JI econ6micos ya que 110 hay una forma única de actuar.
varias soluciones al problema. indicando las razones de nuestras preferencias en las formas propuestas. Todas estas soluc1ones han de ser obsetVadas desde criterios técnicos, estético s y económicos En algunos casos, es posible que el aspecto técnico sea el que adquiere prioridad, teniendo que admitir unos costos determinados e incluso un determinado sacrificio de los factores estéticos de la construcción. En otros casos puede que el factor económico sea el que Impone su prioridad. manten1endo las garantías de validez de la solución y, por último. encontraremos casos en los que es el factor estético el que hay que respetar. a pesar de que existan soluciones técnicas más económ1cas.
2.3.- TEORIA OE LA FISURACIÓN Y DE LA ROTURA DE LAS FÁBRICA S. Si admitimos que una fisura constituye una man1festac1ón de agotamiento, hasta rotura. de un material sometido a solicitaciones, externa e 1nternas, directas e 1nd1rectas. podremos admitir que d1cho matenal o elemento construct1vo se rompe de manera que la fisura se mantiene perpendicular a la tracc1ón máx1ma en ese punto, o con¡unto de puntos que la fisura recorre, o lo que es lo m1smo. la rotura se localiza sobre una lsostática de compresión. Aceptando esto, y que el material se rompe cuando la deformación 1mpuesta por la solicitación supera la capac1dad de defonnac1ón, elashca y plástica, del material, tendremos mucho campo andado en la invest1gac1ón, no sólo en la tarea de determ1nar la causa o con¡unto de causas que pueden ocasionar la rotura, sino del lugar donde esta se localiza. Sea un material o elemento solicitado a tracción simple, por razones o causas internas o externas. en la que dicha
utta fisura constituye una mallife~raciotr de agoramieuro. lra.lfa rotura, de 1111 materiaL
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tracción le impone un alargamiento superior a su alargamiento unitario. En esta situación el material presentará una fisura o con¡unto . de fisuras perpendiculares a la linea que dlbu¡a la acción de la tracción. En el caso de una tracc1ón compuesta. la fisura o rotura se irá curvando o inclinando, pero en cada punto se mantendrá perpendicular a la tracción normal.
En el caso de un material o elemento solicitado de una compresión simple, ocurrirá que superada su capacidad elástica de deformación, y en función de su modulo de Poissón "J.J", sufrirá un alargamiento, producido por una solicitación interna de tracción, capaz de originar una fisuración perpendicular a esta acción Interna. de manera que dicha rotura vrene a situarse sobre la linea de acción de la compresión, bien sea. esta acción principal, externa o inter11a. Para terminar con estas situaciones que tienen la intención de servir de ejemplos al pnmer parrafo de este punto, consideremos el caso de un material o elemento sometido a un estado de bicompresión, donde dos acciones ortogonales tienen intensidades distihtas. Como consecuencia de ellas, se desarrolla una solicitación de cortante que se puede evidenciar por una rotura inclinada respecto a las lfneas de las dos acciones N, y N 2 a las que les
corresponden las tensiones "a1" y "a 2", las cuales llevadas al círculo de Mohr y auxilíándonos del ángulo de inclinación con el que se manifiesta la rotura, nos dará no sólo el valor de cizallamiento o tangencial del cortante. sino, lo que es más importante para nuestro ejemplo, la dirección de la tensión normal "an"· de tracción, perpendicular a la rotura. Esta es la dirección de la tensión principal y la tangente a la isostálica de tracción. Con todo, definiremos como isostática a la envolvente del con¡unto de puntos en los que las direcciones de las tensiones principales mantienen una dirección coincidente, haciendo particular hincapié en que la isostática no es el conjunto de puntos de igual tensión. Así, queremos aclarar que aunque en el punto en que la isostálica de tracción se
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lAS fÁBRICAS INVESTIGACION PATOI.OGICA
con dicha vertical, y tiendan a horizontalizarse al alejarse del punto de aplícacrón de "P", dichas isostáticas se cruzarán con la horizontal de dicho punto de aplicación, manteniendo una inclinación de cuarenta y cinco grados
lsostdticas de (a perturbación
encuentra comprimido. Por ello, en el semlplano superior las ísostáticas de compresión, debidas a la acción interna, cortarán perpendicularmente a la vertical de "0 '', en tanto que en el inferior, serén las 1sostáticas de tracción, Internas, las que cortarán perpendicularmente a d1cha vert1cal. Sobre los puntos de la honzontal que pasa por el punto de aplicación de "P" no hay ni compresiones ni tracciones y solo pueden encontrase cortantes puros, derivados de acciones internas. Esto equivale a decir que aunque las isostáticas de compresión tiendan, en el semiplano infenor, a ser verticales, según se acerquen a la vertical de "P", y aunque en el semiplano supenor estas 1sostática se cruzan perpendicularmente
lsostáticas de la accíóff combinada de la perturbació11 y la gravedad
Respecto a los cortantes, que son nulos sobre la vert1cal que pasa por el punto de aphcac16n de "P" cambian de signo y se mantienen simétricos respecto a ella Es decir en todo el sem1plano derecho el cortante toma un signo, y en todo el semiplano izquierdo toma el contrario Al superponer las acciones de la perturbación con las del peso prop1o del
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J Fisuraciótt probable
muro veremos como las isostáticas se deforman peraltándose, manteniendo, sobre la honzontal de up•·, un punto de inflexión. Por tanto SI admitimos que las roturas se producen dibujando, sus grietas o fisuras, sobre isostáticas de compresión, concluiremos fácilmente en que dichas fisuras son ramas paraból•cas, que mantienen su foco sobre la vertical de "P" y se d1bujan rodeándolo y sobrepasándolo Asl, cruzan la horizontal de ''P" con 1nclinac1ón próxima a los 45 , en tanto que en el plano supenor se empinan hac1a la verticalidad, segün se apartan de la vert1cal de "P"
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LAS FABRICAS. INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
las proximidades de "P". Este estudio nos ratificará en la necesidad de establecer un durmiente, con armadura longitudinal sobre la coronación de los muros sobre los que vayan a descargar alguna cargas concentradas de
Fisuración probable
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consideración . Las líneas que contienen los puntos de inflexión de las isostáticas, de compresión y tracción, se mantienen rectas y próximas a la inclinación de 45° respecto a la línea de acción de la perturbación o carga concentrada .
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Perturbación en carnación del muro.
B) Tengamos como perturbación una acción puntual "P" localizada sobre un punto de la coronación de un elemento mural en equilibrio, y coincidente con su plano medio. Para el estudio del valor de perturbación en un conjunto de elementos diferenciales pertenecientes a puntos equidistantes del punto de aplicación , basta remitirse al caso anterior, considerando ahora inmaterial el semiplano superior. En este caso la horizontal de "P" es una isostática de y, en consecuencia las tracción isostáticas de compresión tiene que acercarse a ella tomando una dirección vertical.
C) Tengamos como perturbación la causada por la retirada de parte del apoyo, en un extremo, de la base de un muro. Sea una pared de constitución homogénea, de altura "H" y longitud finita, pero suficientemente larga como para que las perturbaciones introducidas en un extremo no lleguen a afectar al otro. Fácilmente podemos asociar esta perturbación a la equivalente a la que en realidad tendríamos como consecuencia de un asiento de la cimentación en la esquina del muro. tM
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En este caso las fisuras sobre la coronación son perpendiculares a ella e incluso pueden producir el abombamiento de dicha coronación en 26
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Descenso extremo.
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máximo en "H/2" y nulo en el pie y en la coronación del muro. Para analizar la forma de las isostáticas y rotura del muro, consideraremos un conjunto de puntos elementales, sobre las verticales N, Q y R, a las alturas de coronación, pie y H/2 y el tipo de solicitación en cada punto. Así vemos que en los puntos 1, 2 y 3 encontramos sólo tracciones derivadas del momento y que son máximas en este entorno de la vertical de Q. En el punto 5 no hay cortante ni momento y sólo encontramos compresión gravitatoria, la cual se hace considerable por ser el lugar de aplicación de la carga triangular. En los puntos 4 y 6, la acción fundamental es de cortante, toma los valores más altos y cambian de signo al pasar del punto 4 al 6. Los puntos 7, 8 y 9 están sometidos a un estado de bicompresión, la compresión horizontal derivada del momento y la vertical debida a la gravedad. En estos puntos el cortante es nulo, como lo es, por fibra mas alejada o extrema, en todo el pie y coronación del muro. Con los datos anteriores, dibujamos las isostáticas de tracción y compresión en la forma que se reflejan en las figuras. Del mismo modo, apoyándonos en las isostáticas dibujamos las posibles roturas .
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Formas de las isostáticas y de las roturas como consecuencia de un descenso en el extremo de un muro.
Planteando el problema nuevamente pero considerando que la retirada del apoyo, equivalente a un descenso o descalce del suelo, se produce en la parte central de un muro de longitud finita y considerable, podemos ver, como haciendo uso de las propiedades de la simetría, nos permite dibujar las
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LAS FABRICAS INVESTIGA.CION PATO~OGICA
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hipótesis: Este descenso se limita en extensión y en magnitud o valor del asiento. Esta situación en vaclo de la base del muro abarca a la zona de la esquina derecha. definida por la extens1ón (R-S) siendo la profundidad del descenso la suficiente y necesaria para que, en func1ón de la capacidad de deformación de la pared por flexión hasta la rotura, el pie del muro en la vertical de "S" descienda hasta encontrar. en el suelo, un apoyo puntual. Justo en ese instante el muro rompe por agotamiento de la deformación impuesta. En esta situación disponemos de la reacción en dicho punto. En ese momento de apoyo y rotura, estudiaremos la situación de equilibrio del muro bajo la perturbación limite Para el estudio de la situación de equilibno que acabamos de describir, consideraremos al muro como una viga pared, que tomándola como Invertida la entendemos como cargada con las reacciones del suelo. En estas condiciones. el peso propio de la parte del muro que queda en voladizo o en vacío, se concentra, produciendo un aplastamiento gradiencial de suelo en la zona (N·R). En consecuencia. en dicha zona la reacción del suelo puede entenderse como la de una carga triangular. Más tarde sustituiremos a esta carga, por una carga puntual actuando en la vertical de "Q", localizada en el baricentro de la carga triangular Más allá de este entorno el suelo puede sufrir 1ncluso un alivio de carga producto de la capac1dad de flexión sin rotura del muro. Hallando el diagrama del "momento flector" y el del "esfuerzo cortante", vemos que el primero se hace máximo en la vertical de "Q" y cambia de signo en la vertical de "M", donde puede entenderse que la perturbación no tiene
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manifestación considerable. El diagrama del cortante se hace nulo en la vertical de "Q", a la vez que toma valores maximos a uno y otro lado de dicha vertical. lugar donde el cortante cambia de signo Como tensiones Internas, la acción gravitatoria es nula en la coronación del muro y desciende parabólicamente hasta encontrar su valor máximo en el pie del muro. Por acción de la flexión, se desarrollan tracciones máximas en la coronación del muro, nulo en "HI2" y compresiones máximas en el pie del muro. El esfuerzo cortante, salvo en la vertical de ''Q" en la que el cortante es nulo en todos los puntos, se hace
PATO~OGIA DE lA OEIAA DE FABRICA
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LAS FABRICAS INVESnGACION PATOI.OGICA
coeficrente de dilatacrón lineal Es dec1r. ó l=aLXL\T, y donde las magnitudes de todos estos parámetros fueran lo suficientemente importantes como para que los efectos de dicha perturbación se hicieran notorias Forma de la rotura para un descen~o central en un muro.
rsostáticas y lineas de rotura del mrsmo. pudrendo establecer las srgurentes conclusiones: Las fisuras producida por un descenso local del suelo responden a un conjunto de ramas parabólicas que mantiene su foco en la vertical de punto de mayor asiento Las parábolas cambian su dirección manteniéndose simétricas respecto a la vertical de Q, la cual se levanta sobre el punto que marca la mflexión del pie del muro.
Por último establezcamos la hrpótesís de una srtuacrón asimétrica generada por el tope o vinculo rmpuesto por un elemento potente en el extremo izquierdo de dtcho
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D) Tengamos ahora como perturbación el caso de una deformación impuesta sobre la coronación de un elemento mural de caracterlsticas y dimensiones tales que sus deformaciones y la mod1ficacrón de sus isostátrcas se hacen notonas hasta el grado de manifestar una crerta rotura en su plano mural. Sea la deformación impuesta y extema que el tomamos como perturbación, alargamiento gradiencial de la banda horizontal de coronación del crtado plano mural. La situación teórica podrla entenderse como la dilatación ocasionada por la acción térmrca actuando sobre el plano de cubierta de un edificio resuelto con una solución de azotea, donde el valor de la perturbación fuera equivalente y directamente proporcional a su drmensión , al salto térmico y a su
Alargamiento gradiencial de la banda lrorhontal de coronación del pla11t1 muraL
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alargamiento se acumula en el otro extremo. En estas condiciones el mayor estiramiento lo experimenta la isostática del borde superior, en tanto que las isostáticas de tracción de la parte baja del muro podemos suponerlas como no alteradas o mínimamente alteradas. No obstante, el paso al rectángulo deformado impone un alargamiento notorio de la diagonal de dicha figura deformada, esto hace que sobre ella se puedan suponer puntos de inflexión de las isostáticas de compresión, existentes e introducidas por la acción gravitatoria. Con todo podemos dibujar las isostáticas del plano y la hipotética forma de rotura del mismo.
grado de coacción del pie del muro, frente al desplazamiento horizontal. De esta forma , por efecto de esta perturbación el muro, en función de sus propiedades y características, se verá, hasta un instante ante de la rotura , sometido a una torsión en la que los desplazamientos serán mayores en el
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Si eliminamos el vínculo que se ha impuesto hasta aquí, en el extremo izquierdo, y admitimos al muro como libre de él y con constitución homogénea, tendremos , aprovechándonos de las leyes de la simetría, el comportamiento simétrico de las isostáticas del muro deformado e igualmente ocurrirá con la forma de rotura del mismo, y que dibujamos en las figuras que se acompañan . E) Como último ejemplo de las múltiples situaciones que, para la investigación patológica pueden y deben considerarse en esta teoría de la introducción de perturbaciones externas, tengamos como perturbación la causada por la introducción de una fuerza horizontal, perpendicular al plano mural y aplicada en el ángulo superior derecho del mismo. Supongamos al muro lo suficientemente largo como para que, en su desarrollo, esta perturbación puntual pueda ser amortiguada y que, en consecuencia, a partir de un punto la perturbación de su parte izquierda sea nula o no significativa. También supondremos un 30
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perturbació11 causada por la ifltrodu cciófl de u11ajuerza horizofltal, perpendicular al pla11o mural
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lAS FÁBRICAS IHVESTIGACION PATOl0GICA
lugar de aplicación y posiblemente nulo en el pte del muro, dependiendo del grado de coacción en este punto Esta coacción es fácil de suponer como acción del suelo y si se prescindiera de ella, estaríamos en un caso de flexión compuesta que seria otro supuesto. Llevando esta torsión hasta rotura, es posible que las gnetas se manifiesten en la forma que se dibujan en las figuras. Tratando el caso supuesto con aplicación de la perturbación en un punto central de la coronac1ón del muro y aplicando las leyes de la simetría que hemos aplicado en casos anteriores, podemos por esta misma propiedad dibujar la rotura en la forma en que se representa en la figura al margen Igualmente podemos suponer una sttuactón simétrica respecto a la esquina, admitiendo con ello que la acción perturbadora actúa en ambos planos ortogonales. En esta situactón. podemos igualmente esperar que la posible rotura se produzca en la forma que se dibuJa en la figura al margerl.
2.4.- INVESTIGACIÓN A CERCA DE LO QUE UNA FISURA NOS PUEDE COMUNICAR.
Hemos de f!lltablar un auté11tico dialogo con las fl.wras y entender todo lo que las mismas estti11 imentatrdo comun icamos .
sentido con el que lo decfamos. Ahora vamos a estudiarlas con el fin de descubrir todo cuanto ellas pueden comunicarnos. Para ello hemos de entender que una fisura en su fabrica es consecuencia de un estado tensional limite y que ha de observarse como un tensor o, si se quiere como un vector. Tiene un origen o lugar donde se inicia la fisura, una dirección, honzontal, vertical o inclinada, cuya inclinación viene definida por un ángulo, el cual llevado al circulo de Morh puede ayudarnos a determinar las tensiones internas que la han ocasionado. Tiene un sentido que puede entenderse como el sentido de su propagación
En un lenguaje más fluido, prop10 de una clase teónca o conversación con los alumnos, hubiese sustituido este enunciado por el equivalente "hablando con las f isuras" mucho más expresivo. y es que realmente hemos de entablar un dialogo con ellas y entender todo lo que las m1smas están intentando comunicarnos Ya hemos dicho que las fabricas, en materia de patología, es nuestra aliada y hemos dado las razones de por qué y el
Una fiSura en su fabrica es consecuencia de u11 estado tellsiouallímite y ha de obsen•ar.1·e como 1m tensor o, si se quiere como 1111 vedor.
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LAS FÁBRICAS. INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
Una fisura sobre una pared que se comporte como-una viga, delgada y de gran canto, cuya fisura sea consecuencia de haber estado sometida. a una flexión, se 1n1c1ara en su parte baja, e inclinándose, se propagara hacia arriba. Si la flexión tiene su origen en un empuje de suelo, su dirección será igualmente inclinada pero el sentido de su desarrollo será hacia abajo. Sin embargo, si la causa de la rotura es un esfuerzo de
cortante, la fisura se iniciará en su fibra neutra y su propagación será hacia ambos bordes. También hemos de observar su grado de actividad, equivalente a su velocidad de propagación, la cual, como veremos enseguida, es fundamental, para decirnos como hemos de actuar. Por último, y aunque este factor no sea el más importante, también nos interesa su grado de abertura . El grado de abertura suele ser el más alarmante, pero en el
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Como inmediato, un palillo de diente puede ayudarnos a conocer la actividad de una fisura.
caso de una tabiquería , sabemos que es probable que ella no haya sido diseñada para soportar carga y que si no estuviese no se habría roto . No obstante, la tabiquería está, y es ella la que pone en marcha nuestra investigación
Una pared, bajo una deformación impuesta, se comporte como una viga, delgada y de gran canto.
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Para controlar la actividad de una fisura tenemos varios recursos y mecanismos, de distinta precisión, que utilizaremos según los medios, la urgencia y las condiciones de las fisuras . Un palillo de dientes colocado perpendicularmente a la pared fisurada, encajado suavemente
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
lAS FÁBRICAS INVESTIGACION PATOI.OGICA
entre los bordes de la fisura. puede servir como instrumento más Inmediato. Si la grieta se abre, el palillo se aflojará y se rnchnará e Incluso se caerá Dibujar una cruz, a lápiz, en el final de la fisura, donde ya no somos capaces de apreciarlas, es otro recurso inmediato que también puede ayudarnos. Si vemos, más tarde, que la fisura ha rebasado claramente el lugar sei'ialando. donde antes éramos rncapaces de apreciarla, habiendo ahora divido en dos partes la cruz dibujada, entenderemos evrdentemente que está viva y que nos está manrfestando su actividad. No es conveniente utilizar palomilla o testigos de papel, ya que este, al humedecerse, se dilata más que lo que puede abrirse la fisura. la cual aún estando viva puede que no se evidencie como actrva Si se utiliza papel de precrnto engomado, que tampoco es recomendable, por su gran resistencia y poco sensibilidad a la rotura, este se pegará íntima y totalmente. Lo habitual y recomendable, es colocar testigos formados por tarjetones de yeso. Este tarjetón, a pesar de ser el yeso expansivo, se fisurará en función de su gran adherencia, si la grieta está activa Por ello ha de observarse que esté bien adherido Además ha de cuidarse que sus dimensiones, se acerquen a un cuadrado o a un rectángulo de entre 8 y 12 cm. de lados, y no más de 4 mm. de espesor. Todos los ta~etones test1gos quedarán bien adhendos, perfilados. limpios y numerados, haciendo constar la fecha e incluso, la hora a la cual se terminó de colocar. Estos testigos se observarán antes de las 12 horas, y de no encontrarse actividad se mirarán a las 24 horas, y de no apreciar actividad, se
Lo frecuente}' recomendable es colocar testigos formados por tarjetone$ de yeso.
observarán a los tres dias: después se Así observarán a la semana. sucesivamente, podremos desCUidamos, sin dejar de avanzar en la investigación En el deseo de precisar sobre la actividad de la fisura es posible que neces1temos conocer además de su velocidad de propagación, la dirección o forma de los movimientos del elemento
Tres puntos componiendo un triángulo atravesado por la fisura, nos facilita ra cotrocer los movimietrtos de la misma.
PATOlOGIA OE LA OBRA OE FÁBRI04
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LAS FABRICAS. INVESTIGACIQN PATOLÓGICA
la mayor exactitud . El menor movimiento entre estos tres puntos nos definirá un nuevo triángulo y la comparación con el triángulo inicial nos avisará de los tipos de movimientos, de la situación donde actúa la causa, e incluso de la naturaleza de la misma. Dos placas de vidrios dotadas, ambas, de una retícula impresa, superpuestas y colocadas de manera que cada una de ellas quede fijada a cada uno de los semiplanos, nos facilitan el conocimiento de cualquier movimiento de un semiplano respecto del otro, ya que cualquier punto de la cuadrícula superior lo podemos situar por coordenadas en la cuadrícula inferior, o viceversa . Por último para elementos fisurados, generalmente de hormigón, en el que se requiera mayor precisión en el conocimiento de estos fenómenos, por ejemplo una fisura de cortante en una viga o la deformación de esta, existen otros medios más sofisticados. Uno de estos sistemas de control, usado con gran frecuencia, es la colocación de bandas extensométricas, adheridas y conectadas a una consola digital. En patología de la edificación no existe una relación biunlvoca entre causa y slntoma.
dañado, para ello podemos establecer tres puntos, en torno a la fisura, que definan un triángulo, cuya manera de deformarse nos denuncien los movimientos de los semiplanos en que la rotura ha divido el muro o elemento. Estas cruces pueden estar grabadas en pequeñas plaquitas adheridas o podemos trazarlas sobre el propio material. Las cruces se posicionarán sin mayor precisión, pero la lectura de la distancia entre ellas y el ángulo entre los lados que cruzan la fisura se leerán con
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2.4.1.- EL EXAMEN PROXIMO DE LA FISURA.
La fisuración es el síntoma principal y quizás el primero que tratamos de encontrar en cuanto que nos acercamos a un edificio lesionado con el fin de elaborar nuestro chequeo . El problema es tener que emitir un diagnóstico de primera impresión, queriendo responder a las lógicas inquietudes de los que nos acompañan preocupados por saber lo que puede estar ocurriendo en el edificio, por la gravedad de la situación y deseosos de conocer nuestro "sabio" diagnóstico.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LAS FÁBRICAS INVESTlGACION PATOLOGICA
Salvo casos de evidencia, en los que podamos devolver alguna tranquilidad a los ocupantes de los edificios, o por el contrario, ante Situaciones que deban tomarse medidas más fuertes. como es tener que desalojar a los moradores o colocar apeos, nuestra misión primera es hacer comprender a dichas personas, Inquilinos, u otros compañeros. acompañantes, que una pnmera impresión no es suficiente y que se requ1ere un estudio minucioso de todos los datos observados. y de otros obten1dos por otras fuentes.
que las grietas se manifiesten con mayor intensidad hasta una altura determinada del edificio, componiendo una cierta y que, por parábola de descarga, encima de ella, las grietas desaparezcan , se empinen claramente o pierdan intensidad En el segundo caso, pOSiblemente las gnetas sean muy visibles en la coronac1ón del edificio y que descienda perdiendo intensidad, llegando incluso, si se trata de un edificio de varias plantas, a desaparecer en las plantas más bajas
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Debemos tener muy presente que una construcción está cargada de un sin fin de vanables aleatonas y sin embargo, puede ser sensible a variables ambientales y de entorno (suelo, instalaciones, etc.) verdaderamente exquisitas. Recordemos que: En pafología de la edificación no existe una relación biunfvoca entre causa y efecto, y que un sfntoma tipificado puede responder a distintas causas, del mismo modo que una determinada causa puede manifestarse de modo distinto, sobre todo porque es probable que sobre un síntoma concu"an más de una causa.
fi~U~5 ftl fAMI L IA
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2.4.2.- LA FORMA DE APARICIÓN COMO SINÓNIMOS DE LA NATURALEZA DE LA CAUSA.
Una grieta o fisura parabólica se suele asociar a un problema de asiento local del edificio. Pero también una fisura de este hpo puede ser originado por una dilatac1ón de la cubierta, producida por la acción térmica, de un edificio de planta o vinculas asimétncos Sin embargo en un estudio m1nucioso de las fisuras de uno y otro caso, encontraremos datos que las d1ferenc1en En el primero, es probable
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Las dutintal formas d~ aparición d~ la ~jistmu como sinónimOl de la truturalna de la cattsa
PATOLOGIA OE LA OBRA OE FÁBRICA
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LAS FÁBRICAS . INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
Las formas en que las fisuras pueden aparecer son: "fisuras aisladas", "en familias" y "en redes". De manera general podemos decir ·que las fisuras aisladas son de naturaleza mecánica, y por ello, suelen ser las de mayor peligrosidad. A este tipo suelen responder las fisuras de cortante y las de flexión. Las fisuras en familias aparecen en grupos, a una distancia equidistante y respondiendo a un período sistemático. Así ocurre con las fisuras propias de la retracción hidráulica o las de dilatación térmica, que rompen al material con un conjunto de fisuras paralelas, manteniendo, entre ellas, una distancia casi constante y, cuya naturaleza responde a un fenómeno consustancial al material, y por tanto, menos peligrosa que las fisuras aisladas . Como debidas a un fenómeno propio del material con el que hemos aceptado trabajar, es algo que debemos esperar y prever. Las fisuras en redes, como es el caso de un afogarado, constituyen fenómenos muy superficiales y suelen ser las menos peligrosas .
2.4.3.- EL LUGAR DE APARICIÓN DE LA FISURA COMO SINÓNIMO DEL PUNTO DE LOCALIZACIÓN DE LA CAUSA.
Cualquier perturbación actuando en un medio determinado tiene un radio de influencia, fuera del cual, su disminuida tensión, deja de generar daños, al quedar absorbida por los propios coeficientes de seguridad que adoptamos para el proyecto. Es obvio que una fisura de cortante se produce a una distancia próxima a los vínculos o empotramientos, a una fracción determinada de la luz de flexión, y lejos de las articulaciones. Una fisura de flexión suele aparecer en el punto medio 36
de la luz de flexión de un elemento, en su parte baja, y se eleva, simétricamente, con una inclinación determinada y condicionada por el elemento, el material y la magnitud de las tensiones desarrolladas. Junto con la forma de la fisura y su dirección de propagación, el lugar donde aparece la misma contribuye a localizar el lugar en el que la causa o perturbación Si trazamos está actuando. perpendiculares a las tangentes que puedan definirse en distintos puntos de las fisuras parabólicas o curvadas , veremos que dichas perpendiculares, por
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Si trazamos Perpendiculares a las tangentes en distintos puntos de las fisuras, estas se dirigen o apuntan hacia el lugar en el que se encuentra la causa.
la parte o semiplano en que convergen , se dirigen o apuntan hacia el lugar en el que se encuentra actuando la perturbación . Lo cual, no es exclusivo de las fisuras parabólicas.
2.4.4.- LA ACTIVIDAD DE LA FISURA COMO SINÓNIMO DE NUESTRA FORMA DE ACTUACIÓN.
Como hemos visto en puntos anteriores, las fisuras pueden mostrarse como "estabilizadas", no activa, y haber aparecido por una causa que encontró un nuevo estado de equilibrio. Pero del
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LAS FABRICAS INVESTIGACION PATOlOGICA
mismo modo. es posible que por los medios que hemos expuesto anteriormente detectemos su actividad. En el caso de estar ante una fisura viva o no estabilizada. su actividad nos obliga a una forma de actuación de carácter urgente, en la que se hace necesario tomar todas las precauciones; apeando total o parcialmente, descargando los elementos afectados, e incluso, si fuese necesario. desalojando el edificio o parte de él. Es conven1ente recordar aqul, que a partir de nuestra presencia en el lugar lesionado adquirimos una responsabilidad moral mayor que la de los propios compai'leros que nos han requerido para su asesoramiento y que la vida humana está por encima de sus propios problemas de supervivencia. No obstante estas labores de apeo, nuestra actuación debe atender al seguimiento y evolución de la edificación dar'\ada, lo cual es parte primordial de nuestra investigación
2.4.5.· LA FORMA DE ROTURA COMO SINÓNIMO DE LA MAGNITUD DE LA CAUSA Y DE SU AGRESIVIDAD. El grado de adherencia de los morteros a los ladrillos. bloques y sillares de las fábricas, es tan variable y frecuentemente tan pobre. que la fisura camino recorre, normalmente, un sinuoso o quebradizo, dibujando perfectamente el escalonamiento de las juntas del aparejo. La falta de adherencia se hace más notable en las juntas verticales o llagas, donde no existe una presión vertical Impuesta por el propio peso de la fábrica y donde el agua del mortero de la hilada superior se desplaza por chorreo, o gravedad, hacia la hilada o
lA VIDA E5íft f\::lR. E/'I,C/M/. PE: W ?RoPIAB t.J(IGEf'ICIA~
hiladas inferiores, produc1endo un lavado y ausencia de adherencia en el costado delladrfllo o bloque. Por ello, como acabamos de decir. en una situación de asientos producidos lentamente. con escalones de incrementos de tensiones moderadas y paulatinas. la fábrica con su baja capacidad de asum1r deformaciones se ve obligada a reajustar tensiones, y en este nuevo estado tensional es capaz de dar una respuesta pacífica logrando que la fisura. se manifieste mostrando los escalonamientos o redientes de los ladrillos, recorriendo la rotura las juntas de los morteros En otras ocasiones es posible que esto no ocurra asr. En el caso de una solicitación de origen térmico, la acción actúa introduciendo tracciones puras a
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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LAS FÁBRICAS. INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
agresividad de la rotura
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2.4.6.- EL ESTUDIO DE LOS LABIOS O BORDES DE LA FISURA COMO SINÓNIMO DEL ESTADO TENSIONAL DE LA MISMA. Muchas veces en nuestro chequeo tendremos que palpar con las yemas de los dedos los bordes de las fisuras, o acercarnos casi con lupa a sus labios . En esta inspección podremos encontrar una información valiosa a cerca de la localización de las fuerzas que han ocasionado, directa o indirectamente, la rotura . También encontraremos datos relativos a la peligrosidad, actividad y estabilidad de la misma.
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las que no puede escapar el ladrillo. En el caso de un asiento brusco e instantáneo, la acción de cizallamiento se manifiesta violentamente y puede romper al ladrillo sin dejarle a la fábrica tiempo para el acomodo o reajuste de tensiones y, haciendo caso omiso del material, dibuja las grietas sin quebradizos y con total continuidad. En otras ocasiones y siempre en el caso de asientos bruscos, se nos puede mostrar la fisura rompiendo, al ladrillo, con desgarros o fisuras próximas y paralelas . En este caso la grieta dibuja igualmente su rama parabólica sin respetar los escalonamientos de las juntas de aparejo. 38
La miraremos observando con cuidado la fisura en todo su recorrido . Esta, puede que muestre sus labios sin descantillamiento o levantamiento de esquirlas o astillas y que, en todo su recorrido haya quedado separada limpiamente y sin trauma . En otros casos, es posible que después de producirse la rotura, dividiendo al muro en dos semiplanos, estos hayan sufrido movimientos complementarios , habiendo podido encontrar la fisura en dicho recorrido nuevos puntos de contactos y apoyos, de manera que se haya producido un nuevo estado tensional de equilibrio. Uno de los semiplanos no ha desarrollar. libremente los podido movimientos impuestos por la propia rotura, siendo éste coartado por el otro.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
l:.n unafi~ura podemos encontrar puntos ai51aútH a.vumiendo totlo el trabajo y m portando ru• estado temio,al 1/mitl'.
uno de los planos. el Inferior, esta Siendo empujado nuevamente por el otro, que ha quedado acostado de una manera no uniforme y sólo a través de acciones puntuales o puntos localizado con cargas muy concentradas, de manera que las tsostáttcas de tracc16n rodean ahoía a dichos puntos de contacto.
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fiSURA 1RAB.AJAAOO.
En esta situactón, habremos de estud1ar los movtmtentos que pueden segutr desarrollándose en el futuro; los nuevos posibles descensos o escalones de la acción que está ocastonando la fisura, e incluso plantearnos en que forma hemos de realizar nuestras reparaciones para deshacer el citado estado tensional. de manera que colgando el sem1p1ano superior, no contnbuya a cargar el inferior En estos casos podemos decir que la fisura está trabajando y, el cálculo por elementos finitos de las cond1ctones de borde de los labiOS de la .:.4 /'1AI..IA l>f: /Jf!ir:R.5 p va o~< f"~";;. t'é{)lf ~"'é'411'JANO ~
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Es probable que el que se movió pnmero. siguiendo la causa del daño, se encuentre ahora aún más en el hmtte. En este caso, determinados puntos de la ftsura están fuertemente tenstonados, cargados localmente, y pueden mostrar reventones con esquirlas desprendidas o semidesprendidas. con claro trauma de aplastamtento de la fisura, en dichos puntos.
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En el pnmer caso, fisura stn contactos. los labios constituyen situac1ones de borde de sus semiplanos y en esta Circunstancia podemos dectr que /a fisura está relajada. En el segundo caso
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·ldmitiendo como hipótesis una determinada homogeneidad en el material, el cálculo por elemento.\ finilol puede ayudarnos a locali.,ar las tensiones en la~ fiwras.
PATOLOGIA DE LA OBRA CE FÁBRIC:A
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LAS FÁBRICAS . INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
Es posible que prolongando los tendeles, observemos que estos han descendido respecto a su posición original,
fisura, nos puede ayudar a desenmascarar la verdadera magnitud de estas tensiones limites. Pero siguiendo con este palpar o hablarle de tú a la fisura, de cerca y al oído, debemos, en el caso de una fábrica vista, fijarnos en la continuidad de los tendeles o juntas horizontales del aparejo, y en el supuesto de fábricas revestidas debemos retirar sus enfoscados, en la proximidad de la fisura, para observar esto mismo. Es posible que estos tendeles continúen la horizontalidad al pasar al otro lado de la fisura, sin escalones, lo cual nos dice que la tensión principal que ha producido la rotura es de tracción y que el descenso entre ambos planos es nulo o mínimo. En otros casos, es posible que prolongando los tendeles, observemos que, al pasar al otro semiplano, dichas juntas horizontales de mortero hayan descendido respecto a su posición original, denunciando: primero, cual de los dos semiplano ha sido arrastrado por el descenso, y segundo, a que lado de la fisura se encuentra la causa generadora de la situación patológica . También y como último ejemplo de las muchas cosas que las fisuras suelen contarle a su amigo el viejo patólogo, 40
tendremos que acariciarlas con nuestras manos para obtener de ellas otras cosas . Si arrastramos la yema de los dedos recorriendo la fisura, o mejor aún, si nos acercamos a ella con la palma de la mano hacia el exterior, manteniendo las uñas y los nudillos bien pegados a la pared, notaremos claramente, si después de la rotura, los dos semiplanos permanecen en el plano original o si, al dividirse aquel, han surgido dos semiplanos, en el que uno queda más exterior o girado respecto del otro. Si ello es así, al llegar con la mano, en la forma descrita, a la fisura , nuestras uñas tropezarán con ella denotando un
Es posible que la rotura haya establecido u11 escalón entre ambos semiplanos.
escalón. Si esto ocurre, es obvio que ha habido un giro que ha podido originarse en la cimentación o una torsión originada por una fuerza exterior al plano del muro y dirigida hacia el mismo. Con todo, recordemos que al inspeccionar una fisura, además de ver su abertura, dirección, lugar donde aparece y su actividad, debemos observar los posibles desplazamientos y la continuidad de las hiladas, los desplazamientos de los dos semiplanos en que queda dividida la superficie como consecuencia de la rotura, y fijarnos con cuidado minucioso como quedan lo
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
lAS FÁBRICAS INVESTIG,t,CION PATOLOGIC,t,
bordes o labios de la fisura, y si en ella se producen vaclos, roces, aplastamientos y descantillamientos o destrozos locales, porque ellas son nuestras aliadas
L esion es de orige11 mectinico, con cu u.~a imputable a las fábricas y a su 1
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propio sistema co11structivo.
Otras muchas cosas nos pueden contar las fisuras, que no hemos descrito aqul por no alargarnos excesiVamente en estos puntos y, también, porque sólo la practica nos dará la expertencia necesana para dominar este particular lengua¡e
arru1narse por deficiencias de respuesta frente a sus tensiones internas.
A veces, In que se acepta por tradício11al rros 1/e••a u la desmedida. Sólo entonces se e••ide!lcla la causa
2.5.· ORIGEN DE LOS DAÑOS O CAUSA DE LAS LESIONES DE LAS FÁBRICAS.
Las causas que producen las lesiones en las obras de fábrica pueden tener distintos origenes y pueden clasificarse, en función de distintos parámetros, de muy diversas formas. En relación con el lugar donde se origina la causa, la misma puede ser ajena o externa a la propia fábrica, como es el caso de una pared que rompe por la deformac1ón diferida de un forjado, por un asiento diferencial de la cimentación o por la deformación excesiva de una estructura de hormigón, sometida a la acción térmica. Aunque sean menos frecuentes, las fábricas pueden también
En ambos casos las lesiones pueden responder a las causas o tipos siguientes: • Lesiones de origen mecánico • Les iones de origen térmico. • Lesiones de origen químico - Lesiones d e origen biológico. Las causas de origen mecánico pueden clasificarse en lesiones causadas por acc16n lntrlnseca o directa, actuando sobre la propia fábrica, las cuales pueden agruparse en: Deficiencias de la fábrica debidas a la fase de decisiones del proyecto o de diseno, materializadas en un mal dim ensionamiento, por e"ores en el cálculo o elección del m aterial no adecuado. Puede deberse a la baja calidad de los materiales suministrados y utilizados para la fabrica. Por último, la baja respuesta de la fábrica frente a las solicitaciones mecánicas puede ser causada por una ejecución mala y d escuidada. 41
PATOLOGIII. DE LA OBAA DE FABRIC,t,
LAS FÁBRICAS . INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
Lesio11es asumidas por las fábricas co11 orige11 e11 causas i11directas o exter11as.
Por algunas de las razones anteriores o simplemente por superar, la solicitación, el lfmite de la capacidad admisible de trabajo de la fábrica, pueden aparecer los dai'\os. Estos responderán a algunas de las causas siguientes: -concentración de carga, como puede ser el caso de vigas apoyadas sobre la coronación de los muros sin que se interponga un durmiente de reparto . -agotamiento de los materiales, como puede ser la abundancia, en los muros, de ladrillos de baja cochura .
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Lesio11es de orige11 mecá11ico, co11 causa imputable a las fábricas y a su propio sistema co11structivo
-aplastamientos, por el uso de ladrillos de baja cal idad y pobre cochura o morteros excesivamente flojos o con retracción hidráulica y térmica alta. -rotura de elementos dispuestos para trabajar de manera inadecuada, como puede ser la utilización de dinteles o ménsulas pétreas que solicitadas a flexión, disponen de baja capacidad mecánica a esta forma de trabajo. Entre las causas de origen mecánico, debidas a acciones indirectas o 42
externas fábricas, a las nos encontramos con frecuencia con : Asientos y empujes diferenciales del suelo, deslizamientos y giros de la cimentación, flechas excesivas de forjados, nervios de bordes y vuelos de balcones. Igualmente las lesiones pueden deberse a empujes perpendiculares al plano de la fábrica, introducidos por escaleras y cubiertas. La acción térmica se manifiesta como causa directa en el caso de ausencia o mala disposición de las juntas de dilatación, en el caso de fisuras que dibujan la estructura por incompatibilidad de deformación térmica de esta con los cerramientos, y en el caso de desprendimiento de cornisas pétreas. Como causas externa
PATOLOG(A DE LA OBRA DE FÁBRICA
V.S FA8~1CAS INVESTIGACION P/
son frecuentes la rotura de aleros y parte alta de los muros por empujes de faldones de la cubierta y fisuras en pretiles por empuje de la formación de pendientes de las azoteas. Las fabncas como cualqUier otra parte de la edificación pueden presentar les1ones ocasionadas por causas de origen químico Las más frecuentes pueden ser disgregación, co"osión y erosión de los materiales, eflorescencias y ensuciamientos, y otros ataques como consecuencia de la acción salina del mar y contaminante de la atmósfera f.o l•eg.mu•,q, paro~itana mtr(ldlu·.. '"' rairi'Y entre fo1 flllart•s. ladrillo~ 1· ft:jal, l!n l1u juma.\ de los mortert>l,
ft1•HNndolfll y abriendo puerta~ a fa acción desrrucrora del agua.
hemos hecho aqul, como mtroducc•ón, una clasificación muy somera, dejando para capltulos posteriores el estud1o pormenonzado de cada uno de ellos. en relación con el tipo de fábrica en que se producen La acción térmiCII supone uno de lo~ agenus más d.estru.ctore\ de aleros J' cornisa~ pétreas.
Tampoco escapan las fábncas a la acc1on biológica. La vegetación parasitaria introduce sus raices entre los sillares. en las juntas de los morteros, estableciendo su acción destructora. Los lfquenes tan frecuentes en las piedras y los hongos caracterlstícos de la humedad son otros slntomas que denuncian la existencia de una s•tuación patológica. De este modo y sabiendo que en cada caso la forma de las les1ones y su manifestación depende del t1po del material. del sistema constructivo y de la misión que la fabrica tiene en el edificio,
2.6.- R E C O M E N O A C 1 O N E S PRÁCTICAS PARA LA VISITA DE INSPECCIÓN OCULAR.
A modo de un decálogo de consejos prácticos, suelen figurar en los manuales ingleses una serie de recomendaciones y cuidados que deben seguir aquellas personas encargadas de realizar valoraciones Inmobiliarias e inspecciones municipales a los ed1ficios, orientadas a la eficacia de la visita y a la seguridad de estas personas Con el mismo esplritu damos aqul una serie de recomendaciones para Jos técnicos que realicen los trabajos que estamos estudiando
PATOLOGIA DE LA O!lRA DE FABRILA
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LAS FÁBRICAS . INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
PRIMERO: En relación con la eficacia de la visita: -No deberíamos ponernos en marcha hasta tener bien preparada la visita. Muchos edificios pueden estar cerrados, sin ocupantes o en situación de abandono y puede que nos presentemos a visitarlo y nadie sepa quien custodia su llave. Si la propiedad del edifico corresponde a algún Organismo, es posible que se necesite autorización para lograr dicha llave e incluso para acceder al mismo.
Al menos a la primera visita deberíamos ir acompañado de quien nos ha requerido el encargo, para i11troducimos o prese11tarnos a los propietarios o afectados por el problema del edificio.
No deberíamos ponernos en marcha hasta tener bien preparada la visita a obra.
-En ocasiones tendremos que desplazarnos a otra localidad, en este caso se hace más necesario cuanto se ha expuesto en el punto anterior y, además, debemos ir siempre acompañado del responsable que nos ha requerido el encargo, para introducirnos o presentarnos a los propietarios u ocupantes del edificio, y concertar nuevas visitas sí ello fuera necesario.
establecer apuntalamientos, lo cual debe concertarse de antemano. -También es posible que durante la visita sea necesario tomar fotos, levantar algunos croquis y notas o tomar algunas medidas con cinta . En estos casos acudir sin los medios necesarios, entre los que debemos incluir una linterna, o sin las personas que nos ayuden, causa mal efecto y nos obliga a volver otro día. SEGUNDO: seguridad.
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relación
con
la
-Es posible que durante la visita se -No acudir nunca sólo, procurando dejar requiera la presencia de algún operario dicho a donde se va a las personas con para descubrir alguna parte de la obra, las que se convive a diario. para colocar testigos de yeso o para 44 PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LAS FABRIC"S INVESTIGACiON PATOI.OGICA
-Acudir equipado de casco de obra y botas. -Antes de seguir con la visita revisar y asegurarse del corte del suministro de electricidad, gas y otras instalaciones, -Ordenar la limpieza de escombros vegetaciones y enseres de vertido, si es que estos existen abundantemente. -Realizar una primera inspección, ordenando desprender aquellos elementos a medio caer, demoler y establecer apeos de las áreas claramente ruinosas o peligrosas.
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Deben dejarse apuntaladas y bien sellalitadas las áreas arruinadas o de accero peligro/lo,
TERCERO: En relación con la toma de dato. Es muy conveniente procurarse la mayor documentación posible y preparar, en función del tipo de edificio, un detallado cuestionario que debemos agotar en la visita, para evitar olvidos y visitas innecesarias. Este debe contener, entre otros, los puntos siguientes: Es posible que durante úzvisila sea necesario tomar fotos, levantar croquis y tomar algunas medidas con cinta.
-Señalizar las áreas peligrosas acordonándolas con barandillas plásticas o banderas bien visibles e incluso anunciando las zonas de acceso prohibido.
-Establecer los caminos seguros para la circulación de las personas que hayan de tomar muestras o realizar otras tareas auxiliares. -Por ausencia de escaleras y pasarelas sin barandilla, no correr riesgos innecesarios, ni permitir que otros puedan correrlos.
-En relación con el edificio, ha de tomarse buena nota del emplazamiento, calles a las que presenta fachadas, longitud de las mismas y tipo de tratamiento Comprobaremos el numero de plantas, las superficies aproximadas de cada una de ellas y la forma en que se resuelve la cubierta. -En relación con la planta, ha de analizarse la organización de la misma, localizando los accesos, lugar de emplazamiento de los patios y forma en que se ilumina y ventilan los locales, la posición de la escalera o escaleras, la situación de los servictos y zonas donde estuvieron los lavaderos y p1ezas alimentadas de agua de abastecimiento o dotados de saneamiento.
PATOLOGIA OE lA OBRA OE FÁBRICA
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LAS FÁBRICAS INVESTIGACIÓN PATOLÓGICA
-En relación con la estructura portante. Es posible que en esta primera visita no podamos abrir catas en el suelo para reconocimiento de la cimentación, de aquí que lo que podamos presumir de ella sea a través de los sistemas portantes y, por ello el estudio del tipo de estructura vertical se haga aún más importante. Se estudiarán los muros definiendo cuales son los de carga y cuales son las funciones de los otros. Se observará el material de que están construidos los muros, tapial, ladrillo, piedra etc., así como la clase o clases de morteros empleados en su construcción . ?/
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Igualmente haremos en relación con las cubiertas, en las que nos interesaremos además de por sus accesos, por las tipologías constructivas empleadas, los materiales de impermeabilización y acabado, por sus pendientes y del emplazamiento de los sumideros, e incluso, por el estado de conservación . -En relación con las fachadas nos detendremos en estudiar sus portadas recercados de huecos, cornisa y otras partes nobles o singulares, detallando sus materiales. Consideraremos la proporción de sus huecos, los vuelos de los balcones, así como la seguridad de los mismos incluso la de sus barandillas o protecciones. Este punto se observará, además, desde la seguridad de los viandantes .
=-:::::::::;;jt~E~~-'-'-- o~~ Hemos de garantizar la seguridad de los viandantes.
Respecto a los forjados o losas, se observará la dirección de las viguetas, en cada uno de los locales y plantas. Asimismo se anotará en nuestro formulario el canto de los forjados y el material de los mismos, viguetas de madera, metálicas o prefabricadas, pretensadas o no, de hormigón. Igualmente, precisaremos conocer las características de los elementos aligerantes, de ladrillos planos o a revoltón, bovedillas cerámicas u otros materiales de las mismas. En el caso de tratarse de losas de hormigón , además de entender que todos los muros son portantes, trataremos de conocer los espescrnc; de las mismas . 46
En ocasiones necesitaremos tomar muestras de los morteros.
Otras tantas prec1s1ones podríamos hacer en relación con las instalaciones y su estado de funcionamiento, con el estado de conservación de la carpintería, con el de la solería y otros elementos. No realizar una precisa inspección tomando buena nota de ello, supone tener que volver innecesariamente al lugar o estar realizando repetidas llamadas telefónicas que merman la confianza en nuestra observación y trabajo.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LAS FÁBRICAS PE.TREAS Y SU PATOLOGIA
CAPiTULO 111 LA FABRICA PATOLOGIA.
PÉTREA
Y
SU
3.1.- LA PIEDRA EN LA OBRA DE FÁBRICA.
La piedra que fue un material de construcción por excelencia, allí donde la cantera estaba próxima. no fue nunca un material fácil ni económ1co. Incluso en los t1empos de Egipto, Grecta y Roma se utiltzó s1empre ten1endo presente su alto costo y exces1vo esfuerzo. En Eg1pto, a pesar de la abundante mano de obra y de que el uso de la piedra se asoc1ó al concepto dtveno de eterntdad. lejos de levantarse las columnas mediante tambores monolft1cos, estas se aparejaban por hiladas, como SI se tratase de una obra mural Los muros se apare¡aban con sillares engatillados y los grandes bloques. dai'lados en el transporte, se reparaban con palomillas. Todo esto es buena prueba del enorme concepto que se tenia de la necesidad de aprovechamiento del material. qu1zás por razón del alto esfuerzo que suponfa el transporte del mismo, En Grecia se recurre a la piedra como umco recurso frente a los frecuentes incendios Los templos de madera fueron cambiando sus elementos constructivos por decha razón Más tarde. la ptedra fue v1sta como el ún1co matenal en el que la perfección podía ser expresada en toda su plen1tud Roma. contagiada por el helemsmo. adopta la piedra como el material capaz de expresar la grandeza de su imperio. Pero en lodos los casos, la otra construcción, la construcción de
los días. la construcción todos doméstica. la que no tenia asptrac1ones de herencia histórica. se levantaba en ladrillo. En los ult1mos anos, con la lógtca impuesta por el concepto de "lo sostenible", por la disposición de materiales nuevos. más ligeros y más económicos, y por la desapat~~,;eún dt::
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La piedra siempre f ue u11 material de afro esfuer:o. En Egipto, las columnas se apan:jahan por hilatlas, como,,·; se tratase de una obru mural. cosro~o y
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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LAS FÁBRICAS PETREAS Y SU PATOLOGIA
buena parte de los maestros canteros, que sobrevivieron a pesar de la dureza de su trabajo y el bajo reconocimiento de su oficio, el uso de la piedra en las obras de fábricas es muy reducido, por no decir que, éste, ha desaparecido en las construcciones de nueva planta . El desarrollo de las nuevas herramientas y maquinarias de corte, laminación y pulido de la piedra, ha venido a recuperar su uso, al menos en trabajos de aplacados, forros y suelos de los
Buena parte nuestro Patrimonio Histórico Universal, por la descuidada conservación interesa a la investigación patológica .
En Grecia la piedra fue vista como el único material en el que la perfección podía alcanzar la plenitud.
edificios . No obstante, es fácil que los técnicos nos encontremos con casos de patología de este tipo de fábrica e incluso tengamos que atender algún encargo caprichoso y de razón estética, pero en particular y para el profesional con vocación hacia la conservación y restauración de edificios, estimamos necesario la atención del tema que nos ocupa. Nuestro abundante patrimonio histórico arquitectónico está integrado por muchos
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edificios que responden a esta tipología constructiva , que por la edad de los mismos y por la descuidada conservación a que han estado sometidos , hace que encontremos , con bastante frecuencia, lesiones y situaciones patológicas en ellos , que nos obligan a conocer, no sólo algunos conceptos básicos y terminología adecuada, sino la tecnología bajo la cual fueron construidos y la forma de trabajo de los materiales que los integran . El hecho de que el capítulo "mano de obra" haya adquirido hoy importancia capital en los costos y, por ello, factor condicionante en las posibilidades de rehabilitación, nos obl iga a actuar como instructores frente a la desaparición de ciertas profesiones. Claros ejemplos de ello son el caso del cantero y el del
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRI CA
LAS FABRICAS PETREAS , . SlJ PATOLOGIA
Hasta hace algún tiempo, el uso de fa piedra respondla a un empleo rac1onal Se tenía como el material más inmediato. duradero, cercano o prop1o de la zona y en consecuencia, se trataba de la construcción frecuente. Más tarde y dada su nobleza fue el material obligado en edificios singulares. Ahora nos toca velar por el manten1m1ento de algunos de estos edificios y esta VIgilancia recaerá, muy directamente sobre los técnicos que habrán de especializarse en esta ciencia de la construcción
3.2.· BREVE RESEÑA HISTÓRICA
N,, toca a !tora •·c!lar por 1/UI!\frtl Patrimonio 11rquitecrónico. !'ara ella, lO.\ técnicos f10bran de e~pecwli:arse en 1'\la cil'ncia dt• /u C0/1 \lriiCCÍfÍII
carpintero de armar Los Talleres Escuelas están jugando un loable papel en esta tarea de recuperactón de oficios para la restauración arquitectónica No obstante, ha de cuidarse la continuidad de la formac1ón pues estas profesiones n1 se aprenden en el corto período de la durac1ón de una beca o ayuda al paro. n1 llene sent1do invertir en el aprendizaje de qUien no oretende conttnuar en el oficio Mas aún ha de cuidarse fa elección de los que como maestros han de responsabilizarse de esta enseñanza, que no puede ser meramente teórica Por todo ello, los técn1cos hemos de Ilustrarnos, aprendiendo de la observación de fas soluciones que la H1stona nos muestra en ras obras realizadas y en el exhaustivo análisis de los problemas y aciertos de dichas soluciones
Tratando de 1nveshgar en fa histona y cronológicamente hablando, debemos admitir como más antiguo el concepto de construcción que el de edificación y hernus de entender que el pnmero nace cuando el pnmer hombre tiene la necesidad de propiciarse herramientas para fa caza y elementos de protección o abrigo. El concepto de edificación, puede entenderse que aparece cuando se supera el de "rupestre'' y Simultaneo al de "sociedad" y cuando el hombre toma conciencia de su vida limitada y de la necesidad de protección diVina y de la necesidad de proteger su cuerpo para la vida perdurable. Quizás los primeros edificios de piedra como tales, hayan de buscarse en lo funerario y en lo religioso Sin pretender asegurar ni cerrar este capítulo de la reconstrucción histórica, podemos estimar que el origen de la edificación (aparición del edificio dotado de cierta solidez) se remonta a los reinos sumerios, en la época conoc1da como "protohistoria mesopotamica", La c1udad de Eridu (próxima a Ur) en el sur de Mesopotamia, ha sido centro del trabajO de arqueólogos e histonadores durante buena parte mitad de nuestro siglo. Estos
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LAS FÁBRICAS Pf:TREAS Y SU PATOLOGIA
han encontrado situaciones tan insólitas como la existencia de diez templos situados y apoyados unos sobre otros, de tal manera que entre los templos situados en los niveles más próximos a la superficie y los más profundos habían transcurrido más de mil años. Esto significa que sus primeros templos, pequeños y de planta cuadrada con ábsides, fueron edificados por un pueblo de origen desconocido asentado allí más de mil años antes que los sumerios. Es decir anterior al milenio V, a.C.
En el templo funerario egipcio las cubiertas aterrazadas se resolvieron totalmente en piedra.
el ladrillo por tenerlo como inmediato o porque no habían desarrollado tanto como sus vecinos de Egipto el concepto de lo eterno o, simplemente, porque lo que escaseaba era la madera para los dinteles. En cualquier caso, sí para buscar el origen de las construcciones en ladrillos hay que pasar por el viejo Imperio Babilónico , para buscar las primeras edificaciones en piedra hemos de adentrarnos en el período arcaico del Egipto faraónico. En Asiria las partes bajas de los edificios se aplacaban con piedra.
Es cierto cuanto se ha dicho que en esta zona (Asur, Bagdad, Babilonia, Ur y Eridu) escaseaba la piedra de construcción , y había carencia casi total de madera y que por ello se llegó a un gran desarrollo en la tecnología del ladrillo secado al sol (adobe) pero no es menos cierto que Asiria , la región histórica de la vieja mesopotamia, estaba ubicada sobre una alta meseta de piedra caliza y que aun cuando construían su arquitectura monumental con ladrillos, la adornaban y protegían con zócalo de aplacados de alabastro, que decoraban con bajorrelieves. Esto nos obliga a pensar que ellos preferían 50
Sobre el primer tercio del milenio 111 , aparece la lila Dinastía y con ella se dan los grandes cambios en la construcción egipcia . Hasta entonces la arquitectura, incluso la monumental , se constituía por un edificio funerario "la mastaba" construida en ladrillo. A partir de este momento nace el "Período de las pirámides" y con él, el gran desarrollo de la construcción pétrea en Egipto. La mastaba era el edificio de enterramiento que, tomando mayores dimensiones, fue aceptado ta'T1bién como sepulcro de faraones y altos funcionarios . Construidas en ladrillos si;-, cocer, disponían una cámara subterránea, donde se localizaba la sepultura y el lugar del ajuar fúnebre , los
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LAS FABRICAS P!TREA<:. '( <;IJ PA 10 LOGI4
cuales eran auténticos tesoros. Esto últ1mo sólo se justifica a partir del alto sentido que poseían de la existencia de una amplia v1da, después de la muerte, para la que el cuerpo debla ser conservado en una tumba perdurable En estas circunstancias era lóg1co que D¡eser y Sozer. pnmeros faraones de la 111 Dinastla. pensaran en el uso de la p1edra para sus edificios funeranos De esta forma se conv1erte en un material de construcción de uso frecuente.
El urc·o dt• metlitiJIIull¡t qt~t•tlli ¡ztaviatlil flOr los l!trllli!O.\ de1úe el fiJ(fo 11 f a.(., 1'1111 todos~~~~
efeme11tos compositil•o,
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mamfestac1ón del uso generalizado de este material en este periodo.
R11mu, wperpouiend,, fl 111 t·omfruccidtr
Jr muro~ perforado por arco1, '"' CllttiliiiUI lwlellllfltn arquitml>ntlo, mt'l'twtcnte út·corurivtJ,ftle lllllt'Wrtl\ fJI!riiiOtlc'ttfl'\ t/e fa
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De la mastaba se pasa a la pirámide escalonada como superpos1c1on de mastabas a dtstintos mveles y de aqul se evo1uc1ona hac1a la forma geométrica más simple. la cual ha de ser inviolable y tener por añadidura el max1mo numero de horas de soleam1ento (pirámide solar), La cub1erta aterrazada, construida lntegramente en piedra de los grandes templos levantados con columnas. vigas y muros de gran espesor, con fachadas extenores Inclinadas, "pilonos". es otra
En el BaJO Eg1pto. abunda la p1edra caliza y son frecuentes los pórfidos y los basaltos. en tanto que en el Alto Egipto se dispone de magnificas canteras de gramto y buena p1edra aremsca El preciado obelisco de la plaza pansina de la Concordia fue extraldo de las canteras de Assuán y transportado por mar hasta d1cho lugar En Pers1a y hac1a el año 500 a C . hempo de Jer¡es y Dario ta arquitectura monumental se onenta hac1a la construcc1on del palac1o. a las grandes apadanas y a las puertas de entrada a los grandes rec1ntos Las c1udades se dotaron de aparentes murallas pétreas en las que se utilizan grandes bloques de piedra colocados a hueso (sin mortero), quedando un1dos por grapas metálicas y por los magnificas engatillados que aün podemos ver en las plataformas de Persépolis Las apadanas persas son salas hlpóstilas. generosas en el número de columnas esbeltas y monolilicas. Los techos eran planos y estaban dotados de grandes v1gas de madera de cedro El
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capitel vegetal alto y cruciforme, coronado por torsos simétricos de pareja animal, que recoge el cruce de vigas ortogonales, dotaba al conjunto portante, del aspecto de una alta arquería (Salón de las 100 columnas en el Palacio de Daría) . Grecia y Roma, con sus sillerías isodomas, alcanzaron la perfección, que todos conocemos y de la que más tarde nos ocuparemos con mayor detalle, en la construcción mural. Grecia bajo un sistema adintelado y, Roma superponiendo un conjunto meramente decorativo de pilastras y columnas, a su construcción de muros horadados mediante arcos de medio punto, fueron maestras permanentes de la construcción en piedra. Roma heredó de los etruscos el arco de medio punto, perfectamente ataviado, desde el siglo 111 a.C ., con todos sus elementos decorativos, arquivoltas, enjutas o albanegas, y alfiz. Como podemos ver en las Puertas de sus ciudades.
3.3.- LA PIEDRA DE CONSTRUCCION.
Es realmente difícil tratar este punto y no caer en una amplia lista similar a la de los famosos "Reyes Godos". Por ello, vamos a ser muy breves y desde luego lo más gráfico posible. En geología se define como "roca" a toda sustancia mineral que forma parte de la masa terrestre. En construcción , utilizamos el término "piedra" para definir el concepto que engloba a toda roca apta para su empleo en dicho quehacer. Recordemos que existen tres grandes grupos de rocas y que éstos son: ígneas, sedimentarias y metamórficas. Las ígneas son aquellas rocas procedentes del magma fundido que han estado más o menos tiempo en estado vítreo o pastoso, y que se han enfriado lentamente sobre la superficie o a cierta distancia de ella y por tanto sometida a diversas presiones . La estructura interna de estas rocas y sus características como piedras de construcción son consecuencia de la homogeneidad de esta pasta, de su velocidad de enfriamiento hasta la solidificación , de sí este se ha producido de una sola vez o en distintas etapas y de a qué profundidad ha tenido lugar su formación . En este grupo de rocas ígneas se inscriben las piedras: graníticas (enfriadas en una sola etapa), pórfidos (enfriadas en varias etapas) volcánicas (enfriadas rápidamente y en superficie).
Las apadanas persas eran salas hipóstilas, generosas en el número de columnas esbeltas y monolíticas
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Una pequeña pausa en la clasificación hará este estudio menos costoso . Digamos que el granito es una piedra que se utiliza poco y tarde en la edificación , por el hecho de ser excesivamente duro y con ello, muy difícil de trabajar. Por ello, su uso salvo PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LAS fABRICAS p¡;TREAS Y SU PATOLOGIA
.f'ORFIDOS
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F'ormaciótt g eológica dl! las piedra}.
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algunas excepctones. ha estado ltmitado a piezas sometidas a fuertes desgastes, adoqUines y encintados (bordillos). y es tdeal para pavimento, sobre todo hoy que se puede laminar con mayor far.ilic1ad Se utthzó en fustes de columnas románicas y fue la piedra frecuente en Galicia, donde es abundante y donde los canteros la dominaron a la perfección. Por su dureza y estructura homogénea y m1crogranular admite bien el pulimento Como propiedades de las rocas lgneas. podemos señalar que, en general, tiene una estructura microgranular muy homogénea como consecuencia del enorme !lempo que estuvieron en estado pastoso o vltreos También por ello son compactas. pesadas, duras , adm1ten el pulimento y resisten a los agentes patógenos, a pesar de que hoy por acc1ón de la polución estemos contemplando la destrucción de los soportales de la Coruña. Dado los medros de corte que hoy se disponen se pueden comercializar, también los granitos, en espesores propios de solados y aplacados, como ya hemos señalado anteriormente.
El basalto, es una piedra volcánica muy apta para la construcción. La estructura, como la del gran.to, procede de ese magma bien amasado y por tanto es muy homogénea y microgranular. Constituye el matenal que ha conformado los conos volcánicos y consecuentemente se ha enfriado y solidificado a mayor velocidad que el granito, por lo que es más poroso Asi, el basalto se diferencia del granito en que, generalmente, es más ligero y más fácil de traba¡ar. Los basaltos azulados constituyen una magnifica piedra de construcción, y resisten b1en todos los ataques, 1ncluso la atmósfera marina. Nuestras Islas Cananas se conforman básicamente por este matenal, que es la base. junto con algunas fonolitas, de toda su achvidad edificatoria. Por ello, es en Galíc1a y en Canarias donde el cantero ha tardado más en renunciar a su trabajo y donde se ha manten.do, de forma latente, esa sem1lla que hace que sea más fácil recuperar estos oficios en dichos lugares. Las piedras sedimentarias son las que "predras de podrlamos llamar
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LAS FÁBR ICAS P~TREAS Y SU PATOLOGIA
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construcción por excelencia", su formación responde a un proceso en el que ha habido una fase de disgregación o erosión de la roca origen , un transporte de productos por aire o agua , un depósito o sedimentación y una consolidación mecánica, física o cementadas e incluso química . En estas piedras aglomeradas, pueden distinguirse fácilmente el aglomerante o mortero, del árido aglomerado. La calidad e incluso el color de este mortero va a fijar la definición de esta roca. Estas piedras que han sido siempre las más utilizadas en la edificación, se dividen también en tres grandes grupos: Sedimentarias: -areniscas (porosa, piedra de sillería). -calizas (formadas fundamentalmente por carbonato cálcico). -dolomías (contiene además de carbonato cálcico, carbonato magnésico).
Las areniscas están formadas por arenas gruesas (granos de cuarzo) unidos por un cemento que puede ser blanco, amarillo claro , gris, ocre, marrón , rojizo, etc., en función de que sean : caolinico , silíceo, arcilloso, ferruginoso , etc. Esta piedra puede tomar valores muy variados en el campo de la resistencia a la compresión . La grauwaca , pertenece al grupo de areniscas duras y se ha usado incluso para adoquines . En general , las piedras, son relativamente blandas mientras mantienen su agua o humedad de cantera, y se endurecen según la pierden , al poco de ser extraída . En consecuencia, las areniscas se dejan labrar e incluso tallar fácilmente , son más blandas cuanto más húmedas y son más fáciles de trabajar recién extraídas en cantera . Endurecen en contacto con el aire y cqn la edad . Las calizas son piedras sedimentarias cuya característica principal es el alto contenido en carbonato cálcico. Son muy empleadas en construcción, tanto en sillería como en mampostería . También son usadas en suelos y aplacados ya que son las más fáciles para cortar en placas. Se distinguen de las graníticas, areniscas y otras piedras, por la clara efervescencia que produce al ser tratada con ácidos fuertes . Es blanda , La formación de la piedra sedimentaria
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PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LA!i I'ÁilfiiCAS folc IRF"S Y SU PA 1 JI OGIA A~
relattvamente hgera, admite el pulimentado. pero es ractlmente flsurable y sensible a la acción térmica, hasta el alabeo
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Las dolomías se conocen también por el nombre de "calizas magnéstcas'' porque junto al carbonato cálcico conttenen gran cantidad de carbonato magnéSICO, son ligeramente más duras que las calizas y toman colores desde el blanco al crema. pasando por el amanllo pardo Las metamórficas son aquellas eruptivas o sedimentanas que por la acc1ón segunda o tardla de fuertes presiones, temperaturas extremas y mov1mientos, han sufndo mod1ficac1ones o metamorfismo en su estructura De entre las rocas de este ttpo que t1enen su ongen en las 1gneas o eruptivas, tenemos el gneis que es un grr:~ntlo metamorfoseado y la serpentina que es la roca ong1nada a partir del Olivino Las pizarras son el resultado de la metamorfosis de una roca arcillosa sedtmentana y finalmente, los mármoles son transformaciones de las calizas o de las dolomtas. F1nalmente. recordemos lo hasta aquí expuesto que con algunas Simplificaciones, se resume a Rocas ígneas· (magmaticas) -graníticas (homogéneas y duras) -porfídicas (duras y compactas) -volcánicas (el basalto, muy apto en ed1ficac1ón). Sedimentarias (muestran estratos cementosos). - areniscas (al rozamiento desprende cuarzo) -calizas (es la piedra madre de la ed1ficac1ón) -dolomlas. (Calizas ncas en magnes1o).
Metamórficas (proceden de otras transformadas) -mármoles. (calizas metamortoseaclas. fáciles de pulimentar). -pizarras (arcillas metamorfoseadas) -gneis. (del granito, muy duros) -serpentina (rica en o/lvmo, liso o de vetas verdes)
3.4.· ALGUNAS PROPIEDADES QUE DEFIN EN Y CLASIFICAN A LAS PIEDRAS.
Desde estas pnmeras líneas pretendemos hacer el esfuerzo necesano para dar a este punto un enfoque d1shnto y si es pos•ble ameno, aún a nesgo de no ser excesivamente nguroso en el orden Estamos acostumbrados a encontrarnos este tema tratado con c1erta andez por la abundancia de formulaciones y terminología quim1ca en los libros de matenales de construcción y, en los folletos con fichas excestvamente escuetas Consciente de ello, hemos tratado de exponerlo desde la forma que es capaz de aceptarlo el técmco en construcc1ón y de manera que en cada punto se genere el Interés por conocer lo que puede contener el punto sigUiente. Igualmente tratamos que la lermtnologia se vaya adquiriendo de forma práclica e
PA!OLOGIA OE LA OllfiA OE rABRICA
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LAS FABRICAS PE IREAS Y SU PA TOLOCIA
1nmediata, por ello, intencionadamente caeremos en lo reiterativo
en contacto con otros y fundidos en otra masa de parecida homogeneidad e impermeabilidad
3.4.1.- La plutónica
Sólo podría confundtrse la estructura de este tipo de roca con la de las rocas en razón de su volcánicas homogene1dad, pero no en atenc1ón a su densidad. Estas p1edras plutómcas como el grantto o los gabros son en general pesadas, m1entras que las volcámcas suelen ser mucho más ligeras y porosas. No obstante, teniendo ambas rotura frág1l y siendo mas fácil romper, por golpe, al basalto que al grantto. las dos muestran la misma superficie de rotura, que conocíamos de su superf1c1e externa. Algo asl como ocurre en la fundición o hierro colado. Esta Identidad entre las superficies de roturas y externa no ocurre en las p1edras sedtmentanas ni en las metamórficas. las cuales no gozan de isotropia, sino que por el contrario, la fractura en una dirección es distinta a la que puede presentarnos otro plano de rotura
estructura
de
la
roca
Como ya hemos v1sto, las rocas lgneas o plutónicas fueron consolidadas bajo la acc1ón de sus propias fuerzas 1ntemas y debieron estar mucho t1empo flotando
La' pietlra\
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sobre el prop10 magma que las generó¡ de aqul que presenten una estructura tremendamente homogénea y de mayor densidad que las otras rocas. Esta estructura es granular, de granos visibles a simple vista y tamaño mas o menos 1guales y uniformes, dentro de un mismo plutón o manto La cnstalización de estos plutones se produce en un mismo t1empo y baJO una misma pres1ón, de aqui que los gránulos estén prácticamente unos 56
Sin embargo, estos magmas solidificados o plutones pueden tener distintos contenido en sílice y. por ello. se dividen en ácidas o bás1cas Las que contienen sílice en una proporc16n por enctma del 60%, son claramente áctdas. mientras que las bástcas se mantienen por debajo del 45% en este contemdo Las que se mant1ene entre dichos valores son poco ácidas o poco bás1cas Pero este dato es importante, pues, Los COIIfl'lliúoJ e11 .~ílic·e .~o11 los que dejine1r a u11a rtJca t'OIIIIJ ticitln 11 lui.1ira, y u dio .\ e debt• qut•lo., ádúa., .1eU11 tle colore!> clnm~ y liKerol, y qtu• la' bó~icus .~e dejiflufl romo /llcura., y pt'.\ntla.5.
Pt,TOLOCIA DE lA 08~ 0E FARRICA
LAS FABRICAS PPREAS Y SU PATOLOGIA
desde ahora sabremos, st no lo sabíamos. que esto m1smo es lo que hace que las actdas sean de colores claros y ltgeros. y que las bás1cas se definan como oscuras y pesadas . Tambtén es importante saber que más del 90% de las rocas ígneas o intrus1vas lo constituyen los granitos y que el hecho de que encontremos a este tipo de ptedra aflorando en la suoerficte es 1
\ Conwrucuou ,., grttllttll
colores frecuentes son los grises y rosados. Son diflctles de trabajar y es ésta la razón de su limitado uso Frente a la resistencia a lo compresión es capaz de dar respuesta a una solicitación superior a 1.200 Kg/cmz.
t. u ¡:t•uernl, la.f piedras son rt'lati1·amente blancfa, mientras mantienen 111 agua o humedad ele cantera, J' se endurecen segtin la pierden. al poco de 1·er eximirla.
deb1do a que las grandes erosiones han 1do bamendo, en el tiempo, sus entornos sedimentanos. De este grupo de rocas, las más frecuentes en la aplicación constructiva son . los granitos, las sienitas. las dioritas y los gabros. Los granitos son, en general, piedras ácidas de estructura gránuda, compactas, res1stentes a los acidos y los
La sienita se diferenc1a del gramto por la ausencia de cuarzo y su color va del rosa al marrón claro. La diorita es ya una roca bastea y. su estructura es de granos más finos que la de los gramtos y que los de la sienita y su color es de tonos más oscuros. Los gabros son muy bás1cos. tienen sus granos muy gruesos y su color es el verde oscuro
3.4.2.-La estructura sedimentaria
de
la
roca
Estas rocas son de origen exógeno o formac1ón externa y se han conformado por la eros1ón y posterior depósito de los productos detritos o procedente de la destrucción de una masa ígnea y que en mayor o menor grado de disolución y suspensión son arrastrados por aguas y cementados en los valles o zonas bajas,
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LAS FAI\RICAS PtTREAS 'Sll PATOLQGIA
pudiendo. en cualqUier caso participar en el fraguado Silicatos y óx1dos de algunos metales, como h1erro y alum1n10 Las piedras que mtegran los grandes grupos de estas rocas son · las aremscas las calizas. las dolomías o ca11zas dolom111cas y las margas o calizas ncas en arc1llas Las aren1scas son fácilmente d1sgregables. estratificadas y de colores ternzos que refleJan fé'Jc11mente los óx1dos metálicos que pueden contener El mas abundante es el óx1do de hierro
Cllll\frtlt'I'ÍIÍII t'll Jll<'drtl u11t:a.
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formando estratos o capas sucesivas. Por ello, los bolos o granos sól1dos del aglomerado pueden tomar lodos los tamaños, s1endo esto func1ón de la forma y localización del depós1to. as1 como de la fuerza del torrente de arrastre Con todo aun no podemos establecer las caracterist1cas d1ferenc1ales de estas rocas Entre las cuales no puede 1nclu1rse n1 la falta de homogeneidad, pues hay calizas francamente compactas. ni su composición química, ya que ésta es func1ón Inmediata de su roca ongen Podemos dec1r que, en general. aparecen formando estratos honzontales. al menos antes de los plegam1entos y fallas por cizallamiento Es la piedra de construcción por excelencia, en razón de su trabajabilidad. Los depósitos detnlos ong~nados por eros1ón pueden quedar sueltos. dando lugar a los mantos arenosos y graveras. También pueden quedar aglomerados por una pasta o cemento Este puede ser de naturaleza arcillosa, silícea o cal1za. 58
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Las calizas, como ya hemos v1sto. están formadas básicamente por carbonato cálcico; de aquí sus colores claros, gnses y blanquecinos , que pueden presentar notorios veteados óx1dos, pnnc1palmente de hierro y cobre Atendiendo a su poros1dad. el campo de vanabilidad es muy ampl1o, pues del mismo modo que encontramos la creta que es una calrza blanca. blanda y de alta porosidad, hallaremos calizas grises de Tanfa muy homogéneas y compactas las cuales se han utilizado con buen criteno como p1edras de alfe1zares En cualqUier caso podemos dec1r que se trata de una piedra porosa y hgera. salvo si ella se encuentra metamorfoseada como ocurre con los marmoles En ocas1ones, puede 1ncluso presentar
galerfas de aspecto xilofáhco tal es el caso del travert1no Estas rocas pueden diferenciarse de las rucas plutónicas, no sólo por su estructura no gránuda, s1no tamb1én por su menor dureza al pulimento, por la forma de su superficie de rotura y por su menor densidad En el ensayo por ataque químico es diferenciada de las rocas ígneas, de forma Inmediata, ya que las calizas presentan clara efervescencias con los ácidos Es atacada por el agua. que sacará facilmente sus contenidos térreos e
calizas, de dist1nta composiCión y más o menos metamorfoseadas. Otra part1culandad propia de la p1edra cahza es el hecho de contener en su estratificación cementada. restos de fós1les Estos pueden aprec1arse v1s1blemente e 1ncluso extraerse fácilmente en la magnifica piedra ostionera de Cád1z.
3.4.3.· La eruptiva.
estructura
de
la
roca
Aun cuando pretendemos no InSIStir mas allá de lo Imprescindible en lo relativo a
&'>T~ATiFIC'A('!ON
¡IIC' <;Fl>INF-NTAR~
C:f,4S41,70.
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CD LOR MMROf/ (f?o,¡t !d · /..IN/'10)
El ha.\Uito J alguna.\ tuba.' traqulricu'
1011 l111 pieúra1 •·olcánica.\ má~ apta.\ c11 COII\tmcdó/1.
eQ/1\/rl/('('1011 1'11 ha,alto. incluso, como vemos en muchos mármoles, se oxida fáCilmente a la 1ntempene. Como ya hemos repetido, las rocas, en general. endurecen a medida que bajan su grado de humedad. de aqui que suelan ser trabajadas Inmediatamente, al sahr de la cantera ya que es en este momento cuando comienzan a ventilarse y secarse. Mas tarde su trabaJabihdad d1sm1nuye considerablemente La mayor parte de las rocas ser!imentanas estan constituidas por las
los puntos que estamos tratando. es necesano hacer constar que. antes y después de que tuvteran lugar los grandes plegamientos, la corteza terrestre que flotaba sobre el magma presentaba gnetas que perml11eron el ascenso del m1smo a través de estas fracturas (véase fig pto. 3. 3) Este flu1do magmático ha logrado algunas veces atravesar la totalidad del espesor de la corteza produciendo volcanes y, a su vez. las rocas volcán1cas Otras veces la erupc1ón no afloró, pero llenó, mediante estas inyecc1ones magmallcas que no lograron encontrar la superficie, parte o la totalidad de las gnetas. solidificándose
PATOLOGIA DE LA OBRA 0( FABRICA
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LAS FABRICAS P~TREAS Y SU PATOLOGIA
en ellas y ongrnando lo que conocemos como filones o rocas de estructura filoniana. El mejor exponente de este tipo son los pórfidos, mas vítreos, oscuros y duros que el granito Estas agresiones del magma quedaron, en ocasiones. totalmente internas produciendo plegamientos y modrficaciones en la topografía de la corteza, poniendo en equilibrio al srstema det desorden origrnado por las grandes erosiones externas, metamorfoseando a las rocas del entorno
cantidad de gases que transporta Al contrario que las rocas filonianas que sufren un enfnamiento lento y ba¡o grandes presiones, la piedra volcánica es un magma gaseado, descomprimrdo y con un enfriamiento muy rápido. Pero en cualquier caso, y a pesar de ser porosa
Las rocas volcánicas al tgual que las pluton1cas y las filon1anas proceden del
por las razones que acabamos de exponer, mantiene la estructura microgránuda, como ignea que es.
magma y de aquí que pueden quedar todas englobadas como rocas ígneas en nuestro estudio. En la estructura de la roca volcánica puede observarse dos tiempos en su formacrón . Un primer periodo en el cual se cnstalíza parte de la roca en el interior, siendo arrastrada por el magma fluido en de cristales irregulares forma (fenocnstales), y un segundo tiempo de enfnamrento rápido, en la superficie, donde la velocidad de cristalización hace que el magma no pueda perder la gran 60
De entre las volcánicas, las piedras más adecuadas para la construccrón son los basaltos. que fueron conformando los conos volcanicos en coladas tranqurlas conservando su estado vítreo o pastoso Asi encontramos los basaltos, como la ''roca negra" o vroleta oscuro, el basalto escoriáceo y los azules grisáceos, de escasa porosidad. A estos ultimas pertenecen la mayor parte del material que constituyen los conos de las Islas Canarias, los cuales proporcionan una piedra, tan apta para la construcción, que su trabajab11idad es similar a la de una caliza de buena calidad, pero con una resistencia mecánica, por encrma de los 1000 kg/cm 2 y sobre todo, su resistencra a las agresrones externas, que es comparable a la del granito.
rATOlOGIA DE LA OBRA DE FABRICfo
l AS r ASRICAS PETR~AS l' SU PATOl OCIA
Aún se pueden encontrar maestros canteros de Arucas que con orgullo se sienten honrado de sus canteras Una gran variedad de traquitas verdes o rojizas. aptas para la construcctón, podemos encontrar en nuestras refendas tslas atlanttcas. 3.4.4.- La estructura metamórfica.
de
la
roca
Por ultimo veamos, desde nuestra óptica prácltca del uso en la construcción, las rocas metamórficas, que como ya hemos repetido proceden de los dos ttpos bás1cos (plutóntcas y sedimentarias) y que por presión, temperatura o por la simultaneidad de ambos factores, han sufrido una, más o menos importante, recristalizactón. En este caso se encuentran. fundamentalmente, los marmoles y las pizarras Los gneis son rocas de estructura granuda clara (cuarzo, alternado con capas pizarrosas oscuras ''biotita") 3.4.5.-Resumen Algunas propiedades mecánicas de las piedras. Entre las rocas duras destacamos, por su frecuencia de aplicación, al granito, de color gns blanquecino, muy duro y dificil de trabajar, su resistencia a la compresión es del orden de 1.200 Kg/cm:., al basalto de color negro azulado, Igualmente duro, dificil de ser traba¡ado y con una resistencia mecánica de comprestón en torno a los 1.300 Kg/cm 2 y a los grises azulados que, con mayor trabajabilidad, hemos descritos con reststencias de hasta 1.100 kg/cm 2 . En esta mtsma linea tenemos la "s1enita" la "dtorlta" y los "pórfidos" También enca¡an aqui las "grauwacas" y las "aremscas cuarciticas" (800 Kg/cm 2) . F1nalmente la "lava basaltica" y la "toba volcánica". esta u1t1ma porosa y ligera.
E1• l'e.Mmrt'll, el granito de color gris blanqueciuo, muy d11ro mamieue u¡ra resistMcia a (a compresió11 de 1.100 Kglcm 1 El basalto gril azulado del orde11 de 11OIJ Kg/cm:. La grauwara y /111 "artmi.1ca5 cuarcfticas" admíte11 hasta 800 K¡:lcm 2• llua areuisca media dispu11e de """ resi~teucio di! U/los
Entre las rocas se01mentanas destacan en razón de su aplicación en construcción. las c alizas. cuyo color blanco pasa del más puro y translucido de un mármol pentélico, o de los blancos homogéneos de las canteras. italianas. de Carrara y, españolas, de Macael, a los negros intensos, pasando por una ampha gama de grises lisos o veteados. Igualmente recorre la paleta de colores yendo desde los rosas mas suaves a los rojos coralinos, pasando por una gran variedad de colores crema, como lo hace desde el verde anttco a los más vanados verdes veteados de blanco o negro, y cuya resístencia pasa de los 700 Kgtcm" de las calizas y mármoles más compactos, a los 300 Kg/cm 2 de algunos travertinos. También podemos encajar aqul las "calizas conchíferas", las "pizarras calizas" y las ''pizarras cristalinas o gneis". Con resistencias muy dispares
No menos variedad mecámca encontramos en las aremscas, cuya tensión de trabaJO puede cifrarse entre los 500 Kg/cm2 • de aquellas compactas de color uniforme de la gama de ocres férncos y los 300 Kg/cm2 para las areniscas arcillosas más blandas
PATOlOGI .. DE LA OBRA DE FABRICA
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~AS FABRICAS P!Ot REAS Y SU PATOLOGif\
La norma DIN-1053 y UNE 22-170-85 a 179-85 estudian estos puntos con gran detalle y a ellas remitimos al lector Interesado en un conocimiento más amplio.
Tipos di! mampoltulas.
3.5.- TIPOS DE FABRICAS DE PIEDRA La manera de colocación de las piedras "aparejo'', la forma y grado de preparación de las mismas "labra", desde piedras s1n n1nguna labra o con poca preparación " mampuestos" a otras p1edras perfectamente careadas y ansiadas "sillares", asi como el tipo de aglomerante empleado, desde fábricas aglomeradas o con ex1stenc1a de aglomerante. hasta fábricas a hueso o en seco. con ausencia del mismo, son los factores que nos van a perm1tir encontrar una amplia clasificación de estas fábncas.
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3_5 1.- Las mamposterías Son aquellas fábncas de p1eora natural en las que el elemento constituyente es el mampuesto, piedra no ortoédrica de forma irregular y que no tiene una elaboración significativa, previa a la elaborac1ón de la fábnca
En muchas ocas1ones la piedra pudo recibir alguna preparación para encontrar una mejor concordancia y asiento con sus piedras vecinas, algún corte o mella para ser engatillada e Incluso el alisado de una cara para presentar un paramento más uniforme, pero su perímetro se mantuvo con forma irregular. Ripio es el nombre que toman las piedras pequeñas que a modo de cur'las s1rven para calzar a los mampuestos en las mamposterías en seco, e incluso en las argamasadas
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P~ TOLOGIA DE
Observamos. con excesiva frecuencia, como en los documentos de proyectos de restauración de edifiCIOS hlstóncos importantes, estas unidades de obras. están redactadas con grandes errores, impropiedades y desconocimiento de léxico. Por esta razón nosotros nos entretendremos en estos puntos y aspectos. Estas mamposterfas u obra pétrea, de piedras irregulares, en función del mortero o por ausencia de él, se pueden clasificar en -Mampostería a hueso . la piedra queaa colocada o asentada, una sobre otra, sin ningún aglomerante entre ellas Tamb1én suele denominarse a esta obra, como lA OBRA Pf- fAIIRIC<\
LAS fABRICAS PETREAS Y SU PATOLOGIA
.lfamptJ\terlas. Tratamiento\.
tamaños muy dispersos , se rodean de abundante mortero, de manera que el conglomerante constituye la mayor parte del volumen de la fábrica. tomando en este caso el nombre de argamasa. Históncamente se ha ten1do la calidad de una fábnca en razón 1nversa a la cantidad de mortero que ella mantiene, Es decir, si ella requiere mucho mortero es que la labra es muy pobre y, con elfo, también los es la fábrica.
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mamposterías en seco, aunque de esta forma se ha llamado a la piedra colocada, buscando un mejor asiento, por medio de arena o tierra seca entre los mampuestos. -Mampostería enripiada , la piedra queda asentada o calzada mediante np1os o piedras pequeñas que, encajadas entre los huecos de los mampuestos, logran mayor estabilidad y firmeza en el cuajado de la fábrica. -El basto morrillo o mamposterfa de cantos rodados, pueden estar ennpiada o no, pero en cualqUier caso la predra empleada está redondeada por eros1ón natural En muchos casos, dado que las piedras además de irregulares son de
En razón a la forma de los mampuestos y de ta manera que ellos quedan asentados, las mamposterías se pueden denominar de la forma Siguiente -Mampostería ordinaria, piedras procedentes de cantera colocadas de forma irregular, de tamaños Similares, s1n labra y que normalmente esta asentada con mortero. S1 se ve claramente que se han ido eligiendo las piedras de manera que, acordándose unas con o otras, se ha pretendido que entre ellas no exista excesivo mortero, se suele denom1nar como mampostería concertada. Si las piedras tienen algunas esqu1nas presentando rincón , de manera que cabalgan unas sobre sus vec1nas inferiores se dicen mamposterías engatilladas. -Mampostería careada, es aquélla en la que el mampuesto encuentra una ligera labra de la cara que presenta al e>
PATOLOGIA DE LA OllRA DE fABRIC,O
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lAS FABRICAS PETRI::ASY SlJ PATOLOGIA
hexagonos. que concertadamente se apare¡an en la fábnca. La mampostería poligonal es obv1amente concertada.
3.5.2. -Las sillerías Se llaman as• a las fábncas de p1edra de cantera en el que ésta se encuentra labrada o desbastada hasta constitUir elementos prismát1cos de forma y tamaño más o menos regulares, al menos en altura, de manera que la fábnca presenta un aspecto de hilada Este elemento, así preparado. y que constituye la p1eza base de la sillería se denomtna "sillar" Se denomina con el nombre de "medio Sillar" a la p1edra prismática cuyo volumen se aprox•ma a la m1tad del volumen del sillar med1o. De esta manera dos med1os sillares, adosados o superpuestos componen un volumen próximo al del sillar. Cuando la p1edra pnsmática es de menor tamaño a la m1tad del sillar, se denomina "sillarejo". En v1rtud de lo antenormente expuesto, se suele defin1r con cierta incongruencia a la s1lleria como "mampostería de sillares" y "mampostería de sillar y sillarejo" a aquella slllerfa en el que hay clara frecuencia de sillares menores. -Sillería ordinaria, en ellas los sillares son de relativa umformidad. Estos tienen como d1menstón prioritaria su espesor a fin de lograr mantener el espesor del muro -Sillería regular, st además del espesor se manttenen iguales las alturas, se logra asl que todas las hiladas tengan la m1sma altura. -Silleria isodoma, es aquellas en la que ·odos los sillares son Idénticos. Su
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tamaño, por razones de mane¡abilidad o de 1zado, se mueven entre las dimensiones: 30x20x1 O; 40x30x20 y 70x40x30 (expresadas en cm.) -Sillería de sillar y sillarejo, se mezclan aquí el sillar con elementos que aunque han sido igualmente desbastado, no han sido seleccionados en tamaño. apareciendo en la fábrica. el medto sillar y el sillarejo En función de la forma en que ella haya Stdo apare¡ada. podemos encontrar: a) "De hiladas regulares" El tendel que marca la hilada no se 1nterrumpe. y estas se manhenen con alturas s1milares b) "De hiladas irregulares" Cuando no ocurre lo señalado en el párrafo antenor.
f'AmLOGIA DE LA OBRA 0( FABRIC/1
U\S fABRICAS PET I
eje a las juntas de aparejo de la sillería o de la mampostería. Estos almohadillados pueden tratarse con un sólo saliente puntiagudo y entonces se dicen decorados "en punta de diamante".
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Tambtén en función de la existencia o no de aglomerante, definiremos: -"A hueso" sin aglomerante -"Aglomerada" si existe mortero en sus juntas En relactón al aspecto estét1co y en razón con la forma en que es tratada la cara con que el sillar se asoma al paramento, puede ser lisa o abujardada. En este último caso la cara del stllar está ptcada con bu1arda. independencia del antenor Con tratamiento. pueden ser almohadilladas. Esto es así cuando una amplia parte central de la cara externa del sillar se dispone en un plano saliente, creándose una franja o banda hsa y rehundida, que recercando la parte abultada, aloja en su
La buJarda es una espec1e de martillo de cabeza cúbica, usado para el tratamtento decorativo de los paramentos de fa piedra Puede tener 9, 16 o 15 puntas piramtdales para ptcar. con grano fino o grueso, dicha superficie. En ocasiones y por fas mismas razones decorativas. las JUntas de fas fabncas pueden encontrar distintos tratamientos. Normalmente en las stllerias de alguna categoría la JUnta queda en el plano general de la fachada y la entendemos como enrasada, en otras ocasiones la rehundimos a la medta caña , y excepctonalmente, colocamos un pequeño liste! de mortero sobre las juntas. En este caso la denomtnamos, por sahr del plano de la p1edra. como junta resaltada.
3.5.3.· Fábricas mixtas Estas fábricas, en las que encontraremos una enorme variedad decorativa, cas1 infinita y en la que romanos y bizantinos estuv1eron a punto de agotar el tema, nacen por razones de estab1hzar y regularizar los muros, Las fábricas de ladnllo de la Grec1a arcaica se armaron con tablones de madera en hiladas horizontales y se reforzaron, recercando esquinas y huecos. con este material. Más tarde por razones económicas, se comienza por aprovechar los np1os y desperdicios del desbastado de la piedra. Los romanos reforzaron sus mamposterfas y slllerfas de pequeños Sillares, con ladrillos cuadrilongos, tablas
f'ATOLOGIII DE lA OSAA DE FABRlCI\
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lAS FABRICAS PE.TREAS Y SU PATOLOGIA
cuadradas que se Incrustaban con profundidad en el opus cement1cium del núcleo res1stentes. Piedra. horm1gón y ladrillo, han alternado, por capas verticales, las hojas de sus muros. Así, reseñando sólo algunas por frecuentes, tenemos:
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Fábrica mixta de ladrillo y madera. Fábrica mixta de argamasa y madera Fábrica mixta de relleno de ripios. Fábrica mixta de piedra y adobe. Fábrica mixta de piedra y ladrillo. Fábrica mixta de piedra y hormigón . Fábrica mixta de ladrillo y hormigón.
Pietlra~ y ludrillos se lrau urL..:ilittdo altnuativamente para reforzar o regularizar
"'~'fábricas.
de cerámica cocida de grandes dimensiones que como podemos ver en el Palacio y en las Murallas de Teodosio en Estambul. soportaron la h1stona aún mejor que la propia piedra caliza de sus sillerías. Desde el punto de vista estético la combinación de materiales, pétreos y cerámicos han proporcionado un enorme abanico de posibilidades. Para nosotros, las muestras más bellas pueden encontrarse en las humildes iglesias griegas de la arquitectura bizantina del siglo XI y en la arquitectura mudéjar. En razón a la estética del paramento y en conjugación de las capacidades mecánicas del muro, se han construidos fábricas en las que las caras. anterior y de fachada del muro son de un material y su núcleo interior de otro. La fabricas romanas de ladrillo visto "opus latericium" contenlan en su interior un núcleo de hormigón "opus cementicium" que dotaba al muro de una mayor resistencia. Igualmente se puede decir del sofisticado y lu¡oso "opus reticulatum" constituido por perfectas y diminutas agujas porfídicas,
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Los peque1io~ ~illurc\ quedan regularhaúo~ media me fajeados de cinco /rilada.\ de graudes ladrillos.
3.6.- OTRAS FABRICAS. Aún insistiremos un poco más en estos temas de léxico, por el hecho de que er¡ muchas ocasiones vemos Proyectos d:~ Restauración Arquitectónica en los que las descnpciones de sus elementos sor bastante deficientes.
PAlOLOGIA DE LA OBRA DE
F/.BRICI\
~AS FÁBRICAS PHREAS V SU PATOLOGIA
Los muros de fábnca de p1edra constituidos por mampuestos menores a su espesor, deben enrasarse o regulanzarse con un plano, introduciendo piezas más regulares y de alturas Iguales que, atravesándolo. lo rigidice o nivele, creando, a cada metro de altura, franjas homogéneas de una o varias hiladas (verdugadas). Igualmente debe hacerse con las fábncas de relleno de ripios. Estas verdugadas pueden ser de piedras elegtdas por su forma plana y regular o bien de ladrillos. En este ultimo caso han de componer dos o tres hiladas de ladnllos mac1zos colocados en el sentido transversal al muro Las piezas así colocadas se denominan perp1años y su con¡unto origina la "fábrica de piedra con verdugadas de ladrillos" o la "de ladrillos con verdugadas de piedra". También tralamJo de trabar los muros de fábrica de varias hojas o mixtas. cuando no se colocan hiladas continuas de ptezas transversales, se pueden colocar ptezas atsladas o perptaños con esta función, originando las "fábricas con perpiaños''. Estas piezas o llaves pueden ser. como hemos dtcho, de piedra o de ladrillo macizo presentando la testa al paramento La fábnca puede quedar trabada en sus ho¡as por medio de encadenados honzontales. en la forma en que hemos estudiado en los puntos antenores. y med1ante pilastras fajones, embutidas en el muro y dividiéndolo en cuarteles, surg1endo entonces la denominada fábrica "encadenada". De este modo, la mampostería irregular. enripiada o argamasada, se vio con mucha frecuencia encadenada con elementos lineales de madera. A nivel de léXICO de esta parte de la construcción que tiene su argot particular
y quizás desconocido por los nuevos técnicos, diremos que se encontrarán definiciones que no se han citado en esta clasificación , tales como "obra incierta" como concepto opuesto al de "obra concertada", etc., que. en general, suele responder a criterios de selecc16n y homogeneidad de los sillares, al grado de labra de los mismos, así como a la forma de los aparejos o a cualquier otra razón justificada y sancionada por la tradición y la práctica .
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Las fábrica~ de dobl1• lt ojas re¡¡uierl!n de /la1•es o verdu¡:adas, para su mejor respuesru rnecáuica.
Aún haremos nosotros uso de nuevos vocablos, no utilizados hasta ahora, en las descripciones de puntos posteriores, que contribUirán a ennquecer nuestro Por otro lado, no vocabulario. encontraremos un texto, sin menosprecio de su valor, que de manera completa, nos responda satisfactoriamente a cada uno de estos conceptos o térmtnos. Hasta ahora era una suerte encontrar textos antiguos que tratando de construcción estudiaban con relativa amplitud la estereotomla y estreometrla de la piedra y disfrutábamos con sus
PA rOLOGIA OE LA OBRA DE FABRICA
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AS F A!IRICAS PETREAS Y SU PATOLOGIA
planos. cas1 monteas. o planos a escala 1 1. con sus espec1ficac1ones tecn1cas y con el cuidadoso dibUJO de los abat1m1entos de las caras de los sillares de alguna compleJidad . Pero buscar en las ''librerfas de viejos" es cada vez más, un luJo . los coleccionistas han hecho que las citadas librerias sean consideradas como casas de anticuarios. As1 sólo el estudio y la práctica profes1onal 1rán llenando las lagunas que encontramos en esta matena. relativas a léXICO
que 1remos definiéndolos en el momento en que los necesitemos La caractenzactón puede ser ocular, mineralógica y petrográfica, química y físico-mecánica La caracterizac ió n ocular o inspecc16n v1sual, se encarga de tdenttficar los Indicadores de alteración y de localizar tdentificar y cuant1ficar las áreas dañadas Estas pueden quedar recog1das en un plano de zomficac1ón t1pificando los daños mediante s1gnos convencionales Los técn1cos más expenmentados, pueden a partir de los
3.7.- LA CARACTERIZACIÓN DE LA PIEDRA Y LA NECESIDAD DE CONOCERLA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN El sólo enunc1ado de este punto JUStifica el estud1o que como aproximación a la petrología hemos desarrollado en los puntos imciales de este caprtulo Para los que hemos de restaurar edificios. la patología de la piedra ha encontrado un argot nuevo y propio. traldo de la Investigación petrológlca que se hace necesario establecer antes de seguir adelante en nuestro trabaJO Así, "caracterizar'' es s1nómmo de conocer o determinar las propiedades del material "Indicadores de alteraci ón'' es el térm1no que, en esta materia, se utiliza para referirse a los síntomas, de esta forma una descamación es un tndicador de alteración "Factores de alteración" es la forma en que solemos expresarnos al refenrnos a las causas y al origen de los daños. Así. un factor de alteración es la acc1ón del viento. "Mecanismo de alteración" es el proceso físico, qulmico o biológ1co que. 1n1ciado por una causa o factor de alteración, se desarrolla hasta producir el daño, síntoma o indicador de alteración . Otros términos tran apareciendo a lo largo de este capítulo
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daños, síntomas o 1ndicadores de alteración , presumir las causas o factores de la alteración. No obstante, para una correcta caractenzación de la p1edra. o lo que es lo m1smo, para la Identificación de sus características y proptedades. no es sufictente la simple observación v1sual de las mtsmas. pues s1 bien. la estructura granular puede darnos una idea de su
Pi\ f OLOGIA OE LA OBRA
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también el magnesio El cobalto es verde en sus óxidos pero en sus sales es vanable, en zonas secas es rosa pasando al azul al humedecerse.
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El micro~copio
elecminico de barrido (MEB). la at·lualiclad el ma~ usudtJ. 1umenta una~ 1110 •·ece~ ltJ apreciada par el microscopia óptico y co11 él, m ediante 1111 ha: di! t~lt•ttrtmt•~ qlll' ~~\·cita el ec1r611iramente a la IIIIH'Itra. ll' apredn co11 cierta proju11didad. la t•(trt~t•tura út• la piedra .1' de ltts alteraciont''• e~ 1!11
homogeneidad y compacidad , cuanto más fina y homogénea es su granulación más compacta o menos permeable es la roca, esto no es sutic1ente para saber de su facilidad a la fracturación, oposición o resistencia a la disgregación y a la alveoltzación, entre otros mecanismos de alteración. El color que en ocasiones puede ayudarnos a conocer su contentdo metálico, el tono rojizo nos hace presumir la presencia de óxidos de hierro, los tonos verdes en las calizas hablan de la presencia del cobre y el negro en las piza"as cifra su alto contenido en carbono , tampoco es suficiente, pues mientras el manganeso es gris como metal, se torna en rosa cuando aparece como sulfuro y en vtoleta cuando es permanganato. El blanco puede originarlo el calcio y
Esoectrome~·
E. SECUNDARIOS De:ermnaooo de las lrazlls en perfiles a relaltva prolundodaa E. CATODOLUMINISCENCIA Depende de los oones aal'(ado(es contP.OidOS Ei'l et matenal Pem'llte determinar las recnstahzacoones E. AUGER : Es funo6n del I'Siado de o xoáaoOn .:!el entamo qutmiCO Proporcoona rnformaCIOn so!lre el proceso de corrosión
E. DE DISPERSION: Determnaoon de elementos quimocos, incluso de los más logeros
RAYO X
Por d•fracciOn. ae1ermona la estructura cns1allna y naturatez.a de las sustancoas orgániCas e tnorg300C3S
La caracterización mineralógica y petrográfica se realiza mediante microscopia óptica, electrónica de ba"ido o microscopía difractara . Con el microscopio óptico se obtiene una descripción petrológ1ca superficial. Mediante el microscopio electrónico de barrido (MEB), que aumenta 100 veces lo apreciado por el mtcroscopio ópttco y que es en este momento el más usado. se aprecia , mediante un haz de electrones que excita electrónicamente a
P"TOLOGIII DE LA OBRA DE f'ÁBRICI\
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li'S FÁBRICAS PETREAS Y SU PA TOLOGIA
la muestra. la estructura en profundidad y se Identifican los tipos de poros y m1crofisuras internas Asimismo se obtienen el hpo de grano, las formas de estratificación y cristalización de la roca, la compos1c1ón mineralógica, las alterac1ones o cambros en la estructura superficial y las características de los depósitos. Mediante la difracción de rayos X se logra. en la caracterización mineralógica, identificar la estructura cristalina de las muestras y de los distintos típos de alteraciones.
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La re.rirteucia al ara1lado constituye Ull factor represeutativo de la resisteucia superficial de la piedra.
La caracterización qufmica viene a determinar la composición química de los matenales mediante reactivos. ataques ácidos, análisis químicos o métodos Instrumentales y tiene su importancia en la determinación de las sales y de los productos de conformación en la piedra alterada. La caracterización físico-química y física nos proporc1ona una gran cantidad de datos entre los que cabe señalar la porosidad, la densidad, absorción, permeabilidad y la conductividad térmica.
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Por último, la caracterización mecánica nos determina las d1st1ntas resistencras mecánicas, asi como la dureza al rebote y al rayado Med1ante la técnica de ultrasonidos, podemos determ1nar la capacidad elástica del material Como regla general podemos decrr que las predras cuanto más metálicas son. menos estables a la expos1c1ón intemperie y a la acc1ón diSolvente del agua y, asim1smo. cuanto más terrosa más disgregable y erosionable. Por último, recordemos que las propiedades fundamentales del material pétreo son· la tenacidad, la homogeneidad, la dureza y la resistencia a la disgregación, aunque esta última será ampliamente desarrollada más adelante. La necesidad de caracterizar la piedra o de conocer perfectamente el matenai es imprescindible tanto para identificar otra piedra que pueda sustituirla, con características Similares, como para conocer las causas y razones de las alteraciones, así como para encontrar el producto adecuado que pueda consolidarla. La metodología propuesta y llevada a cabo por Marc Mamillan Jefe del C.E.B.T.P. de Paris, para la caracterización fisico-mecanica de las calizas de Versalles, encuentra su mayor interés en la elecc1ón de las tres e variables que intervienen en su polinomio, el cual viene a establecer un fndice de caracterización. Estas variable son : la densidad aparente "O" (representando una propiedad física fundamental), la velocidad de propagación del sonido "Y ' (representando una propredad elasHca fundamental) y la resistencia al rayé:ldo "R'' (representand,o una prop1edac mecanica fundamental en la piedra) Este último valor, se corresponde con el
PATOLOGIA DE lA OBRII DE f'ÁBR;CA
v.S FABRICAS PHREAS Y SU PA TOLOGIA
Dureza/grado BLANDAS SEMICOMPACTAS COMPACTAS DURAS MUY DURAS
1 0.5 4 6 8 11
2
3
4
5
1
1.5 4.3 6.7 8 .6 12
2 4.5 7 9 12.5
2.5 4.8 7.2 9.5 13
4.2 6.3 8.3 11.5
6 3 5.2 7.4
7.5
10 13.5
10.5 14
lndu~c
ancho de hendidura que se obtiene al arañar el material por med10 del esclerómetro de Martens Con todo. queda así su polinom1o:
7 3.5 5.5 -
de M . /l f amtllun
se requerla una p1edra nueva para reparar una VIeJa, aquella, además de dar satisfacción al aspecto estét1co. deberla presentar un indice en la tabla muy próximo al de la piedra a reparar
IM=aD+bV+cR+d .
Donde: a, b , e y d son coeficientes hallados tras una densa población de lecturas en las piedras calizas citadas, quedando finalmente establecido el polinomio en la forma s1guiente.
Así una piedra que sometida al estudio de Marc Mam1llan y alcanzara un tndice igual a 5 serta calificada como: "semfcompacta de grado entre 5 y 6
IM=(2 ,910 + V/ 5435 + 5 ,14/R )- 4,59 '
Las múltiples lecturas llevadas a cabo sobre una variedad no menos 1mportante de piedras calizas ensayadas, le permitió establece una tabla en la que estableció cinco tipos de piedras según su compacidad y dentro de cada tipo siete grados de dureza. Con ello logró que s1 -..::.
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PA TOLOGIA OE LA OBRA OE FÁBRICA
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lAS FABRICAS PHREAS V SU PA TOLOGIA
3.8.- PATOLOGIA DE LAS PIEDRAS DE CONSTRUCCION.
Hemos definido a la patología constructiva como fa c1enc1a de fa edtficactón que estudia los deseqUilibrios que pueden poner en peligro la de los elementos estabilidad constructivos y fa armonía func1onal del edtficto. Cada elemento constructivo debe contribUir al desempeño funcional del conjunto edificado y a la vez, sattsfacer fas exigenctas que de él se SOliCitan
La patogen1a como estudio de los agentes patógenos o factores de alteración que pueden perturbar a las piedras y a las edtficaciones construidas con este material, tendrá que considerar como variables fundamentales que intervienen en el deterioro de las mismas, las modificaciones o alteraciones ambientales que sufre el entorno en el que se encuentra el elemento constructivO, y a su vez, las caracteristtcas que definen al material a fin de poder diagnoshcar sobre las partes atacadas y su pos1ble reparación
Algunos textos han div1d1do el estud1o de las alteraciones en agentes patógenos internos (Intrínsecos al material) y agentes patógenos externos (ambientales) En nuestro trabaJO nos parece más correcto hablar de agentes patogenos y entender como tales a la acc1ón exterior noc1va. ya que toda alterac1ón (Incluyendo algunos factores biológicos) está provocada por el entorno amb1ental, 1ncluso el cambio de las característtcas internas de las p1edras son consecuencia de las cond1c1ones externas. La estructura petrea con cierta edad respecto a su extracción de cantera, colocada en un amb1ente que posea unas caracterlsticas de prestón, humedad y temperatura constantes, mantiene su compOSICión qufmtca y por tanto sus propiedades casi Inalterables Por el contrano s1 las condiciones ambtentales sufren alteraciones bruscas y pertódicas o se introducen en ellas factores nuevos y distmtos a los que se tuv1eron como normales en el momento en que se conceb1ó el proyecto. las propiedades de los matenales pétreos pueden sufnr una profunda y acelerada alteractón Muchos de nuestros edific1os construtdos con gramto han sufrido en un corto período de tiempo. COincidente con el fuerte desarrollo industrial y el exagerado tncremento de vehículos de transporte, más dano que los experimentados en decenas de años.
3.9.- INDICADORES DE ALTERACIÓN O DAÑOS QUE PUEDEN OBSERVARSE EN LAS PIEDRAS DE CONSTRUCCIÓN.
Las alteraciones o síntomas que pueden mostrar las piedras en los monumentos, pueden clasificarse en la forma SigUiente.
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LAS FA!lRICAS PETREAS V SU PA TOI.OGIA
anterior pero la capa es muy delgada, Ampollas levantamiento puntual a modo de burbujas estalladas • Alveolización: conjunto de oquedades. onginadas por recnstahzac1ón de sales internas, en áreas fuertemente aireada, próximas a la superfic1e y en cabeza de capilares, generando la debilitación de la piel frente la erosión Estos cráteres de poca profundidad 1n1cialmente, muy un1dos y abundantes en áreas determinadas, presentan un paisaje lunar de alvéolos, por lo que tamb1én se le denomina erosión alveolar,
lnJicaúor<''
Úc!
altaurióu.
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• Modificación cromática. Cambios de color, manchas, oscurecimientos, presencia de óxidos, verdinas, etc •Concreciones: (acumulac16n de part1culas para formar costras), entendiendo por costras o ennegrec1m1entos a una capa más o menos dura, de espesor vanable que a partir de la transformación del propio matenal , genera, por sulfatación atmosfénca, de origen urbano, un producto blanquec1no denominado sulfin. •Suciedad Depósito de polvo y partículas carbonosas que se adh1eren a las partes abngadas de la piedra • Disyunciones y excoriaciones: Conjunto de deteneros por levantamiento de la piel o pátina, y que pueden clasificarse en Exfoliaciones pérdida de la piel en delgadas lám1nas a modo de hOJaS de cebolla; Descamaciones cuando el levantamiento toma esta forma, Placas cuando el levantamiento ocurre en unas áreas bien definidas, con un grueso de capa claro y más o menos homogéneo; Película cuando el levantamiento es tan limpio como el
luúicatlore.l tle alteración. Disyum:iones o levantamientos.
+Arenización: d1sgregac1ón del material generando polvo o arena finls1ma +Fisuración. • Fracturación y fragmentación: fisuración múltiple y entrecruzada • Presencia de microorganismos· vegetación parasitaria, musgos. algas y Hquenes
PATOlOGIA DE LA OBRA Of FABRIC"
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lAS FABRICAS p¡;TREAS '(SU PATOlOGIA
/núicaúor l!s tll! a/l(•m ción. Rotura.\
3.10.· FACTORES DE ALTERACIÓN O CAUSAS DE LOS DETERIOROS DE LA PIEDRA.
Los factores de alterac1ón se pueden div1dir en: "Agentes patógenos externos" , en los que inclUiremos los factores que 1nterv1enen en los ataques del entorno agres1vo y contam1nante y los "Agentes patógenos internos·· productos o sales inestables del matenal Por su ongen y fenomenología. los factores de alteración pueden clasificarse en· • Físico-mecánicos • Ambientales naturales: Acción térmica, acción del agua, acción del viento, etc. +Ambientales de carácter químico: propios de la contaminación atmosférica, etc .. • Biológicos: Microbiológicos y botánicos +Incompatibles: con Incompatibilidades entre los morteros. resinas y tratam1entos, e incluso con otras piedras. +Uso inadecuado
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+ Conservación ínapropiadas
y
restauraciones
Aunque al estud1ar en apartados postenores, las causas que colocan a las piedras de construcción en una s1tuación patológica, volvamos sobre todos y cada uno de tos factores que producen la alteración, queremos hacer h1ncap1é aqUI sobre la importancia del med1o amb1ente así como de la necesidad de conocer los datos básicos para el análiSIS del m1smo As!, podemos decir que el enemigo numero uno de la p1edra es el agua y que no existe tratamiento que pueda garantizarnos el mantenimiento constante del conten1do hidrico de la piedra, y que s1 ello se lograra stn contraindicaciones, podríamos hacer de la piedra el material eterno que siempre se dijo y que todos deseariamos. El agua, aún sin contaminar es agente destructor por su poder disolvente y elemento v1tal que favorece el desarrollo de c1entos de m1croorgan1smos Contaminada por los ácidos ong1n~ múltiples reacc1ones quím1cas de acc1ór destructora en los materiales de construcción y, desde luego, de la p1edra
PA TOLOGtA OE LA OBRA OE FABRICA
l AS FABRICAS PHREAS V SU f'ATOLOGIA
consiguiente destruCCión y d1sgregac1ón de la mtsma Después de un dia caluroso, puede aparecer de inmediato una precipitación lluv1osa que produce un enfnamiento brusco y superficial con las consecuencias que estudiaremos al tratar de la temperatura El agua, como humedad ascendente, actúa como vehlculo, arrastrando las sales solubles del suelo, que más tarde recnstalizan en la superficie del muro y, en oiedras muv oorosas. en ountos del
luúictltiOrl',\ tle altl'radtJu.
Le1,anramit•nto de placas.
3.1 0.1.- Acción deteriorante del agua como fenómeno físico. Si bien hemos calificado al agua como el primer enemigo de la piedra. no corresponde aquí la ¡ustificac1ón de este razonable calificativo, pues como veremos al tratar los fenómenos químicos y biológicos, será entonces donde mostrará su acción más da~lna y demoledora. El agua, azotada por el viento, contribuye a la erosión y a la corrosión alveolar de la superficie de la piedra, en la que previamente y por acción qufmica ha originado una acción disgregadora. Esta. se inicia por la recnstahzación de sales que establece el estallido de las cabezas de los capilares del material que. ahora, el viento termina erosionando. En las latitudes donde la temperatura ba¡a considerablemente. el agua que ha s1do absorbida por la p1edra. pasa al estado sólido por heladicidad e introduce un incremento de volumen que se puede estimar del orden del 9%, esto ocasiona unas presiones de estall1do en la estructura interna de la piedra, con la
lndicadorel de alteración. E.\foliacióu.
interior de la m1sma, próximos a la superficie. Este fenómeno de cnstalizacíón internas de sales tnestable toma el nombre de cnptotlorescencia o subflorescencia, e igualmente ocastona la destrucción de la piedra, la de los morteros de agarre o lecho de la fábrica y la de los revestimientos. En estos casos de humedad ascendente, las ptedras situadas a una determ1nada altura, del pie del muro, co1nc1dente con la del nivel máximo de ascensión capilar sufren particular deterioro. Las sales arrastradas en cabeza de los captlares adquteren una gran concentración y
PA TOLOGIA DE lA OBRA OC
r ABRICA
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LAS FABRICAS PillEAS Y SU PATOIOGIA
se ha hecho otra cosa que trasladar la superficie de ventilación a cotas más altas, Incrementando la altura capilar Por ello. sólo podremos luchar contra la ascensión capilar por medio de creación de barreras horizontales estancas o aumentando la capacidad de evaporación de los paramentos. como veremos en capítulos posteriores En edifiCIOS muy viejos es posible que encontremos manchas blanquec1nas o amarillentas, que puede hacernos pensar que el muro esta ocupado por una
Oquedade} "" una la piedra cali:u.
precipitan o recnstalizan con enorme facilidad. Estas sales producto de la humedad ascendente. transportadas desde el suelo son sales alcalinas, ácidos, amoniaco, compuestos orgánicos, restos Industriales y vegetales, y arruinan a los elementos del muro. La altura a que la humedad ascendente puede llegar es vanada y responde a un equilibrio de fuerzas y situaciones en las que las vanables principales son: viscosidad y tens1ón superficial del agua, estructura capilar del muro y capacidad de evaporación de los revestimientos. La altura capilar es consecuencia del equilibno o régimen de flujo que es capaz de establecer el muro, fijando, para ello, el valor de la superficie de evaporación necesana. De manera que cuando se han tratado de ocultar estos paramentos húmedos por med1o de revestimientos hidrófugos o de permeabilidad nula, no
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Co rro,ión alt·eolar..•1\pl!cto xiloja~o.
humedad ascendente de gran altura capilar, encontrándonos ante un muro relativamente seco. Este fenómeno cuyas manchas suelen deberse a humedades ascendentes accidentales viejas u ocasionales del pasado y que son difíciles de eliminar, es conocido como "efloriscidad". Sólo el intenso lavado del muro después de retirar los morteros de revestimiento y de buena parte de las juntas, podría eliminarlas Aún son más difíciles, y puede dec1rse que cas1 Imposible de eliminar totalmente. si estas sales son nitratos La atmósfera manna o prox1mdad del mar es otro de los factores perjudiCiales
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
El polvo es otro de los factores ambientales que contnbuye a la destrucción de los matenales pétreos Las cormsas y relieves retienen agua y polvo favoreciendo la humedad Este polvo acumulado, contam1na al agua a part1r del C0 2 y del S01 , los cuales son mudables y solubles. fácilmente otorgándole propiedades de acido fuerte El ozono. el óxido de mtrógeno y otros compuestos orgánicos part1c1pan de esta degradación de las p1edras. igualmente, transportados o veh1culados por el agua Rt•t ri,rull:aciou Út' 1ah•\. Cripmflart'\CI!IIC'ill\ o \Ubjlorew:t'IICÍI/\.
práct1camente para todos los materiales de construcción, y en espec1al para el acero y la piedra Recordemos que muchas veces van ¡untos. que las gmpas metálicas han servido de unión de las p1edras y que, oxidadas. a han reventado Igualmente, cons1deremos que los mármoles suelen teñirse. con frecuencia, de sus óx1dos férricos. Las piedras en general, y fundamentalmente las aremscas arc111osas, por la acc1ón de sus constituyentes coloidales. sufren un entumecimiento o aumento de volumen al ser humedecidas. Al desaparecer la causa de la humedad, estas t1enden a su volumen 1n1cial, perdiendo d1cha agua a una velocidad que es func1ón de la presión a que se encuentren cargadas y de la temperatura En este proceso disuelven sales y compuestos de la p1edra. de manera que estas a1terac1ones de humedad introducen modificaciones estructurales en el matenal, no sólo por las deformaciones que lleva cons1go el cambio de volumen sino también por la acc1ón disolvente del agua La piedra así maltratada, es fácilmente erosionable
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3.10.2.- La acción térmica fenómeno físico deteriorante.
como
Dentro de los fenómenos fís1cos, la acción térmica es la sigwente variable en 1mportanc1a, en su efecto perJudiCial hac1a la p1edra de construcción. Debemos dec1r que sólo tiene efecto noc1vo d1recto en los climas extremos. las verdaderas alteraciones se producen por los cambios u oscilaciones térmicas (salto térmico} bruscas, ya que en
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LAS FÁBRICAS P~TREAS Y SU PATOlOGIA
general, las predras trenen gran inercia térmrca o bajo coeficrente de transmisión . Este hecho que en princ1pio puede parecernos beneficioso, no lo es tanto en las reg1ones donde el sol se manifiesta abrertamente, calentando los relieves y superficre exterior. cuyas dilataciones no pueden ser segurdas por las partes entregadas La temperatura es. en este sentrdo, gradiencral. pudiendo ser la dilatación unrtaria en la superficie externa del orden de 2'5x1 o-s y en la rnterior del orden de 1o-s El fenómeno se agrava en
Fracturació11 del plano mura/ y Rotura de comisas por acción térmico.
Asi es facil comprender, que las contrnuas rnversrones en el grad1ente de deformacrón por drlatación térm1ca tiendan a fisurar o mrcrofisurar al elemento. en los planos en los que los salientes emergen. con fisuras paralelas a los paramentos.
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Comportamiemo de comisa~ y arquivolta~ frente n los saltos térmicos.
los lugares en que los días son calurosos y las noches frias. En nuestras latitudes son muchas las zonas en que el salto térmico día/noche alcanza el valor de los 60°C, 6 70°C. En las primeras horas de la manana o medrodia, los relieves han podido calentarse suficientemente, en tanto que la parte rnterior del sillar puede estar comenzando a calentarse. Durante el anochecer la cara exterior del muro se enfría con cierta rapidez. en tanto que la parte Interna lo hace muy lentamente.
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Esta accrón destructiva se agrava en las cornisas y elementos saledrzos lineales. con poca masa y gran superficie exterror de calentamiento, en las que las dilataciones pueden estar coartadas por los elementos vecinos que también han sufrido el mismo fenómeno, lo cual puede hacer saltar las aristas en contacto. Por ello es frecuente que las cornrsas y crntas pétreas presenten sus extremos redondeados Las fisuras a que nos hemos referido, constituyen una puerta fácil a la penetración del agua y facilitan la disgregación y caída de trozos de cornisas, mostrando, la superficie de rotura, una estructura fácilmente erosionable. Sin entrar demasiado en el tema para no alargarnos excesivamente en estos puntos. hemos de señalar que las altas temperaturas que se desarrollan en un incendio. en torno a los 1000°C, acarrea.,
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1AS FÁBRICAS PI:TREAS V SU PAfOLOGI,l
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El fe!lómeno químit'tl Ci)lltO fllt!CUIIÍ.W r(l
de
altaadón.
fenómenos nocivos irreversibles en las piedras. El agua contenicia se transforma en presión de vapor con capacidad de produc1r estallidos. Digamos, como indicativo, que el cuarzo por encima de los 550°C sufre una recrlstalización que produce su propia destrucción. Bajo las temperaturas que suelen alcanzarse en un incendiO, hasta las rocas más estables a este fenómeno (microgránudas) son sensibles y alterables Otros fenómenos que tampoco deben escapar al estudio de este apartado, son el hecho de que, generalmente, la temperatura acelera la velocidad de las reacciones químicas o que los mármoles se alabean facilmente de forma Irreversible, por acc1ón del calor y del entumecimiento y, por otras razones. se oxidan y fisuran externas e internamente. La helada, como hemos visto al tratar el punto anterior. hace que el agua al solidificarse en forma de hielo, aumente de volumen y actúe como cuña en el interior de las piedras Lógicamente las
piedras que son más vulnerables a este fenómeno, son las piedras más porosas
3.10.3.· Acción deteriorante del agua como fenómeno qulmico. La mayoría de las reacciones químicas de destrucción de la estructura pétrea se inician, generan o aceleran por la presencia del agua. La humedad de obra o de cantera no es, en si, peligrosa No obstante en obras de restauración, es necesario v1g1lar los otros componentes que pueden introducir los morteros. La humedad , hasta un 2,5 % en peso, según el tipo de piedra, es equivalente é:l la humedad de cantera. y mantiene a la piedra tersa y viva, lo cual es beneficioso. La forma noc1va del agua son la 11uv1a y la procedente del subsuelo. La primera. se hace verdaderamente dañina junto a la niebla en zonas Industriales, donde puede introducir en la piedra CO, 0 2 , C02 , S03 , SH 2 , N02 , entre otros
PATOl OGIA OE' LA OBRA DE F ÁBt:ltCI\
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compuestos de destrucctón. Estos compuestos contaminantes procedentes de las áreas cttadas. pueden desplazarse hacta otros lugares por la acctón del vtento o la lluvta; vehtculados por el agua penetran en la piedra, donde disuelven las sales solubles, carbonatos. sulfatos. silicatos. etc y, cuando el agua vuelve a la superficie por equilibno en su contentdo hldnco, deja libre por evaporacion. yesos y demás sales que, al cnstalízar en la superficie o próxima a ella pueden producir la exfoliación de la piedra. Los compuestos clorados, los sulfurosos y los carbónicos existentes en
causar, stno que tambtén atenderemos a la mejor forma de comprender su patologla y haremos uso de las formulaciones quimtcas a titulo de referencia que pueda ayudarnos a un mejor conocimiento del efecto destructor La sulfatación de la ptedra caliza es originada cuando el sulfuro de hidrógeno (SH 2 ) en contacto con la atmósfera se oxtda prodUCiendo so2 El agua que accede a la caltza reacctona con este óxido produciéndose entonces el áctdo sulfuroso (S03 H2). La reacción de este ácido con el carbonato cálcico (C0 3Ca) origina el sulfito cálcico (S03Ca). El sulfito se ox1da fácilmen te transformandose en sulfato cálcico (S0 4Ca) que en presenc1a de agua se hidrata y se torna en yeso. El yeso, como todos sabemos, en functón de la humedad y de la temperatura, padece fuertes tncrementos en su volumen. que por prestón destruye la estructura de la roca A su vez es arrastrado por el bal;:mr:P. hinrológ1co del muro hacía la cara externa donde cristaliza, destruyendo la superficte y produciendo las típicas eflorescenctas.
Ero\ion y can ceri:ación di! una caliza.
el aire de una atmósfera industrial o urbana, ablandan a las rocas, aumentan su volumen por entumecimiento e introduciendo tensiones que arruinan la estructura interna, al modificar la constante de solubilidad del material. 3.10.4. - El fenómeno químico de la " sulfatación de la piedra caliza".
Con este punto 1nic1amos el estudio de los fenómenos químicos. Los ordenaremos. no sólo en función de la importancta de los daños que puedan 80
El ciclo una vez íntctado. es realmente fácil que se complete. pues en muchas de las reacctones, además del compuesto princtpal que hemos señalado. se produce agua y anhídndo carbónico. La sulfatación puede entenderse como la CORROSION DE LAS PIEDRAS puesto que en este tipo de deterioro de la piedra, siempre estamos en un caso de corrosión concatenada. Por ello, este fenómeno suele calificarse. para enfatizarlo. como el CANCER DE LA PIEDRA, dada su gran veloctdad de corrosión y peligrOSidad El anhídndo
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AS fABRICAS P~TREAS V SU PATOLOGIA
carbón1co liberado de este ciclo puede comenzar otro fenómeno, el cual estudiamos seguidamente
3.10.5.- El fenómeno químico de la " solubilización de las calizas". El anhídrido carbónico {C0 2 ) de la atmósfera, a temperatura no exces1vamente alta, se disuelve fácilmente en el agua, comportándose como ác1do carbónico (C03 H2) . Como tal ácido puede reaccionar con el carbonato cálcico o calcita (C0 3Ca) produciendo carbonato ácido de calcio {bicarbonato cálc1co ), de conocida inestabilidad El b1carbonato cálcico (C0 3HhCa es una sal bastante soluble y causante en muchos casos de la rwna de la estructura pétrea, al originar la aparición de grandes presiones internas por la recrístalización del carbonato en el seno de los huecos capilares de menor volumen Este mecanismo detenorante es quizás el más espectacular y su efecto es conocido como METEORIZACION DE LAS CALIZAS ya que favorece la erosión , y posterior corros1ón alveolar. Un proceso analogo puede ocurnr en las dolomitas, aunque de manera más lenta. Se produce bicarbonato cálcicomagnésico con la m1sma acción nociva en estas piedras; sin embargo podemos dec1r que las dolomías son más resistentes a esta meteorización química que las calizas.
3.10.6.- El fenómeno químico de la 1 'alteración y destrucción del granito" . La estructura granítica se empobrece, deteriora e 1ncluso se arruina bajo el efecto de c1ertas reacciones que
1/l't'oli;.ación de 11 11 bawlto, lOmetido o 1111 ombiemt•f uerte de tráfico urbontl.
descomponen a los silicatos de los feldespatos y de la mica La fenomenologla quim1ca deteriorante de estas piedras es muy característica y bien conocida; sus formas o mecanismos, como puede verse, son"
3.10.6.1.- La "caolinízación de los feldespatos" del granito. Actuando conjuntamente el agua y el anhidndo carbónico (C0 2 ) descomponen químicamente los feldespatos y la mica por h1drólis1S y carbonatac1ón, originando carbonatos alcalinos. CAOLIN de los feldespatos y CLORITA de la mica Con las acciones c1tadas de hidrólisis y carbonatación la roca pierde gran parte de su cohes1ón. Unido a esto, las acciones mecánicas (presión, abras1ón y erosión) acabarán destruyendo. sin gran esfuerzo. la estructura pétrea inicialmente degradada por la caolinizac1ón.
PAlOLOGIA DE LA OBRA OE FABRIC!,
lAS FABRICAS P€TREAS V SU PATOLOGIA
lateritlcas (hidratos dobles con contenido en hierro) de color rojizas
alto
3.1 0.6.3.· Otras alteraciones en el granito La helada actuando en la forma que ya conocemos, es factor que contribuye a la degradación de estas p1edras. El cloruro sódico en disolución existente en toda atmósfera marina, tiene una acción altamente destructora Los ácidos fluorhidnco, clorhídrico y nitrico. atacan a las rocas mediante la formación de sales fácilmente solubles.
DI!.H'amación úl!l ¡.:ranitu
3.10.6.2.· La "solubilización de los feldespatos" del granito. Cuando sólo existe un bajo porcentaje de anhídrido carbónico en el agua (como sucede en los climas tórridos). a causa de la temperatura relativamente alta que reduce su solubilidad, se produce pnncipalmente una hidrólisis sin carbonatac1ón Sucede entonces el fenómeno denominado como "laterización". El agua, en general, altera fácilmente la estructura del granito tras haber logrado entrar en su núcleo por cap1landad y atacado a los feldespatos. En resumen, por la acción qufmica del agua. con o sin anhídrido disuelto, se pueden descomponer, naturalmente, los granitos y rocas análogas por un conjunto de fenómenos denominados como METEORIZACION DE LOS GRANITOS, dando origen a productos coloidales que más tarde cristalizan (arcillas) cuyo principal componente es el caolín, hidrosilicato de alúmina, y las denominadas ''lateritas" o tierras
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3.10.7.· Algunas consideraciones sobre los daños tipificados y su relación con la causa. Acabamos de estudiar algunos de los principales mecanismos de alteración y las causas que los generan y podemos dec1r que ese es el punto principal en la patologia de las piedras; los síntomas sólo pueden ponernos en guardia en el sentido de que ex1sten factores que están alterando al edificio. En el caso del estudio del deterioro de la piedra, la evidencia sólo es parcial No sucede aquí como en el caso de las lesiones en el hormigón y en la estructura de acero, que en muchos casos la pura observación visual nos permite emitir un juicio con alto porcentaje de acierto. Con relativa frecuencia nos encontramos sillares, procedentes de la misma cantera, muy manchados o erosionados. en tanto que otros, vecinos en el monumento. no se ven afectados y es que podemos ver la erosión, pero pensar que la causa principal es el azote del viento o del agua no es suficiente y en
PATOLOGIA DE LA OBRA OE FABRICA
LAS fABRICAS Pf:TREAS V SU PA101 OGIA
cualquier caso existe una degradación que puede deberse a una corrosión química El cáncer de la piedra por descamac1ón en placas, suele deberse a la existencia de calc10 que procede o llene su origen , en el fenómeno de sulfatación que hemos estudiado en el punto 3.1 0.4 y que se da por el transporte de agua a la superfic1e La exfoliación de la piedra por cnptoflorescenc1a puede ser produc1da por la razón expuesta en el punto 3.10.3, al estudiar los fenómenos químicos productdos por la acc1ón del agua
La oxidación y alabeos de los mármoles requiere el estudio y conocimiento del material, de su poros1dad. de su compos1c1ón quím1ca y, desde luego. de su comportam1ento térm1co El oscurecimiento y ennegrecimiento es producto de la reacc1ón por contacto de una eflorescencta en periodo de cristalización y el polvo atmosfénco tndustnal y del tráfico que se adh1ere a ese estado viscoso, dando como resultado el negro antractta oscuro.
La erosión puede encontrar una de sus razones en un estado previo de degradación superficial como el expuesto en el punto 3.10.5. dunde hemos estudiado los problemas de solubilidad y recristalizac1ón, o en las causas que se han descnto en el punto 3.1 o "agentes patógenos ex tenores", en relación con la acc1ón del viento, del agua y de la onentación El cambio de color en las piedras, las manchas y la eflorescencia requ1eren el conoc1miento de la estructura del material y del tipo de sal (vítrea o caliza) que produce la cnslalización. La fisuración de ongen mecamco también es fácil que se deba a que el agotamiento del material está producido por una alteración química en su estructura Interna. Las roturas de cormsas y elementos saledizos encuentran normalmente sus razones en los fenómenos térm1cos estudiados en el punto 3.10.2 y en lo considerado en el 3.15
Ruina tit'l ¡:mnit11.
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sobre las superfictes origtnariamente claras Estas manchas aparecen con mayor frecuencia en las partes bajas del edificio (debido al tráfico) y en las zona~ protegidas de las lluv1as. es decir. debaJo de corntsas y balcones De todo lo antenor es fáctl deduc1r que la actuactón prematura y sin un amplio conocimiento de la situación, puede ocasionarnos resultados catastróficos y que. en cualquier caso, se hace necesario un estudiO m1nuc1oso del
PATOLOGI.l OE ~A OBRA DE FABRICA
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LAS FÁI:!RICo\S PI:TREAS V Sll rAfOt OCIA
matenal, de las alteractones y de las cond1c1ones ambientales
3.11 .LA y AMBIENTAL DETERIORANTE.
CONTAMINACIÓN SU ACCIÓN
En los pnmeros anos de la década de los c1ncuenta se produce, de forma rad1cal. las mtgractones de las áreas rurales. ong1nando y acentuando las grandes concentraciones urbanas en torno a los focos tndustnales y
contaminado contiene como elementos pnnctpales y proporciones las magnitudes s1gu1entes AIRE NO CONTAMINADO. Nttrógeno ( N~) 78.09% 20,94% Oxigeno (0 2 ) % acumulado 99,0 3% Argón (Ar) 0,93% % acumulado 99,96% D1óxtdo de carbono (COJ 0,032% 01o acumulado 99,992% Metano (CH 4 ) 0,00015% Suma de otros 0,00785% %acumulado 100% La Introducción de los óxtdos del carbono, azufre y n1trógeno. ast como la presencta de aerosoles. vtenen a modificar la compostctón porcentual de los mismos.
La u¡·cilm <'tllllamii/DIIft tft•ltrájico urbana <'11 1111 umbie11U frtllllt'dtl J' w m brio aa/era la ru i1111 ,¡,,las piedr11,, i11dtno la del gra11 itn.
admtntstrativos, creando la necesidad de desplazamientos largos y masivos, y un denodado consumo energét1co En Inglaterra, país hac1a el cual siempre hemos de volver los ojos en temas de Urbanismo y Medto Ambiente, hubo que plantearse, ya en los com1enzos de 1600, la creactón de ordenanzas que controlasen la cal1dad de los carbones usados en la combustión industrial. Podemos admitir, s1n pérdida de rigor por considerar sólo un pequeño número de sus componentes, que un ai re no
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Durante el año setenta y por concepto de transporte, se estimó que Estados Unidos había lanzado a la atmósfera 112 millones de toneladas de monóxtdo de carbono (CO) y a modo de indtce. ya puede estimarse como que no concentrac1ón por áreas. sabemos que los océanos ltberan, de este monóxido, proporciones supenores a dtez veces más que las canttdades que producen las fuentes de combusttón antropogéntcas En el med1o urbano. el transporte (tubos de escape) y la calefacción domestica (chimeneas) por la combustión de los derivados del petróleo y carbones. constituyen las fuentes pnnc1pales de contamtnac1ón atmosférica. Los quemadores 'industnales y la acción de los océanos definirán las llamadas atmósfera industrial y manna respectivamen te. Así podremos distinguir los ambientes por su atmósfera rural, urbana, industrial y marina
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lAS r ASRICAS PETREAS V SU PA IOlOGIA
Ern1ióu y ureni:acitiu. Pit•t!ra ca/ha
Como contaminantes principales podemos considerar, en este orden: Monóxido de carbono (CO). dtóxtdo de azufre (SO~). dióxido de carbono (C0 2), los óx1dos del n1trógeno (NO y N02 ), los cuales junto con el ozono y el metano, pueden tomarse como i ndicadores del grado de c ontaminación. As1mismo, los aerosoles, partículas sólidas o liquidas como el polvo, el hollín y la niebla frecuente, tendrán participación activa en el deterioro de nuestros edific1os y monumentos. Los gases anteriormente citados, ascienden hasta las capas altas de la atmósfera, donde reaccionan dando compuestos de pesos especif1cos más altos al del aire Más tarde, descienden disueltos en el agua de lluvia. en forma de ácidos que se depositan en las plantas y en los edificios, produciendo diversas acciones detenorantes en las piedras. El anhídrido sulfuroso es prop1o de las grandes c1udades. El v1ento, la lluvia, la orientación y el soleam1ento, pueden tener efectos beneficiosos pero todo esto sucede en contadas ocasiones y desde luego lo importante es conocer y ponderar sus magnitudes. Para poder conocer los verdaderos efectos del amb1ente atmosférico es necesano la
realización de un estudio pormenorizado en el que han de considerarse los aspectos que a cont1nuac1ón exponemos en relación a la climatología, a la calidad de la atmósfera y a la contaminación biológica.
3.11 .1.- Climatología A1) Temperaturas Media anual, media máx1ma, med1a mintma Máx1ma absoluta (día/mes/año) en una exploración de 5 años Mintma absoluta (día/mes/año) en una explorac1ón de 5 años. Días de helada al año. A2) Humedad relativa. Media (mensual y anual). Absoluta máx1ma {dla/mes/año). Absoluta mínima (día/mes/año) A3) Niebla Máxima (hora/día) Días de niebla/año. A4) Rocío Concentración en % (horas del día). AS) Precipitaciones Media anual. media Invernal, media est1val. {desde el solsticio de verano hasta el eqUtnoccto de otoño). prec1p1tac1ón máxima absoluta (dla/mes/año) en una exploración de 5 años. (Días de lluv1a en el año).
PATOlOGIA DE LA OBRA DE fABRICA
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lAS FABRICAS PE.lREAS V SU PA TOLOGIA
A6) Vientos. Magnitud y direcc1ones dom1nantes, coincidencias con las llUVIaS
3.11.2.- La calidad de la atmósfera 81) Asentam1ento de industrias e 1nstalac1ones perturbadoras. Tipos de industrias y SIStemas de control de sus humos y vertidos. Gases contaminantes y magnitudes, eficacia de los filtrajes. 82) Tráfico ligero y pesado. Magnitudes y proporciones. 83) Lugar y magnitud de los vertederos o quemadores de basuras. 84) Pureza del aire y elementos contaminantes locales (contenido de co. C02 , so, S02 • N02 y otros compuestos de los que hemos citado en párrafos anteriores) 85) lndice de crec1m1ento local de los agentes contaminantes.
Todos estos datos nos ayudarán al establec1rn1ento del cl1ma y a definirlo como seco, húmedo, frío. lluvioso. templado, rural, urbano. de entorno 1ndustnal. de amb1ente manno, etc.
3.12.- CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA.
Atendemos con este enunciado a los organismos vivos, microorganismos o bacterias, organismos superiores o plantas y a los animales (insectos y aves) y sus residuos y excrementos, que de forma directa o tras ocasionar un proceso químico. acarrean la destrucción de la piedra, en nuestro caso. y de los revestimientos en general. Se estiman en millones las bactenas que habJtan en algunos gramos o porción pequeña de cas1 todas las rocas. Unas
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l.evantumít:ntn tJ,• pi11CII\ )' \1/Jfatul'Ítlll.
Pit>tlra ca/hu
son peligrosas y otras no modifican en absoluto la estructura pétrea Entre las que podemos considerar patógenas existen las que no precisan la luz para su acción; de ellas las hay que atacan al hierro. extrayéndolo de los oliv1nos o rocas que lo poseen (ferrobacilos) Otras requieren nitrógeno como fuente de v1da (nitrificantes) o nutnrse de reduc1dos del azufre {thiobacilos) Las mas abundantes o frecuentes son las que prec1san del carbono. el cual retuan tl~l anhidndo carbón1co (C02 ). Muchas de estas bacterias part1cipan activamente en las reacc1ones y aceleran la corros1ón de la piedra (expuesto en el punto 3.10 .4) transformando los sulfuros en sulfatos, ya que tienen acción oxidante. Aunque algunas especies vegetales y líquenes parece que no dañan considerablemente a las piedras, entre las plantas, existe una gran varredad de ellas que se aferrán a los muros (hongos, trepadoras y arbustos) como la higuera y la hiedra. que perturban reteniendo humedad o Introduciendo sus raíces entre los sillares que engordan 't nrtu<'ln como cuñas de pres1ón en su Jnteno, En relación con los an1rr.ales, señalaremos que las aves que andan en
PATOLOGIA CE LAOBAA DE r.ABRICA
LAS FABRICAS PETREAS Y SU PATOLOGIA
acción degradante. Los 1ncend1os causan daños 1rrevers1bles Entre todas las expuestas, qUizas no haya ninguna forma de actuación tan grave como la no actuación de un gob1erno por conservar su patrimonio o las actuaciones equivocadas o desafortunadas de unos restauradores que desprec1an la h1storia e 1gnoran la construcc1ón como c1encia.
J.a~
palomas co11tribuye11 juerteme11te uf
tleteriuro de la piedra.
nuestros edificios y fundamentalmente las palomas que alegran nuestros monumentos. están depositando fuertes cargas de azufre y organ1smos en descomposición (amoniacos). en corn1sas. nichos, arquivoltas y hombros de las estatuas. que vehiculados por el agua, son introducidos y depositados en el interior y en la superficie, destruyendo la estructura interna de las rocas y del bronce.
3.13.- El FACTOR ALTERACIÓN
HUMANO
DE
No vamos a hacer más que una llamada a la conciencia de las formas en que el hombre puede estar dañando de una manera consciente o inconsciente a nuestro patrimonio. Las consecuencias destructoras de sus actuaciones se deducirán sin necesidad de ser expuestas aquf. Las formas de alteración van desde el terrorismo a las pintadas y los arañados por escritura de nombres de parejas que visitan los monumentos y que de forma irresponsable alteran la superficie abriendo una puerta para la
La l'l!getucióll deteriora al mortero e impo11e movimie11tos e11 las fáhricas.
3.14.- FACTORES MECÁNICO DEL DETERIORO DE LA FÁBRICA PÉTREA
No podemos de¡ar de enumerar la acción mecánica entre los fenómenos tísicos. pero d1gamos que calculado el elemento bajo las hipótesis y solicitaciones correctas. el agotamiento del material pétreo no es presumible, dado que la respuesta mecánica de la piedra, en su fábrica, está muy por encima de las solicitaciones. En cualquier caso, la mayor carga es la del peso prop1o de sus muros. No obstante, es obvio que existen casos que. con independencia de los fenómenos químicos que hasta aquí hemos estudiados, pueden responder a
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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L"S FABRICAS PI:TREAS Y SU PATOLOGIA
l tt¡lll'/11!.\ r ul¡.:a.' acampa1ian a la Jllt•dra e11 1!11tam o1 htímeúos y 'om brías..
problemas de agotamientos del material y a defectos en su estructura interna. Aquí vamos a exponer algunos casos hp1ficados y frecuentes, s1n entrar en mayores deducciones teórrcas. que serán ob¡eto de ello en el capitulo ded1cado a la patología de las fabrrcas en general Estos fallos tiprficados pueden deberse a las s1gu1entes razones
Los actos l•o mlálicos e irresponsables tiene a /o , 11tomu11ento.\ como objetil!o.\ de .w s man ifestacione\
estratificacrón del materral en relacrón con las cargas o esfuerzos. entendiendo como 1deal que ambas d1recc1ones, acción de las cargas y planos de estrahficacrón, sean perpendiculares • Caso de rotura dinteles pétreos resueltos monolíticamente o en ménsulas. • Cormsa con vuelo desmesurado
• Defectos del material. La presenc1a de una beta terrosa en un sillar no suele ocas1onar anomalías en su fábrica, pero sr esto ocurre en un elemento esbelto como es el caso de una pilastra o una columna de una arquería, pueden causar una ruina de imprevrs1ble consideración • Roturas mecamcas accidentales. Englobando srtuac1ones en que los elementos de cornisas y saledizos son rotos por los golpes humanos o por caída de piezas que estuvieron Situadas por enc1ma de él y que se desprendieron por acc1ón térmica, sísm1ca. vrento o cualqurer otra razón +Fallos del material por disposición inadecuada en su forma de trabajo • Forma de colocacrón de la 88
• Rotura de arcos • El agotamrento en clave hace saltar al
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PATOLOGIA. OE LA OBRA OE F ~BRICA
Fallo¡¡ e11 el material.
LAS FABRICAS PETREAS V SU PATOI OCIA
fábrica Con todo ello, son vict1mas lógicas de los deslizamientos y movimientos del suelo Como consecuencta del agua en el subsuelo. el fenómeno capilar eJerce una acctón destructora en la p1edra y en las partes bajas de los edtfictos Aunque el problema será tratado en el capitulo que dedtcamos a la patología de las fábncas en general, podemos observar aquí como en las ptedras sedtmentarias de alta porostdad se produce una corrostón estratificada y, en todos los casos. la aparición de sales eflorescentes Lo.~ .-mpujl'.\ introducidos L'll la cubierta ptll!dl' aflojar aren~ y bóvedas.
• El agotam1ento en riñones hace saltar al arco en su clave. • Problemas de la cubierta. Por ruina en los tirantes de los armazones o de las art1culac1ones y untones de las artesas y pabellones. pueden introducirse desplomes en los muros, desperezos de los arcos y deformaciones en las directrices de las bóvedas •Fallos en la cimentación. La modificación de las características del suelo o las deficiencias del mismo, se mantfiestan por medio de descensos o astentos diferenciales, giros de la cimentactón o deslizamientos. Un problema singular y frecuente es la rotura de los ábsides. Como consecuencia del aprovechamiento de las zonas llanas para la plaza y la fachada frontal de las iglesias, los absides quedan emplazados donde comienzan los declives de las laderas. Por otro lado. estos quedan poco trabados a los muros de las naves y menos aún a la continuidad de la cubterta, pues sólo una pequeña entrega de sus pares radiales, penetran en la
Sale.s
ejlore~ce/111!.\
procede/lit' del wh111elo.
extraídas del suelo y de las proptas piedras. • Fallos de las fábricas como consecuencia de los morteros. Por último, con el fin de no alargar más este punto. que como hemos dicho quedara ampliado en el capítulo VI "estudio general de la patología de las fábricas", digamos aqul que el empobrecimiento mecanice de las fabrtcas suele deberse al envejecimiento de sus morteros que, tras los cambios hidrológicos, empapado en periodos de lluvta y resecado en los de estíos. hacen que se queden en un
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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LAS FABRICAS PETREAS V SU PATOlOGIA
avanzado estado de disgregación. La ret1rada del mortero viejo de las juntas, hasta una profundidad de 3 6 4 cm., en función del espesor del muro, y la reposición superflc¡al o relleno de estas y juntas, con morteros nuevos adecuados, repone en la fábnca una capacidad mecánica excelente. Composición de los morteros de reposición Exposlc.l piedra
Moderada Normal El
Blanda
Media
Dura
0:1:3 0:1:3 1:1:5
1:1;6 1:1:5 2:1 7
2:1:8 2:1:7 2:1:6
Cemento:Cai:Arena Por otro lado, el uso de morteros de junta exces1vamente fuerte y estanco, hace que todo el vapor de agua que difunda el muro hacia el exterior, tenga que eliminarse por la piedra de las sillerías y mamposterías, favoreciendo así, el deterioro de las mismas. Por lo cual, en las reposiciones de morteros de juntas
Forma arquitrabada de dintel partido. Rotura meL·ánica.
siempre han de utilizarse morteros no excesivamente fuertes, dotados de algo de cal y, s1empre usando arena gruesa, con ausencia de finos, para favorecer la difus1ón del vapor que libere la fábrica. Los retundidos fuertes han arruinado las fábricas pétreas de forma irreversible
nesmembrncid11 del ábside por problen1as
en el ~uelo de la cimentación.
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Como hemos repet1do siempre que hemos tratado el problema de la patología, nunca detrás de una les1ón existe una causa ünica que la produce, sino que existe una serie de mot1vos o situaciones que actüan simultáneamente en la degradación o deterioro. Sólo en los casos en que la rotura o fisura es producida por la acción mecánica, ésta se suele mostrar como causa pnnc1pal aunque no pnmera En el caso de la piedra hemos de 1nvest1rnos de estudioso e investigador, para conocer y cauto para actuar
PI\10LOGII\ OF LA OBRA OE F'ÁBRICA
LAS FÁBRICAS PETREAS Y SU PATOLOGIA
.. La upO>i
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mortero de j tmtas, tras la retirada de./1•iejo mortero dota a la fábricas de u11a gran respuesta mecá11ica.
Ti!mplo di! Dí!hod. Madrid.
3.15.· LA LIMPIEZA DE LAS PIEDRAS DE CONSTRUCCIÓN .
Ya hemos visto la necesidad de caracterizar la piedra, así como la de determ1nar sus propiedades fisicomecánicas y qulmicas. y conocer los fenómenos ocurridos en su estructura más o menos profunda, sales solubles y materiales resultantes de los ataques de agresión. De una caliza de las Terrazas de Hatseput (Egipto) a una roca de Kent (Inglaterra), pasando por nuestra piedra de Tarifa (Cádiz), encontramos densidades, resistencias y colorldo que poco tienen en común. Sólo un amplio contenido en carbonato cálcico, su estructura sedimentaria, que en ocasiones se encuentra más o menos metamorfoseada, nos permite agruparlas en calizas. Por ello y porque la instrumentación de identificación y
ensayos es cada vez mas sofisticada y
más extrañas al constructor, es por lo que advertimos al técn1co en estas tareas, que debe 1nic1arse en el conocimiento de estos temas y apoyarse en la petrologia experimental Para este tema de caractenzación, recomendamos la consulta de la normativa francesa NF-B-1 0.503/4/5/6 Un claro e¡emplo del desconocimiento del comportamiento de las piedras en relación con su entorno ambiental es. por tenerlo muy a mano y conocido. el traslado del Templo de Debod .de Egipto a Madrid . Se trata de una piedra samita cuarzosa de baja cementación, que en el clima desértico, de mínimas lluvias y de temperatura constantes. tiene un comportamiento cas1 eterno, pero que en nuestras latitudes es incapaz de soportar los bruscos cambios climáticos. Todo ello sin tener en cuenta el factor contaminación que también ¡uega un papel importante
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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lAS FABRICAS P8"REAS V SU PATOLOGI"-
-Elección y selecctón del método. -Trabajos prev1os. -Limpieza por lavado. -Limpieza neumática por abrasivos -Limpieza mecánica. -Limpieza quimtca. -Limpieza por láser -Limpieza por tortas de arctllas -Protección y mantenimtento de áreas limpias.
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1· Pl EDRA ~l 10/'IEAA u:x::A1..- r"E.eRPO EStloDO. t2- .:AL.IZA DEL II'ITE~IO/t-TOTAU.\EJ'HE. ~o~bA-
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La Catedral de Cadtz se construyó con la p1edra ost1onera del lugar y con el fin de embellecer o darle mayor d1gmdad a las ventanas de sus torres se recercaron las ¡ambas de dichos huecos con caliza "ptedra blanca" Esta ptedra, sufrtó desde muy pronto fuertes detenoros. en tanto que la ptedra ostiOnera se mantiene 1ntacta.
Se requiere un minuctoso estudio de cada uno de los detalles Buena parte de ellos habrán de ser tratados con absoluta independencia. El técnico se dará cuenta que la piedra utilizada, aún siendo de la misma cantera, puede presentar gran heterogeneidad; y que el grado de exposición, en virtud de su situación, ha sido dtstinto. En detalle está consecuencia, cada desigualmente atacado y podrán encontrarse zonas o puntos donde no ha habido ataque alguno y, por el contrario, áreas donde hay que reponer sillares completos. Por todo ello la decisión de l::t form::t de llmp•eza pasa por un elevado conocimiento de los distintos s1stemas y posibtlidades, no siendo valido definirse por el único método que se aplicó en la ttmp1eza de otro caso conocido.
3.15.2.- Elección del método
3.15.1.- Consideraciones generales en torno a la limpieza y protección de la piedra. Los trabajos de limpieza son fundamen talmente lentos y requieren la paciencta de una labor artesanal, el entendimiento de la lógica del método y la supervisión técn1ca adecuada. El estud1o que exponemos contempla las partes siguientes. 92
la belleza de un friso decorado o cualqUier pieza labrada en piedra. cobra su verdadera expresión plástíca en la manifestación de rel1eve creada por el contraste que nos ofrece el brillo de la parte iluminada. con la penumbra y el fondo que produce la sombra arrojada El hecho de que todo quede ennegrecido por el hollín y las costras. ocasiona la pérdida de percepción de
PATQlOGIA IX' lA OBRA OF FABR1CP
I.AS FABRICAS Pi!TREM Y SU PATOI OGIA
los detalles, y con ello la mayor parte de esta belleza. Como ya hemos expuesto en otras ocastones, muy pocas veces se podra JUStificar la limpteza por un problema de seguridad o durab1l1dad y siempre desde el punto de vista estét1co, pues el material que es necesario desprender para qUitar el manchado, tardaría ar'los en perderse. Es necesario pensar que el material de mancha puede alcanzar pocas decenas de micras y en el peor de los ataques. escasos milímetros. Sin embargo, debaJo de esta película aun encontraremos una buena capa de material sulfatado con incrustaciones de suc1edad más profundas y, o la eltminamos o la limpieza sólo durará hasta las primeras lluvias y en cualqUier caso dejaremos una capa fácilmente deteriorable. También es Importante reflex1onar sobre el hecho de que, al fin y al cabo, tampoco hemos eliminado la causa que generó la suciedad, que probablemente no es otra que la contamtnación atmosfénca. La elecc1ón del método es de primordial y será función, tmportancia pnncipalmente. del tipo de ptedra a limpiar. pues, las características de las costras, sales y manchas también lo serán. asi como del tipo de contaminación En general, la corteza de suciedad, vista al microscopio cnstalográfico, puede presentar capas de disttntas densidades, más altas según se apartan de la superficie externa Los inconvenientes y ventaJaS de cada método serán expuestos en el estud1o de cada uno de ellos. No extste un determinado método de limpieza para cada tipo de construcción
1 u helle:a de u11a pie:a labrada t'll ptedra, cabra su t•erdadera expresió11 plástico 1!11 el ca/llra.stc de la /u: y /a, \OIIIhras. J os métodos sólo pueden 1ndiv1dualizarse con el fin de establecer una clasificación y estudio como el presente, por ello tendremos que recurrir a distintos métodos, 1ncluso en pequeñas áreas.
En cualquier caso, ex1sten p1ezas o detalles muy frágiles y vulnerables. que pueden necesttar técmcas de protecc1ón prevtas a la limpieza y tras un cuidadoso lavado requieren retoques mediante pasta o lechada del propio material, mientras que en las grandes áreas planas, se podrá utilizar otro s1stema más agresivo El uso al que se destina la edificación y st puede, o no. 1nterrump1rse el funcionamiento de la misma en el periodo de limp1eza, puede en muchos casos, tener gran influencia en la elección del método La situación del edíficto, las formas de accesos e incluso los monumentos próximos. serán datos a tener presente.
PA TOLOCIA DE LA OllRA DE f AORICA
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lAS F" AB!'!ICAS Pi:TREAS V SU PATO(OGIA
éste ha de estar suficientemente probado, para ese material en concreto. En limpieza cualquier técnica debe ser usada correctamente o no usada.
3.15.3.- Trabajos y cuidados previos a la limpieza . Que duda cabe que. incluso antes de la elección del método, nuestro pnmer hacer estará obligado por una inspección ocular, analizando todos y cada uno de los detalles . Particular cuidado requenrán aquellos puntos en los que ya se observa una situación patológica avanzada y que presenten fisuras. desprendimientos o peligro de ello.
( ""frt•cuenc¡a, tlespues de eliminar las CIJ.\tras es posible que descubram/JS un materia/fuertemente deteri/Jrado, que tendremos que consolidar.
Toda abrasión, la cual arrastra parte de material sano, asi como toda saturación de humedad, deberla evitarse, por princrpio. No obstante, hay que, en gran número de ocasrones recurrir a ellas Estamos próximos a afirmar que la limpieza química es la limpieza del futuro. Ello será cuando la investigación establezca los limites de aplicación, el control de la agresivrdad y garantice su neutralízacrón postenor. Recientemente se ha limpiado quimrcamente la fachada princrpal del Museo de Historra Natural en Londres. con resultados que se han estimado como muy satisfactorios. Igualmente, el láser de haz de fotones está generando una enorme esperanza como método de limpieza de la piedra y sus resultados empiezan a manifestarse como bastante satisfactorios sobre todo por lo inocuo de sus contraindicaciones. En cualquier caso nuestro consejo srempre será que no se pueden correr rresgos mnecesanamente y que cuando nos definamos por uno u otro método, 94
P~TOlOGIA
En al¡:tiiWS ca.vos tendremos que reali:ar trabajos de consolidación como trabajos pre••ios.
Los trabajos previos impuestos por el método elegido serán expuestos en el punto correspondiente a cada uno de ellos. No obstante y con independencia del mismo. han de observarse las posibles fisuras, no siempre fáciles de
DE LA OBRA DE FABRICA
L.AS FÁBRICAS PETREAS V SU r:>AlOLOGIA
ver y que pueden estar ocultas por las propias costras o capas de suciedad. Dichas grietas han de observarse desde la parttcular perspectiva de que consttluyen puertas de penetración del polvo sulfatado que desprendemos de otros puntos próximos, agua de lavado o productos químicos que empleemos. Por todo ello, pueden precisar en ocasiones, un sellado preventivo. En ocasiones las costras son fáciles de desprender El análisis de las mismas siempre es recomendable y puede hablarnos a través del material resultante, de la propia piedra a limpiar, así como de la contaminación local. Debemos exíglf de los proptetanos todo el tiempo que un estudio serio requiera. por ello la conservación del Patrimonio debe quedar en manos de la administración local, ella tendrá el mejor contacto y mayor conocimiento del valor objehvo y subjetivo del objeto a tratar Ha de flexibilizar los tiempos y olvidarse de actuar bajo la presión de encaJar y justificar los presupuestos anuales y de tmponer premuras al técnico, bajo la conocida frase de <>. En muchos casos estaremos ante monumentos que han acumulado suciedad durante años y no debemos producir daños irreversibles por las razones que estamos denunciando. Antes de optar por un método u otro también han de tenerse en cuenta las molestias que éste puede generar en el entorno, polvo originado, agua de lavado a evacuar. ruidos producidos. ele. De ello también trataremos en sus apartados específicos. En ningún método de limpieza se ha de depositar plena confianza y nunca se
L 'are deL 'Etoile de
han de despreciar cuidados. El año 1966 se decidtó limpiar, mediante lavado. la caliza y los bronces del parisino L'arc de L'Etoile des ChampsEiysées. después de lanzar sobre él, casi 20 millones de litros de ayua a una presión de 100 bar, se terminó limpiando la piedra mediante choreado de arena calcárea pulverizada de Fonteneblau, consumiéndose en ello unas 6 Tn de este filler.
3.15.4.- Limpieza por lavado El agua lanzada a presión ejercerá su acctón disolvente, disociando partículas y arrastrando la suc1edad desprendida Podemos decir que valen para ello todas las aguas aceptadas en construcción, aguas cloradas o no, quedando excluida el agua de mar, que como sabemos, son utilizadas con determinados conglomerantes. El agua caliente, no en exceso, que tiene un mayor poder limpiador, especialmente cuando se trata de suciedades grasas. y el vapor, han sido utilizados en ocasiones, aunque han perdido vigencia en este campo, dado que el incremento de costos en equipo, no obtiene la
PATOLOGIA DE L.A OBRA OE FABRICA
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lAS FABRICAS PI:TREAS Y SU PATOLOGIA
suciedades no demasiado envejecidas, sobre todo auxiliado de un cepillado de cerdas blandas. No debe usarse nunca cepillo de púas de acero, y menos aún sobre un prehumedecido. Puede dec1rse que el lavado periódico es el mejor método para mantenimiento y, usándose con baja presión, puede tenerse como un prelimpiado para otros métodos. La acción constante durante años de absorción de la humedad ambiental por capilaridad de la piedra, introduce en poros y oquedades cargas Si 110 se han tomado los cuidados necesarios. el agua de/lavado puede llegar a las grapas y elementos metálicos del interior de los muros.
compensación económica suficiente al agua fria. El vapor frente acompañado de grandes presiones sigue siendo la mejor forma de limpieza de pavimentos pétreos, particularmente por su capacidad de ablandar el chicle y otros proi::luctos difíciles de desprender. Recordemos que las piedras son trabajadas a pie de cantera por razones de dureza. A medida que ellas pierden su agua de cantera. ganan en dureza y, siendo este fenómeno reversible. la piedra al humedecerse por la acción del lavado se ablanda y es necesario el control del agua de penetración bajo altas presiones, ya que pueden ocasionarse oquedades por dicha causa en las áreas más blandas o desigualmente cementadas. La presión ha de poder graduarse, no solo por apertura o cierre de la boquilla, sino también actuando sobre la velocidad de circulación en la manguera (variación del caudal). El lavado es el sistema tradicional de limpieza de la piedra caliza con 96
Limpieza por la••udo. Aguo a presión.
de alquitranado. La eliminación de la primera capa de suciedad. dejando una superficie limpia, puede mostrar una superficie punteada de color marrón rojiza procedente del citado alquitranado, que es desplazado hacia el exterior por la eliminación o salida de la propia agua tomada en el lavado. Ello, que puede no tener demasiada importancia en las piedras de colores ocres y de superficie irregular. puede, s1 no se ha tenido en cuenta. causar la desilusión del técnico en las piedras claras y regulares o lisas.
PATOLOGIA DE LA OBRA OE FABRICA
LAS FABRICAS PHRfAS Y SU PATOlOGIA
Los inconvenientes de este Sistema de limpieza son muchos, sobre todo cuando no se han tomado todas las medidas o precauciones necesarias. pues en cuanto que el estado de suciedad es considerable. como ocurre con frecuencia. se requieren grandes cantidades de agua azotando a la fachada con presiones tmportantes. En ningún momento de su vida, el edificio, se habrá visto bañado por dicha cantidad de agua y bajo presiones tan 1
La P.:úreru út• Gauúl. Barcelona.
La suciedad abundante y acumulada durante muchos años. no puede ser totalmente eliminada por una operación de lavado. sobre todo en los granitos y piedras endogenas. donde las costras son más vítreas, duras y con mayor poder de adherencia Quizás llegado a este punto debamos recordar que tampoco hay que empeñarse en eliminar todo rastro de suciedad. Lograrlo es de¡ar al edificio desnudo casi sin piel. dotado de una 1magen falsa y de taller de orfebrería y, desde luego, con un aspecto muy perecedero que dejará en evidencta la corta v1gencia de un trabajo laborioso. Tal vez las ventajas de este método radican en que es Silencioso, no comporta demastados riesgos para las piedras y en la propia limpieza del sistema aplicado. Toda limpieza por lavado ha de comenzarse por las zonas más altas de la edificación. pues evidentemente, por debajo de la zona de trabaJO c~rculará una autentica cortina de agua que arrastrará por gravedad el polvo y la suctedad ya eliminada.
Hoy ella1·udo está evolucionando hacia una limpie:a de mayor contacto. Pistolas de presión reducen el garto y proporcionar~ 1111 mejor coutrol.
altas. En consecuencia, alcanzará un estado de saturación de humedad superior a todos los soportados hasta este momento. y si, como hemos dicho. no se han seguido los cuidados que hemos senalado al tratar los trabajos previos de sellado, el agua encontrará juntas y gnetas abiertas, que además de danar la prop1a estructura del muro. puede llegar a puntos 1ntenores donde es fácil que existan grapas de hierro, pasar a las cabezas de vigas, metálicas o de madera. ocasionando su corrosión o pudnción y crear daños superiores En los forrados y chapados de piedra, dicha agua y humedad. puede arruinar
PATOlOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
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LAS I'ÁBRICAS PtmEAS V SU PATOlOGIA
a los morteros y elementos metálicos de sujecrón
importantes, al suelo próximo de la edificación.
La porosrdad excesrva en la predra puede ser otro inconveniente. La Pedrera de Gaudl no pudo limpiarse por el método de lavado, como consecuencia de la alta porosidad, 32%. de su caliza El agua vertida con la mrnrma presrón para eliminar la suciedad, afloraba rápidamente por la cara posterior de los sillares. Esto. junto
Con el fin de paliar los gastos derivados del alto consumo de agua, lo cual es el problema principal del método dado el gran caudal requerido en edificios con suciedad rmportante, se han utilizado cabezas de riego por estampido, situando estas cabezas sobre las zonas más suelas, muy próximas a la superficie y unidas fuertemente a tubos auxiliares del andamio y mantenidas fijas durante periodos de tiempo variables según el grado de suciedad y a fin de lograr un ablandado previo. Esto ha reducido considerablemente el consumo de agua.
Pilastra plateresca recién limpiada. No es nece.rario insistir más en la limpieuz, sobre todo cuando no se haya eliminado la causa.
a la gran cantidad de fisuras que presentaba la piedra obligó a la limpieza mediante un árido calcáreo blando. chorreado a presión moderada. Otro inconveniente a tener en cuenta en determinadas latitudes, es el de ajustar los tiempos de ejecución y secado a los periodos estacionales en los que no se produzcan heladas. Por último ha de estudiarse la forma de evacuación del agua que llegará, en proporciones 98
También han surgido y utilizado con frecuencia en Inglaterra y otros piases, sprays con bocas de diámetros variables para utilizar en remojo de detalles y zonas reducidas de alta suciedad, con descargas de unos 100 litros/hora. los cuales son muy ventajosos. Asimismo se han comercialízado nebulizadores y atomizadores que con un caudal de 40 litros/hora han reducrdo considerablemente el problema. Todos estos sistemas han de considerarse como un prelavado o ablandado previo de las zonas más sucias. El uso de detergentes esta siendo incluido, en ocasiones con éxrto, pero éstos han de ser liquidas y ensayados Los detergentes antes de su uso. polvoreados contaminan al sulfato sódico, y por ello deben ser excluidos, sobre todo en las piedras graniticas, donde, en sus feldespato, encontramos alto contenido en este compuesto. Para nuestro estudio los detergentes pertenecen a la limpieza química f serán tratados en el punto que a este método dedicamos.
PATOLOGI.A DE LA OBRA OE FABRICA
LAS FABRICAS P!:TREAS Y SU PATOLOGIA
Finalmente, digamos que con el fin de m1norar el alto grado de saturación de humedad y los problemas de eflorescenciaS que puede crear la eliminación del agua por evaporación posterior, se ha utilizado el secado por a1re caliente, pero esto Introduce vanac1ones térmicas Importantes en las piedras, lo cual tampoco es del todo beneficioso. El lavado debe contemplarse también, como método auxiliar posterior de otros métodos de limpieza, en concepto de aclarado final.
3.15.5.- Limpieza lanzados
por
abrasivos
A este método que apenas cuenta con rle histnri~ en su ~plic~ción en la limpieza de las piedras. aunque antes de pasar a este material ya había llegado a ser la forma frecuente de desprender las escamas de óxidos de las barras y piezas de acero, no se le puede discutir su validez de aplicación a las piedras duras. Pero la utilización a todo tipo de p1edra, sin reparar en el tipo y condición de las m1smas , así como la euforia con que se ha generalizado su uso, puede estar exigiendo y justificando estudios serios en este sentido. treint~ ~ñns
En el Reino Unido se ha aplicado este sistema en las piedras amarillas de Ham Hill y de Anston. en la limpieza del edificio del Parlamento y de la Abadía de Westminster, realizándose actualmente e incluso se ha aplicado a la caliza de Portland del Palacio de Buck1ngham, aunque en este último se utilizó abrastvo no silíceo, apoyado por un enérg1co cep1llado para las zonas decoradas y menos afectadas de
El andamio es 1111 factor importante a considerar etr el capitulo de coltos.
suciedad. La caliza de las fachadas del Ayuntamiento de Sevilla se limptaron en el año 1981 y aunque el método general aplicado fue el de abrasivos lanzados, con árido calcáreo, se aplicó hmp1eza mecánica con disco abrasivo en los planos neutros de la fachada Este y en la mayor parte de la Oeste. carente de labra decorativa, en tanto que en la delicada decoración plateresca de las fachadas Sur y Este, donde las costras dejaban un substrato muy sulfatado, s~ aplicó un cincelado para separar las costras más duras y un simple cepillado manual, con cepillo de ralz o rafia en las pilastras y frisos donde el riesgos de perder la decoración era alto Cuando se trata de suciedades fuertemente adheridas al edificio y acumuladas durante muchos años, las cuales han alcanzado capas muy
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LAS FABRICAS PHREAS Y SU PATOLOGIA
El aire compnmido absorbe el abrasivo a su paso por la boca del depós1to y, ¡untos llegan a la boquilla lanzadora. La pres1ón ha de establecerse mediante ensayos sobre la propia piedra a limpiar. Esta presión puede. dentro de unos limites. ser regulada por la manipulación de la boquilla e 1ncluso por el operano experimentado, que apoyado por el rUido de choque. adopta posiciones y distancias adecuadas.
Fachada Sur del 4.yuntamtetrto tÜ Sew/la.
densas en sus substratos profundos, es casi imposible prescindir de este método. Los abrasivos lanzados son 1deales en las piedras silíceas y con el tipo de árido, presión y tamaño de espita adecuados, pueden extenderse a gran parte de las areniscas. Con espitas de los tamaños similares a las de un aerógrafo, se logra el efecto abrasivo de un diminuto trépano o el de un suave pincel Las calizas han de estudiarse con mayor cuidado, sobre todo porque existen otros métodos menos arnesgados. al menos en los casos de suciedades no pesadas Como abrasivos para chorrear se usan las arenas y arenillas silfceas, polvo de cobre, cuentas o cristal de machaqueo. escoria y limaduras de h1erro, triturados de material no silíceos. cascara de trigo y cascarón de huevos triturados, entre otros. Estos últimos para limpiezas de capiteles o frisos de calizas muy blandas 100
Grac1as a la variedad de boquillas que existen en el mercado, que van desde los grandes diámetros para amplias superficies y altas presiones hasta verdaderos pinceles de aire con abrasivos no silíceos de diminutos y graduables d1ámetros y de cabeza cerámica para presiones bajas, pueden ahora limpiarse los detalles más pequeños, incluso en piedras fáciles de dañar Esto constituye un autentico pe1nado de la piedra, que requ1ere la pacienc1a artesanal de una restauración asi como la supervisión técnica
anecuada El compresor es otro factor a cu1dar Cada abras1vo, segun su naturaleza y tamaño. requiere un compresor distinto Los abrasivos finos sólo deben utilizarse con gumtadoras pequeñas. bajas presiones y conductos de Un abras1vo diámetros pequeños. condiciona no sólo la boquilla. s1no el diámetro de los conductos y la pres1ón de impulsión y no deben usarse otras condiciones que no sean las apropiadas o se producirán atascos y bloqueos en el sistema . Como todos los métodos. este tiene sus ventajas e 1nconven1entes, de los cuales trataremos seguidamente. pero hagamos constar aquí que el pnnc1pal enemigo del chorro de abras1vo, es su
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lAS FABRICAS PEl"EAS V SU PATOLOGIA
espectaculandad y a menudo sus exagerados resultados, que motivan las ganas de aplicarlo en la prtmera ocastón, sin atender a un estudio previo pormenonzado de la singulartdad del objeto. Entre las venta¡as debemos sei'lalar que se trata de un método seco, lo cual es una propiedad interesante frente a los sistemas de lavado, que como hemos visto. pueden saturar de humedad al muro, ocasionando los problemas que hemos señalado. Los grandes inconvenientes están en el polvo que ocasiona el sistema y el ruido que impone en el entorno. En zonas de cascos urbanos el polvo ha de ser contenido por medio del cierre de la zona de traba¡o, creando amplias cabinas cerradas frontalmente por lonas que no anulen demasiado la luz o por placas de fibrocemento, P.V.C. y ventanas de macrolón o planos traslücidos. En cualquier caso, siempre hay. filtrac1ones hacia el exterior que han de ser controladas. El ruido, en algunos casos, puede ser condicionante de su utilización y constituye un serio problema. El principal y más dificil de eliminar es el ruido de impacto del abrasivo en el muro, después debe considerarse el producido por la circulación del abrasivo en los conductos y finalmente el liberado por el compresor. Este ultimo puede reducirse considerablemente creando una cápsula aisladora. La limpieza por abrasivo proyectado es una limp1eza en superficie y no debe pretenderse otra cosa: por ello, elimina la suciedad superficial pero no puede extraer la alojada en los poros profundos u oquedades , quedando en
éstos alquitrán, sales solubles y suciedad que por acción de las lluvias pnmeras serán lavados y sacados al exterior, dando manchas. Este problema al que ya h1c1mos referencia al estud1ar la limpteza por lavado, suele ser aqul mas agudo, sobre todo en las piedras que por claras y lisas hacen las manchas mas visibles, La lucha contra el polvo y el ruido ha dado lugar a un nuevo sistema de limpieza, la "limpieza húmeda con abrasivos lanzados", que a su, ~ez
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ortg1na dos modahdades, según el momento en el que se mcorpore el humedecido. En un caso el agua llega a la boquilla de proyección por conducto distinto al del abrasivo; en la otra modalídad, el agua y el abrasivo recorren juntos la manguera o conducto. que unidos los llevara a la cabeza lanzadora. En el primero, el árido llega seco a la superficie del muro y el agua humedece al muro y se mezcla con el polvo. La cabeza lanzadora puede proyectar, Simultáneamente al abrasivo, un sólo
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chorro humedecedor o un conjunto de peque~os chorrillos. En el segundo caso el árido llega húmedo.
tratadas por med1o de asp1radoras de tubo. En todos los casos puede aplicarse un lavado o cepillado blando final.
Es cierto que la humedad apaga la nube de polvo generada en el sistema seco e incluso elimina parte del ruido, tanto de la circulación del abrasivo en los conductos como del choque de éste con la piedra. pero los inconvenientes que han surgido son también importantes. El s1stema húmedo genera un barrillo que, por salpicado, se deposita en la zona tratada del muro, en el plástico de la ventanilla de visión del operarlo, en los andamios, en la manguera y, en los planos de cierre de la cabina o zona de trabajo. La salpicadura sobre el muro ofrece, bajo la luz natural. un moteado que ha de ser eliminado mediante lavado y frotado posterior Desde el punto de v1sta del operario, impone una indumentaria total. traje de plástico, botas de goma y mascarilla capucha, pero la dificultad principal radica en la disminución de apreciación visual, ya que las gafas incorporadas a la mascarilla, están continuamente veladas. La manguera, andamios y demás útiles han de ser lavados en cada jornada. De las dos modalidades se~aladas en el sistema húmedo, prácticamente sólo se utiliza el que hemos citado en segundo lugar, y con presiones en torno a 1,7 N/mm 2 • • que resulta ser muy apropiado para el limpiado de las areniscas. El grado de humedad ha de ser, en todos los casos, el mlnimo necesario para ellm1nar los inconvenientes del polvo. En detalles y pequeMs áreas no se puede recurrir a estos sistemas y puede, en el sistema seco. ir retirándose el polvo de las zonas 102
Lo limpie•o mecanico o
3.15.6.- La manual.
limpieza
pamt/L' d mayor COIItrol.
fHQ/11101
mecánica
o
En muchas ocasiones encontraremos la limpieza por abrasivos lanzados incluida dentro de este método de llmp1eza. nosotros lo hemos sacado por entender que dado su gran interés, requería una atención espec1al. Definimos la llmp1eza mecan1ca como aquella cuyas herramientas y maquinarias permiten un mayor control manual y requieren el contacto más directo con la piedra. Estas herramientas o útiles van desde el más diminuto trepano de retoque hasta la cabeza pesada de carborundum (carburo de silice) pasando por, las bujardas, cepillos de todo tipo, p1edras y lavas volcánicas abrasivas y discos giratorios abras1vos. o de cerdas o ¡;>úas metálicas. Cualquier tipo de abrasivo artificial o natural puede ser utilizaoo, y
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lAS f' ..8RICAS p¡;_TREAS Y SU PATOLOGIA
será elegido en razón de la dureza de la ptedra Este método que en tiempos se definió como el idóneo para las piedras arentscas y s1Hceas, es extendido al resto de ellas, ya que ahora todo tipo de abrasivos, silíceo y no sillceo, han sido comercializados. Todo árido puede ser usado, si tiene el sentido responsable y controlado. que requiere este sistema. El método que ahora estudiamos constituye un sistema auxiliar al chorreado de abrasivo lanzado o por el contrano, puede utilizar a este último como auxiliar en limpiezas de grandes áreas no decoradas y como limpieza prev1a donde las costras han alcanzado espesores considerables. Como tnconvementes, aunque a menor escala, presenta los problemas de polvo y ruido que se han considerado al tratar el abrasivo lanzado. Requiere mayor espec1alizac1ón de los operarios, que en cterto modo han de ser conocedores de los ofic1os de la cantería y exige una labor artesanal y de constante supervts1ón Puede auxiliarse del prehumedecido en zona de suciedades pesadas, que además puede minorar los problemas antes señalados con relación con el polvo y el ruido
3.15.7.- La limpieza mediante láser.
Este método lo emplazamos en este lugar en virtud de su relativa recien te aplicación que aún puede tenerse como novedoso, pero es posible que pronto tengamos que emplazarlo a un lugar más adelantado Consiste en rociar las partes ennegrecidas o ensuciadas de la superficie de la piedra mediante un haz
de fotones por medto de rayo láser que se manifiesta como capaz de elim1nar los depósitos y costras, sin ellmtnar matenal de la capa superficial de la piedra, mantentendo tncluso la páhna de la misma. El hecho de no introducir agua, n1 componentes qulmicos en la ptedra, le define como el método actual más inocuo para ella y para el edtfic1o. Por otro lado al no ejercer Impacto nl
.'
Desinc:rtiSiacion fotonlca. Umpit';a <'On láur.
abrasión viene a gozar de las ventajas de no introducir ruidos o atmósfera de polvo que tanto condiciona la elección del método en edificios en uso. El hecho de lograr la desincrustación fotónica mediante láser le proporciona la ventaja del fácil acceso a las partes más recónditas de la labra m1nuciosa. lo que le hace ideal para la limpieza de esculturas y labras delicadas y complejas. Tambtén debe reseñarse
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entre sus ventajas el hecho de lograr una gran uniformidad de limpieza Requiere la realización de pruebas o ensayos a fin de determinar la longitud de onda del haz de fotones a proyectar. la cual es función de la calidad de la película de suciedad, de la adherencia al material y de la calidad de este, asi como la necesidad de operarios especialistas o muy cualificados. Por otro lado requiere una exquisita protecc1ón del operario. Todo ello puede darnos pié para buscar el posible inconveniente en lo económico. No obstante. recientemente se ha usado para la limpieza de la portada de San Jerónimo de la Iglesia Catedral de Calahorra en La Rioja. donde ha entrado en presupuesto y se han logrado resultados satisfactorios
3.15.8.- La limpieza química Como hemos expuesto al tratar la P.IP.r.c1ón del método, la limpieza química será probablemente. el método más utilizado en los trabajos de limpieza, y ello ocurrirá cuando la investigación nos ofrezca la garantía de las condiciones que allí hemos señalado. Se puede establecer una diferenciación entre limpieza ácida y limpieza alcalina en razón de que asilo sean los compuestos que son utilizados . Unos y otros reaccionan con los elementos que integran la piedra. generando sales solubles. En la limpieza ácida el uso del ácido fluorhídrico es el que ha tomado mayor protagonismo, por el hecho de eliminar las eflorescencias más estables y porque en concentraciones adecuadas no ocasiona sales solubles 104
La limpil!tfl química I!Xige la protect:iúu de los operarios, a si como la de los vidrios y mareriales próximos.
considerables. No obstante han de tomarse las precauciones posteriores a su uso, que más tarde senalamos. pues en concentraciones muy incluso diluidas. puede deJar depósitos altamente daninos en las piedras. ya que éstos son fuertemente corrosivos. Su uso es apropiado en las areniscas duras no calcáreas y en las piedras El endógenas como el granito fluorhídrico ataca también al hierro libre de las areniscas de este t1po. por ello. en este caso. debe acompañarse de un inhibidor de óxidos Las soluciones de bifluor de amon1o, en muchos casos. son alternativas válidas al ácido fluorhídrico en su aplicación en la limpieza del granito. Para la limpieza ácida, la mayoría de los productos que existen en el mercado encuentran su base en el fluorhídrico. por ello se han de seguir las instrucciones relativas a diluirse en agua en concentraciones bajas, muy CUidadosamente, porque de lo contrario se pueden presentar grandes
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lAS fABRICAS PJ:"fREAS '(SU PAlOLOGIA
complicaciones manipulación.
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relac16n
a
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Soluciones acuosas no apropiadas pueden ocasionar serias e importantes quemaduras e incluso pasar a la sangre a través de la piel, produciéndose envenenamientos. En la atmósfera próxima ataca a los ojos y vías respiratorias. Por ello todas las precauciones respecto a la seguridad del personal han de ser tenidas en cuenta. Los operarlos requieren Indumentaria especial desde los pies a la cabeza e 1nc1uso estar alimentados de oxigeno o aire no contaminado. El problema de salpicado sobre los materiales es otro de los Inconvenientes de su uso. Ataca a los vidrios, al brillo del mármol, al granito pulido, al vidriado de las te¡as y, a las pinturas. Por ello. estos elementos próximos, han de cubrirse por papeles y peliculas plásticas adhesivas y resistentes a la acc1ón de dicho ácido. El ácido fluorhídrico se aplica mediante cepillo y sprays, previo humedecido del muro y dejado muy corto espacio de tiempo, ha de ser lavado rápidamente con abundante agua a presión, ya que de lo contrario puede reaccionar con la p1edra formando coloides de silicatos (eflorescencias blancas) muy difíciles de eliminar. En la limpieza alcalina, la sosa cáustíca. con aditivos destinados a controlar su poder de penetración y actividad, es el es compuesto mas utilizado y, recomendado para la eliminación de la suciedad de las piedras calizas y enorescencias en las arcillosas, tejas y ladrillos. Cuando la suciedades son persistentes se requieren varias aplicaciones sucesivas, pero después
Después de la limpieza gl'lleral, lo.\ ma11cllas locales requieren trotomie1110' localeJ. J' específicos: producto adecuado, energtco cepillado e ilnisteute lol!odo desinlribidor final.
de cada fase precisa un abundante lavado con agua, con el fin de eliminar residuos que empeorarían el problema de eflorescencias. Al igual que en la limpieza ácida, antes de aplicarse la solución de sosa cáustica ha de humedecerse la zona a tratar y del mismo modo ha de terminarse con un abundante lavado y han de tomarse por tanto las mismas precauciones para las fisuras y ¡untas. que se expusieron para el lavado. Las manchas verdes como chorreados en las piedras, procedentes de re¡as, carpinterías, monumentos y elementos de bronce o cobre colocados sobre ellas. pueden tratarse con hiposulfito de sodio diluido y aooyado de un enérg1co cepillado. También puede utilizarse para eliminar las manchas de cobre. soluciones acuosas de amoniaco.
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LAS FABRICAS PI:!REAS V SU PATOtOGIA
Igualmente· puede utilizarse este hiposulfilo en la eliminación de lás manchas de óxido de h1erro en las calizas. mármoles y areniscas calcáreas. En las graníticas y aren1scas, frente al mismo problema, es necesario recurrir al ác1do ortofosfórico. En todos los casos prec1san de un ampho lavado acuoso al final de la aceración.
con una soluc1ón de ¡abóf1 hquido, debemos dectr que el agua penetra, a través del pan de oro, hasta la madera que al h1ncharse localmente puede levantarlo en escamas o pequeñas laminas perdiéndose Irreparablemente. Por ello toda hmp1eza ha de ser por pequei'•as áreas, con paño muy poco humedecido y secado "totalmente" antes de dar por limpiada dicha zona para pasar a otra. El producto especifico para la limpieza de este matenal es "dimetil formamlda", no obstante tan Importante como usar el producto adecuado, es el celo y la especialidad de la persona que lleve a cabo esta limpieza.
3.15.9.· Limpieza por tortas d e arcilla
Cualquier método puede resultar adecuado si se rtalhon las pruebaf conl'enientes y se aplica con la cautela nec~aria.
Las manchas grasas o restos de algas o llquenes deben ser tratadas con carbón tetraclórico o diclorometano, med1ante cep1llado y aplicación con esponja. Por ultimo las manchas procedentes de materiales orgánicos han de eliminarse con soluciones de peróxido de hidrógeno. Este compuesto es de uso obligado para, después de eliminar las plantas adheridas a la edificación, hacer desaparecer las manchas dejadas por ellas. La limpieza del "pan de oro" no es objeto de este trabajo y siempre corresponde el restaurador orfebre o especializado. No obstante y sólo por el hecho de que muchas veces se han lavado las manchas de polvo envejec•do y adherido
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Todos hemos visto cómo las bolas de arc11fa lanzadas sobre la fachada tratadas a la cal, después de secarse, se desprendían de¡ando un lunar más blanco que la prop1a pared blanqueada La cataplasma c!P. SIJP.Ins ardllosos amasados, se utiliza baJO dos vertientes, una para eliminar las manchas en el matenal y otra para extraer de este. los res1duos que hayan podido quedar en las piedras por la aplicación de la 1imp1eza química por los productos que ya hemos sMalado. Estos suelos tienen la ventaja de que una vez aplicado y secado, las tortas se resquebrajan y son fáciles de desprender Esta técnica que puede acompañarse de un agente limp1ador jabonoso y donde la arcilla puede ¡ugar el papel de prolongar la acción del detergente es muy utilizada en la llmp1eza de estatuas. es muy út1l en la limpieza de los bajorrelieves de las piedras decoradas. frisos, capiteles, collannes, etc La
PATOLOGIADE LAOBRAOE.FABRICA
LAS FABRICAS PtrREAS Y SU PATOLOGIA
No 11os ca11saremol de repetl'r que 110 hemos de em pe1iam os e11 limpiar nrtis al/ti de lo lógico.
piedra donde se aplique sólo ha de poseer la prop1edad de no ser demasiado porosa, ya que en este caso nos obligara a un lavado con agua y cepillo blando con el fin de eliminar la arcilla de los poros u oquedades. Es ideal para mármoles y p1edras pulimentadas. Un papel importante juega este método en los detalles de labra muy cu1dada y próximos a perderse por la limpieza química, en los que puede haber dejado residuos de los productos utilizados y que si no son extraídos, por la succión capilar de la arcilla, pueden introducir fenómenos corrosivos o sacar, sales solubles que terminarán en las lógicas eflorescencias Por otro lado, retiran una min1ma película sulfatada del material. El método está muy ensayado en traba¡os de orfebrería, donde además se utilizan otras pastas amasadas como son la pasta de papel y la de madera
Pararse e11 el pu11to adecuado y 110 datiar la piedra, 110 e~ fácil y es ~i¡:11o de la restauració11 re\po11sable.
Frente al d1fíc11 problema de la efloriscidad , sales anhidras instaladas, pueden ser útil la apllcac16n de una capa o torta de t1erra diatomea amasada con algo de arcilla y agua, hasta una consistencia, la mínima, para poder ser aplicada en tortas de 2 centímetros de espesor, sobre las partes manchadas Estas, que se colocaran sobre el muro previamente humedecido, se dejarán sobre él hasta que se resquebrajen y es posible que haya que repetir varias veces la aplicación. 3.16.ACTUACIONES DE MANTENIMIENTO Y CUIDADOS DE LAS PIEDRAS EN LAS AREAS LIMPIAS.
Si no hemos s1do muy alentadores en el seguimiento de los síntomas, más cautos hemos de mostrarnos en el desarrollo del presente punto, ya que 107
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRIC.'
LAS FABRICAS PETREAS Y SU PATOI.OGIA
deterioro y protecciones o tratamtentos encaminados a garantizar su estabtltdad y durabilidad. En la mayoria de los casos, hemos limpiado la ptedra. pero no hemos eliminado la causa principal generadora de su deterioro. La polución s1gue estando presente y posiblemente con mayor agresividad cada dla Hemos de proteger nuestro trabajo y nuestros monumentos, y esto ha de estar prev1sto desde la fase de proyecto. Desde una visión amplia, quizás no tuvo sentido limpiar, si ahora no vamos a proteger. estamos vtendo el amplio mercado que ha surgido y está surgiendo de matenales en base a resinas y a ptnturas con cargas cementicias, que si bien. en muchos casos solucionan importantes problemas de manera raptda y relattvamente económica. su durabtlidad es muy limitada y, en excesivas situaciones están ocasionando grandes fracasos. La experiencia que de ellos tenemos es corta. incluyendo aqui a los propios fabricantes , y por otro lado, para el fabricante o vendedor todo es bueno y ademas se niegan a darnos su fórmula mágtca Por todo esto, recomendamos los ensayos de envejecimiento, y no nos cansaremos de repetir que la receta y lo que sucedió en un edificio cercano, no nos strve de mucho Nuestro caso es una situactón atslada que requiere un amplio estudio. Las formas en que hemos de actuar sobre la ptedra de los edificios y monumentos a restaurar o rehabilitar pueden definirse como sustitución o reposición de sillares o piezas pétreas, reparación de elementos rotos o da~ados, consolidación de áreas débiles y en peligro de proseguir su 108
Los protectores pueden englobarse en tres grandes grupos, los consolidantes, con propiedades sellantes y los lígantes, los hidrofugantes. Los primeros pueden dividirse a su vez en dos grupos, consolidantes naturales y consolidantes acrílicos. Se entiende como consolidación, la acción mediante la cual se introducen unas sustancias en la estructura de la piedra a fin de umr o cementar y restituir la cohesión de la estructura, sin modificar sensiblemente las propiedades iniciales de la roca. Como consolidantes naturales, o de base silícea, además de la histórica y no menos vigente lechada de cal, se utílizan frecuentemente productos en base a silicatos de sod1o y de potasto, así como los fluosilicatos de zinc y de manganeso y los estereatos de zinc y de aluminio. También se han utilizado con tal fin, el azufre fundido y algunas ceras. Mediante tendido de azufre fundido se consolidó parte del Pórtico de la Glona de la Catedral de Santiago Para las piedras calizas se han realizado Inyecciones de carbonato sódico (C03
PATOI.OGIA DE l A OBRA 0E FABRICA
LAS FABRICAS P8REAS Y SU PATOLOGIA
Na) y cloruro cálcico (CI 2 Ca) que, reaccionando en el interior, arrojan carbonato cálcico (C0 3 Ca) y cloruro sód1co (CI Na), los cuales son buenos el reponedores hgantes, aunque segundo de ellos puede darnos posteriores problemas de eflorescencias. La impregnación con caseinato (1 O% de caserna en agua) sólo es válida para las piedras calizas, ya que se trata de una sustancia blanquecina que nos dará manchas en cualquier otro tipo de piedra. Por otro lado, es necesario un limpiado previo que elimine toda partlcula suelta y un lavado con agua de cal muy diluida. Para una piedra sillcea es imposible la inyección de sales que aglomere. En ocasiones se ha empleado, generalmente con éxito, una impregnación de silicato de etilo (64%), alcohol etllico (35%) más ácido clorhidrico (1%). Como consolidantes acrílicos. a los cuales se m1ra cada vez con mayores recelos por su alto peso molecular, se han utilizado con gran frecuencia las resinas metacrllicas, las vinílicas, las fenólícas y para algunas reparaciones, las resinas epoxídicas de menores pesos moleculares. En el campo de las resinas, la más usada en consolidaciones es el metacrilato ya que éste tiene gran poder aglomerante (3% de metacrilato en tolueno). Es conveniente que la aplicación sea por pulverización y es necesario que se efectúen cuatro o cinco bai'lados. Es mejor bajar la concentración y aplicar varias capas, que concentraciones altas y pocas aplicaciones, (por razón de penetración). Otras resinas que se utilizan frecuentemente son las de potiuretanos que, al contrario del metacrilato, puede
Dos sillares aún siendo de la misma camera pueden presemar erosiones mu1• distintas. En con.recuencia, miemras uno puede no requerir a penas tratamiento,otros pueden que hayan de ser sustituidos.
aplicarse aun en soportes húmedos. Los Poliacetatos de vinilo {PAV) y otras resinas de suspensión que han dado satisfacción a muchos problemas pueden terminar hinchándose y mostrarse solubles. Como sellantes ligantes de juntas y grietas, se suelen utilizar productos comercializados en base al butilo o al tiocol, determinadas ceras y parafinas, el azufre y algunos estereatos metálicos. Una vez limpia la piedra debe aplicarse un inhibidor de suciedad. Son muchos los productos que existen en el mercado y casi todos encuentran su base en la silicona o en el estereato de aluminio. En cualquier caso, tan importante como el prop1o producto es
PATOLOGIA OE LA OBRA DE FABRICA
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LAS FÁBRICAS PÉ1REAS Y SU PATOLOGIA
el valor del pH de la superficie a tratar. Este valor ha de mantenerse entre 7 y 9 para obtener una minima garantia de que la aplicación será eficaz. Las protecciones hidrófugas tiene como intención la de recubnr la superficie de la p1edra bañando sus poros con una sustancia hidrófoba, no polar, que ha de ser Impermeable y no soluble al agua exterior, permeable a la difusión del vapor, no imponer fuertes alteraciones cromáltcas, no levantarse en p1el de garbanzo ni escamaciones y ser relativamente durable Los productos litofilicos, con base sílicea, presentan adherencia a la p1edra y los hldrofóbícos. con base orgánica, crean la pellcula repelente al agua. Las siliconas vehiculadas por disolventes orgánicos y los sillconatos en disolución acuosa reúnen las dos propiedades anteriormente citadas. Las pnmeras requieren para su aphcac1ón que el soporte esté seco, en tanto que los siliconatos se pueden aplicar sobre soportes húmedos. De estos últimos el más frecuente en su utilización es el sihconato de sodio, aunque ha de tenerse presente que puede desprender pequMas cantidades de sosa y que en piedras oscuras y roj1zas puede dar una veladura del color El metacrilato de metilo de débil peso molecular, la resina de poliestireno saturado fuertemente clorada, el caucho clorado y el siloxano de metilo son otras alternativas en este uso. no debiéndose usar nunca los jabones pesados ni las resinas epoxi. No debemos tratar de crear una barrera estanca de poros cerrados, en la superficie del muro pues ésta impedirla la respiración del mismo. La impregnación que tratamos de lograr no debe, por tanto, pretender una 110
impermeabilización. ni tampoco una estanquidad; se trata de obtener una h1drofugaci6n El aceite de linaza que se ha utilizado desde siempre con estas funciones , con éx1to en el ladrillo, produce en la p1edra un cons1derable oscurecimiento. por lo que ha de evitarse en las calizas y piedras blancas. Los barnices, las ceras y las parafinas anulan la capac1dad de difusión del vapor interior. por lo que pueden 1r bien para detalles y áreas pequeñas, pero debe evitarse como hidrofugantes en la impregnación general. Los tluosllicatos utilizados fundamentalmente para la consolidación, tienen generalmente propiedades hidrofugantes y suelen dar buenos resultados. El uso generalizado de la silicona diluida en disolventes orgántcos y principalmente el de los siliconatos es debido a que estos son fácilmente solubles en agua, no tapa poros y, disueltos en agua en un 3%, acompa~ado de un 10% de un alcohol isopropflíco, barato, alcanza una penetración ideal y buena velocidad de evaporación del agua que le sirvió de vehlculo. La impregnación actúa cambiando la calidad de la superficie. repeliendo el agua por incremento de la tensoacttvidad de la superficie. El agua de lluvia correrá ahora por la fachada sin detenerse, sin absorción capilar, favoreciendo el lavado del polvo. El agua interior sólo podrá salir en forma de vapor, por lo que no podrá transportar sales a la superficie. Se puede asegurar que la 1mpregnac1ón de silicona, en general, inmoviliza la cristalización de sales solubles y reduce la pudrición. Una impregnación de sllicona tiene una vida media eficaz de unos seis a siete al'los
1"1\TOLOGIA DE LA OBAA DE FA8f!ICA
1~ 1 ABRICA CE RAMI!;#.
CAPITULO IV LA FÁBRICA CERÁMICA.
4.1.- EL LADRILLO. BREVE RESEÑA HISTORICA DE SU ORIGEN Y USO.
Eg1pto y Mesopotamta se d1sputan o comparten. segun autores, el ongen de la edtficactón y con ello. el nactmtento de la construcc1ón en ladrillos, la cual data de unos 4500 años a.C En la Ciudad de Ur de la v1e¡a Mesopotamía. la pequeña cuña definida por Jos rios T1gns y Eufrates, se practicaba con gran maestría la construcc1on en ladrillo, desde su periodo más pnmíltvo. como puede deducirse del Antiguo Testamento No obstante la etapa de mayor creatividad de la arquitectura mesopotámica se desarrolla en la época de 2800 a 2000 a e (periodo de Ur). s1endo la construcc1on más notable. el templo observatorio (Ziggurat) Tambtén se cree que fueron gente de d1cho lugar los que en t1empo de Abraham llevaron la fabncación del ladrillo y la tradiCión constructiva del adobe a Egipto
ladnllos frescos. es dec1r, fabricados con gradilla en el lugar en el que iban a quedar colocados en la obra. ladn11os secados al sol (adobe). ladrillos cocidos en hornos para la construcción más noble, ladnllos tmpregnados con betun para soleria. ladnllos esmaltados y v1drtados como pueden verse en la portada del Palac1o de Man y en los frisos de los arqueros del Pnlacto de Susa. 1 ladnllos en los que la arc1ll;-¡ era amasada con paja o cascaras vegetales para dotarlos de mayor respuesta a la tracc1ór que no para aligerarlos, pues el ladrillo de todas estas etapas era de pequeñas dtmensiones y de tacil mane¡o
El periodo Babilón1co con la reconstrucción de la ctudad de Babilonia y la etapa de los medos con la construcc16n de los Palac1os de Persépolis, levantados por Dario hacia el año 500 a C . pueden tenerse como dos momentos de gran esplendor para la edificación. en los que la industria ladrillera encuentra un gran desarrollo Para esa fecha el ladrillo habla pasado por todas sus fases o manipulaciones, PATOLOClll\ DE lA O Al< A DE FA6HICA
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l.). FABRICA CERAMICA
piedra caliza {2.600 a.C ) prop1c1a la construcctón pétrea. No obstante, en dicha construcción la p1edra, en pequeños sillares, ·se aparejó con la tecnología del ladrillo, El concepto de Eternidad no llega hasta la Quinta Dinastla y solo se desarrolla para la v1da posterior; es dec1r, la piedra atiende sólo al edificio funerario. Las viviendas y otros edificios públicos s1gu1eron s1endo de ladrillos En Egipto la 1ndustna ladrillera deb1ó estar controlada por los ¡udios , y la huida, el comienzo del Exodo, deb1ó crear grandes problemas en la tierra de
El :iggurat se constituía por 11110 monta1ia "Tells" de ladrillos secador al .mi.
Los ladrillos asirios, babilonios y medopersas. aún siendo un material de producción estatal, marcados con el sello del rey, tomaron diferentes medidas, según pueblos y periodos. y por ello no se puede hablar de unas dimensiones determinadas. No obstante, se puede decir que, en general eran cuadrado de 10 cm. de lados y 4,5 cm de espesor
Ladrillo\ e\maltados del Período Caldeobabilóllico. Puerta de lsrhar.
En Egipto, país que como As1ria, tampoco disponía de madera útil para la construcción, se llegó tamb1én a un alto grado de tecnologia en la industria ladrillera. El lodo del Nilo, amasado con la abundante cascara del arroz, constituía una magnifica materia prima para el adobe, y todos los edificios de su construcción, pública y doméstica, se levantaban con ladrillos crudos. No es hasta la Tercera Dinastía cuando Zoser, gran rey de Egipto, llama al arquitecto lmhotep para la construcción de su edificio funerario. quien cambiando la mastaba de ladrillo por la pirámide de
los faraones. que definitivamente volvieron sus OJOS a la p1edra de construcción. No en vano el Valle del Nilo se encuentra bordeado de canteras calcáreas, fáciles de trabajar y que ofrece unos frentes de cantera aptos para proporcionar bloque de enormes dimensiones. La mano de obra no era problema en Egipto, donde la agricultura se paraba durante las estaciones en que el Rio inundaba las tierras cultivables. Por otro lado, el país se regia por un sistema autoritarista, como mngún otro haya existido. No obstante y quizá por su estabilidad, era un sitio de refugiados, donde la esclavitud estaba reglada y, los
112
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
lA FABRICA CERAMICA
obras hidráulicas de su nca agricultura. Ellos transmitieron esta forma de construir y esta vocación por el material a los romanos republicanos Testo, desarrollaron y llevaron la construcción de ladrillo por todo Occidente. Roma que con enorme generosidad, en matena de construcción, levantó edificios de la máxima categoria en sus prov1ncias, es sin duda la gran maestra de la construcción occidental La bondad que siempre mantuvieron los ladrillos holandeses, la calidad de los actuales ladrillos ingleses o la tradición catalana, levantina y andaluza de la construcción cerámica. tiene su raíz en la construcción romana
OrU.)
IATE~ICIUM
TE!)TACEIJM OI'U~
MIXTUM
OI'U:l I.ATfKIC1UM OI'U:) CAEMEMTIC/UM
¡udlos, por su condición de ladrilleros, gozaban de un buen estatuto de esclavos Se dice que la decisión definitiva de abandonar el pals del Nilo y seguir la búsqueda de la tierra prometida, fue consecuencia de ser obligados a participar en las tareas de descascarillado del arroz, que hasta entonces se les ofrec1a limp1o y seco desde la agricultura. Los etruscos, predecesores de los romanos. que debían proceder de las 1slas del norte del Egeo o de la zona norte de la Grecia continental y que desde 1300 a.C. se afincaron en la Toscana Italiana. se definieron desde sus orígenes como verdaderos maestros de la construcción en ladrillo y amantes del arco de medio punto, como podemos ver en fas Puertas de sus c¡udades y por las
1 !ADI{ILLO 6E!>Alf ()fJ>IJOI'J
2 !DNGUM PED.AL.r. i}lAOII.lllO Tli.IANGULAR. (DE 5f.5o\I.E Mf/iOR.)
4 HO«.MJGOII Forma mti.s camrí11 del muru rumQno.
La enorme variedad dimensional del ladrillo romano, parte de la fabricación y división, mediante una cuerda tensa que penetra sobre el barro fresco, de una tabla cerámica cuadrada, de un codo de 59,2 cm. de lado y 4,5 cm . de espesor. Esta, sin dividir, daba el "bípedale cuadrilongo" y dividida en cuatro cuadrados iguales de 29,6 cm. de lado, originaba el ''pedale" o ladrillo de un pie por un pie. Si la misma tabla se div1dia en nueve cuadrados iguales de 19,7 cm. de lado, originaban los "besa\es menores"
PATOLOGIA DE LA OBRA OE FAeRICA
11 3
lA FABRICA CERAI.li\.A
un pie y medto, el cual era denominado como ''longopedale" Los palacios de Firut-Abad y Sarvistán de la época Persa-sasánida y las Madrasas de lsfahan de la etapa selyúcida son obras maestras de la construcción en ladrillo que v1enen a recordamos que en Irán nunca se perdió la trad1c1on mesopotám1ca de la fábnca de ladnllo n1 la vocac1on persa por los techos abovedados. Estas bóvedas constrwdas por ta¡adas y s1n cimbras. se peraltaban hasta la eltpse que las hacfa menos arriesgadas.
rU/1\(rUCCII)JI t'll /aJrlf/tJ dt! /a t'IIJ{IU Regionali\ta
U\.¡f{anu.
Pero si de la tabla 1n1ctal se separaban dos bandas ortogonales. ambas de un <..ncho igual a mediO pedal, 14,8 cm. se onginaban siete ladnllos cuadrados de medio pie de lado "semipedale". y una tabla cuadrada de 44,4 cm 7 que sl se d1v1día en cuatro cuadrados 1guales de 22,2 cm de lado, se ongtnaban los "besales mayores" Tanto los besales mayores como los besales menores se div1dian. por una d1agonal, en dos ladrillos tnangulares "semibesales" Esta d1agonal volvía a d1sponer una d1mensión próxima a un pte, y estos ladrillos tnangulares constituyeron la base de los muros mixtos, aparejados a soga en sus paramentos, y en cuyo interior enceraban un núcleo de argamasa, horm1gón de puzolana, el verdadero descubrimiento romano en matena de ed1ficación. Por ült1mo, separando de la tabla onginal. una franja de med1o pie de ancha de la que se obtenían cuatro semtpedales. y de dtv1dia en dos partes 1guales de un p1e de ancho, resultaban dos ladrillos rectangulares de un p1e por 114
En España, sin negar la semilla romana, la construcción en ladrillo ha pasado por etapas de verdadera creatividad y maestría La construcc1ón musulmana de Occidente logró su máxima exprestón en este modo de edificar y encontró en los alarifes sevillanos y toledanos, artesanos que generaron la gran escuela que dtera paso a los grandes hitos del mudé¡ar y a mantener la tradición que diera como fruto, en Cataluña, a la construcción Modernista y, en Castilla. al gran desarrollo de los maestros madrilei'\os. Con los Regionalistas sevillanos renace nuevamente, en Andalucía, una tndustna ladrillera de gran actividad.
4.2.· EL LADRILLO. DEFINICIÓN Y CONTROL
Se denomina as! a toda pteza, generalmente ortoédrica, fabricada por cocción, con arcilla o tierra arcillosa, a cuyo amasado se incorporan con frecuencia otras matenas compattbles a fin de dotarlo de otras proptedades de ligereza, calidad y estética. e tncluso para garantizar la ausenc1a de eflorescencias salinas Esta pieza prismática que hoy se amasa y moldea
rATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LA FÁBRICA CERÁMICA
a maquina, por extrusión, tuvo su origen en el "adobe" o ladrillo sin cochura que, tras moldeado en gradilla o ca¡a de madera. era simplemente secado al soL Durante algún t1empo, en los libros de "Matenales de Construcción" se 1nclufan. como propiedades, en su deflnictón, que la pieza cerámica se podla coger y colocar con una sola mano. con el fin de diferenciarla del bloque cerámico que para su manipulación requiere soltar el palustre. Igualmente se deflnfa como que golpeado con dicha herramienta debla podrucir "son1do campanil'', como seMI del buen grado de cochura o vitrificación en hamo. Este hecho que no era más que un ensayo organoléctico. tenia su importancia dada la irregular cochura que tomaban los ladrillos en el horno. Realmente se solfan clasificar los ladrillos por la pos1c16n que estos tomaban en el horno; un "ladrillo portero'' se denominaba asi por haber estado cerca de la puerta del m1smo y en consecuencia, dotado de pobre cochura. un "ladrillo recocho" estaba muy vitrificado por estar muy cerca de la plaza de fuego. Hoy que este factor es mucho más homogéneo. lo cual no quiere decir que no ex1stan problemas de homogeneidad de cochura. el control de calidad se basa en otros parámetros. Así mediante la tabla 5 del Pliego para la Recepción de los ladnllos, RL-88, se controla el grado de vitrificactón de la masa por su peso en gramo. Es decir, por su densidad aparente. Con independencia del espesor de los ladrillos. que se interpolará entre los valores dados, esta tabla (Rl-88.5) es bastante imprecisa al quedar la soga o tabla poco defimda. Hubiese sido más \'aCI\ OeCif QUe \a densloacl aparente de
los ladrillos perforados para fábnca 111sta no será 1nfenor a 1 04 g/cm3 • ni menor que 0,96 g/cm~ para los ladnllos que se empleen en las fábncas de carga que vayan a ser revestidas Los redactores de la N B.E. FL-90, actual norma vigente en nuestro país en relación con la "Fábnca de ladrillo" han entendido que el capitulo 11, se ha quedado s1n conten1do, pues todo cuanto comprendia el rn1smo capitulo en la v1eja MV-201 , destinado a la definiCión y control del ladrillo ha quedado 1nclu1do en el RL-88 "Pliego General de Condiciones para la Recepción de Ladrillos cerámicos" y asi al llegar al Soga -= owo
'"1111
pi;
1120
l:.'f ladrtllo. Dejinicwn
Citado capitulo, nos encontramos una pág1na en blanco que no tiene más intención que la de mantener el orden del articulado que mantenía la ant1gua norma para los suces1vos capítulos. No obstante y s1n querer rizar el nzo por la critica, ya que nuestra 1ntención es animar a que esta Norma sea usada realmente, hay puntos que. como los dedicados a terminología. definición y designación de los ladrillos, deberfan permanecer en este capitulo de la FL.go fundamentalmente porque en próx1mas ed1ciones es posible que la FL-90 y el RL-88 aparezcan como publicaciones drcha razón rndependientes. Por nosotros lo introduciremos aqui
P'ITOLOGIA DE LA OBRA DE FÁ8Ric.;A
115
LA FÁBRICA CERÁMICA
4.3.- LAS LADRILLO.
DIMENSIONES
EN
El
Todos los elementos del ladrillo, caras y ansias, tienen nombres concretos que le son necesarios no sólo para su definición, sino para JUStrticar y definir sus formas de colocac16n y aparejo. Así, su cara mayor se denomina ""tabla"" y la menor toma el nombre de "testa", en tanto que la Intermedia se le conoce por el "canto". Asl un ladrillo de emparchado muestra su tabla, en tanto que en un S=2T+1 T=2G+1
norma N.B.E. FL.90, y la norma DIN105, aunque es d1flcil encontrar que el fabricante se ajuste a norma y no a maquinaria. Por otro lado, la no homogeneidad de la arcilla preparada y las diferencias de temperatura en los distintos puntos y momentos del horno, hacen que el producto final resulte con variaciones considerables de med1das entre dos ladrillos de una misma ladrillera Generalmente las dimensiones nominales de los ladrillos Incluyendo un centimetro, espesor normal de las juntas, han de ajustarse a múltiplos de 10/8=1 ,25 cm., fracción que origina la serie finita tipificada: 50: 40: 30; 25; 20; 15; 12'5: 10; 7'5; 6'3: 5: 3"6. 2"5;
Ctmcorda~tcia
apareciendo para los valores nominales de los ladrillos, la serie: K1(10/8)-1 cm. equivalente a: S= kJ{10/8) -1 t=k.. 10/8) - 1 e= k11 , (10/8) - 1 donde: s =soga, t=t1zón: e=grueso
dim<"mtional.
aparejo de soga y tizón un ladrillo muestra su testa y el siguiente, enseña su canto. La arista mayor toma el nombre de "soga"(s), la menor se define como el "grueso o espesor" (e) y, a la Intermedia se le denomina "tizón" (t). Las dimensiones de estas aristas, siempre han tenido que responder a la relación 1 :2:4 equivalente a e:t:s (espesor, tizón, soga), de manera que: t 2e + 1 y S= 2t + 1.
=
Encontramos asl el ladrillo Bávaro, con dlmens1ones (6'5x 14x29 cm 3 • ), el ladrillo Badén (6x13x27 cm3 .) Hoy. en nuestro país los requerimientos de dimensión están recogidos por la 11 fi
49; 39; 29; 24; 19; 14; 11'5, 9; 6'5; 5'3; 4, 2'8; 1'5. Valores en cm. No obstante, con independencias de algunos ladrillos locales, las d1mens1ones que normalmente encontramos en el mercado, se acercan a: Ladrillo macizo .. 24 x 11.5 x 5,2 cm. y 23 x 11 x 4 cm. Ladrillo perforado ...... 24 x 11 ,5 )( 5 cm. Tocho catarán .......... 29 x 14 x 4.5 cm. y 29 x 14 x 9,5 cm. Sllico-calcáreo ........ 24 x 11'5 x 5,2 cm. Refractario ............... 22 x 11 x 3 cm. y 22 x. 11 x 5,5 cm. Triple hueco ............ 23 x 11 x 11 cm Hueco doble ................ 23 x 11 x 7 cm. Hueco sencillo .............23 x 11 x 4 cm Gafa ......................... 23 x 11 x 5,5 cm. Rasilla .......................25 x 12 x 2,8 cm.
PATOLOGIA DE. LA OBRA DE FÁBRICA
1 f., FABRICA CERÁMICA
Tabla RL-88.1 Dimensiones de los ladrillos Dimensio nes de la tabla del ladrillo (cm 2 .1
Dimensiones de lo$ gruesos de loa ladrillos l cm.J M acizos y perforados
h ueco doble
hueco sencillo
rasilla
29X14
5 ,2 ; 6 ; 7,5
9
4; 5
3
24X11 ,5
3,5; 5,2; 7
8; 9; 10
4;5; 6
2,5
En el nuevo phego RL-88, desaparece la sene tipificada que figuraba en la antigua MV-201, y que si era dificil hacer que los ladrilleros la siguieran. estando bien claro la obligación de ajustarse a la Norma, más difícil será de exigir ahora que se da la libertad al fabncante de establecer sus dimensiones e Indicarla en el contenedor del producto. Por tanto. en mayor indefensrón se encontrará el técnico, pues sólo. en el comentario al apartado 4 1 1 del RL-88. se recomienda que las dimens1ones pertenezcan a los tamaños normalizados en la UNE 67019-86/2R. Con todo y admitiendo, por su evidencia, el error de transcripción de la dimensión de la soga correspondrente al tizón de 11 ,5 cm. que figura en la segunda fila del citado apartado para los ladrillos perforados, todas estas dimensiones estaban bastante me¡or expuestas en la MV-201 . Observando la tabla RL-88.2 es fácil comprender que tanto en la elaboración de muros de carga o de cerramiento que sean levantados con ladrillos hueco doble o gafa. no se ha tenido presente la coordinación de los cantos. lo cual es fundamental en relación con las mochetas, doblados y llaves cerámicas. pues en estas vueltas de los ladrillos que presentan sus testas al paramento m\enor no deben presentarse huecos al
mismo Una vez más el propio mercado es más sensible a la demanda que el legislador encargado de la revisión de la Norma. Se dice, en la norma, que no se consideran a drchos efectos, las piezas cerámicas cuya dimensión mayor sea superior a 30 centímetros. No obstante y estos son fallos que merman 1a validez de cualquier norma. nos encontramos más tarde que en las tablas relat1vas a tolerancias y características. se incluyen las condiciones para las aristas mayores a 30 centlmetros
4.4.- TIPOS DE LADRILLOS. Los tipos de ladrillos se definen en función de sus huecos o perforaciones. y del tamaño y disposición de los mismos. en relac16n a su tabla o a su testa. Así se clasifican en MACIZOS, que serán designados por la letra M; PERFORADOS que serán designados por la letra P. y HUECOS que serán designados por la letra H. Son ladrillo s macizos todas aquellas piezas ortoédricas que no presentan taladros ni rebaJOS en su tabla o que presentándolos, de¡an completo un canto y dos testas. En el caso de presentar taladros o rebajos, este rebajado de
PATOlOGIA OE lA OBRA OE FÁBRIC.:II
117
LAr ABRIGA CERAW" •
algunas de las tablas no es supenor a 5 mm. y las periorac1ones. que han de ser perpendicular a su tabla, cumplirán que el área de nrnguno de los taladros es supenor a 2,5 cm 1 , n1 la suma del volumen de todos ellos no supera al 10% del volumen del ladnllo Como ya se ha d1cho. todos estos ladnllos se desrgnaran, a los efectos de la norma y otros documrntos , por la letra "M" , • • l.adrilln\ mari:n.\
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10
5,5
':i'!il'lE rtUECO
Existen en el mercado diversos tipos de ladnllos que pueden quedar dentro del ambrto de la Norma y de las caracteristrcas definidas en el parrafo antenor Así encontramos como macizos de caracleristrcas particulares por: dimensiones , forma o materiales
*Ladrillos con rebajos. Son aquellos que presentando reba¡os en su tabla, éstos superan las condiciones se~aladas para los ladnllos mac1zos *Ladrillo taco o de tejar. Fabncados a mano. con gradilla y rasero (hoy se suele uti!tzar en algunas fábncas v1stas que quieren presentar el aspecto de hrstónca o rústica) *Ladrillos de mesa. Igual al antenor, de superficre más hsa *Ladrillo prensado. Compacto, fabricado con prensa de estampac1ón *Ladrillo aplantillado. Fabricado por encargo y que toma formas especiales y distintas a la ortoédnca y que dejando sólo una testa completa puede estar dentro de la Norma.(usado en cornisas, jambas. mochetas, arcos, etc.). *Ladrillo bardo. Es aquel que dispone de una gran soga *Ladrillo silico-calcáreo. Fabncado por la mezcla inllma de arena s1l1cea y cal y endurecido con vapor de agua a presrón Es dec1r s1n cochura en horno *ladrillo de escorias. Fabncado con cal y esconas, con prensado postenor *Ladrillo refractario. Fabncado con arc1lla especral, "groc' res1stente al fuego y a las altas temperaturas s1n deformarse, presenta estabilrdad frente a los gases origrnados en la combustión y dispone elevada resrstencia a la abrasión Por ello, es utilizado en la construcción de chimeneas, hornos y crisoles. Sirven también para obtener áridos de machaqueo para los horm1gones refractarios, ¡unto al cemento aluminoso Son ladrillos perforados todos aquellos que presentando al menos tres perforaciones perpendrculares a su tabla. no cumplen con las ex1gencras especrficadas en el punto anterior en relación a la superficie o volumen de los
118 PI\ TOLOGIA DE lA OBRA OE FAS RICA
huecos Estos, se designarfm a los efectos de la norma, por la letra "P" Son ladrillos huecos todos aquellos cuyos taladros son paralelos a su soga o perpendicular a su testa Ninguno de estos huecos ocupara una superfic1e mayor a 16 cml_ Se des1gnarán a los efectos de la norma y de las especificaciones en los documentos del Proyecto, por la letra "h" Dentro de este t1po, podemos diferenciar en el mercado los Siguientes· * Ladrillo triple hueco. Fabncado por procedimiento industrializado (galletera), que presenta nueve huecos cuadrados en su testa En determinadas Reg1ones se le denominan "bloques cerám1cos". * Ladrillo hueco doble. Fabricado por el sistema descrito en el párrafo anterior, presenta seis huecos cuadrados en su testa Es el ladrillo usado para formar la c1tara y el tabicón. * Ladrillo hueco sencillo. Fabricado 1gual que los dos anteriores, por extrusión mecan1ca, presenta tres huecos en su testa (24 x 11 '5 x 4). Se conoce también por "ladrillo tabiquero" o simplemente "tab1que", dado que colocado a panderete, se utiliza para formar este elemento constructivo * Ladrillo tochana o Simplemente tochana. Usado en Cataluña, se fabnca con dos perforaciones circulares o con seis huecos cuadrados en su testa y toma dimensiones mayores a las normales, (29x14x9'5 cm 3 .) . * Ladrillo rasilla , o simplemente rasilla. Es un ladrillo hueco s1mple que se distingue por una mayor soga, term1nac1ón más refinada y. fundamentalmente, por su pequeño espesor (25x12x2'8 cmJ) Se uttliza para tableros de cubiertas de tejas, arcos de escaleras, tabicados, etc . Actualmente p~m es\~s obras se u\t\'tza e\ rasi\\ón,
,'IJoldeado de /11~ laú riiiiJ\.
que toma mayores dimensiones en su tabla y cuya soga puede alcanzar 1 m de long1tud * Ladrillo gafa, o simplemente gafa, es un ladrillo con dos perforaciones ~,;ln..;·ulé:tJ e:. en su testa. Su ancho es de medio pie y suele usarse para levantar citaras de carga A pesar de que nos hemos extend1do excesivamente en los tipos de ladrillo. no hemos agotado el tema, pues es fácil que se conozcan o se encuentren denominaciones a las que no hemos hecho referencia aqui. tales como escafilado. santo, recocho, p1ntón portero, ligero, flotante. de mocheta, etc Otro tanto podrla dectrse de los tamaños En Almeria y otros lugares, los ladnllos, aunque fuera de la Norma. cada vez son más grande, casi bloques
4.5.- LAS CLASES DE LADRILLOS En la antigua MV-201 las clases de ladrillos veman definidas por la calidad En la nueva FL-90 y en el RL 88, la "CLASE" v1ene a ser un factor independiente que. en functón del uso o tipo de fábrica a que se destine el ladnllo,
PATOLOGIA OE l A O B~ DE' I'ABI!It:A
119
LA FÁBRICA. CERÁMICA
se convierte, erróneamente, como argumentaremos más tarde, en el objeto pnnctpal y unico de extgencta de la caltdad. Las clases son dos. el ladrillo desttnado a la obra de fábrica vista "V" y el que se vaya a emplear en la elaboractón de la fábrica no vista o para revestir "NV" . En la MV-201 se establecían tres grados para la caltdad de los ladnllos, calidad 1a, 2a y 3a que venian defintda por las dimensionales. por la toleranctas
diferencia entre ellas se reduzca a "las clases" (V y NV). Es decir, viene a proponer que se sea exigente con los ladrillos para las fábricas v1stas y nada reiVIndtcahvo con los ladrillos que han de revestirse. Esto, no es nada aceptable pues la bondad de una fábrica no radica solamente en la estét1ca que deba pedírsele a la fábnca vista. Un problema de eflorescencia en los ladnllos pequdtca más a una fábrica revestida que a una vista y el alabeo o la fisuración de unos ladrillos imponen una ejecución descuidada, cargada de excesivo mortero y de baja calidad y durabilidad. Afortunadamente, la tabla 5 del Pliego RL-88, que hemos introducido en el punto 4.9 de este mtsmo capitulo, tiene también presente a los ladrillos NV, pues a través de la densidad aparente del ladrillo coctdo, nos proporciona un factor importante en el control de la recepctón. No obstante, la determtnación de la densidad no es un ensayo que habitualmente se reahce a pie de obra.
4.6.- LOS MATERIALES. La~ (úbrh•a.\ 1•i!.tal de ladrillos cerámico5 han esrado preseme eu todos los momemos de la Historia de la edijicacióu.
presencia de grietas. manchas y desconchados, por nódulos calizos y por los alabeos o torceduras. En la FL-90 ha desaparecido esta definición de la calidad, aunque algunos de los parametros señalados son objetos de los ensayos de recepción de los "ladrillos v·, que se especifican en el RL-88, los cuales se tratarán más adelante. En cualquter caso la FL-90 al dejar o remttir su Capitulo 11 "Ladrillos" al RL-88 ha hecho que "las categorías" o la 120
Con tndependencia del ámbito de la nueva Norma N.B.E. FL-90 que se enuncia como para las "obras de fábrica cerámica", y esto viene a ser una de las contradicciones de ella. ya que luego se interesa por algunos ladrillos de los que pueden encontrarse en el mercado. que además de los cerámicos (e), se fabrican los silico-calcareos (s,), los fabricados con escorias (e,) y los refractarios (r). No considerados en la norma se moldean ladrillos con micro-hormigón o mortero de cemento y áridos de diversos tipos. entre los que cabe menctonar las arenas basálticas y la ceniza volcánica o ptcón; últimos frecuentes en la estos construcción canaria
PI\TO~OGIA. DE LA OBRA DE FABRICA
LA FÁBRICA CEAAMIO.
4.7.- LA RESISTENCIA LADRILLOS.
DE
LOS
El ladrillo es un matenal de arcilla conteniendo stllce, alúmina y pequeñas cantidades de otros materiales, tales como óxidos metálicos, etc. Su resistencia depende de muchos factores y por ello es muy vanable. La Imposibilidad de garantizar la homogeneidad de su calidad y de su res1stencia; pues, como sabemos, la arcilla es muy distinta en cada zona, y su amasado. asl como el proceso de fabricación, secado y cocción ha de adaptarse a la calidad de las mismas. i
'
La resistencia a compresión de un ladnllo viene dada por el valor característiCO de la tensión aparente de rotura, aplicada en su tabla, expresada en Kg/cm1 y en ensayo realizado en la forma en que se describe en la Norma UNE 7.059 y población de muestra que seguidamente expondremos. Aunque la Industria ladrillera, en general. no ha tenido nunca demasiado presente el factor de resistencia, o lo entendla a través de la calidad de la arc1lla y la adecuada cochura, exponemos seguidamente la serie tificada que exigía la Norma MV201, era: Ladrillos macizos ..... 70; 100; 150; 200; 300 Kglcm7• Ladrillos perforados ..... 100¡ 150, 200, 300 Kg/cm2• Ladrillos huecos.... 30: 50. 70, 100; 150, 200 Kglcml Las resistencias mfnimas, por debajo de las cuales podían ser rechazados los ladrillos, eran: Ladrillos macizos ..... 70 Kg/cm 2 • Ladrillos perforados .. 100 Kg/cm2 • Ladrillos huecos ..... 30 Kg/cm 2 Las resistencias medias frecuentes que ofrecen los fabricantes de ladnllos, son. Ladrillos macizos . .. 150 Kg/cm2 Ladrillos perforados .. 150 Kg/cm 2 Ladrillos huecos . . . .. 70 Kg/cm 2
La resistetrcia de los ladrillos
Esto hace que no se puedan establecer unas especificaclones técn1cas con la precisión de un hormigón. Se suele hablar más de la calidad de los ladrillos a través de sus cualidades estéticas que a través de la ponderación de sus especificaciones técnicas. Su tensión de rotura es muy variable, hay ladrillos que soportan más de 150 Kg/cm~ y otro de 1gual tipo, dimensión y de aspecto parecido, rompe por debajo de los 100
KgJcm'.
Con la N.B.E. FL.90, desaparece la serie tipificada de la MV.201 dejando libertad al fabricante para producir ladrillos de cualquier resistencia, siempre que esta no sea inferior a 100 Kp/cm 2 para los ladrillos macizos o perforados (apartA 2, RL-88) nt menor que 50 Kp/cm2 • para los ladrillos huecos (apart.2.2 FL-90). No obstante, tanto los proyectistas al especificar sus resistencias en proyectos como los fabricantes al exponerla en sus ofertas y des1gnación de remesas,
i>ATOLOGIA OE LA OBRA OE FABRIC!I
121
LA I'ABRICA CERAMICA
quedan su¡etos a expresar la restslencta del ladrillo med1ante un valor que será 50 más cualqu1er valor nultiplo de 25; es dec1r· 50 ó 75 ó 100 ó 125 ó 150 6 175 6 200 6 225 .... (apart 4 2 RL-88) En la ant1gua Norma se definla la res1stenc•a caracterist1ca de una partida representada por una serie de "n'' 10), al resultado de ladrillos (n mulltplicar el valor "2/n" por el valor de la suma de las resistencias de las (n/2) probetas de valores más bajos
=
1 n/2
Rk =2/nx!: R 1 1=1
Para especificar la forma en que la FL.90, con buen cnterio, establece la resistencia característica de una partida de ladrillo que llega a obra basandose en toda la teoría de los ensayos estadísticos y admtttendo la 1ncert1dumbre que hemos comentado en relactón con la fabricación del ladnllo, se Introduce el concepto de dispersión y su control a través de la desv1ac1ón estandar Para ello se hace necesano exponer lo que en relactón con la definición de muestra y poblac1ón define el Pliego General para la Recepción de los ladnllos, RL-88 De este modo se define asi.
MUESTRA , Conjunto de ladrillos, extraídos al azar, de una partida para realizar sobre ella los correspondientes ensayos de control de la recepción. De cada partida se tomaran 24 unidades para componer dos muestras de seis unidades y una de doce. La partida será entendida como el lote y las muestras sus unidades representativas. Estas muestras elegidas por el Director de la obra o persona en quien delegue y P~TOtOGIA OE
en presencia del fabricante o representante de él, quedarán guardadas y etiquetadas con los datos del fabricante, caracterlsticas y designación de/ladrillo, nombre de la obra,número de la partida a la cual representa y fecha en fa que fue tomada la muestra. La resistencia caracterist1ca defin1da por la formula·
queda
Rest = Rc- 1 ,646 En la que: Restes la resistencia estimada, buscada. Re es la med1a aritmética de la muestra. ó es la desviación estándar fi = V(í:(Rci-Rc) 2 /( n-1 )J Rci es el valor de rotura de cada uno de los ladrillos. La comprobación de la res1stenc1a a la compres1ón de la partida se realizará con una muestra minim de sets ladnllos A continuación la exponemos mediante dos ejemJ"llns y seglm la FL-90 y el RL-88, en la tabla s1gu1ente Ejemplo 1°; Sobre la determ1nac1ón de la res1stencia estimada a la compres16n. de una part1da de ladrillo cuya res1stenc1a nominal es 125 Kp/cm 2 y de la que se ha ensayado, hasta rotura, la muestra representativa de seis, (M-6), se han obtenidos los siguientes resultados. (valores ordenados de forma crec1ente. de los seis ladrillos que componen la muestra) R,=127 R 1=128 R 3=129 R4 =130 R5=130 ~=132
Rc=129.3 Kg/cm ~ lA OBRA DE FABRICA
l A FABRICA CERAMICA
Valores de rotura de cada uno de los seis ladnllos en Kpl cm'
Dlferenaas respecto a la media
Cuadrado de les diferenclu
(Ra-Rc)
Desvlsclón estándar >lr..(Rcl-Rc)'l(n-1)]
n-1 = 5
(Rci)
(Rci-Rc) 2 127 128 129 130 130 132
129,33· 127 .. 2.33 1,33 0 ,33 0 ,66 0.66 2 .66
Suma= 776;
5,42 1,76 0.11 0,43 0.43 7,07
0= 1 ,74
E(Rci·Rcl 2 = 1 5,22
776/6 = Re - 129,3
Res1 == Rc- 1 ,645= 1 29,33 -1 ,64x1 ,74 = 126,48 mayor que Rck = 125 :::>aceptación
Ejemplo 2°; Si los valores de rotura de los ladrillos hubiesen sido 125. 126, 129, 131 , 136 y 139; que daría una media Rc=131 y las diferencias -6. -5. -2. O, 5 y 8, sus cuadrados 36, 25, 4, O. 25 y G4; que ong1narla una desviación típica de 5=>1(154/5)=5,5 y tendrlamos una resistencia estimada igual a: Rest=Rc-1,645= 131-1,64x5,5=122 < R,. lo que nos obligaría a rechazar la partida
4.8.- DESIGNACION DEL LADRILLO. Con todo lo hasta aquí expuesto podemos especificar en los documentos del Proyecto de Arquitectura, Memoria constructtva, Pliego de Condiciones Técnicas Particulares, Medic1ones y Presupuesto etc. el tipo, y clase de ladrillo, asf como el resto de las especificaciones técnicas, que hemos decidido colocar en la obra. med1ante los parámetros hasta aquí estudiados y que responden a los conceptos especificados en estos paréntesis. DL(matenal, t1po, formato, clase, resistencia) y en la forma siguiente:
DL(c, hd, 24x11 ,5x5.2, NV, R.70) . En este caso estaremos dic1endo que se trata de un ladrillo cerámico, hueco doble de 24 wt de soga, 11 ,5 cm. de testa y 5,2 cm de canto, dotado de una reststencia min1ma de compresión de 70 Kg/cm2 • y que serán utilizados para una fabrica para enfoscar 4.9.- CONTROL DE LA RECEPCIÓN DE LOS LADRILLOS. El Pliego General de Condiciones para la Recepción de los Ladrillos Cerámicos en las Obras de Construcción. RL-88, tiene por objeto: establecer las condic1ones particulares que han de cumplir los ladrillos cerámicos, los métodos y ttpos de ensayos que han de seguirse en la recepción de los m1smos La FL-90 remite al RL-88 el tema del control En este se establece una diferencia entre "las clases" (V y NV) que se viene a proponer que se sea riguroso con los ladrillos para las fabncas vistas y nada exigente con Jos ladnllos que han de revestirse. 123
PA TOLOGIA OE LA OBRA OE FABRICA
LA FÁBRICA CERA~ !CA
ENSAYOS Y COMPROBACIONES EN LA RECEPCIÓN DE LOS LADRILLOS EN LAS OBRAS.
ENSAYOS
18 Etapa: Recepctón del matenal (M-24)
·Revisión del empaquetado 'Comprobación del albarán. ' Determinación de muestra. 'Inspección visual: grietas, exfoliaciones y nódulos de cal.
2" Etapa. Característ. dimensionales y de forma: (M-6)
'Comprobac. de perforaciones. 'Delerminac. de dimensiones. ' Toleranc. dimensional. ~olerancia de planeidad. •Espesor de las paredes.
33 Etapa: Caracterfst flsicas:
'Resist. a la compres..(M-6) 'Heladicidad.(M-12) •Eflorescencia.(M-6) · Absorción (Succión).(M-6) ·eomprob. de masa.(M-12)
UNE 67.030-85
UNE 67.026.84 UNE 67.028.84 Une 67.029-85 Une 67.031-85
-
(M-6) =Ensayo a roahzar sobre una muestra de 61adnllos (M· 12):Ensayo a realrzar sobfe una muestra de 121adnllos. (M-24)=Ensayo a realizar sobre una muestra de 241adnllos
Esto, no es nada aceptable pues la bondad de una fábrica no radica solamente en la estética que deba pedlrsele a la fábrica vista. Un problema de eflorescencia en los ladrillos perjudica más a una fábrica para revestir, por falta de adherencia, que a una fábrica vista; y el alabeo o la fisurac1ón de unos ladrillos, imponen , o contagian, una ejecución descUidada, cargada de excesivo mortero ,de baja calidad y durabilidad.
Muchos son los ensayos que pueden hacerse sobre los ladrillos, a su recepción en la obra En la tabla sigutente se incluyen los que señala la FL-90 a través de su RL-88
Se dice, en la norma, N.B.E. FL.90 que no se consideran a dichos efectos, las piezas cerámicas cuya dimensión mayor sea supenor a 30 centlmetros. No obstante y estos son los pequeflos fallos que merman, por una revisión descuidada, la validez de ella, nos encontramos más tarde que en las tablas relativas a tolerancias y características se Incluyen las condiciones para las ansias mayores a 30 centlmetros.
Estas muestras elegidas por el Director de la obra o persona en quien delegue y en presencia del fabricante o representante de él, quedarán guardadas y etiquetadas con los datos del fabricante, caracterlsticas y designación del ladrillo, nombre de la obra, número de la partida a la cual representa y fecha en la que fue tomada la muestra. Las muestras se conservarán en local cerrado y garantizarán su inalterabilidad
124
De cada partida se tomaran 24 unidades para componer dos muestras de sets unidades y una de doce. La partida será entendida como el Jote y las muestras sus unidades representativas.
PATOLOGI~ OE U' OBRA DE FABRICA
LA FA8RICA CERAMICA
Tabl a RL.88 .2 FL.90 Espesores mínimos de las paredes en los ladrillos. Posición de la pared:
Clase V
Clase NV
entre perforación y la cara v1sta entre perforación y la cara no vista entre dos perforaciones
15mm. 10mm. S mm.
6mm. S mm
.
Tabla RL-88.4 FL.90 Tolerancias dimensionales de aristas y diagonales de los ladrillos Clase V
Clase NV
Sobre el valor nominal: (1) 10cm
±3 ±2
±6 ±4
Valor de la dispersión· 10cms< O s30cm. Os 10cm
5 3
6
Dimensión
4
(1) Tamb•én puede relenrse la toleranCia a la d1menst0n promedio de la remesa. SI asi lo acepla el proyecl•sla
hasta el momento en que se realicen los ensayos prec1sos
de cada seis ladrillos muestre fisuras y sólo uno de cada se1s, muestre desconchados. Esto es excesivamente
En el RL-88, se entienden como "defectos" al conjunto de fisuras, exfoliaciones o descomposición hojosa. desconchado por caliches del cual se substraen los desportillados por golpe, y coloración no uniforme por amasado o cochura desigual Dentro de las manchas, hemos de insistir en que las producidas por la efloricídad o presencia de sales recristaliU:Jdas en la superficie de los ladrillos, no sólo afectan a la estéticas de las fábricas vistas, sino que en las revestidas producen grandes deteneros en los enfoscados y pinturas. donde terminan aflorando; y que en todos los casos, los morteros disminuyen fuertemente su adherenc1as sobre las fábncas cuyos ladrillos presentan eflorescencias antes de ser revestidas. Estos ensayos organolépticos se realizan por observación de las muestras. Para las fisuras y desconchados se admite
que sobre una muestra M-6. sólo uno
tolerante ya que equivale a decir que el 16,67% puede mostrar fisuras y desconchados. Respecto a la coloración no uniforme se deja el criteno de aceptación o rechazo a juicio del Director de la obra y, por último, cualqUier signo de exfoliación debe ser rechazado, ya que ello es un slntoma de ru1na. generalmente. debido a baja cochura En la segunda etapa y usando para ello las muestras anteriormente descritas, se comprobarán las formas y proporciones >-10,.,~••
Esp~sores
PATOI.OGIA DE 1.A OBRA OE F'ABRICA
de lal par~d~s .,, f'lladrillo.
125
lA FABRICA CEIIÁMICA
.
Tabla RL 88 S Masa mfnlma de los ladrillos perforados desecados hasta peso constante
Ansia mayor Soga en cenllmetros
Menor o igual a
Grueso en Centímetros
Masa en gramos Clase V
Clase NV
3.5 5.2 7,0
1.000 1.500 2.000
1.450 , .850
5,2 6,0 7 ,5
2 .200 2 .550 3.200
2000 2.300 2.900
Densidad aparente= (peso/VoL total g/cm3
1,04
0,96
26
Mayor de 26
de las perforaciones, según se han especificado en puntos amenores. As1mismo se medkán las p1ezas a fin de comprobar las dimensiones nominales, definidas por la diagonal de su cara mayor y según la Tabla RL-88 1.
-
dimensiones nom1nales fijadas en el proyecto o (s1 lo acepta el proyectista) a la dtmensión promedio de la remesa. (Tabla RL-88.3.)
Respecto al Control de la plane1dad o alabeo de los ladrillos, se define como plane1dad, a los efectos de la presente norma, la cualidad que deben reuntr las caras del ladnllo, de mantener todos sus puntos en un mismo plano.
Igualmente, por med1o de las p1ezas de la muestra M 12. se establecerá la d1mens1ón med1a de la poblactón que conshtuye la "dimensión promedio de la Remesa" Los margenes de tolerancia d1mens1ona1 puedel'l relenrse a las
La tolerancia respecto a esta ex1genc1a se refiere a la mayor dimensión del ladrillo y es función de la clase Es dec~r, en función de SI va a configurar una fábrica vista o de sr su fábnca va a quedar revestida deberán aceptarse como flechas máximas de la deformación o arqueamiento más desfavorable. las especificadas en la tabla RL-88.4. Al margen de lo especificado en la N.B.E. FL-90 en relación con la calidad de los
Sentido úe la flecha por deformacióll de alabeo.
Tabla RL-88 4.1.2 Tolerancias de alabeo. PLANEIOAD Otmenstones de anstas y dragona les D> 30 cm. 25cm< D :S30cm. 12.5cm < D ~ 25cm 126
Flecha máxima Clase V
Clase NV
4mm. 3mm. 2mm.
6mm. 5mm. 3mm
PATOlOGl4 DE lA 06~4 DE FABRICA
l.A FABRICA CERAMICA
ladnllos V y NV, debería conocerse y controlarse lo siguiente: -No presentarán fisuración claramente visible -No presentarán manchas, quemaduras que representen más de/15% de su superficte, ni eflorescenCias o desconchados aparentes en aristas y caras
En el caso de ladrillos para fábricas vistas: -no se aceptarán ladrillos que presenten tmperfecctones que le impida su empleo en dicha fábrica
La irregularidad del proceso de fabricación a que hemos hecho referencra en puntos anteriores, obliga a una selección en la propia fábrica a fin de establecer grados de defectos y rechazo De esta forma tenemos diferentes calídades a las que se le imponen las s1gurentes exigencias: Calidad 1.•: Además de dar satisfacción a las tolerancias dimensionales, no presentarán manchas, quemaduras, eflorescencias ni desconchados aparentes en aristas y caras. Calidad 2.•: Además de las fijadas en relación a la tolerancia dimensional, no tendrán desconchones ni quemaduras que representen más del 15% de su superfic1e envolvente, ni imperfecciones que le Jmp1dan su empleo en la fábrica vista. CALIDAD 3.": Todos los ladrillos que no cumplan en la calidad 1! y 2.' y que en la recepc1ón se estiman como tití/es para componer fábricas.
4.1O.· OTROS ENSAYOS EN LOS LADRILLOS. ABSORCIÓN, SUCCIÓN, EFLORISCIDAD Y HELADICIDAD.
Para los ensayos encaminados a determ1nar los coeficientes de absorción, succión y heladicidad, que son largos de describir y con el fin de no hacer
Ensayo de absorció11 por emersión o inmusiótJ de la hase.
innecesariamente pesado nuestro trabajo, además de la descripción que aqui haremos, remitimos al lector a las normas UNE 7.061 ; 7.268 y 7.062 respectivamente. En general estos coeficientes en los que se prueba la capacidad del material para tomar y retener agua. Se obtienen por la relación entre la diferencia de peso entre el ladrillo seco y mojado o saturado, referido a su peso seco. Se define "absorción" a la capacidad de apropiación de agua por inmersión total durante largo período de tiempo (una hora). "Succión" es la capacidad de apropiación de agua por inmersión de la base (soga/tizón) hasta un nivel de 3 mm. por encima de dicha cara, durante un corto periodo de tiempo (un minuto). Firmeza a la "Heladicidad'' es la capacidad de mantener su resistencia en los periodos de hielo y deshielo, a que se refiere el ensayo definido en la UNE
7.062. 127
PA TOLOGIA DE LA OBRA DE F ABRtCA
L!\ F/16RICA CERÁMICA
La absorción de agua porf:m1erST6n o succrón de un material, podemos entenderla como la capacidad de absorcrón sin presión y manifiesta su activrdad frente a la accrón capilar Esta atraccrón de agua por el material, parcralmente sumerg1d0 en ella y su capacidad para humedecer la parte que emerge del líquido, suele establecerse por medro de un ensayo medrante el cual conocemos el valor especifico de sus fuerzas capilares Se dispondrá para el ensayo de dos cubetas de idéntrcas caracteristrcas. colocando en ambas rgual cantidad de agua. En una se colocará la probeta suspendrda de un rnecanrsmo puente. de forma que drcha probeta permanezca sin apoyar su base en la cubeta En la practica. la muestra suele apoyarse sobre un lecho de arena gruesa de un solo tamrz y limpra La muestra ha de mantenerse inmersa durante todo el período de tíempo de la duracrón del ensayo. La otra cubeta tiene como tlnalrdad corregrr el error que ¡JU\.ht:ra rntroducir en el ensayo. la varrabfe de evaporación de agua. la experimentación que Medrante estamos describrendo, se trata de controlar fas variables siguientes:
1.- Gramos de agua absorbidos por el elemento ensayado en fa unidad de tiempo, por unidad de superficie en contacto con el flquido. Determinado por el peso entre el ladrillo mojado y la muestra desecada. 2.- Absorción de agua por la muestra expresada en tanto por ciento, en volumen o peso. 3.· Distribución del grado de humedad en función de la sHura de cada punto de la muestra respecto a la base de la misma. Por medio de un humidfmetro eléctrico. 128
Otra forma en que puede controlarse la absorción sin presión es mrdrendo la cantidad de agua absorbrda en la unrdad de tiempo. El ensayo en laboratono suele realizarse de la forma srguiente
-se desees el material al aira natural (libra}, expuesto durante 20 dlas al viento seco del invierno o por exposición abierta durante el mismo espacio de tiempo en verano. En cualquier caso protegido de la intemperie. -Sobre el material o ladrillo as/ desecado se va depositando agua potable a temperatura ambiente, gota a gota mediante pipeta y en fracciones de 0'5 crrr. Con la ayuda de un cronómetro se
E11sayo de lucció~r.
mide el tiempo (en segundos) empleado por el material en absorber el agua anteriormente deposnada. El final de la absorción del agua por el material se conoce por la desaparición del aspecto brillante de la superficie mojada. -Se considera que un material no tiene acción capilar activa cuando una gota de agua no es absorbida en un tiempo Inferior a 3.600 segundos. Esta mrsma expenmentacrón, puede realizarse o "in situ", sobre un matenal existente o colocado, pero han de tomarse muchas precaucrones, tales como protección del viento, del soleamiento directo y control de la
PATOLOGIA DE LA OBRA DE f ABRIC.A
humedad relativa del ambiente y en cualqUier caso los resultados sólo tendrán valor relat1vo. Es decir para comparar dos maten al es o situaciones Astm1smo la duractón del ensayo se ftja en una hora. ya que un t1empo superior falsea los resultados, debtdo a la Influencia de otras vanables o efectos como por e¡emplo la veloctdad de evaoorac1ón del agua y del matenat, la
-----~-
1
Realizados tos ensayos de succ1ón por depositas de gotas de agua y de absorción por tnmers1on de la base se TABLA 4.10.1.· SUCCIÓN DePÓSITO DE GOTA EÑ 1 MUESTRA DESECADA AL AIRE LIBRE Y TEMPERATURA AMBIENTE MEDIO 2ZOC MATERIAL
TIEMPO :JE sur.CIÚN ~egl_
TRATAMIENTO
1 Amia'ñto ¡;¡:m_e_n-to--
1700
1Gres ceramtco - - -
tHO~l111J!.I>l1
~ ~
_ __
80
'
.--~· f' 'S !
950
9 -Madera (segun dP.nsl(!ad¡
2600-3000
Madera (segun denstdad) Revr¡m bastardo (1 2 8¡ El ce_mento_a_l!lna.L_ Revoco cemento portl
375-520
1:~1
12%PAV••n el agua lll'
_ ~ --
_..!!:i~Sildo
__
j]•hcona con
Revoco remento ¡..onland
l'~
!"~.
Sr
~
v~oco cemP.ntr, t'Ortland
41
•' MM
Emt~J'O
de ab\fJrrión hajo pre1iún por medio de uttu lllH'itJ .1imulada
menor succión por saturación. etc. Es evidente que, para obtener resultados mas homogéneos y fiables, deberían fijarse condiciones ambtentales más precisas como son la temperatura efectiva corregida. de la cual depende fundamentalmente la velocidad de de la evaporación antes c1tada. concentrac16n de vapor del ambiente (humedad relat1va. que 1nfiuye en la prestón de succión, etc.).
vworerñeniOPortlarn¡-:J!..§L_ 1 cemento D011Jand
Revoro
J16J Rev<~W ¡;emento portland
(16)
Fratasa r1oy bru~ldo
Revoco ccrnefllo PQI'.land (11)
10
B~ti<•dO IX!n
s~~ado !'S1er9a Ir> de
Zn ;: - •••~ rao=á
do
P•Nura ata
-~
Ptnturs dr di&pors•Ón el~slor• H~••ca
---40
400
-
1000 3000 4 20 700
300 mtcras
han obtenido los resultados que se expresan en las tablas 4 101 y 4.10.2 de este mtsmo punto Ensayo bajo presión puede realizarse de diversas formas El más común es el de construir un muro-modelo (paño de fábrica) y someterlo a un riego que 129
LA FABRICA CERAMICA
simula una lluvia, e Impulsar este riego mediante un potente ventilador a forma de agua-vtento_ En este ensayo se controla el tiempo que tarda en aparecer
TABLA 4.10.2.- ABSOCION POR EMERSION EN MUESTRA PREVIAMENTE DESECADA AL AIRE LIBRE Y TEMPERATURA AMBIENTE MEDIO 2~C -o
m
(/)
o
m
Q~~
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-o rn
?=2/m
)>)>
m
m
19,:@
ñ
1
~ 3
"'e: ~
1,55 1,6 2,0 2,2
19,6 1M 11,5
29,5 14,5 16,0 13,2
~
9.6
3Q,4 24.0 23,0 18,0
1,54
12,2
18,8
7,9
.;
1,3 1,6 1,8
10,0 7,0 8,4
27 12,0 14.7
6,5 1.64
.l
0,84
1.4
9
12,1
0,60
1,8
),5
6,5
0.10
(")
~
o
Ladrillo galletero amanllo Ladrillo galletero rojo Ladnllo prensado a mano Ladnllo de estampación Mortero de cal y arena s•hcea Mottero de cal y puzolana Mortero bastardo(l 2·8) Mortero de cemento (1 4) Mortero de cal y puzolana, hidrofugaóo. Mortero bastardo(1.2:8), hldrofuQado
"'"' :
(/)
MATERIAL
,....,
a> m 00
de lluvia con presión, se coloca un tubo manométnco transparente, generalmente de vidrio, que se entesta a la superficie mediante una sustancia plé'.tstica o material no absorbente de agua (plastilina, parafina o neopreno), de forma que la boca del tubo queda íntimamente unida y comunicada con la cara del elemento a ensayar y sin posibilidad de pérd1da de agua por dicha umón. En la forma que indica la figura
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~
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una intensidad prefijada de áreas manchas de agua en la cara posterior. También puede sacarse un testigo y medir el agua absorbida. El ensayo aquí expuesto es eficaz desde el punto de vista establecer las condiciones aprioristicas con que ha de construirse el muro que proyectamos. Elegir entre un ladrillo u otro o entre un mortero un otro. Desde el punto de vista de la patología o de caracterizar un material colocado es mucho más eficaz el ensayo que a continuación exponemos y que consiste en lo s1guiente· A fin de establecer la penetración de agua en los muros por acción del azote 130
'2
'
'l
E11sa)'O de absorción bajo pre~ión "in SÍIII"
Utilizamos un tubo de vidrio graduado en milímetros, con graduación O cm. en la parte superior y 12 cm. coincidente con el eje de tramo horizontal. El diámetro del tubo es constante y proporciona un área de 1 cm 2 Se une el tubo al paramento mediante una sustancia orgánica adherente. no absorbente (plastilina) y se fija con grapa niveladora que la mantiene sujeto y vertical. En estas condiciones, columna llena de agua, tenemos una presión equivalente a 120 Kg/m2 sobre el paramento que, a
PATOLOGIA DE L.A OBRA DE FABRICA
LA FABRICA CERÁMICA
part1r de la fórmula J.E. EMSWILER. supone a una velocidad de viento de 157 Km/hora.
. . . ..
TABLA 4.10.3.·ENSAYO DE PRENETACION DE AGUA BAJO PRESIÓN DE VIENTO SIMULADA, POR COLUMNA EN PIPA (presi6o inicial equivalente a 144Kmlh)
MATERIAL Ladnllo ro¡o V Ladnllo ro¡o V, bam1zado t.adnllo ro¡o V. 1mpregnado de sthcooa Ladnllo hueco doble NV Ladnllo hueco doble NV, bam1zado Ladrillo hueco doble NV, barnizado, con algunas fisuras filiformes LadnUo S1hco~lcáreo Gres Probeta de mortero de cemento (1 6) P1ntura pétrea elastoménca sobre mortero ele cemento (1:6) Probeta de mortero de cementv (1.4) Probeta ele mortero de cemento (1.3) Probeta de manero de cal (1 3) Horm¡gon H-175
PENElRACION EN FRACCION DE 10 MINUfOS(Cm'iCll1111
3 02 o1 6
2 5·8 05 02 62 0,3 45 35 31 04
En el ensayo se controla el descenso de la columna. efectuando lecturas periódicas a fin de conocer no sólo la cantidad de agua que penetra, s1no de controlar también la velocidad a que esto sucede. El agua lleva incorporado un colorante de naranja de metilo. (cuatro gotas) para facilitar la lectura del descenso de la columna. El ensayo no es conveniente ni necesario prolongarlo más allá de 20 ó 30 minutos, ya que agua que penetra se reparte por el interior, haciendo que aparezcan variables difíciles de controlar como son: equilibrio por saturación, acc1ón capilar. acción variable del viento, etc., y que modifican las condiciones iniciales (aunque esto sea una situación real)
Los resultados de estos ensayos son ir1uicativos pero de un interés oastante considerable, ya que en estos casos no se necesita un dato prec1so tanto como un dato indicativo de la poca o mucha permeabilidad del paramento. Como orientación en la tabla 4 .10.3 se exponen los resultados obtenidos en los trabajos que llevamos a cabo en el Departamento de Construcción de la Untvers1dad de Sevilla. año 1980. En la tabla 4.1 0.4 se reflejan los porcentajes de saturación de diversos materiales, superados los cuales el material pierde las capac1dades fundamentales de sus resistencia, e integridad u otra exigencia básica para la función que le ha sido encomendada. Otros ensayos pueden realizarse con el fin de conocer el comportamiento de los materiales bajo la acción del agua, entre los que vale la pena señalar el que establece la norma Australiana encargada de controlar este aspecto.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
131
La capa e dad de produc1r ma1chas en las caras de los ladn.los por expuls1ón de sus sales solubles. problema que estudiaremos amplramente al tratar la patologla de la fábricas y que ya Iniciamos al estudrar In palologra de la fábnca pétrea, se controla por el ensayo de eflonsc1dad de la UNE 7 063
l
TABLA 4.1 o4.-CANTIDAD OE AGUA CONTENIDA HASTA SATURACIÓN DE DIVERSOS MATERIALES. IMMERSIÓN.
1MATERIAL
~
~
o.
·~
.II~A OC~7tU.l'A
1'.11.\UI'II
as:
,
pura Jetuminar la capafiduJ Jt·
tflnrl'i'l'r lth ladrillo.~ J'IU.\ ntllrfi'T(I\,
¡~ ~" =>
4.11.· MUROS Y PAREDES FÁBRICAS DE LADRILLOS
DE
Se entiende como obra de fábnca de ladnllo, todo elemento constructivo obten•da por calocac1ón ordenada de estas piezas ortoédricas, solapándose y apoytmdose unas con otras. de acuerdo con un conjunto de reglas determinadas. conocidas como leyes de traba
Para determ1nar la capacrdad de eflorecer de los lt=!dnllos, se mantendran durante un periodo de 72 horas sumerg1dos hasta un terc1o de su altura en un recip¡ente con un lecho de arena limp1a y gruesa y conten1endo agua destilada hasta d1cho nivel Este ensayo t1ene un carácter relat1vo v scrv1rá para, tras comprar ladnllos de distintas ladnlleras, elegir el menos eflorescente para rechazar la partida s1 de ella st: garant1zó la ausenc1a de eflonsc1dad para establecer !os cntenos de admisión y rechazo respecto la una muestra patrón, finalmente, para determinar el tratam1ento a aphcar en la limp1eza de los elementos constructivas afectados
T>ATO~OGlA
Se denom1na "aparejo" a la forma en que se combinan los ladrillos en su hilada, en relac16n con sus contiguas, con fin de dotar de mejor res1stenc•a a la fábnca y proporc1onar. a su paramento. de un determ1nado aspecto formal. Dada la gran vanedad de at)are¡os que ex1sten y pueden componerse, no vamos a entrar en la enumeración exhaust1va de este aspecto. consc1entes de que pueden encontrarse en cualquier libro de los que darnos en ia btblíografia de este traba¡a No obstante. dlfemos que el aparejo de sogas y tizones que ha s1do frecuente en los muros flamencos e 1ngleses de la fábricas de más de un pie de espesor. se han ten•do como el me¡or en cuanto a res1stenc1a mecán1ca.
OE LA OEIR.A. Ol f AOF(ICA
LA FÁBRICA CERÁMICA
Las "leyes de trabas", que hemos definido como con¡unto de reglas que han de observarse en la elaboración de los muros. tratan de dotar a los mismos de una res1stencia y solidez garantizada. Estas pueden resumirse en:
Primera: Las llagas o juntas verticales longftudinales no encontrarán ninguna continuidad al pasar de una hilada a la contigua.
ladrilfo. En el caso de la esquina este valor mfnimo será de tres cuarto de ladrillo. Para elfo se utilizarán dos "tres cuarto" don se requieran inicialmente una soga y media. Quinta: Con el fin de atender a la reglas anteriores, la primera hilada de los muros se replantearán los muros encontrando su eje de simetrla o punto medio y empezando por los extremos. De esta forma, si se requieren piezas del tamaño de medio ladrillo, esta quedará emplazada sobre dicho eje de simetrla. Se define como "Muro doblado" o "de dos hojas" a aquél en los que estas se enlazan por medio de llaves o piezas perpendiculares al paramento Estas llaves pueden ser metálicas, de madera, material plástico o del mismo matenal que la fábrica; es decir ladrillos transversales. En este último caso. se dice de este ladrillo perpendicular al paramento que está "colocado a perpiaño" o simplemente "perpiaño" Cuando toda la h1lada, o varias hiladas, se colocan o perpiaño, éstas se denom1nan "verdugadas"
Tipos de muro~ y paredes de ladrillos.
Segunda: Las llagas o juntas verticales
transversales tratarán de evitarse, y en cualquier caso no coincidirán en más de la mitad de la lpngftud una soga, al pasar de una hilada $ la continua. Tercera; todo ladrilfo de una hilada pisará al menos en un cuarto de soga al coffespondiente de la hilada inferior. Cuarta: En la construcción de los muros de carga y pilares no se utilizarán piezas o porciones inferiores a la mftad del 134
Como "Muro verdugada" se entiende al muro aparejado o doblado en el que, con el fin de trabar sus hojas. se colocan verdugadas, hilas completas de perpiaños. El caso más frecuente que encontramos en la práctica. es el muro de fachada. portante, de dos hojas de ladrillos gafa o hueco doble, que para no presentar huecos abiertos al agua exterior, se traban mediante ladrillos macizos. Se recomienda una verdugada. de dos o tres hiladas. cada seis o siete hiladas del espacio entre dos témpano. El verdugadas co11secutivas se denom1na "témpano" y, con fines decorativo modernos, es frecuente rehundir
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
lA FÁBRICA CERÁMICA
ligeramente las verdugadas respecto al plano general de los témpanos. El "Muro capuchino" o simplemente la "capuchina", es aquél que está formado por dos ho¡as de delgado espesor, con cámara intermedia y, normalmente, enlazadas por llaves de ladrillos colocados a perpiaños. Se ha empleado como muro interior de carga, de gran ligereza de peso. Las hojas suelen ser tabicones y tabiques. Desde el punto de vista del a1slamiento térmico y acústico no es buena solución. La "Citara" es el muro de una hoja de med1o pie de espesor, aparejado a soga y realizado con ladrillo hueco doble, gafa, para las fábricas revestidas y perforado o macizo para la fábrica vista, pero en todos los casos están colocados a restregón y asentados por su tabla. El "Tabique" es la pared de fábrica de una ho¡a no portante cuyo fin principal es la d1v1s1ón del espacio interior del edificio y que, normalmente, se construye con el ladrillo hueco simple colocado a panderete. En el cerramiento tradicional constituye la pared interior que cierra la cámara del mismo. Revestido con sus guarnecidos o enfoscados suele alcanzar un espesor cercano a siete centímetros. EI"Tabicón" es un tabique que revestido con sus guarnecidos o enfoscados suele alcanzar un espesor que se aproxima a los 1O cm. y que suele construirse con el ladrillo hueco doble o gafa, colocado a restregón por su canto, presentando su tabla al paramento. Normalmente se utiliza esta pared de partición cuando en ella han de alojarse conductos de fontanería, que dejarían muy degollado al tabique realizado con el ladnllo hueco simple.
APILA5TRAI>O DE UN PIE A SOGA
4.12.- LOS MORTEROS Y LAS PASTAS EN LA OBRA DE FABRICA.
Aglomerantes y conglomerantes. unos y otros, constituyen un conjunto de pastas o materiales de relativa consistencia o fluidez, susceptibles de ser amasados y que, colocados en las fábricas, endurecen sirviendo de acueste a los ladrillos o sillares, a la vez que se adhieren a ellos y contribuyen a proporcionar consistencia a los muros. Con independencia de dichas funciones y antes de entrar en el estudio de los morteros. es necesario conocer lo que entendemos por aglomerante y que conocemos por conglomerante. Aglomerantes son aquellas pastas que se adhieren a los ladrillos o a las p1edras. sin que medie ningún fenómeno ni reacción química de fraguado previo a su endurecimiento en las fábricas. Así pueden calificarse como tales al barro o al betún, que son buenos ejemplos para comprender las diferencias de estas definiciones, ya que han servido de mortero en muchas construcciones en la Antigüedad. Los conglomerante son aquellos componentes que como el cemento o la cal, amasados con áridos, o sin ellos, y agua, sufren una reacción
PATOLOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
135
1 A fABRICA CERÁI.'lCA
Se dice que los ladrillos que se s1túan sobre la misma horizontal y que se encuentran comprendidos por dos tendeles contiguos forman una "hilada". Se define como "tendef' a la junta horizontal de mortero que sirve de lecho a los ladrillos en su fábnca y se denom1na "llaga" a la junta que separa verticalmente a dos ladnllos, recibiendo el nombre de ·~untas" al conjunto de ambas Cuando dos ladrillos cont1guos que se unen por su tabla, convergen para formar elementos arqueados, el espac1o o junta entre ellos se denom1na "escopeta". Se d1ce que los ladrillos están colocados "a restregón", se as1entan restregándolos sobre abundante torta de mortero. hasta que rebose por sus bordes. Colocados apoyando su tabla. originan los muros y "citaras" Este últ1mo térm1no es utilizado para los rruros de 11,5 a 12,5 cm. de espesor Se d1ce que los ladrillos están colocados "a sardinef' cuando se asocian por su tabla mostrando al paramento uno de sus costados Normalmente se utiliza esta disposición para formar alféizares, dinteles, bordes de forJado, etc. Se d1cen colocados "a panderete" cuando acostados por su canto o por su testa, quedan presentando su tabla al paramento De esta forman se disponen para constituir los tabiques. Colocados "a bofetón" se dice cuando están puestos con su tabla vert1cal, con el mortero en esta cara y pegado por ella a otro elemento constructivo que le t1ene como forro o emparchado Las razones por las cuales encontramos distintos t1pos de muros y paredes de fábrica de ladrillo responden a las ex1genc1as de resistencia. func1ón, belleza y economía De esta forma nace
Forma Jt' co/ocucitin J,•{o, laJrilftl\ en .\ 11\ fábrica,,
una amplia clasificación de la que aquí exponemos sólo las más usuales Se define como "Muro aparejado" a aquél en el que los ladrillos se asientan por su tabla, mostrando al paramento su soga o su tizón, atendiendo a las leyes de traba . De manera. aunque su espesor sea superior a un pie. constituye un muro de una sola hoja. La NBE FL.90 lo define como "Muro trabado en todo su espesor ejecutado C· 1n una sola clase de ladrillo" El ladrillo empleado puede ser macizo, perforado o hueco, o combinación de ellos, en función de la resistencia a la compres1ón que aquél deba soportar Normalmente, para las fábricas res1stentes se emplean el ladrillo mac1zo y el perforado, encomendándose la traba a su prop1o aparejo. Su espesor es función de las cargas a soportar y puede tomar desde un pie o pie y medio hasta cuatro o cinco pies. Hoy, desde el punto de vista de la economia, salvo en pilares. no tiene sent1do pasar de p1e y medio 133
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA FABRICA CERAMICA
química e inician un proceso de fraguado y de endurecimiento de la pasta constitUida por ellos Como ya hemos apuntado, los morteros en las fábricas toman dos funciones. La pnmera es la de servir de lecho al acueste de los ladrillos y, la segunda, la de unir estas piezas entre si, otorgándole consistencia a la obra y ngidez a la construcción Hasta bien avanzado el siglo XVIII sólo se demandaba de los morteros que sirvieran de lecho y acomodo de las irregularidades de los mampuestos. sillares y ladrillos, aún sabiendo que el mortero de cal se adhería fuertemente a los ladrillos. constatado por las tareas de limpieza de los ladrillos que hablan de ser reutilizados, hecho que, más que frecuente, era normal Históricamente se ha calificado la categoría de la fábrica de un muro. en razón inversa a la cantidad de mortero que ella lucia en su aparejo. Obviamente uno sillcria isodoma de sillares bien escuadrados y alisados podfa levantarse hasta la ailura del Acueducto de Segovia, Sin mortero. a hueso o asentados, hasta entrar en carga, con un mínimo lecho de arena, en tanto que una mampostería de piedras irregulares requería un enorme consumo de mortero para constituir una argamasa de alguna solidez Hoy, que demandamos más de la adherencia del mortero, parece que esta es menor o más dificil de conseguir; y es que hemos podido comprobar que, a menos que aditivemos a los morteros o que utilicemos morteros especiales. cosa que no es muy frecuente en los morteros de albañilería, o de apare¡ar los ladrillos en sus fábricas la adherencia depende más de las condiciones de rugosidad y porosidad de los ladrillos que de las 136
propiedades de los morteros. ue todas formas, los morteros empiezan a vemr preparados y cargados de aditivos no excesivamente conocidos. por ello. lejos de tenerlos como la panacea que resuelve todos los problemas, debemos ensayarlos y utilizarlos para aquellos usos en los que se tengan garantias probadas. De los morteros debemos comprobar su docilidad o consistencia, la resistencia, la capacidad de adherencta, su estabilidad y su compatibilidad con los otros componentes de las fabricas. Tradtctonalmente, los morteros se han clasificados por sus componentes, en - Mortero de cal (cal/arena). - Mortero de cemento (cemento/arena) - Mortero mixto, bastardo o de cal y cemento (cemento/cal/arena) - Pasta de cal. - Pasta de yeso. -Escayola. La resistencia que deben d1sponer los morteros en sus fábncas, es un punto importante a cuidar y, por varias razones que más adelante expondremos. es fundamental que los mortero no sean excestvamente fuertes. Una de esta razones es porque obligarían. a los ladnllos, a asumir la necesidad de deformabilldad y adaptabilidad que llene toda fábrica Por otro lado, tampoco pueden ser tan flojos que arriesguen la capacidad mecánica de la fábnca. En construcción, que siempre ha s1do una tarea artesanal heredada o transmitida de generación a generac1ón, existe una regla de oro y que s1empre fue muy tentda en cuenta por aquello de la deformabilidad de las fábricas y por la necesidad de respirar de los muros, q:.Je dice:
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
La resistencia de los morteros ha ser aproximadamente igual a la mitad de la resistencia de los ladrillos a los cuales sirve en su aparejo, (Rm.:>RU2) Los morteros se suelen destgnar por una ''M" acompañada de un número que tndica su resistencia. en Kg/cm2 •• obtemda en probeta de 4x4x16 cm., y, a conllnuactón se colocan. en un paréntesis. las proporctones de sus componentes. As1, tenemos morteros fuertes, medtos o de albañ1leria y morteros flojos. -Morteros de cemento (cemento:arena) M5 --· (1 12) Flo¡o M-10 ••• (1 :10) Flo¡o. para tomar te¡as. M-20 ··· (1 8) Flojo. de solar azoteas . M-40 ··- (1 6) Normal , de albañilería M-80 - ( 1. 4) Fuerte, muros resistentes M-160 -- 1: 3) Muy fuertes y con muchas retracciones. ReqUieren ser bruñidos -Morteros de cal (Cal arena} M-40.(1 3) Es el más frecuente y es el mortero de albañilería. M-60; (1 '2} reststente M-80;(1 1) mortero muy res1stente. -Morteros mixtos (Cemento:cal:arena} (Bastardos) M-10- (1 ·2 12} Flojo. para tomar tejas M-20--- (1 :3·8) Flo¡o, albañilería M-40-- (1 :1 7) Normal . albañilería M-80--- (2 :1·9) Fuerte. muros resistentes. Un mortero m1xto (2 1 1O) que puede tenerse como un M-60 se utilizó con frecuencia para solar azoteas (sin telas asfalt1cas) Por enc1ma de cualquier tela asfált1ca no debe colocarse ningún t1po de mortero que tenga el mas mínimo conten1do en cal, ya que esta fue la razón de la ruina de las pnmeras membranas bituminosas.
Otra de las reglas de oro sanctonada por la albañilería tradicional es:
En la dosificación de los morteros, la cantidad de arena ha de ser igual al triple de la suma de /os conglomerantes, y st se quiere elaborar un mortero fuerte se retirará algo de arena y si, por el contrario se quiere obtener un mortero flojo, se incorporará algo más de arena
Así un mortero mixto que dispone 1 parte de cemento y 2 partes de cal, debe contener 9 partes de arena. (12:9) oara un mortero medio, (12.8} para un mortero fuerte y (1 :2:10) para un mortero flo¡o 4.12.1.-Los morteros en la NBE-FL.90 La NBE-FL.90 para el tema de los morteros (capitulo 111) se rem1te al Pliego de Prescnpciones Técntcas para :~ Recepción de los Cementos. RC-97 , 1 aunque esto era lóg1co hub1ese sido deseable un pequeño esfuerzo por dar un poco de luz al tema. Deb1ó haber stdo
PATOlOGIA DE LA OBRA DE FABI~ICA
13;
LA FABRICA CERA MICA
RC-97 3 y Fl 90 Cementos utilizables en morteros para muros de fábricas de ladrillos CARACTERISTJCA PRINCIPAL Y CUALIDADES.
DENOMINACIÓN
TIPO
CLASE
Portand
CEM-1
Pl-32.5
95-100% clinker y sm oomponenles aóiClOI'lales
Portland
CEM-IVA-0
Pll-32,5
Puede oonlener hasta 6% de Humo de sllloe y otros oomponentes adiCIOnales Es deor (>94% dinker)
Portland Motto
CEMIVA-M CEMII/8-M
p 11-32.5
y 42.5
Puede contener hasta el 6-20% entre Escona. Puzolana oen1zas IIOiantes o filie! cahzo (>80% dlnkef)
Portland oon esoona
CEMIVA..S CEM 1118-$
PII..S· 32.5
Puede oontener hasta el 20% de Escona. Es deor >80% ded1nker
Portland oon puzolana
CEMIVA·P CEMil/8-P
PII·P· 32.5 Y 42.5
Puede oontener entre et6% y el 35% de Puzolana narural (72%d111kerj
Porlland volantes
CEMIVA-V CEM 1118-V
PII-V32.5 32,5R
Puede oontener hasta el 35% de Cemzas volantes (72% dmker)
Portland con caliza
CEMIVA-L
p 11-32.5
Puede oontener hasta el 15% de Fíller caliZo (<94% d111ker)
Horno Alto
CEMIIVA CEM 11118
HAIII· 32,5 y42,5
Puzolanico
CEMIV/A CEMIV/8
ZIV-32,5 y42.5
con
oemzas
En la tabla 3.1 de la FL-90 echamos de menos y deberían incluirse en ella los cementos portland compuestos -SR "resistentes a los sulfatos" y los portalnd compuestos -MR "resistentes a las aguas marinas" recomendando el uso del primero para obras en terrenos con aguas selenitosas (yesíferos) y el segundo, para obras sumergidas en aguas salinas. Igualmente deberla incluirse los cementos tipo 111-2 (Horno Alto) con su categoría 45 (450) que siempre son resistentes a los sulfatos y como tal, de exclusiva aplicación a obras que han de soportar estos ataques y que deberían las tenerse más presente en cimentaciones de la España yesifera. La tabla que exponemos es el resultado de stmplificar dicha tabla e incluir, en ella,
Puede contener entre 35% y el 60% de esoona slderurgiCa Es fllcil que aparezcan grande decolorBCIOIIes /TTegu/ares. Puede contener casi un 40% de puzolana o oeniza IIOiante (Con 45-04% de dlllker Se trata de un cemento que origrna un moftero de gf8/l plasbodad
mayor información respecto a los puntos que entendemos son de interés. En relación con las arenas. Son validas las arenas de río, mina, machaqueos y playa previo amplio lavado de estas últimas. Deben ser rechazadas aquellas que muestren formas de lajas o aciculas. También son rechazables las que presenten un porcentaje de finos superior a 15. Se entiende como finos en una arena a aquellas partlculas o granos que pasan por el tamiz de abertura de malla de 0,08 mm .. Las partículas que queden retenidas por el tamiz 5 mm. deben ser retiradas y considerada como una grava o gravilla, ya que se define como arena al conjunto de granos que pasan, todos, por el citado
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
139
tamiz. En todos los casos a los efectos de esta Norma y para los morteros de agarre de la fabnca, el tamaño maximo de la arena debe ser igual o menor al tercto del grueso del tendel de la misma. En relación con la curva granulométrica que propone la FL-90, la cual es exactamente la misma que planteaba la vteja MV-201 , dtgamos que es la adecuada si pretendemos morteros cerrados o compactos. pues los t1uecos que deja cada tamano son llenados por el dtametro inferior sigu1ente.
- -- - - - -·
La curva tdeal propuesta por la FL-90 (UNE7050) seria aquella f'n la que los porcenta¡es de la matena oue pasa es fa stgUiente. Allenurade
t::mzen nvn ~
5
25
125
100
92
68
63
.32
43
21
La por el propio conglomerante consistencia se mide mediante "cono de Abrams".
16
CONSISTENCIA: Asiento en cono= 17±2 cm. 8
q..epasa
Igualmente para los morteros bastardo ha de observarse que "La cantidad de arena debe ser igual al triple de la suma de las parte de los conglomeran/e y se No obstante, hoy que se construye con mayores veloCidades de e¡ecuc1ón a la de otros tiempos, y con el fin de que determinadas unidades de obra lleguen antes a sus tiempos de secado, para poder ser revestidas o pintadas, es posible que nos interesen granulometrias menos cerradas (continuas) y en las que ex1stan ausencias de granos medtos (uniformes) que perm1tan resp1rar mejor a los muros. pero a esto volveremos más tarde
pueden
Los parámetros principales por los que se define un mortero son la consistencia, la resistencia y la plasticidad La cons1stencra está claramente marcada por la cantidad de agua de amasado, la res1stencta está defintda por la arena y la plastictdad o dOCilidad es función de la cantidad d"' fino aportado por la arena y
Con Independencia de la bondad de la regla empirista que acabamos de enunciar. es importante recordar que la arena es el componente que conf1ere la reststencia al mortero pero para ello, ha de tener la granulometria tdónea y contar con la cons1stenc1a y plashctdad adecuada .
140
establecer
correctores
restándole una parte para fl8cerlo más fuerte o sumándole una parte si se quieren hacer menos fuertes". Sea un mortero en el que hemos decidido poner dos parte de cemento y una parte de cal para hacerlo más plástico. aplicando la regla referida tendrlamos que poner nueve partes de arena y aún lo harlamos más fuerte si sólo pusiésemos ocho partes de arena y algo más flojo si aportáramos diez parte de ella.
PATOLOGIA DE lA OBAA DE fABRJCA
1A FABRICA CERÁMICA
Ámbito de la granulometría recomendada por la FL-90 Abertura de tamiz en mm
5
2.5
1,25
0.63
0.32
0,16
0,08
valor concreto
A
9
e
o
E
F
G
A=100
60<9 9<100
30
15<0 0<70
5
O
G<15
F=9
G=-l
Exigencias FL-90
C-0<50; C-E<70; O-E<50 Ejemplo 1: curva valida
A•100
8 =85
C=60
0=35
E=18
C-0=25<50; C-E=32<70; O·E=17<50 Ejemplo 2: curva no valida(' )
A•100
1
8 •93
C=86
1
1
E: 12
0=20
F=9
1
1
1
G• G
C-0= 66-50¡ C-E=74-70 (' )No obstante. para un muro no excesivamente solidtado, esta curva puede una granulometria apropiada. Sobre todo, en rehabilítacl6n y para un mortero de cemento y cal, que ha de revestir un muro viejo que necestta una amplia respirad6n para evaporar la humedad de capilaridad.
La plast1c1dad de un mortero. aceptada una cons1stenc1a. varía en func1ón de la cant1dad de finos de la arena y Juega un 1mportante papel la ad1c1ón o no de cal. Para determinar los finos se mezcla la arena y la cal en seco y finalmente se determ1nan los finos de la mezcla por el procedimiento adecuado (tamizado en levitación). Sea el mortero bastardo del ejemplo anterior 2:1 :9; (cemento, cal. arena. M-80) en el que la arena adm1t1mos que aportaba un diez por c1ento de finos (0.9); trasladando este valor a la mezcla de arena y cal (9+1=10); donde la cal representa 1/10. Tendremos (1+0,9)/10 =19% que
determ1na una plasltcidad "Sograsa" en la tabla propuesta por la FL-90 De no haber intervenido la cal la plasticidad hubiese sido magra; que como sabemos, es una mezcla más agria
iOOl
AeEJVA -
Grasa Sograsa Magra
Con ad11ivo
mayor de 25 de 25 a15 menor de 15
mayor de 20 de 20 a 10 menor de 10
~~á/;~
."' . ,'~ ! / ¡# 1 Í l~
d¡{!t~Jj
'lo
¡-
70
~· / ·!~ / / 50 -1 ~ 0 /JI •<70 l" t . - ~ I/ • ...• ~- ]':>: •/ 1·¡ 1 . <5
!: lzf
/;
Porcenta¡e de lino de la mezCla Sm aditivo
fl:?J. ~.:.
~~,.o~ / ' Á
C-E <70
Plasticidad de los morteros iopodc plasloc.dad
CURVA ~f
C-D <50 90 D-E <50
/
/
F //~.·~ · --~
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
/
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1
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141
LA FABRICA CERÁMICA
MORTEROS TIPIFICADOS POR LA FL-90.
En función del conglomeran te o de los conglomerantes que compongan el mortero, estos clasifican en 'mortero de cemento' . 'mortero bastardo o mixto de cemento y cal' y 'mortero de cal'. A los efectos de esta Norma, a los primeros se les define como del tipo ·a· a los segundos como del tipo 'b' y a los mencionados en último lugar se les designan como tipo ·e·. De esta forma la FL-90, nos ofrece el siguiente cuadro tipificado: Morteros de Cemento Designación
Tipo
Componentes partes en volumen Cemento:arena
Resistencia mínima en probeta 4X4X16 (Kp/cm 2 .)
M-20 M-40 M-80
a a a a
1:8 1:6 1:4
20 40
M-160
80
1:3
160
Morteros de cemento y cal Designación
Tipo
Componentes partes en volumen Cemento:Cal:arena
Resistencia mínima en probeta 4X4X16 (Kp/cm2 .)
M-20 M-40 M-80 M-160
b b b b
1:2:10 1:1:7 2:1:8 4:1:12
20 40 80 160
Mortero de cal Designación
Tipo
Componentes partes en volumen Cal:arena
Resistencia mínima en probeta 4X4X16 (Kp/cm2 . )
M-20
e
1:3
20
Otros morteros no tipificados: Mortero flojo de cemento y arena= 1:10 (M-10) Mortero romano o mortero fuerte de cal (hidráulico)= 1cal:1arena de puzolana Mortero romano o mortero fuerte de cal=1cal:1polvo de ladrillo. Mortero flojo de ca1.. 1cai:Sarena.
142
PATOLOGIAOE LAOBRAOEFÁBRICA
LA FABRICA CERAMICA
4 .13.· El CALCULO DE LA FABRICA DE LADRILLO. Son muchos los métodos de cálculo que a lo largo de la histona se han ensayados en relac1ón con la fabrica de ladrillo, en los d1stintos paises. Técnicos de Inglaterra, Italia, Francia, Alemania, España y de otros países, han formulado propuestas. generalmente a titulo personal. que se han reducido, en la mayorfa de los casos, a establecer un conjunto de recomendaciones o reglas emp1nstas que, en la mejor de las veces, no han considerado más que un aspecto parcial del problema, como comentaremos a continuación. Asf, los d1stintos métodos conocidos pueden clasificarse en: Estimativos, Empíricos y Teóricos. Aunque admitamos que la industria ladrillera ha encontrado grandes logros en su proceso de fabricación, e incluso mejoras en la composición y naturaleza de las arcillas en los últimos años, también sabemos que las dispersiones que pueden darnos dos ladrillos de un m1smo lote son notables. Esto hace que con una minima reflexión sobre el tema, podamos poner en crisis la validez de cualqu1er método de cálculo para la fábnca de ladrillo. No se puede esperar que la obra de fábrica de ladrillo responda a unas especificaciones y características. como se pueden exig1r de otros materiales de mayor homogeneidad. como ocurre con el acero e incluso con el hormigón. Dicha heterogeneidad de la fábrica elaborada hace que no se haya consolidado un determinado método de cálculo, de forma universal, y que, como hemos dicho, casi todos se limiten a establecer un conjunto de recomendaciones o reglas empíricas que
consideren fenómenos parciales, y la adopción de altos coeficientes de seguridad, en relación con las resistenc1as de los muros, en base a cubrir las dispersiones que acabamos de enumerar. Los métodos estimativos entre los cuales pueden inscribirse los de LEVI, COLOMBO y REDTEMBACHER por Italia; los de WARLAND y RODERY por Inglaterra; la norma DIN por Alemania; el de FUJITA KIMURA por Japón y el de la E.T.S.A. de Madnd por España. se limitan a recomendar el espesor que ha
de tomar el muro en función del número de plantas con que se proyecte el edificio. En alguno de estos se dan recomendaciones a cerca de las distancias mínimas que han de observarse entre dos huecos consecutivos o alguna regla más de este tipo. En ningún caso se establece un método real de cálculo. LEVI (Italia), recomienda que la última planta se ejecute con muro de 3 tizones y que se vaya aumentando el espesor en
PATOLOGIA DE LA OBRA DE fABRICA
143
LA FABRICA CERAMICA
RODERICK (Inglaterra), especifica que los espesores que se utilizarán en los muros de fábrica serán 40; 40; 40; 50; 50; 62; 74 cm. Correspondiendo ·el primer valor a la últ1ma planta y los siguientes a las suces1vas, según se va bajando.
medio tizón, cada dos plantas en el orden que se va bajando. Asi, un edificio de cuatro planta . tendría un muro de carga de pie y medio en las dos últimas plantas y de dos pies en las dos plantas inferiores.
E.T .S.A. MADRID. Propuso las siguientes recomendaciones: para las fábricas de ladrillos se adoptará una resistencia máxima en compresión de: RM = entre 6 y 8 Kg/cm2 Para el ladrillo ordinario; RM = 12 Kg/cm2 para ladrillo fino. Para pilares, se adoptará una esbeltez comprendida entre 8 y 12 ( e = h/8 ó e h/12).
=
COLOMBO (Italia), recomienda que la resistencia máxima adoptada para la fábrica de ladrillo, deberla ser: RM = 5 Kg/cm2 (con mortero bastardo); RM = 7,5 Kg/cm 2 (con mortero de cemento) y Rp =
DIN, las normas alemanas, para la construcción en ladrillo, dictan lo siguiente: a)La planta baja tendrá una altura libre máxima de 3,50 m. b}Las plantas restantes tendrán una altura libre 5 3,00 m.
0,5 RM (para pilares).
c)La luz máxima de crujlas será de
REDTEMBACHER (Italia). Por primera vez se tiene en cuenta la geometria de la planta del edificio. El espesor del muro en cada planta será: e = A/40 + 12(n+1 ), donde: A= ancho del edificio (en m.) n = número de plantas, por encima del nivel en el que se está dimensionando el muro. En cualquier caso: e = espesor en cm. (e= no menor a 25 cm.).
5,50m. d}La separación entre huecos de ventanas de una misma planta no será inferior a 50 cm. e)La superficie de huecos en el muro considerado, no superará el 60% de la superficie del mismo. f}Los muros de escalera tendrán un espesor constante y superior a 24 cm. g)La separación entre huecos de puertas de una misma planta no será inferior a 1,00 m.
WARLAND (Inglaterra), limita sus recomendaciones a edificios de dos plantas y, en este caso, dice: En viviendas, el espesor minimo será un pie y la altura máxima del edificio será 8'50 m.. En edificios públicos el espesor mlnimo del muro será de 33 cm. 144
En las anteriores condiciones, los espesores que se adoptarán para los muros serán los siguientes: a)Muro exterior y ladrillo de resistencia igual o mayor a 100 Kg/cm2 : 24; 36,5; 36,5 49; 61 ,5; 74; 74 .
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA FABRICA CERÁMICA
b)Muro extenor y ladrillo de reSIStencia 1gual o mayor a 150 Kg/cm 2: 24; 30; 30; 30; 30; 36,5. c)Muro interior y ladrillo de resistencia igual o mayor a 100 Kg/cm 2: 24; 24; 24; 36.5; 49; 61 ,5; 61 ,5. d)Muro interior y ladrillo de resistencia igual o mayor a 150 Kg/cm2 : 24; 24; 24; 24; 24; 30; 30. La sene de valores responden en el orden a la planta última (5.3 ), cuarta, tercera, segunda, primera, baja y sótano, respectivamente. FUJITA KIMURA en Japón, dio las recomendaciones siguientes: a) Altura máxima de la edificación: 11 m. b) Planta 3 •· e> 15 cm. y e> h:/20; Plantas 2.8 y 1• :e> 19 cm. y e> hi 16; e> h,/16. Los méto dos empiristas entre los cuales pueden citarse el de NORA por Italia; el de DURANT CLAYE por Francia; el de HASSON por Alemania; el de DROSLER por Austria y el de BASEGODA por nuestro país, se limitan a dar las resistencias que pueden admitirse para los muro de carga en función de la resistencia del ladrillo y de la de los morteros. En alguno de estos se dan recomendaciones en relación con la esbeltez máxima que han de observarse para los pilares y muros. Tampoco estos pretenden establecer un método de cálculo. En general, son basados en los resultados de probetas o ensayos en determinadas condiciones, a fin de fijar la resistencia a la compresión del muro y que, fuera de estas situaciones, tampoco pueden darnos garantía. DURANT CLAYE (Francia). Constituye una novedad la importancia que se le confiere al mortero. Para las resistencias de la fábrica se tomará el menor de los dos valores siguientes:
RM < 1/20 RL. RM < 1/10 Rm DROGSLER (Austria). Este método tiene de particular el hecho de que para obtener la resistencia de la fábrica, se parte de la resistencia a flexotracción del ladrillo. En cambio pierde validez por la abundancia de constantes que introduce en su fórmula que, al no justificarse suficientemente, no podemos trasladarla a otras latitudes. RM 0,736 X RFL - 221 ,5 (1/Rm) + 28,6 donde, RM resistencia del muro. RFL resistencia a flexotracción del ladrillo. Rm resistencia del mortero.
= = = =
NORA (Italia). Este método se apoya en la compacidad de la fábrica. RM o,0035 P x 0,05 (Rt . vl + Rm . VL); donde RM resistencia del muro. RL resistencia del ladrillo. Rm resistencia del mortero. VL relación entre el volumen de ladrillo y el del muro.
=
= =
=
=
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
145
LA FABRICA CERAMICA
RC-97 1 Cales Aéreas Composición
-·
TIPOI
TIPO U
Oxido de cal y magnésloo Anhldndo carbOneo Reslduos después de apagada
90% 5%
Oxido de cal y magnésiCO Anh1dndo carbOneo Residuos después de apagada olroS
65"/. 5% 30%
so;.
RC-97 2 Cales Hidráulicas ... "Tl ::> -·
(/) (')
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....
TIPO I
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en =>"'
20"/o
50
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Kp/cm'
TIPO 11
15%
10%
20%
30 Kp/cm
TIPO 111
10%
10%
-
20%
15 Kp/cm'
En las cales hldl1ulleas no 11 admllll1 un contenido do anhldrldo eorbonleo suporto< al 5'" y ol tiempo do fraguado no sol1 supo
más renovadora y acometer o iniciar el tema de los "morteros preparados".
cementos tan fuertes a que hoy nos obliga a trabajar el mercado y con el amplío campo que ocupa hoy las obras de rehabilitación los morteros de cementos han de ser dulcificados, s1endo la calla mejor de las adiciones Por ello y teniendo en cuenta que ex1sten estudiosos serios en el tema de las cales. como el equ1po de la as1gnatura de materiales de la Escuela de Arquitectura de Madnd y otros investigadores que son ya conocidos en el ámbito en el que nos movemos. Las cales pueden ser hidráulicas y aéreas. Las primeras fraguan y endurecen incluso debajo del agua, en tanto que las segundas, amasadas con agua, endurecen únicamente en el aire. Las formas en que pueden llegar a obra "vivas" son: (en piedra) o "apagadas" envasadas en sacos o barriles. En ambos casos se almacenará en Sitio seco, preservándolas de la humedad y de las corrientes de aire.
De 1gual modo, el tema de las cales no parece 1nteresarle nada a la FL-90, y se remite como de paso a la UNE 41067 para las cales aéreas y a la Une 41 068 para la hidráulicas. Aún teniendo presente de que esta norma FL-90 se ocupa de "Muros resistentes", nos parece que es insuficiente esta simple referencia, sabiendo lo lejos que quedan las normas UNE, entre otras cosas por razón económica, de los proyectistas y profesionales de la construcción.
Respecto a los Cementos, podemos decir que este fue el punto por el cual la Norma MV-201 perd1ó su v1genc1a. ya que toda ella estaba redactada en base a los cementos de categoría 250 y en la que recomendaba que el P-350 sólo se usara cuando se qu1s1eran morteros de resistencia 160 Kp/cm 2 (M-160; 1.4) en cuyo caso los ladrillos de esas fábricas habrían de ser resistencia igual o superior a 200 Kp/cm 2 ., y se advertía que estos morteros de cementos, de tal categoría, eran objeto de grandes fisuraciones.
Por otro lado, es obvio que muchos problemas de los que tiene hoy nuestra construcción ocurren porque los constructores y albañiles creen que abundando en el cemento se acaban los problemas en los morteros. Con los
Como ya hemos dicho, la desaparición del mercado de los P-250 llevó a la Norma, durante largo tiempo, a un dique seco del que se nos ha devuelto s1n demasiados cambios.
138
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
lA FABRICA CERAMICA
Pv =presión del viento (Kg/m 2). d) El espesor del muro de sótano o cimentación tendrá, por lo menos, med1a "asta" más que el muro de la planta baJa. e) Los muros que forman la caja de escalera se construirán con una "asta" Unp1e.
M. TEC5RIC05.
=
Vm relación entre el volumen de mortero y el del muro. P peso específico del muro seco.
=
HANSSON (Aieman1a). RM 0,2 x RL + 0,3 x Rm : Donde: RM es la resistencia del muro; RL es la resistencia nominal de los ladnllos y Rm es la resistencia del mortero empleado.
=
BASSEGODA (Barcelona, 1946}. a) La resistencia del muro será: RM = 10 Kg/cm2 • • cuando se trate de ladnllo ordinario y mortero bastardo; RM 12 Kg/cm2 . cuando se construya con ladrillo ordinario y RM 18 mortero de cemento; Kg/cm 2 ., para ladrillo recocho y 2 mortero bastardo; RM 35 Kg/cm ., para ladrillo santo y mortero de cemento.
=
=
=
b) En cualquier caso, los pilares serán de ladnllo santo o recocho. e) Muros aislados (cercas de altura). e= 1/4 X [h . Pj(Pv- 2'13 h.)], donde: e= espesor del muro (m.), h altura del muro (m.) y
=
146
Son muchos los métodos que dentro de este grupo podríamos segu1r exponiendo y que no nos llevarían a otra cosa más que a una repetición de recetas de relativa validez. Por ello terminaremos este apartado haciendo algunas referencias del método de LAHUERTA el cual es bastante exigente, com~ puede desprenderse de las condiciones siguientes: - la esbeltez del muro será menor o igual a 4: y su resistencia máxima será: RM 20 Kg/cm 2.• para ladrillos: hueco {de 1.3 calidad), macizo ordinario o sílicocalcáreo. y siempre con mortero 1:4 (300 Kg. de cemento por m3 ). RM = 15 Kg/cm2 •• para ladrillos: hueco (de 1.3 calidad)., macizo ordinario o sílico-calcáreo, y con mortero 1 :6 (200 Kg. de cemento por m3).
=
Los métodos teóricos son aquellos que mediante planteamientos matemáticos o de la "Resistencia de los materiales" han estudiado el comportamiento de los muros de carga de fábrica de ladrillos desde la óptica particular de algunos de los fenómenos locales que pueden considerarse de interés en este tipo de elemento o forma de construir. Así podemos ver como: LEWICKI, LARSON y ANGERVO establecen sus recomendaciones en base al estudio del pandeo. HALLER estudió las flexiones que podían desarrollarse en la fábrica pcr acción de la carga excéntrica.
PATOLOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
LA FÁBRICA CERÁMICA
S. SHALIN estudió el giro que tiene lugar
en el muro como consecuencia de la carga introducida por los forJados. MAZURE propone una forma parcial de comprobar la estabilidad al vuelco de los muros
Como vemos. los problemas que ofrece la construcción con ladrillos no han sido ignorados por los investigadores, pero ninguno de los métodos de los investigadores que acabamos de citar. constituye una herramienta completa ni hay forma de enlazar los postulados de uno con los de otro. Por ello y con el fin de no dejar un panorama demasiado pesimista sobre lo tratado, pues la NBE FL-90 no es una mala norma y que salvo errores puntuales de edición o de orden, desafortunado en la exposición de la misma, que pueden ser fácilmente obviados sin merma de su validez y vigencia, hemos de tenerla como instrumento válido, además de obligado. No obstante, podemos constatar que los proyectistas y constructores amantes de la construcción realizada en fábrica de ladrillo, más que fuera de toda normativa, lo hacen sin tener presente la existencia de nuestra vigente NBE.FL-90 y del pliego RL-88, y la razón probablemente haya que buscarse en las dificultades que encuentran los propios proyectistas para entender su mala redacción y sobre todo el desorden que mantiene en su exposición, que argumentaremos más adelante. Pero, redactar los proyectos de obras de fábrica de ladrillo, dentro o de acuerdo con ella, no supone grandes sacrificios en el control, no impone gastos adicionales, ni limitaciones en el diseno. Así, no era mala la MV-201 y en consecuencia no lo es la versión revisada (FL-90) en la que casi nada fundamental se ha tocado, a pesar del
larguisimo tiempo que la hemos ten1do en cuarentena. Salvo en lo que atañe a los morteros y al punto donde se trata del control de calidad, todo se conserva con los mismos aciertos y errores. Ni siquiera se ha cambiado el numero de su e,> í,r·'-
-
Los métodos estimalii'OS ofrecen sólo recomendaciOnes prácttcas
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1
1
articulado, esto puede resumir casi todo Claro está que algo debía de cambiar para justificar la razón de su revisión, que no fue otra que la desaparición de los cementos de la época, los P-250. Pero aclaremos que esta pequeña y cariñosa critica no tiene más intención que la de poner un poco las cosas en su sit1o. El método de cálculo adoptado para la FL-90 puede considerarse como uno de los que hemos clasificado como teórico y estudia la capacidad de respuesta del muro al considerarlo solicitado en compresión bajo pandeo. Es un método aceptable y desde una panorámica de lo que los métodos de calculo de la fábrica de ladrillo han podido aportar, puede admitirse como uno de los mejores de los que una NORMA podía ofrecer. Pero, cabe preguntarse por qué es tan complejo y poco frecuente un método de 147
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LA FÁBRICA CERÁMICA
cálculo para la fábrica de ladrillo. Las dispersiones que encontramos en los ladrillos son notorias. La variedad de la composición de las infinitas arcillas de las distintas zonas del pais, asl como las que puede introducir los distintos
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la seguridad. Como respuesta a la pregunta, diremos que, cualquier método de cálculo para la fábrica de ladrillo lleva consigo la introducción de excesivas hipótesis simplíficativas. Como advertimos en párrafos anteriores. lo que hace que el método de la FL.90 no se aplique con la frecuenc1a con que deberia hacerse es. sin duda lo mal contado que está; lo retorcida que es su exposición, pues el cálculo del lugar de aplicación de las cargas que introducen los forjados (punto:5.5), es un problema del cálculo general de estructuras que puede y debe sacarse del método y ponerse al final como un anejo Igualmente ocurre con la determinación de la sección centrosimétrica (puntos:5 4 y 5:6) que, a pesar de lo fácil, puede quedar recog1da en una tabla en un anejo y desarrollar el método con la sección típica rectangular. Pero todo esto lo veremos más tarde.
( IWII..t.;. ~uio).
Antes de seguir adelante hemos de dejar claro que el método de la FL.90 más que un método de cálculo es una peritación. Esta es una cuestión verdaderamente importante para comprender su validez. morteros. por sus componentes. arenas y proporciones; a los plastificantes; a la diversidad de tipos y tamaños de juntas; y por último y más ambiguo, la ejecución y cualificación de la mano de obra. No hay que esperar que todos los operarios coloquen los ladrillos con idéntica maestria. Con todo, es dificil que las condiciones particulares de nuestro caso pueden ser recogido por un método aplicable. Mucho menos por un método que pueda ser recogido por una NORMA, que por ende. ha de ser "no complicado" y "conservador". Esto último en el sentido de mantener los cálculos muy del lado de 148
El M~TODO DE LA NBE-FL90, ES UNA PERITACIÓN SOBRE LA FABRICA PROYECTADA.
Por tanto debemos estimar el elemento o elementos más sacrificados de nuestro proyecto y aplicarle el método de peritación de la Norma y, si el elemento o conjunto de elementos elegidos son satisfactorios, aceptamos que todo lo proyectado lo es. El método se basa fundamentalmente en LA COMPROBACIÓN BAJO PANDEO DE LA SECCIÓN UTIL DE TRABAJO, DEFINIDA POR LA EXCENTRICIDAD FINAL
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA FABRICA CERAMICA
En la situación más deformada o desfavorable a lo largo de la altura del elemento. Como hemos dicho, ante un sistema cargado de tantas variables exigía de hipótesis aleatorias, simplicativas. HIPÓTESIS DE PARTIDA: - PRIMERA: " se admite una capacidad de deformabilidad implícita de la fábrica cargada. en función del tipo de ladrillo y del tipo de mortero." Esto qu1ere dec1r que incluso sometido el muro a carga centrada o a simple peso propio, el muro se deforma lateralmente por irregularidad de los acortamiento y acueste del mortero. E= 0,63 (ladrillo macizo con mortero normal, M-40/ 1:6)
0,80 (ladrillo hueco o perforado con mortero normal, M-40/1 :6 ) E=
FL90) Punto 5.2.-CARACTER/STICAS DE LA FABRICA DE LADRILLO: Las caracterfstlcas mecánicas de la fábrica de ladrillo se fundamenta en la resistencia a la compresión y en la deformab/1/dad • E• de la misma
-SEGUNDA: "se acepta una resistencia admisible para los muros, en función de la resistencia de los ladrillos, del tipo de mortero y del tamaño de las juntas". RM= 20 Kglcm2 (mortero de alba"'ilerfa 1:6; junta=1cm .. ladrillo macizo R-150). RM= 18 kglcm 2 (mortero de albañilerfa 1:6; junta=1cm.,ladrillo perforado R-100). RM= 14 Kglcm 2 (mortero de albañilería 1:6; junta=1 ,5cm. ladr. perforado R-100). NOTA: Estos datos los tomaremos con la tabla mayor precisión de correspondiente, No obstante, se exponen aquí dichos valores a modo de ejemplo aclaratorio o explicativo.
OBJETIVOS: - PRIMERO: "Determinar la excentricidad máxima o final (e,). - SEGUNDO: "Definir la superficie de la sección más sacrificada (Su), reducida por la deformación causada por la excentricidad final. - TERCERO: "Comprobar que la tensión que se desarrolla en Su es menor que la admisible aceptada en el proyecto. PROCEDIMIENTO: PRIMERO: ELECCIÓN DE LA PARTE A PERITAR. Como en cualquier peritación, elegiremos y definiremos el ELEMENTO o los ELEMENTOS (machones o pilares) que queremos peritar por entender que son ellos los más sacrificados o que se encuentran en una situación de mayor solicitación de carga. Fijaremos para ello las carga en la cabeza del muro y su punto de aplicación en esa sección transversal. Igualmente conoceremos y fijaremos las cargas que Introducen los forjados en los muros y la posición que
PATOLOGIA 0€ LA OBRA DE FABRICA
149
LA FÁBRICA CERÁMICA
estas cargas en la parte alta del machón, asi como las reacciones en el pie del m1smo. Esto se habrá calculado prev1arnente por cualquier método del cálculo estructural. Aunque la FL.90 ofrece una forma, esto no es materia de ella y aunque nosotros en el ejemplo que aqui se 1ncluye lo haremos según la NORMA, entendemos que para no confundir el proceso esta parte debería quitarse de donde aparece y figurar, si asf se quiere, al final, en un "Anexo al cálculo".
Tabla 5.4.-DEFORMABILIDAD DE LAS
FÁBRICAS DE LADRILLO.
TIPO DE LADRILLO
Oeformabihdad de la fábnca,en tanto por mil Según el mortero: M-160. M80; M-40;
MACIZO PERFORADO Y HUECO
"t"
M-20. M-10;
0,63
0,80
+0,80
1
Machón= Porción de un muro de carga definido entre dos huecos.
e incluso el espesor de los tendeles o juntas horizontales del mortero en la fábrica.
Para un ejemplo paralelo, elegiremos un machón en situación desfavorable que suponemos de las caracteristicas siguientes:
Adoptaremos la resistencia de la fábrica, que la encontraremos en la tabla 5.2, FL.90 en función de las características mecánicas que acabamos de definir.
la altura entre los dos forjados consecutivos es "h=3.20 m. •, que la distancia entre los dos huecos que lo definen es -~. • y que el grueso del muro es de un pie •If::2.J cm.
Estudiemos la carga que recibe, en coronación, el muro y la reacción en su píe, así como las posiciones que estas ocupan. Sean para el ejemplo: fi. 1=l1J; /12= 23.5t; § 1~.;
Jl~.. Todo esto lo encontramos por cualquier procedimiento del cálculo de estructura y en su defecto por el método que expondremos más adelante en ei•Anexo al cálculo•.
Sea por ejemplo: Ladrillo perforado: R-100, mortero M-40 (1 :6) de consistencia Sograsa y tamalfo de juntas de 1 cm. La resistencia del muro es: f,r=/8 kglcm 1·• TERCERO: ACEPTACIÓN DE LA DEFORMABILIDAD DE LA FABRICA.
Aceptaremos la deformabilidad de la fábrica por las razones que hemos expuesto en la hipótesis primera y en función de las características mecámcas de la fábricas.
SEGUNDO: ACEPTACIÓN O FIJACIÓN DE LA RESISTENCIA DEL MURO PROYECTADO.
Este valor lo tomamos de la tabla 5.4. el ejemplo anterior: la Para deformabilidad del muro es "€"=0,80.
Definiremos las características mecán1cas de la fábrica. Es decir, el tipo de ladrillo con el que hemos proyectado construir el edificio, su categoría y resistencia, así como las de los morteros
Hasta aquf no hemos hecho otra cosa que preparar los datos necesarios para la peritación, aceptando . las hipótesis y condiciones del método, a partir de las características propias de
150
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LA FÁBRICA CERÁMICA
las decisiones del proyecto. El procedimiento a seguir para la peritación, comienza ahora, y pasa por las siguientes etapas: CUARTO: PERITACIÓN
Y de "eP"= la excentricidad de deformada impuesta por deformabihdad aceptada a través de deformación unitaria (11). Por tanto excentricidad final se calcula por formula:
la la la la la
Como acabamos de señalar, las fases o etapas de la peritación son: PRIMERA: Calculamos la excentricidad final en func1ón de "e;·= excentricidad de las cargas en h/2
Donde "em" es la mayor de las excentricidades que pueden introducir las fuerzas exteriores- en valor absolutoEs decir: "e;',"e 1"6 "e2"
de "ed" = semibrazo del momento de giro introducido por las cargas.
En nuestro ejemplo donde e,= 1 cm., e,= 4cm., y e2= -6cm. , Resulta: .ttm=,Jl¡ =6 cm .:
ed=(e, +e2)/2
~=Scm.
Tabla 52 Res•stcnc•a delladnllo
RESIST DE LA FABRICA !le LADRILLOS PERFORADOS Grosor de la Junta
Corrección por plastic. !lel mortero
MORTERO
,J. M-40
M~
M-160
1.5
14
16
-
magra(·1)
1.5-1
16
18
.
sograsa(O)
1
. 18
20
22
...grasa(+1)
1.5
18
20
22
magra(-1)
1.5-1
20
22
25
sograsa(O)
1
22
25
28
grasa(•1)
1,5
22
25
28
magra(-1)
1.5-1
25
28
32
sograsa(O)
1
28
32
36
grasa(•1l
1,5
28
32
36
magra(-1)
1,5-1
32
36
40
sograsa(O)
1
36
40
45
grasa(+1)
100
150
200
300
151 PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
lA FABRICA CERÁMICA
SEGUNDA: Calculada la excentricidad final, que sitúa el centro de percusión de la solicitación vertical, desplazado en dicho valor del centro de gravedad geométrica de la sección real, se determinará la sección útil de trabajo "Su". la cual es una porción de la sección proyectada. es decir la sección proyectada disminuida por la posición centros1métrica de la acción, localizada e impuesta por la excentricidad final . En el caso de una sección rectangular, la secc1ón útil es:
Su=2(b-e,)b. TERCERA: Finalmente, comprobaremos que la sección útil no está agotada. Ello ocurrirá cuando la relación entre solicitación en esta sección y la superficie útil de la misma, no supere a la res1stenc1a admitida para la fábnca "fd". Es decir:
"Q/Su ~ RM" · Si se da esta desigualdad en el sentido indicado la paritación indica que la fábrica proyectada es valida y mecanicamente suficiente.
PROCEDIMIENTO DE CALCULO de la excentricidad final. PRIMERO: Determinación de las excentricidades que introducen las cargas. Las posiciones o excentricidades de las cargas están consideradas, en la excentricidad final, a través de la excentricidad que estas ocasionan en la sección intermedia "e,". Es decir, en la secc1ón transversal situada a mitad de la altura del machón. En esta posición es donde mejor se mamfiesta, como acumulativa de la deformación de la elástica, la deformación bajo flexopandeo
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del machón. Por ello nos la encontraremos en la fórmula que define a la excentricidad debida a la deformabilidad "ep"· Para determinar tanto "es" como "ed"• la NORMA considera dos casos en func1ón de las posiciones de las cargas externas En el primero "caso A" las dos excentricidades "e," y "e 2" toman el m1smo signo o se sitúan en el m1smo lado del plano vertical de simetría del espesor del machón. Siendo por pura lógica, de acción del forjado superior y reacción del inferior respectivamente, "e," > "e2" . En este primer caso. la excentricidad final mantendrá el m1smo signo que las de las cargas. En el segundo "caso B" las excentricidades "e1" y "e 2" toman signos contrarios o se sitúan a uno y otro lado del citado plano de simetría. En este caso la excentricidad final tomara el sentido que disponga la mayor de las excentncidades "e," ó "e2" . Hemos definidO a "ed" como el sem1brazo del giro que las cargas pueden 1mponer sobre el machón, luego en ambos casos será igual a la mitad de la distancia que separe a las lineas de acción de ambas cargas.
152 PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA FABRICA CERÁMICA
C"mmderación de la homogenetdad del comporranuenro del machón lnfluencta de la relactón alabeo/pandeo
~>4 h ..-
ARRIOSTRAMIENTO TRANSVERSAL(s/h)
I,· /'\
1
1
Tabla 5 .6 .-FACTOR DE ALTURA VIRTUAL.
f
Valores de "a" para elementos cuya coronación se encuentre horizontalmente: Amostrada
No amostrada
1
0,5
1
2
0,8
1,6
4 6más
t1
2
Los valores mtermed10s se mterpolarán /mea/mente
a la longitud del mismo ni al grado de arriostramiento que éste disponga en su parte superior o coronación. Por ello, tomaremos: "hv=a b"
En el "caso A": e.=(e ,-e2 )/2 +e2=(e 1+e2)/2 ed=(e,-e2)/2 En el "caso 8": e,=(e,+e2)/2-e, (e2 -e,)/2 ed=(e ,+e2 )/2
=
Recordemos que para el ejemplo que venimos siguiendo tenemos: e,=(e,+e2}/2~ 1 =(6-4)/2=ígn.; ed=(e,+e2)/2=( 4+6)/2=~ SEGUNDO:
Donde "a" es el factor de altura v1rtual que se obtiene en la tabla 5.6 en función de la distancia entre los arriostramientos laterales "s" y de que exista o no, arriostramiento en coronación . Para el caso que venimos siguiendo como ejemplo, tendremos: que el machón está definido por una citara entre dos hueco, por lo que no cuenta con arrfostramlentos transversales y tomamos) "slh''= 413,2 •t,25" (S!
=
Cálculo de la excentricidad "eP" de la deformada, debida a la deformabilidad aceptada bajo carga y que es función de la deformación unitaria "11" y de "e,".
ep=TJ(dv+1 ,8e5 ) Donde "11" es función de la esbeltez "A." que para un elemento de fábrica de ladrillo, que es la relación entre la altura v1rtual "hv" del machón o pilar y el espesor virtual "dv" del mismo. "hv"; Comentario: Es evidente que la deformación -alabeos, desplomes o pandeo- de un muro no es indiferente ni
arriostrado por los forjados por lo que "a • será Igual a 0,6 (tabla 5 .6). En consecuencia ·hv=1,92 m.·.
"dv"; Es el espesor virtual y el factor que, en función de la forma de la planta o sección transversal del machón, representa a la inercia del mismo. Es la distancia mfnima que media entre dos paralelas de las que puedan componer el perímetro de dicha sección. Para secciones singulares puede verse ta Tabla 5.8 de este trabajo pero para secciones rectangulares "dv" coincide con el grosor del muro.
PATOLOGIA OE LA OBRA DE FÁBRICA
1!)3
LA FÁBRICA CERÁMICA
M1no rac1Ón del á rea de Ira baJO de las secciones trans1·ersales del machón en jim c16n de la deformación en altura
FL-90)5.6.3.- ESPESOR VlRTUAL. Para una sección centrosimétrica, es la mlnima dimensión entre paralelas aplicadas al perímetro. Para una sección asimétrica es el doble de la minima distancia entre el baricentro y una recta aplicada ol pcrimetro.
En consecuencia y para este ejemplo la esbeltez "J." es:
A.•hv/dv= 1 ,92/0,23= 8,26 CÁLCULO DE LA EXCENTRICIDAD UNITARIA DE PANDEO. Conocida la esbeltez "A." y la deformabilidad "&" , disponemos de los dos parámetros necesarios para obtener de la ''Tabla 5.9" la EXCENTRICIDAD UNITARIA DE PANDEO "r¡"
Para
el
caso
que
venimos
desarrollando como ejemplo, tenemos: •A-=8,28 y e-o,so• con lo cual, • n=O.o38• {tabla 5.9 FL-90) Ahora, ya tenemos todos los datos conocidos para que llevándolos a la fórmula de la excentricidad de la deformada: eP=r¡(dv+1 ,se.) encontremos el valor de "eP"· que para nuestro ejemplo, resulta: eP=0,038(23+1 ,8x1) = 0.94 cm. Con lo cual la relación: "v=e.,f2eP" toma, para este e¡emplo, el valor: "v=e,t2eP=5/2x0,94=2,65" ; (v>1 ) y la excentricidad final:
Excentricidad final: e,-=6+0,94(1-2,65)2 =8,56 cm.
e,=8.6cm. y superficie útil: Su=2(11 ,5-8,6)x400
=2400 cm2•
El peso propio de la porción de muro comprendida entre el forjado y la sección que estamos comprobando (mitad de la altura) suponemos que es 1800 Kg. con lo cual la solicitación, en dichas secc1ón transversal, es: Q= N 1+P= 22.800 Kg Con ello la superficie útil está sohc1tada por una tensión de trabajo:
a 1=22800/2400=9 ,5Kg/cm2
LA FABRICA ESTÁ BIEN PROYECTADA Y .DIMENSIONADA:
CASOS SINGULARES: El cálculo de la excentricidad final puede quedar muy Simplificado sí se plantea la discusión de los casos siguientes: siendo: e,=em+ep(1-v) 2 con:
154
PATOLOGIA OE LA OBRA OE FABRICA
lA ~ABRICA CERÁMICA
Tabla 5.9: Excentricidad unitaria"ll" ESBELTEZ
hJdv
-
Siendo la deformab1hdad de la fábnca !"t:"
6 7
e• 9e 10 11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21
22 23 24 25 26
0,63 0.010 0.016 0.023 0.032 0.042 0.053 0.065 0.080 0.094 0. 110 0,128 0. 1 ~ 7
0.167 0,185 0.204 0.222 0.241 0.259 0.278 0.296 0.315
~e~=
s ... ~ S '· :".
~ i,
..'\
" e.
e
o.so
0.014 0.021 0.031. 0.042e 0.054 0.069 0.085 0,103 0.123 0.145 0.167 0,187 0,208 0.229 0,250 0,271 0,292 0,312 0.333 0,354 0,375
v=eJ 2eP y: ep=ll(dv+1 ,8e,) CASO A) S1 "v=1" lo que está ocurnendo es que el semibrazo del giro ed -mitad de la distancia que separa las lineas de acción de las cargas- es igual al doble de eP .Por ello, prima sobre la excentncidad de la deformada y consecuenmente (1-v)2=0 y la excentricidad final es directamente: e,=em. Es decir:; la mayor de e, ó ez.
'1 1
' • . '¡l . l f.l'h Ot'( l o~Y [C'hl
G
r'
rl( t·' M¡'l ,., tOt< oc "f"
4.14.- EL CALCULO DE PÓRTICOS CONSIDERADO EN LA N.B.E. FL-90. De no aplicarse un método de calculo de mayor precisión y con el fin de determinar las acciones que los forjados introducen en los muros de carga construidos con fabrica de ladrillo, la FL.90, a modo de onentación y conservando las mismas propuestas que se formulaban en la derogada M.V 201 , propone las consideraciones siguientes ACCIONES QUE ACTÚAN SOBRE LA CORONACIÓN DEL MURO.
CASO B) En un muro sin arriostramiento horizontal en su coronación (un muro de cerca, pretil o con carga superior centrada) sucede que e,=O=>e,= ed =e.)2 Y V- )0 ; em= e2 , con lo cual: e,=e2+ eP= e2+ 11 (dv+1,8e.)2)
FL90)5.3.-ACCIONES QUE SE CONSIDERAN: Cada elemento recibe en su coronación las acciones del tramo superior del muro y las del fo~ado que sobre el se encuentra. También, para la sección útil, ha de considerarse el peso propio de la parte de machón o elemento que se sitúa por encima de la sección a comprobar.
CASO C) En el caso de un muro con carga centrada en carnación y pie: e,=e2 =0. resultando e.=ed=O y: e,=r¡dv
FL90)5.3.3.-SOLICITACIONES: Las solicitaciones caracterlsticas; axii(N), cortanteM. momento flector(M) y momento torsor(T), se calcularán por los
PATOLOGIA DE lA OBRA OE FABRICA
155
LA FABRICA CERÁMICA
métodos generales de la "Resistencia de materiales" y no debió entrar en la FL.90. No obstante en este apartado se dan formas que especfficamente pueden aplicarse en los casos que la Norma indica. ANEXO DE CALCULO: CARGAS TRANSMITIDAS POR LOS FORJADOS.
El ámbito de carga del elemento se define por el parámetro "t" y es igual a la long1tud del mismo "b", más la mitad de la luz de cada uno de los huecos que lo definen : t=d+V¡I2+Vi2 con lo que la carga del forjado sobre cada uno de los muros en los cuales se apoya es· Fd=qd(l12)t donde "qd" es la carga mayorada consrderada (peso propio, uso, tabiquería, etc.) y "1" es la luz del pórtico (forjado)
B) CASO DE DISTINTOS VANOS (Continuidad de los forjados):
En los extremos del pórtico se tendrán momentos de empotramientos nulos y las acciones que en cada extremo introducen los forjados (cargas más influencia de momentos), responden a la fórmula general:
Valores (F;¡): Nivel S: Fn = (qdfo/2-M,l/lt)t "' (qdl.12)t F u= (qdi.J2+M 11ll.)t F1¡....... Nivel M: F u = )qdl.l2 + (MwM dll.) t F u = )qdi.J2 +(M u- M u)ll.) t F21 = JqN2 + (Mw Mu)ll;)t F u= JqN2 + (Mu- Mli)Jl¡J t FJ1 = )qdl;.,/2 + ( Mw MJ2)/I;...)t
VALORES DE LOS MOMENTOS DE EMPOTRAMIENTOS M 0: 2
A) CASO DE UN SOLO VANO:
Salvo que existan voladizos u otra circunstancia particular, el empotramrento de los forjados se considerará en función de su condición de continuidad, por lo que en el extremo de los pórticos se considerará como un apoyo del forjado en el muro con empotramiento nulo. En consecuencia las acciones que el for¡ado introduce el muro y en cada uno de sus extremos es: Fd= F,,=F , 2=qd(IJ2)t; Md=M,,=M, 2=0
156
M;FflQdbl ; donde: fl=coeficiente de empotramiento. Se obtiene de la Tabla 5.6, en función de la relación entre el canto de for¡ado y el grueso del muro "cid". NiveL·•
~d iC
M=o
M'--+-----~
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rH =V.:z.= ~t ~ -:: AMbiTO ()H ~ltTICO
~ d : CA!túA Rol: M'- RlR)ADO
~'
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
1..
LA FÁB RICA CERÁMICA
de resistencias de los ladrillos de la FL 90 Tabla 5.1 Rts>ltencla del ladnllo
100
150
RESIST. DE LA FABRICA de LADRILLOS MACIZOS Grotordela Junta
:10
'
10
22
Z5
grasa(+1)
1,>
zo
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25
magra(-1)
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22
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sograsa(O)
'
15
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grasa(+1)
1,>
21
21
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magra(-1)
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,.
,. ,.
..
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J2
••~ 1
31
..
. .,
magra(-1) sograsa(O)
.. ..
., 50
grasa(+1) magra(-1) sograsa(O) grasa(+1)
RESIST. DE LA FABRICA de LADRILLOS HUECOS Grosor de la Junta 1,5
MORTERO
......,
.....,
CotTecCI6n po< plastlc M· 160
del~
14
1t
1.5--1
11
,.
'
11
20
22
grasa(+1)
1,5
11
20
22
magra(-1)
J ,S-1
20
22
2S
sograsa (O)
'
u
2S
21
grasa(+1)
1.5
Z2
25
21
magra(-1)
2S
,.
&2
sograsa(O)
J2
,. ,.
·~ 1
1
300
Conecc:i6n por plutlc. del mortero
11
Tabla 5.3
200
M-100
1.$-.1
'
150
..... 11
'
100
MOII1UIO
11
1,5-1
Resistencia del ladrillo
....,
1,>
200
300
..
21
'·'
21
l2
1,S.I
S2
31
'
•
..
magra(-1) sograsa(O)
..
.,
grasa(+1) magra(-1) sograsa(O) grasa(+1)
157 PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA FABRICA CERÁMICA
5.5.2.- FL.90: Cálculo gráfico de las excentricidades.
::~=~ :r ~~eb~~~ ~:~r~uro.
/./1
.. ..,íf )-
d
L1 ,.
b
Caso A)Exterior sin tramo superior
~e,
J
¡1 1
e¡ Tr Caso B)lnterior sin tramos superior
e, ,
-J-. e~
- ~ --,.
_________l~~~~---r;l¡
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I Fz1
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~ dz. L. 1
7' - - - ---!,
F0 =F,, e,=(d/ 2)-(a/4)
Fa=F,2+F2, F, 2d/ 4=F0e 1+F 2,d/4 e 1=((F21 -F12)/(F 21 +F 1J ](d/ 4)
Caso C)Exterior con tramo superior
Caso O)Interior con tramo superior
HIPÓTESIS: SECCIÓN EN EL LIMITE d 11l SL =2[(d,l2}-r-e~b 1
FJ
HIPÓTESIS: SECCIÓN EN EL LIMITE
drt ~ St=2[(d,/2)-e~b
~,._;eL __,? 1
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N;:
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.. - -d t.- - --;..
r>}
NJ S.$f., e 2=(d,I2}-(NJ2bf0 }-r N0 (e2 +u)-M0 +e 1(N 0 +F0 )=0 N.,=carga del tramo superior. F0=F 11 e 2={d,/2)-(NJ2bf4)-r e1={M0 -N0 [(d,/2)-(NJ2bf0 )+u-r)}/(N0 +F0 )
NJSLgo n~ e 2=(d,f2}-(NJ2bf0 ) N 0 (e 2 +u)-~,A>e,(N 0+F.,)=0 N0=carga del tramo superior. F.,=F 12+F2, e 2={d 1/2)-(NJ 2bf0) e1={M 0 -N 0 [( d 1/2)-(NJ 2bf0 )+u ]}/(N0 +F0 )
159 PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
lA FÁBRICA CERAM ICA
CALCULO GRÁFICO DE LOS CENTROS DE GRAVEDAD Y DE LA EXCENTRIClDAD DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES· 5.12 FL.90: DETERMINACIÓN DE "dv'' PARA SECCIONES TRANSVERSALES FRECUENTES. SECCIONES CENTROSIMETRICAS : En ellas, "dv" es la mlnlma distancia entre dos rectas paralela aplicadas a su perlmetro.
SECCIONES ASIMéTRICAS: En ellas "dv" es el doblo do la distancia entre el barlcentro "G" y la recta mas cercana de su envolvente perlmetral.
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Tabla 5.11: DETERMINACIÓN DE LA SECCIÓN ÚTIL O EFICAZ.
En todos los ca.s os la posición de la excentricidad final "e,• se constituye en el barlcentro "CB" de la sección útil ó ellcaz. Caso de sección en la que la "e," se mantiene en su plano de slmetrla.
Caso de sección en las que, como consecuencia de la asimetría dol amblto de carga, la excentricidad final dispone de dos componentes. "e;=e,+e;. vectorlalmente.
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PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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EL BLOQUE DE HORMIGON EN SUS FABRICAS
CAPITULO V EL BLOQUE DE HORMIGÓN EN SUS FÁBRICAS.
5.1.- BREVE RESEÑA HISTÓRICA. Mientras la fábrica de bloques prefabricados de hormigón, con uso generalizado en la construcción de naves industriales y frecuente en la construcción de viviendas. puede hermanarse en su tecnología constructiva con la fábrica de ladrillo, el origen del bloque mantiene su hermandad con el hormigón en cuanto a su investigación y con la piedra en cuanto a su primitiva imitación. Aunque en 1820, en Francia, LouisJoseph Vicat ya había fabricado piezas prismáticas prefabricadas de hormigón de un tamaño similar al del ladrillo, para someterlas a rotura en la "Maquina de Michele", ensayadas como probetas para su Investigación sobre las resistencias mecánicas del hormigón y de la cal hidráulica, el origen del bloque prefabricado de hormigón ha de situarse en Chicago, hacia los primeros ar'\os de la década de 1850, donde tratando de sustituir a la piedra natural se fabricaron bloques, en base a cementos naturales, cal y áridos calizos, los cuales eran utilizados en los muros de fábrica.
adecuada para el desarrollo, temprano y sin retroceso, del material que ahora estudiamos. En 1868, en esta misma ciudad, G. A. Frear registra la primera patente y establece la primera factoría produciendo una gran variedad de piezas de p1edra artificial, macizas o con huecos 1ntemos con el fin de aligerarlos y facilitar el manejo de las mismas, que son recogidas en un amplio catálogo de la época. En este, además de Sillares huecos de uno o dos senos, se recogían bloques de formas especiales como el de esquina, en forma de "L", el de bordillo, el
Los trabajos de V1cat sobre los Citados estud1os fueron publicados en 1828 y aún siguen vigentes. No obstante hay que decir que fue el entorno investigador de aquellos años en Francia, con los trabajos de Lavo1sier, Le Chatelier y Feret, los que proporcionaron la base PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
Maquma de Michele para ensayo a ro/lira de piezas de hnmugón
161
ELBLOOUE OE HORMIGON EN SUS FABRICAS
de alféizar y otros bloques decorativos, como prezas de cornisas, basas y capiteles para pilastras, de formas muy simples. La divulgación del material fue tan amplia que en poco más de un año E. L.. Ramsone estableció una gran industria en San Francisco, para la fabricación de bloques de hormigón o piezas de piedra artificial. En 1870 la "Coignet Stone Company" regrstra en New York una nueva patente para la producción de piedra artificial y emplaza su gran factoría en Long lsland e igualmente enriquece su catálogo con
Maquma para lafabrtcactón de "concrete bloc/es" mostrando el moldeo, vtbrado y des moldeo sunultaJieo de tres umdades Clucago /9:!0
una amplía variedad de bloques o piezas especiales. Con motivo del gran incendio de Chicago ocurrido en 1871, esta industria se consolida y el material es utilizado con en la total aceptación popular reconstrucción de la ciudad. En este mismo año David O. Saylor establece un convenio con la Portland británica para la importación de este cemento y establece una gran fabrica de bloques de hormigón, ya con cemento artificial, en Pennsylvania, logrando que el bloque 162
prefabricado pasara a ser un material de construcción de uso habitual. En 1885 la Burham & Root's Phoenrx levantó su sede en Chicago construyendo el edificio totalmente con bloques prefabricado de hormigón. En 191 O los ingenieros franceses establecieron en Argelia una factoría de gran producción de bloques de hormigón para la construcción del Puerto de Argel. Desde una perspectiva moderna, el bloque y el ladrillo, conceptualmente encuentran sus diferencias en los principios básicos que los definen. En primer lugar, el bloque es de mayor tamaño y requiere ser manejado y asentado con ambas manos y en segundo lugar, el bloque de hormrgón es un material que no requiere cochura en horno. Desde esa perspectiva nueva en la que se busca en el bloque de hormigón un material de construcción que, por inmediato, fuera económicamente competitivo frente al ladrillo. Asl, el bloque nace bajo el condicionante básico de eliminar el transporte de las piezas a la obra". ya que la máquina o industria se emplazaba a pie de obra. Con este fin, se comienza por fabricar bloques de tierras arcillosas prensadas manualmente. En el Reino Unido y Francia la fábrica de bloque se simultanea o alterna con la de ladrillo en la construcción de viviendas y, en las Islas Canarias, en algunas zonas del Norte de Africa y Sudamérica. la ausencia de arcillas adecuadas, hacer que el bloque venga a suplir o sustituir a la pieza cerámica. El gran avance tiene lugar en los primeros años de década de los 50
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
El BLOQUE DE HORMIGON EN SUS FABRICAS
(1950-1960), con la prensadora C.I.N.V.A. que con un fácil sistema manual de palanca se aplicaban 5 Kg. de esfuerzo en brazo y se alcanzaba una presión de compresión de 2.800 Kg/cm2 y, además, tenia como novedad el hecho de que en el prop1o retroceso de la palanca el bloque era automáticamente extraído. Lo que le definfa o iniciaba como material Industrializado. aunque todavía como fabricado a pie de obra había que tenerlo como prefabricado. Con anterioridad se habia comercializado la prensadora de Ellson Block Master. la Winget inglesa y la prensa Landcrete que llegó a producir más de 400 bloques/hora.
Hemos vemdo definiendo al material como "bloque de hormigón" y asr continuaremos haciéndolo en base a la bibliografía americana, con independencia del tamaño del árido y sabiendo que en algunos textos es definido como "bloque de mortero" o como "bloque de micro-hormigón", sin que ello suponga ninguna pérdida de rigor. Se puede afirmar que sobre la construcción en bloque de hormigón hay una amplia experiencia y consenso internacional, en el sentido de que. como s1stema constructivo portante de hasta cuatro plantas con muros de carga, constituye un sistema econom1co que presentan total eficacia y confianza, siempre que se garantice la estabilidad de los arriostramientos por medio de los forjados y encadenados horizontales, y la respuesta a los esfuerzos horizontales por medio de muros de contarrestos en dos direcciones. En la actualidad, la resistencia a la en el bloque está compresión garantizada en relación a la baja
respuesta que normalmente se reqUiere de los muros de fábrica, que en general se mantiene en torno a los 20 kg/cm 2.. La investigación en este campo. está encaminada a tratar de dar respuesta a otras exigencias, como son la resistencia a fuego y la absorc16n termo-acústica. Si bien hemos afirmado en capítulos precedentes que el ladrillo t1ene pocas perspectivas de futuro como fábrica de carga, del bloque hemos de opinar todo lo contrario. y ha de esperase que cada vez nos encontremos más con muros de
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Prescat concrete block lfllltatmg stone masom :v buildmJ< e/ements USA. ilustraCIÓn de 1111 catálogo defina/ del s1glo XIX
bloques, en viviendas, resolviendo sistemas portantes de hasta 12 metros de altura El problema se plantea en el bloque de cerramiento, pero lejos de invertir la energía de nuestra Investigación en lograr que la pared de bloque responda a las exigencias de confort termo-acústica hemos de entenderlo como la pared portante, o autoportante enrasada exteriormente con la estructura y como la hoja más interior del cerramiento multicapa, a la cual se adhiera, por su
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
163
El BLOOUE DE HORMIGON EN SUS FABRICAS
5.2.- DEFINICION
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Porcion de una página de un catálogo inglés, reciente.
cara exterior, la hoja o capa del material especifico de aislamiento que resuelva la respuesta térmica y la acústica. Pretender dotar al bloque de hormigón de las cualidades térmicas del ladrillo no tiene sentido. simplemente porque el actual cerramiento de ladrillo no tiene resuelto el problema térm1co. Ambos. el ladrillo y el bloque. habrán de olvidarse de los problemas térmicos y acúst1cos. Tendré'm que alinearse con la estructura y esperar un envoltorio exterior que colgado de la estructura o de esta capa portante, les envuelva con total continuidad, sin ser interrumpido por los elementos portantes. La obra de ladrillo o bloque y la estructura, habrá de quedar revestida por los materiales de a1slam1ento que podrán ir adheridos a ellas y, tras una cámara trasvent1lada, se suspendera la hoJa mas extenor encargada de resolver el problema estético o de fachada. 164
La norma española UNE 41 -166/1 define al bloque. llamándolo como de horm1gón, a una p1eza prefabncada en base al cemento como conglomerante. de forma sensiblemente ortoédrica. fabricada con cemento, ándo y agua, con o s1n ad1t1vo. y cuyas d1mens1ones extenores L (largo), H (alto) y A (ancho) se mantienen en las relaciones H/l <:> 1 y H/A s; 6; y en la que L no supera los 60 cm.. Relaciones definida por la UNE 41-167. La norma española UNE. que a los que pretendemos que sea de amplio conocimiento nos parece Insólito su dificil acceso por lo fragmentaria y alto coste, se ocupa de la fabrica de bloque, en los capítulos sigUientes y con la des1gnac1ón expresada: UNE 41166 -Defin1c1ón y clas1ficac1ón UNE 41 167 -Dimensiones y tolerancias UNE 41168 -Definic1on indJce de maCIZo UNE 41169 -Densidades. UNE 41 170.-Determinación de absorc16n UNE 41 171 .-Delellllinación de succión. UNE 41 172.-Resistencia a compresión. RB-90 Pliego de prescripciones generales para la recepción de los bloques de hormigón, y también. en las normas: NTE EFB.- Estructuras. Fábrica de Bloque. NTE FFB.- Fachadas. Fábrica de Bloque Estas últimas mantienen la preceptiva contradicción entre ellas. pues mientras la primera fija el ámbito de aplicación en cuatro planta y grado sísmico menor a 8, en la segunda el ámbito de aplicación se fija en función de la altura de la edificación, que no ha de superar los 9 metros. En general. Los bloques pueden ser mac1zos "M" o huecos o con senos "H" definiéndose para ello el índice de macizo "p", de manera que. de acuerde
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
EL BLOQUE DE HDRMIGON EN SUS FABRICAS
con la norma UNE 41-168, ha de cumplirse lo siguiente: Macizos son aquellos en los que. fl2....Q..J! Huecos son aquellos en los que se cumple que: 0,8 > n > 0,4
comün H=25 cm. respondiendo el ancho a la serie: A=6; 9; 12; 20 y 25 (centímetros). En la Isla de Tenenfe es frecuente tamb1én, el ancho de 17 cm ..
Dentro de los defin1dos como huecos cabe diferenciar entre los: -Pasantes (las dos bases están perforadas). -Ciegos (una de las bases está perforada y la otra cegada). De todas formas, la designación del bloque se especifica en base a los tres parámetros siguientes: Tipo, Categoría y Grado. El tipo de bloque v1ene defimdo, a su vez, por los tres parámetros Siguientes: el índice de macizo, el formato y el acabad o superficial. El índice de macizo es la relac1ón entre la superficie neta y la bruta (Sn/Sb=p). s1endo la superficie bruta la superficie total de la envolvente de la base del bloque y. la superficie neta, la superficie total en contacto entre dos bloques iguales colocados uno encima del otro y enrasando todas sus caras laterales. La norma UNE 41-167 viene a especificar que el espesor de las paredes y tab1qu1llos del bloque de hormigón, no será más delgada de 20 mm. El formato o dimens1ones de los bloques quedan regulados por la ültima norma citada y deben responder a las series tipificadas siguientes· L= 40, 50; 60 (centímetros). H= 20; 25; 30 (centímetros). A= 6; 7,5; 10; 12,5; 15; 20; 25; 30 (cm.). Las dimensiones del bloque fabricado en las Islas Canarias, donde este material constituye la base de la edificación, toma como long1tud L=50 cm. siendo su altura
:..__,
V .,.. Bloque.\ má1 f recuemes de f abricacióu es¡uui ola
La categoría viene reglada por la UNE 41-172 y es un parámetro relativo a la res1stencia de compres1ón "Re" de los bloques y viene a definirlos en: -Bloque estructural, para fabnca estructural o muros de carga con Re ~ 60 Kp/cm2 . -Bloque de cerramiento. con 60 >Re > 40 Kp/cm2 • -Bloque de división, Re <: 30 Kp/cm2 • El grado viene a defin1r la opos1c1ón que un bloque presenta frente a la absorc1ón capilar, relacionándola con la dens1dad y 165
PA TOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
LA FABRICA CERÁMICA
Relación elástica:
Coeficiente de empotramiento •g• de los fOijados. En funCión de la relaCión entre el canto de fOijado y el grue.so del muro
&E.,Ifdr J,
Casos de nudos t
(tabla 5.4)
fdF(res1stenC1a del ladrillo) A con muro supenor y un sólo vano
20
10
"c/d "
5 c;::canto del fOI]ado
B con muro supenor, extenor. vanos vanos
5
C:con muro supenor. mtenor. vanos vanos.
.020
h/1 -+
.010
001
.• Q~O
h=altura de planta. l=luz del fol')ado
002
.041
.027
.003
.049
.038
028
006
.055
.047
.039
.010
b=amphtud o ancho del machón o elemento. l=luz del for¡ado o drstancra entre los dos muros paralelos r-deformab1hdad de la fábrica: f*=resistencia de cálculo de la fábrica; E.,= módulo elástico del hormrgón Ejcmplo:eL.,tr.,- 11 ; Caso B; h/1-0,75; cld-1 ; se obtiene que "u"=0.012
~--
INTERIO R.
CALCULO DE EQUILIBRIO EN LOS NUDOS, CONSIDERADO EN LA N.B.E. FL-90.
c¡.J
5 En cada nudo se cumplirán condiciones de equilibrio:
las
FL90)5.S.3.
FORJADO: Ea1as condiciones son Insuficiente para determinar y -,. eti loa ~ de niAdoa con tramos euperlor de mu.ro. _ _...__...___.
•t
Por lo que para llegar a determinar las citadas excentricidades, nosotros introduciremos las ecuaciones necesarias a tal fin, admitiendo que algunas de las seccrones criticas están traba¡ando al limite sin agotarse. Estas ecuacrones son las que, en la taba 5.5.2 señalamos con (•).
158
M
M -;,. 4- - e..1 - - - . . - 1
PATOLOGIA OE LA OBRA DE FABRICA
MA.}= r9d b
e2 _ .¡..t. 3
t?
El BLOOUE DE HORMIGÓN EN SUS FABRICAS
ALGUNAS CARACTERISTICAS DE LOS BLOQUES SEGÚN LA NORMA CORRESPONDIENTE
Norma
Densidad
UNE 41 España
0 >1900 Estructural 1900>0 > 1600 De cerram1ento 1600'>0 >1300 De diVISión o < 1300
AST-CUSA
1500>0 >1000 800>0 >600 600>0 >300 2500-1350 1100-950
BS 6073 U.K. NF-14Francia
o > 1700 D <1700
CSA Canadá
12300> 0>1500 1000>0 >300
Tipo
Resistencia compresión
Absorción
Succión
150-60 Kp/cm2
0,28-,21gr/cm,. 0,24 0,29 0,29-032
0,05-0,1 gr/cm1
50-40 30-25
Macizo Estructural Hueco Estructural. Hueco Macizo Macizo ligero hueco Macazo Peñorado Hueco
124-69 Kp/cm2• 70-41 30-20 140 Kp/cm 2 100 40 160-120 Kp/cm2• 80 80-40
MaCIZO Peñorado Hueco
70-45 35 40-25
Mac1zo Hueco
144-94 Kp/cm2 55-20
con su utilización en obra. Las UNE 41 169/-171/-172, son las que contemplan estos parámetros, y establecen dos grados para los grados. Grado 1 para aquellos cuya absorción comprendida entre 0,2 1 y 0,29 gr/cm3 • Grado 11 para los que su absorción se mantiene comprendida entre 0,29 y 0,32 gr/cm3
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Kp/cm2•
10-14%{peso) 18% en peso
Con independencia de lo hasta aquf especificado, como ocurre con los ladrillos. los fabricantes atienden más a la maquinaria que a lo reglado en la norma. Por otro lado, mientras EE.UU., UK y otros países. fabricantes de maquinaria, tengan normativa distintas y mantengan formatos distintos. el mercado irá por un lado y las normas por otro.
De esta forma. se requiere el grado 1 para los bloques estructurales y de cerramientos y el grado 11 para los bloques de división.
5.3.NORMATIVAS PAISES.
Para definir la densidad "O". se establecen cuatro categorías: Normal en la que 0 ;?1,900 grlcm3• Intermedia para 1,900>0 >1,600 gr!cm3. Semiligera para1,600>0 >1,300 grlcm3. Ligera para densidades 0<1,300 gr/cm 3•
Sólo a titulo de información sobre la proliferación de normas locales, exponemos a continuación algunas de ellas. Las letras corresponden a las comisiones de trabaJo dentro de los Organismos encargados de la normalización de los distintos paises que se citan.
166
PATOLOGIA DE LAOBRAOE FÁBRICA
DE
OTROS
El BlOOUE DE HORMIGON EN SU$ FABRICAS
AGENCIAN INTERNATIONAL. ISO-TC-179: OP 9652-1 /-2/-4/-6 EE UU ASTM-C-90/-129/-145 U .K : BS-6073/-6073-1 CANADA :CSA-1 65 FRANCIA.:NFP-14-101/-301/-304/-402 ARGENTINA.:IRAM-11561 COLOMBIA.: ICONTEC-247
Quenendo lograr una mínima normativa común en este tema, la C·E:E ha 1nrc1ado la redacción de los Eurocód1gos: EUROCODE N° 1 (Materiales) EUROCODE N° 6 (Fabncas estructurales) A modo de resumen exponemos los datos más s1gn1ficativos y coincidentes h1storicamente, para que puedan ser analizados y ver que no supondría, en este tema. grandes esfuerzos lograr una norma común. 5.4.- LOS MATERIALES Los bloques se fabrrcaron con una mezcla propia del adobe, compuesta por 35% de arcilla y 65% de arena y, más tarde, se incorporó la gravilla a este tipo de aglomerado, manteniéndose la proporción de arcilla. En la primera, el agua humidificaba, de forma homogénea, a la arena en un 12% y de aquí pasaba a la arcilla, que la absorbía cap1larmente por sus coloides Después, se incorporó el cemento. La t1erra se mezclaba con el cemento en seco y posteriormente se humidificaba la mezcla. Finalmente aparecería el bloque de mortero y el de hormigón o microhormigón, ya que el tamaño máximo del árido ha de mantenerse en 0 9,52 mm., lo cual equivale a decir que por el tamiz de este diámetro ha de pasar al menos el 85% de una grava fina. Los primeros bloques se compactaban por picado para prensarse, ya repleto el molde, por estampación. Pronto el vibrado por excéntrica vino a consolidarse como el
11/gunos bloques smgularr.1.
mejor sistema para el desmoldeo y resistencia del bloque prefabricado. Atendiendo al material con que pueden fabricarse los bloques. clasificarlos como de: - De t1erra del lugar, seleccionadas - De arena y arcilla. - De cal y arena silícea -De yeso. - Cerámico.(Arcilla y de arcilla con adtctones de fibra vegetal. Requieren cochura).
- De cemento y arena. - De hormigón Normal (Aridos siliceos. calizos, ptcón volcánico) - De horm1gón ligero. (Espumosos o con de ándo ligero. pómez, escona, arctfla dilatada, poltestireno expandido)
Por la forma de compactación los bloques pueden ser calificados como de: - Compactación a mano. -Prensado manual o por estampación . - Prensado hidroneumático. - Por vibración. Compuesto (Vibración y prensado mecámco). Por la forma de curado puede clasificarse en: - Curado al aire ambiente. -Curado al vapor (presión en rec1nto). -Curado al vapor (en autoclave) 167
PATOLOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
EL BLOQUE OE HORMIGON EN SUS FABRICAS
5.5.- LAS DIMENSIONES. Como acabamos de ver en las normas que hemos comentado, ni siquiera entre una y otra hay coincidencia en el modulo de la serie tipificada Mientras unas toman los múltiplos de 5/8" (1 ,6 cm.), otras
modulactón del proyecto y ten1endo en cuenta una junta de un centímetro, así como las reglas de aparejo, colocación y manejo, seria muy conveniente que las dimensiones de un bloque medio pudieran ser 39 x 24 x 19 cm. y no superar los 20 kg. de peso.
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RESISTENCIA 5.6.-LA BLOQUES
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La resistencia del bloque, también es muy vanada en función del matenal, de la forma de fabricactón y de la calidad de los áridos. Podemos decir que un campo
frecuente .en el
qu~
puede encontrarse
comprendtda la res1stencta de un bloque prefabricado de hormigón, tiene como 2 extremos los valores 160 y 40 Kg/cm , valores normales o frecuentes. En lr ' ¡ l ~ 1 1 1 1~ ' ) J ~ 1 '~cualquier caso, la resistencia que puede :t• ~>1 demandarse de un muro de carga, en la 1 fábrica de bloque debe ser de 25 a 35 f}ccuc/Ó/1 E11cade11ados /l()n:olltales Kg/cm2 en el caso de bloques industrializados y de 20 a 25 Kg/cm' en como la española toman los múltiplos de el caso de bloques de maquinaria a pie 10 cm. para el largo, los múltiplos de 5 de obra. cm. para la altura y los de 1,5 cm. para el ancho. Como ya hemos comentado el Los valores mínimos exigibles para los bloque utilizado en Canarias toma 50 bloques por la Une 41-172, son: cm para su longitud, 25 cm. para su -Bloque estructurales Re 2! 60 Kp/cm2 . altura y los múltiplos de 3 para los -Bloque de cerramiento: Re ~ 40 Kp/cm2 • espesores. Para cerrar este punto en -Bloque de tabiquerla: Re
5.7.- EL CÁCULO EN LA FABRICA DE BLOQUES. La fábrica de bloques, en relación con la fabrica de ladrillo, se caracteriza por una mayor rigidez. Esto que puede tenerse como una proptedad de ideal adecuación al cálculo de un sistema rígido, porta·.te, compuesto de muros y forjados, no e-, tan inmediato si se observa desde el le~do de la falta de capacidad de flexión y,
PATOLOGIA OE LA OBRA OE FABRICA
EL BLOQUE DE HORMIGO N EN SUS FABRICAS
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adaptación; es decir, desde la poca deformabilidad admisible o adaptación y acomodo de esta fábrica a un sistema sem1-artrculado, y ello Introduce, en el cálculo, un factor de 1ncert1dumbre difícil
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de evaluar.
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Tratando de especular sobre la causa de por qué no hayan proliferado métodos de cálculo con alguna universalidad para la fábnca de bloque, puede pensarse en que frente al ladrillo es un sistema joven, menos generalizado y ha sido visto siempre bajo el factor de obra barata y ejecutada por obreros de menor cualificación. En estas circunstancia es más fácil dictar normas restrictivas limitando ámbitos de aplicación como es: altura máxima de la edificación igual a cuatro plantas, altura máxima entre plantas 1gual a tres metros, etc.. Es obv1o que un muro de carga de bloques huecos y forjados constituyen un sistema articulado, no sólo en la unión de dichos elementos, sino también por el extraño apoyo y trabazón entre los bloques de una hilada con sus contiguos, por encima y por debajo, como consecuencia del aleatorio asiento entre ellos y dificil arrastre y acomodo al aparejo. Por estas razones este sistema es bastante critico y así debe entenderse, a fin de comprender los coeficientes de seguridad que hemos de tomar. Frente a las acciones horizontales de viento, sísmicas, dilataciones de la cubierta y derivadas de los momentos que pueden introducir los forjados, sobre todo en los vanos extremos, hemos de tener como aleatoria su capacidad mecámca o de respuesta. Esto último podría encontrar solución limitando la luz de dichos vanos extremos, o rigídizándo sus forjados.
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E;ecucron Encadenados ''ertrcale.l
Igualmente atendiendo a dichas acciones se aconseja, de manera general, introducir encadenados horizontales y verticales. en la forma que específica nuestra Norma Sismorresistente. Los encadenados verticales, que son conocidos, según zonas, como pilaretes o pilarotes, viene también a incrementar la respuesta frente a la t1ex1ón de la fábrica No obstante, esta fábrica con sus pilaretes resulta un s1stema híbrido y más desnaturalizado que las fábricas de ladrillo o pétrea, a los efectos de establecer un método de cálculo, ya que no puede tenerse, a dichos efectos, como una fábnca homogénea ni como ul" sistema porticada de hormigón. En cualquier caso, estos encadenados verticales no pueden tenerse en cuenta en el cálculo teórico y sólo los contemplaremos como un incremento, de difícil cuantificación, del coeficiente de De esta forma el buen seguridad. proyecto debe verse más como el resultado de una buena ejecución de obra sobre la base de un conjunto de 169
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
El BLOOUE DE HORMIGóN EN SUS FABRICAS
p . Es el índ1ce de macizo o relac1ón entre la superficie neta y la bruta (p=AJf\,). ~ .-Superficie bruta del bloque.
F.- Es el coeficiente de seguridad, el cual es función de la esbeltez de la pared entre planta. F = F(), ): con 1.. =H/e (H =altura de la pared, e = ancho de la misma). Obteniéndose F de la tabla 5.7.2:
garcmtt:ur su traba:ón
acertadas recomendaciones, que como consecuencia de un método de cálculo dotado de algún rigor. Para el cálculo de la tensión admisible de los muros de carga de fabrica de bloque, puede admitirse que la tensión de trabajo para la ser:ción bruta, obedece a la siguiente fórmula:
"crADM..
crADM= 1/F (a
P 3 / p Ab):
En la que:
P 3 - Es la carga aplicada hasta rotura al conjunto de 3 bloques colocados uno sobre otro, enrasando sus caras laterales. Se toma la media aritmética de tres ensayos. a - Es el coeficiente de esbeltez de la muestra ensayada, siendo función de la geometría del bloque y cuyo valor se obtendrá de la tabla 5.7.1, a partir de la relac1ón: h/e donde: (h = altura de un bloque: e = ancho del bloque). Tabla 5.. 71
h/e
a 170
2
1,5
1
0,75
0,5
0,8
0,9
1,1
1,3
1,4
Ejemplo: La geometría del bloque es: Bloque hueco de 3 senos y dimensiones 40x20x20 cm3 • y tabiquillos de 4 cm. At,=800 cm2 •• Superficie bruta. A,=512 cm 2• , Superficie neta. p=0,64 índice de macizo. h/e=1 : a=1 ,1 (tabla 5.7.1). Re= 48125/800=60 kp/cm 2 • Alturas entre plantas H=3m.: Ancho de la pared e=0,20 m . H/e=15; F=3 (tabla 5. 7.2)
crADM = 1/F (a P 3 1p A b)= 1/3(1 ,1x48125/0,64x800)= ~ = 34.5 Kp/cm2 • Respecto a la sección bruta del muro.
5.8.- RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN CON FABRICA DE BLOQUES. A) respecto de los materiales. • La resistencia a la compresión Re de los bloques que hayan de emplearse en los muros de carga no será inferior a 60 Kp/cm 2 ., respecto a su superficie bruta. *La resistencia de los morteros Rm no debe ser inferior a la mitad de la a del bloque ( Rm~1 /2Rc) ni superior a la del
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
EL BLOOUE DE HORMIGON EN SUS FABRICAS
bloque Recomendándose que se mantenga cercana los 2/3 de Re. De aquí que se aconseje, en general, como mortero de albanilería M-40 (1 :6); 1 de cemento por 6 de arena y consistencia 17±2 en cono de Abrams. Si no se realizan cálculo más precisos se adoptará como resistencia de cálculo de la fábrica el menor de los valores sigUientes: crADM
~
crADM
~ Rm/2
Rc/2,5
se harán co1ncidir con encuentros muros, esquinas, rincones y cantos forjados. Todos los encadenados armarán con 40 1O y cercos 06 cada cm ..
de de se 20
•Los muros de contrarresto o transversales son los que fundamentalmente han de absorber los esfuerzos honzontales, por ello han de establecerse en dos direcc1ones ortogonales. Estos muros no deben
B) Respecto del d iseño. - IVIVEt..
*Para la construcción de edificios proyectados con muros de carga de fabrica de bloque, la altura de la edificación no deberá sobrepasar las cuatro plantas ni los 12m. •Los huecos abiertos en un muro de fábnca de bloque deberán limitarse en una luz libre de vano, máxima de 1,75
m. *1 ~ distancia mínima que debe mediar entre dos huecos contiguos abiertos en un muro de fábrica de bloque será igual a 0,80m. •La luz libre de un local no debe, en mnguna dirección, ser superior a 6,00 m •Para el arranque de los muros de carga de fabrica de bloque de la planta baja se impondrá un encadenado que emerja al menos 30 cm. respecto a la rasante. •Para los encadenado se seguirán la de la actual Norma exigencias S1smorresistente. de manera que se dispondrán a una distancia no superior a los 5,00 m., tanto horizontal como verticalmente. Siempre que sea posible
L_,~ • __.,.,_J. u l.
-..-
Las esqwnas son pulllos¡;;;,dameiuales para la mvelactón r hon:onta!tdad de las lutadas
emplazarse a una distancia mayor a los 10 m., siendo m•Jy conveniente que sean a su vez muros de cargas. *Las condiciones de apoyos de los forjados son las que se han definido en las fábricas de ladrillo. *las juntas de dilatación de la fabrica de bloques han de situarse a una distancia no mayor de 20 m .. Se resolverán corcorte totalmente vertical y sin redientes. En planta. puede optarse por soluciones de media madera o de corte recto. En todos los casos ha de garantizarse su
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
171
EL BLOQUE DE HORMIGON EN SUS FABRICAS
de las hiladas y el aplomo o verticalidad del paramento de la fábrica. *En la elaboración de la fabrica se cuidará el llenado ampliamente de las juntas, llagas y tendeles, de mortero. de manera que al asentar el bloque, el mortero no sea desplazado por arrastre quedando, los bloques, colocados a huesos.
1 -Vertlcaluiad) enrasado de lafábnca '! Tratamtellfo de la~ llagas) tendeles
estanqueidad. Las juntas estructurales serán siempre juntas de dilatación . C) Respecto de la ejecución. *Aún cuando se rellenen senos de bloques y se introduzcan barillas de forma que se constituyan cadenas, éstas no se considerarán como elementos lineales estructurales sobre los cuales graviten cargas concentradas, sino que toda la carga se considerará distribuida de forma homogénea sobre el muro y repartida por el zuncho de coronación. *Los operanos pondrán especial cu1dado en mantener la horizontalidad
172
*Las esqu1nas, jambas y dinteles se deben realizar. en las fabricas de bloques, mediante las piezas espec1ales fabricadas para tal efecto con las testas planas las jambas se macizarán al menos en su seno más exterior con H175 , incorporando dos barillas de 0 8 mm. Los dinteles tomarán la altura del bloque, tendrán una entrega mínima en las mochetas del 10% de la luz libre y se armarán para que, trabajando como apoyado en sus dos entregas, no presenten flecha, la cual rompería al p· E; 3bricado envolvente El alfeizar e; -.rá dotado de goterón *Antes de proceder al enfoscado de la fabrica, se retirará el mortero de agarre saliente de las llagas y tendeles e incluso se apretarán estas juntas, dejándolas rehundidas, para que el enfoscado tenga amplia garantía de sujeción al soporte. Antes de tender el enfoscado se regará o humedecerá la fabrica adecuadamente. *El cruce y encuentro entre muros ortogonales ha de cuidarse particularmente de manera que la trabazón del aparejo responda a las leyes de traba de la albañilería, colocando, SI asi lo especifica el proyecto, flejes o mallas metálicas galvanizadas en los tendeles .
PATOLOGIA OE LA OBRA DE FABRte.t.
EL TAPIAL EN SUS FABRICAS
CAPITULO VI EL TAPIAL COMO OBRA DE FÁBRICA DE TIERRA.
6.1.- ALGUNAS CONSIDERACIONES HISTÓRICAS. Cuando se tiene un m1n1mo interés o vocación por el conocimiento y evolución histórica de las técnicas constructivas, supone un enorme esfuerzo tratar de desarrollar un texto actual que trate de atender a las condiciones físicas, mecánicas y constitutivas. en el sentido de estud1ar los materiales que pueden componer los elementos constructivos, así como las formas en que pueden mostrarse sus lesiones bajo Situaciones patológicas frecuentes, incluso sus posibilidades de rehabilitación, sin caer en la tentación de adAnlr::~rse en un análisis histórico que, con un mínimo de rigor, no alargue excesivamente el trabajo Por otro lado es obvio que el tapial es un material puramente histórico, en el sentido más autentico de la palabra y hemos de admitir que no es un material actual ni frecuente en la construcción de edificios. Allí donde la construcción de hormigón es práctica diaria por accesibilidad de transporte, disposición de material y medios auxiliares, construir con tapial sería una obra lenta, nada habitual, cargada de investigación y por todo ello, cara. Fuera de la restauración de los tap1ales históncos. en países desarrollado, no tiene más apoyo que el canño de los que indagamos en la tradición constructiva del pasado.
Incluso el obrero, que entiende bien el problema y se siente dignificado cuando se trata de una restauración de estos elementos. presentaría serios problemas si se tratase de una nueva forma de constrUir. Por ello. trataremos de medir la lim1tada extensión que se ha de dedicar a este capítulo en relación con la extensión que pretendemos para el conjunto del presente trabajo. El tapial es uno de esos materiales de construcción que en la construcción del área mediterránea, incluyendo las áreas de baja pluvíometría de nuestra península, debió estar presente desde el tiempo anterior a la construcción romana y que, con mayor o menor frecuencia y alternancia. atendiera a la edificación rural.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
El tapial Obra de.fáhrtcu 173
El TAPIAL EN SUS FABRICAS
La dtverstdad de las mezclas. tierras del lugar con adtctones muy disttntas, con gruesos ándos como vemos en las torres habttables de la Alhambra o sin ellos, así como particular tecnología, ha generado formas y tipologías propias, como muestran numerosas construcciones agrícolas de determinadas comarcas catalanas v levantinas En Cuenca aún
andtnas. se tiene a esta técnica como material heredado de las civihzactones pre-incas. Esta gran vanedad de matenal y tecnología ha dado lugar a que en casi todos los tratados de la construcción antigua se hayan incluido Importantes capítulos dedicados a su estudio. Así. desde la Historia Naturalis de Plinio hasta el Arte de Albañilerla de Vtllanueva, editado en Madrid en 1827, pasando por el Traite de I'Art de Batir de Rondelet. son textos e ilustraciones que no faltan en las referencias bibliográficas de las muchas comunicaciones que fueron presentadas al Primer Congreso de Lyon con motivo de las Construcciones de Tierra en Europa y en las Tesis Doctorales y Proyectos de rehabilitación que en los últtmos años se han redactado. 6.2.- DEFINICIÓN.
Muual/lra de ( 'achrnura lndw Office Ltbrar¡• Lomlrl!s /850
podemos ver los muros circulares de los vtejos molinos construidos en tapial. Como material de la construcctón militar encontró gran desarrollo en la etapa almohade, con una ejecución ejemplar en las murallas de Ntebla y Sevilla y en las no menos apreciadas cercas nazaritas de la ya mencionada Alhambra granadina. En Perú donde la construcción mantiene el taptal como material de uso frecuente, se desarrollan planes de ayuda UNESCO para favorecer la construcción económtca en el medio rural, tanto con adobe como con taptal En sus regiones 174
La razón para incluir el tapial en este trabajo, que trata de contemplar las diversas formas y técnicas de la obra aparejada para finalmente estudiar su patología, la encontramos en el PIET-70 "Obras de Fábrica" donde se tiene a dicho material como una forma de ejecutar los muros, por adición de elementos más pequeños y constituidos por unidades de obras resultantes de llenar un encofrado medtante tterras seleccionadas y apisonadas. Se trata de una fábrica levantada por hilada, en la que se aparejan sus elementos para contrapear sus juntas verticales atendiendo a las leyes de traba y tratando de garantizar un correcto comportamiento del muro mediante la trabazón de sus piezas y los encuentros entre los entrepaños del mtsmo.
P,f.TOLOGlA DE L-' OBAA DE FA8RIC-'
EL TAPIAL EN SUS FA8Hit.A:>
Respecto a la forma en que estos muros de taptal manifiestan su comportamiento mecámco y sus testones frente a deformactones tmpuestas, hemos tentdo la oportunidad de comprobar como sus roturas no difieren de la stntomatología de las otras fábncas de adobe, piedra, ladrillos o bloques. Rectentemente en Vegueta, área más antigua de la ciudad de Las Palmas de Gran Canana, hemos observado casas constru1das con muros intermedios de crujías, levantados con tapial estabilizados con cal, que presentaban las mismas grietas de as1entos que mostraban sus muros paralelos, de fachada, los cuales se constituyen por medio de fábrica pétrea.
para la construcción de nuevos tapiales, producto de los programas y ayudas internacionales dedicados al desarrollo económico y ecológtco del hábitat rural. Para satisfacer estas actuaciones, se ponen en marcha tnvestigac1ones y estudios en los que se vierte toda la ciencia conocida de la Mecánica de
Para la construcctón de los muros de tapial se han de definir, no sólo la calidad y la composición de las tierras, las de sus adiciones, el grado de humedad y nivel de compactación adecuada, sino la morfología de sus elementos repetitivos, así como las formas, aplomado y movtmtento de los encofrados y el empleo de un conjunto de pisones y herramientas apropiadas. Obra de taptal en los muros de la 1flhambra de Granada
6.3.- EL MATERIAL. Es probable que las tierras utilizadas en la construcción de los tapiales históricos no tuvteran mayor selección que la de entenderlas como validas para ello y aceptarlas como la tierra con que se podía contar. Debteron ser utilizadas sin mayor preparación o análisis que el paleo del cribado, que existió en la construcción desde muy antiguo, con el fin de desapelmazarlas y limpiarlas de los guijarros más gruesos y de las ramas. rafees y material orgánico Otra cosa distinta ocurre con el material utilizado, selecc1onado y buscado, para la rehabilitación de tapiales antiguos o
Suelos y de la construcción de caminos, no sólo en la búsqueda de las proporciones de las mezclas, sino en el estudio del grado de humectación para una compactación proctor o proctor modificado así como las adiciones de estabilización más adecuadas. De esta manera desde las propuestas de Rondelet en las que el agua de humectación era sustituida por lechada de cal, generando el conoc1do "tap•al real" hasta los hormigones de tierras albarizas para aprovechar la coloración amarillenta de estas tierras y los hormigones pobres de bajo contenido en 17~
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
EL TAPIAL EN SUS FABRICAS
cemento, encontramos una amplia variedad de formas de estabilización. Así, los suelos son analizados median'te estudios granulométricos, ensayos químicos y mineralógicos, de forma que hoy, tras el análisis de aquellos tapiales históricos que por su perfecta calidad han soportado el paso de la historia. afrontando la acc1ón destructora del agua de lluvia, que ha sido el enemigo fundamental de estas construcciones, ha s1do posrble establecer las características de las tierras adecuadas, definidas por la granulometría de sus arenas, por la plasticidad y cohesión, de su fracc1ón fina, y por la compacidad, definida por el contenido de humedad. Así las mezclas deben mantener, preparadas a píe de tajo, un "lndice de plasticidad" bajo, (inferior y en torno a lp$25), y las proporciones de la mezcla, arena arcilla y limos deben mantener relaciones próximas a: Arena· entre 65% y 55% Arcillas + limos: entre el 35% y 45o/. La curva granulometrica de las arenas debe mantenerse próxima y paralela a la definida por los valores que se expresan en la tabla 6.1 que se expone seguidamente
%acumulado
La arcilla puede, en función del tamaño de sus partículas, dividirse en tres grupos. Grupo 1 Fracción de textura. q, s0,7 mm. (707Jl) Grupo 2. Fracctón de relleno. 0,7 s q, s 0,074 mm. Grupo 3 Fracción finos cp s 0,074 mm. L1mos. cp s; 0,002 mm.
de modo que la fracción fina lo constituye el conjunto de partículas de limos y
Granulometría
arcillas que pasan por el tamiz de malla <1> S
80 Jl
La relación entre la cantidad de limos y la arcilla debe mantenerse en: 0.65 s limos/arcilla s 1 Son validas todas las arcillas salvo las muy expansivas, como la alila y la montmorillonita que deben evitarse. Finalmente la plasticidad de una tierra apta para la construcción de tapial viene fijada por la curva definida en la tabla 6.2 que se expone seguidamente. Tala 6.. 2 -Plasticidad limite liquido (LL) indice Plástico (lp)
30
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14
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10
18
Teniendo presente que (LL-LP=IP), el contenido de agua con que deben humectarse las tierras que han de compactarse y moldear los tapiales para una densidad aparente comprendida entre 1400 kg/cm 3 . y 2000 Kg/cm 3., debe mantenerse entre el 8% y el 15% en tanto por ciento en peso. En la frase histórica "Cuando el olor de la tierra es parecido al del rebaño, el suelo es compacto, untoso y agradable al tacto" podrfa tenerse como que las tierras están en el punto adecuado para constituirse en tapial y podría decirse que
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De LA OBRA De FABRICA
El TAPIAL EN SUS FABRICAS
. ' ;
tratarse med1ante adiciones ligantes o químicamente act1vos, como la cal, el betún, el cemento y algunas res1nas orgámcas Las proporc1ones de estas adiciones, cal o cemento, han de mantenerse en torno al 5% en peso, y ha de tenerse presente en su selecc1ón la plasticidad de las tierras Asi es el conglomerante mas adecuado en los suelos con alto md1ce de plasticidad, es dec~r, en suelo en los que la fracc1ón finas. arcillas finas y limos, es alto Este suelo podda, modernamente, ser adecuado para un estabilización orgánica. mediante una resina metacrflica. Los suelos pobres en arcillas o de bajo indice de plasticidad admiten b1en la consolidación med1ante estabilización bituminosa.
su contenido liquido está próximo a un 8% en peso. Los suelos modificados con adiCiones conglomerantes o aglomerantes deben mantener estas ad1c1ones estabil1zantes por debajo del 10% del peso de la tierra seca, por razón de economla, flexibilidad y por las fáciles retracc1ones a que puede dar lugar. Tierras con un 4% de cemento reducen a un tercio el costo de un hormigón en masa de bajo contenido en este conglomerante, manteniendo el carácter de un tapial estabílizado. La estabilización de suelo por silicatación o mediante la adición de sal común, que tan eficazmente se ha empleado para la consolidación de caminos, son poco duradera en tapiales, en ambiente mínimamente húmedo. Los tap1ales se han reforzado o estabilizado con materias químicamente 1nertes, como pajas u otras fibras de carácter vegetal, animal o plástica. e igualmente se han tratado y pueden
El calicastrado es una técmca que v1ene a proporcionarle, al paramento extenor del muro, un enfoscado de mortero de cal, a la vez que se va conformando el propio tapial Un problema importante que se plantea en la construcción de tapiales, es el dificultoso agarre de su revestimiento al soporte. Otro problema es tener que disponer un andamio para su enfoscado Para resolver ambos problemas se preparaba un mortero rico en cal que se tendía con paleta en franjas horizontales sobre el molde que iba a constituir el paramento exterior del muro. Esta franja tomaba una altura 1gual a la de la tongada (::15 cm.), de manera que estando este mortero muy fresco se vertía la tongada o unidad de apisonado, una vez compactada esta tongada se volvla a tender otra franja de igual altura sobre el molde y se vertía una nueva tongada para compactar, y así sucesivamente De esta manera, al desencofrar la p1eza para mover el molde de sitio, el paramento aparecía recubierto o revestido de un grueso mortero de cal
PATOLOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
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El TAPIAL EN SUS FABRICAS
que sólo había que terminar con un ligero retoque. A esta técnica se conoce como del tapial calicastrado. En Canarias, como en otras regiones. los tap1ales se consolidaron coronando la pieza compactada. con un mortero de cal, tendido sobre la cara superior hasta
Reluctones
hídrica.~ de suelos
estabtlizados.
alcanzar un espesor de 1,5 a 2 cm., sobre este mortero o pasta de cal se elevaría la siguiente hilada de cajones. De esta forma el muro terminado presentaba una íunta horizontal continua de mortero de cal de dicho espesor, que definía la altura de hilada o del ca¡ón. También se construyeron tapiales en los que, lntenormente y contra el molde y para que quedara como acabado del paramento, se colocaban ladrillos a bofetón o de cara al encofrado, de manera que al retirar este, el muro presentaba un aplacado de ladrillo en su paramento externo. 178
6.4.-EL CAJÓN, SUS ELEMENTOS Y SU TRASLADO O MOVIMIENTO. Hemos de aclarar que el tap1al, como obra, debe su nombre al cajón, y aunque los tapiales también se han denominado obra de muros de cajones, "tapial" era el nombre que tomaba el encofrado, s1endo "la tapia" el nombre que corresponde al muro moldeado con los tapiales. Las dimensiones de los tableros costeros vino condicionada por el peso que era capaz de mover el obrero. desde una postura y posición situado en el Jugar en que iba a fabricarse la pieza. que podría estimarse entre los 24 y 30 kg. En general, el encofrado tenia que montarlo, desmontarlo y trasladarlo un solo operario. Así, los costeros o tableros. independizados del cajón, tenían que trasladarse horizontalmente o deslizarse sobre las agu¡as para dar continuidad a la hilada, pero también tenían que izarse. en vacío, para comenzar la siguiente hilada o para doblar la esquina. Por otro lado, los trabajos de vertido y compactación los realizaba el obrero desde el interior del cajón. teniendo que remontarse. las espuertas de tierra, por encima del encofrado, por lo que la altura de la pieza conformada o altura de hilada se mantuvo bastante fija, entre los 80 y 90 cm. (tres pies). con independencia de la época y lugar. Con todos los datos anteriores y admitiendo una densidad próxima a los 700 Kg./m3 . para la madera con un grado de humedad del 20%. es fácil estimar que la longitud útil de los tableros ha de mantenerse en torno a los 2 metros (ocho pies) sobretodo sabiendo que el grueso de tabla mln1mo que puede soportar. sin deformación notoria, la presión de compactación ha de ser de
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El TAPIAl EN SUS FABRICAS
unos 24 mm (un dedo y medio) estando ng1d1zada por travesaños cada 70 centímetros. Los elementos horizontales colocados atravesando el espesor del muro para apoyar el encofrado o tapial toman el nombre de agujas y. hasta la segunda m1tad del s1glo XVIII, s1empre fue de madera en tabla colocadas en la mejor respuesta de su inerc1a, o rollizo y, a partir de esta fecha. pudo alternarse con barras metálicas de 20 mm. de diámetro. En dimensiones próximas a las que acabamos de señalar, se requieren al menos tres agujas que se colocaban una en cada extremo y la otra en el centro. No obstante. en la Alhambra podemos ver como el tap1al era soportado por c1nco agujas. en tanto que en los abundantes tapiales de las regiones leridanas de siglo XVIII, se disponían cuatro agujas. todo ello en razón a la forma en que se deslizan los encofrado al avanzar en la hilada, al pasar de una pieza moldeada a la s1guiente. Sobre las agujaS descansan los tableros y sus "garrotes o bastones". Para evitar que los encofrados se abrieran por acc1ón de la compactación de las tierras, se acodalaban los tableros paralelos por medio de "cárceles" que unían las cabezas de los bastones. Al conjunto integrado por los bastones y los codales se denomina "arco" y de esta forma se puede hablar de tapiales de 3, 4 y 5 arcos o 5 agujas. Para cerrar el cajón por el frente en el que se avanzaba en la hilada, los tap1ales disponra una acanaladura vertical constitu1da por dos listones. en las que se alojaba las tab1cas cabeceras. Los moldes se movían deslizándose horizontalmente para fabricar las piezas
de una m•sma hilada, hasta el extremo del muro Llegando a este punto. los encofrados se remontaba sobre la últ1ma pieza terminada y se avanzaba por la nueva hilada en el sen!Jdo contrano al seguido para la e¡ecuc1ón de la hilada
ElementoJ del cajón
inferior. Por ello y para que en el movimiento de deslizamiento de paso de una pieza a la siguiente no se produjera un giro capaz de volcar y hacer caer al vacío el encofrado, es necesario que, en todo momento, se mantenga apoyado. al menos, en dos puntos. De aqui que al menos tres agujas soportarán al tapial
6.5.- LA COMPACTACIÓN DE LAS TIERRAS Y EJECUCIÓN DEL TAPIAL. Por la propia ejecución, en la que el operario ha de situarse dentro del molde. la obra de tapial es propia de muros gruesos ya que los movimientos de este están limitados por las paredes y las cárceles y, aunque se han levantado con cierta frecuencia tapiales de espesores inferiores a 0,50 m. en la construcción rural y en muros medianeros de la construcción urbana. lo normal es que los muros de tap1al se construyeran con espesores iguales o
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EL TAPIAL FN SUS FABRICAS
supenores a 60 centímetros. Cuando el espesor de tap1al es inferior a 45 cm. es preciso recurrir a andamios, para efectuar la compactación desde fuera del cajón . Colocado el encofrado defimtivamente en su pos1c1ón, las tierras y sus adiciones de estab1hzac1ón se humedecen y mezclan. med1ante pala. a p1e de ta¡o. Preparada la tierra se remonta con espuerta y se vierte rociándola hasta completar tongadas próximas a los 15 cm. de espesor, de manera que para llenar el ca¡ón se habrán compactado, al menos, se1s tongadas.
borde y term1nando por la parte central. Una vez enrasado, se imciaba, sobre la misma tongada, una nueva vuelta s1guiendo el mismo proceso, y así sucesivamente hasta que la huella del pisón no era considerable La máxima pres16n sobre el encofrado se tiene al compactar la tercera y cuarta tongada (sobre seis), por lo que SI se trata de tapiales de cuatropara compactar las dos últ1mas tongadas molestan los codales o cárceles, se puede, eliminar una de las dos centrales. alternativamente En ocas1ones las agu¡as se han de¡ado después de pasar el ca¡ón a la pieza siguiente, con el fin de tenerlas como elementos auxiliares par un revestido posterior. No obstante. lo normal ha sido trabajar con las imprescindible; es decir, con cuatro aguja por ca¡ón, en cuyo caso a medida que el cajón avanzaba en su deslizamiento. la aguja liberada pasaba a ocupar la posición más avanzada para el nuevo apoyo. De esta manera, en cada movimiento hay una aguja que no se mueve. La que fue extremo de cabeza lo es, ahora de cola.
·lpertura d(· huecos en un muro de tapial
Las tierras se compactaban mediante p1són, tomándolo el operario por el mango de manera que las manos, al agarrarlo, le quedasen a la altura de su c1ntura y lo elevará hasta que las mismas sobrepasen la altura de su cabeza. El peso del pisón debe adecuarse a la fuerza del operario y no sobrepasar los 1 O kg. ya que ha de manejarlo durante largo tiempo. El apisonado se 1niciaba y ejecutaba en bandas, comenzando por uno y otro 180 PATOLOGIA OE
Las agujas de las hiladas superiores se posicionarán, mediante plomada, con referencia a la vertical de los huecos dejados por las agujas de las hiladas inferiores, reflejando así el bien hacer y la calidad geométrica del muro. 6.6.- ALGUNAS PRECISIONES CARÁCTER CONSTRUCTIVO.
DE
Como ya hemos señalado y como se puede comprobar con sólo asomarse a la construcción del pasado, el muro de tierra ha sido un elemento fundamenta. en la defensa militar de las ciudades, de la misma forma que lo ha sido en la LA OBRA OE FABRICA
El TAPIAL EN SUS FABRICAS
construcción de la cerca rural En la construcción del hábitat son muchas las unidades de obra que han de realizarse con otros materiales, habiendo el tapial convivido bien con la piedra. la madera y el adobe. La mayoría de estos materiales. en el sentido estructural con que lo hemos enumerados al final del párrafo anterior, han desaparecido de la práct1ca frecuente de nuestras construcciones actuales. El tapial, por razones de la humedad procedente del suelo, se dotó, con frecuencia, de una cimentación pétrea o de ladrillos, que se remontó hasta una altura próxima a un metro, lo cual además de ser compatible con el tapial que debla levantarse sobre una base firme y seca, le servía, dada la pobre flexibilidad geométrica del tapial, para definirse sobre un trazado claro y preCISO. La técnica del tapial, si se realiza de la forma tradicional, por sus forma de encofrado y las condiciones en que ha de realizarse su puesta en obra y compactación, es desde el punto de vista del diseño, mucho más rígida que la construcción de ladrillo, que la de hormigón e incluso que las de la industrialización, que tiene estudiada sus p1ezas especiales. Mecánicamente, un muro de tapial al que no se le pedía mayor capacidad de respuesta a la compresión que 2 o 3 Kg./cm 2• y que quedaba probado por su estabilidad a su propio peso, se ha arruinado, en los casos que asi ha sucedido, por deformaciones impuestas por movimientos del suelo. En este sentido, es en que nos hemos tratado de expresar al decir que era totalmente compatible con la construcc1ón de adobe.
Por ello, allí donde la industria ladrillera no ha podido desarrollarse, más por economía que por falta de arcillas adecuadas, y consecuentemente el adobe sigue siendo el material propio de edificación, es donde el tapial sigue siendo material utilizado. Para la abertura de huecos de iluminación, ventilación y paso en los muros de tapial, este se ejecutaba como ciego, abriéndose los huecos por excavación u horadado, unas vez acabado el mismo.
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1.- CA! tAro
IIU>ICADO PJ>I:A.
AlOJAR I.A VICóP-
2- PltOTI!ICCION AATI·IIUM~ E>E J.A o;aE.ZA O€ tA VIGA (Ot:TUN O c#OSO TI-).
Colocactón de las vtgas de ptsos
Dibujado el hueco se empieza la perforación por la parte superior y en cuanto que se puede, se introduce el elemento de madera o piedra que ha de servir de dintel, tras preparar con ladrillo o adobe sus apoyos. Bien asentado y retacado el dintel por su intradós, se procede a horadar el muro hasta calarlo, con las dimensiones del hueco. El replanteo de este hueco se realiza teniendo presente que su telares y alfeizar requ1ere, posteriormente, ser tratado o recercado mediante obra de ladrillo o p1edra.
PATOlOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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El TAPIAL EN SUS FABRICAS
Fábn ca mLrta Tapwl) sillería
Como fábrica reforzada, más que como fábrica mixta, la construcción de muros de tapial de la construcción militar, ha convivido en ocasiones con la piedra, en obra de sillerfa, para fortificar sus esquinas y pilastrones. Esta obra. p1edra y tapial, se iba levantando en ejecución simultanea. Aunque con menor frecuencia, se puede ver en algunas torres almohades, que los referidos refuerzos vert1cales se han realizado en obra de ladrillo
Para la ejecución de los forjados, el muro se alza sin Interrupción y, tras acabado, si la construcción era de una planta y pretil o superada la altura del piso s1guiente si se trata de dos más plantas, se procede a la apertura de los huecos en los que han de alojarse las cabezas de las vigas de madera Estos huecos se preparan med1ante un lecho de ladrillo para apoyo de las vigas; aunque, en las buenas artes de constrUir se recom1enda que los huecos para alojar las vigas se tabiquen con ladrillo para evitar que la materia orgánica de las t1erras, su humedad y organ1smo vivos entren en contacto con aquella.
182
Modernamente, y ya como obra de t1erra armada, compactada con máqu1nas, se sirve de largas varillas o bayonetas metálicas atadas las dovelas que han de conformar los paramentos del cajón a modo de encofrado perdido, para resolver plataformas y rampas de los pasos elevados de nuestras autovías Pero del mismo modo que no hemos considerado, en este capítulo, como obra de tapial (encofrado) a los bloques prensados de tierra estab1hzada, la obra de contención, presa y plátaformas que acabamos de describir en el pC:mafo anterior. es una obra pública que no ha de tenerse como tapial (obra aparejada).
PATOLOGIA. DE LA OBRA DE FABRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
CAPITULO VIl : PATOLOGÍA DE LAS FÁBRICAS DE LADRILLOS Y DE BLOQUES
7.1.- INTRODUCCIÓN. En el cap1tulo 11 hemos estudiado ampliamente la fisuración como síntoma más característico de las fábricas y hemos insistido en que ellas han de ser tenidas como aliadas nuestras. no sólo porque nos muestran sus propias deficiencias sino porque, por su sensib1l1dad y expresividad frente a cualqUier t1po de anormalidad en el edificio, nos av1san de las deformaciones y anomalías que pueden estar ocurnendo en la estructura, en el suelo, en la cub1erta y en otros elementos del m1smo
7.2.-SIGNOS QUE PUEDEN INTEGRAR LA SINTOMATOLOGÍA DE LAS FÁBRICAS. Los s1gnos o defectos mediante los cuales las fábncas nos manifiestan la ex1stencia de una Situación patológica, que en la mayoria de los casos no hacen sino padecer las consecuencias de una causa exterior a ellas mismas, suelen ser -Roturas,(grietas, fisuras y microfisuras ). -Deformaciones (desplomes y alabeos). -Aplastamiento de los ladrillos y sillares. -Aplastamiento de los morteros. -Disgregaciones. -Erosiones. -Envejecimiento de los morteros de agarre y de revestimiento
-Levantamiento y desconchados de las pinturas y revestimientos. -Descuelgue y abombamiento de los revestimientos y aplacados. -Manchas (decoloraciones. suciedad, zonas húmedas y eflorescencias). Ya al estudiar la forma en que hemos de comunicarnos con las fisuras en el c1tado capítulo 11 , hemos hecho sufictente hincapié en que la fisuración es el síntoma principal y más expres1vo del conJunto de s1gnos de la patología de las fábricas. As1m1smo señalábamos que el grado de adherencia entre los morteros y los ladnllos de las fábncas, es tan variable y, frecuentemente tan pobre que. normalmente, la fisura en el muro recorre un camino stnuoso, dibu¡ando claramente escalonamientos que responden a la localización de las ¡untas. llagas y tendeles. del aparejo.
Lo:. slmoma r e11 la.\ fábrica\ ~o11 m uy 1•ariadol y 11os a/IUIICiall lol problema\ que p u ede11 estar arrui11a11do a l a COII \Iru cción
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
fraguado y anulando la adherencia. Por esta última razón, el ladrillo, antes de ser colocado ha de ser sumerg1do en agua, donde, como consecuencia de su cochura en horno, mostrará su avidez de la misma, efervesciendo. Después de sacarlo del agua se dejara escurrir durante unos m1nutos. hasta que se p1erda totalmente el brillo del agua v1va; es dec1r, hasta que puesto verticalmente en una tabla de andam1o no haga charco, o al menos se haya 1nic1ado la perdida de agua por evaporación.
Las fisura.\ t'lt la~ fáb ricas avisan. de problemas ajenos a ru propia capacidad de respuesta inc/u~o
La adherencia del mortero al ladnllo es función de muchas variables, unas perfectamente claras y otras menos claras; sólo expondremos aquí las más ev1dentes con el fin de no caer en una teorla excesiva Estas son· -Calidad del mortero. a través de sus componentes y proporciones. -Aditivos; tipo, calidad y proporción. -Supeñicie del ladrillo o plaqueta, en func1ón de su densidad y porosidad. -Grado de humedad del ladrillo en el momento en que se une o recibe al mortero. etc, etc.
Un ladnllo que está muy seco en ese momento, ret1ra del mortero tanta agua que puede hacer que éste se quede, en la superficie de contacto, sin la 1mpresc1ndible para ejercer su acción adherente. Un ladrillo excesivamente moJado al colocarlo, puede estar escupiendo agua que 1mpide la entrada en sus poros de la pasta de cemento e incorpora excesiva agua a la película superficial de mortero, incrementando su relación agua/cemento, retrasando el 184
El agua que desprenden el morrero y los ladrillos discurre en gravedad por las llaga o es retenida por ren1·ióu superficial eu los teudeles
Esta posible pobre adherenc1a, unida a la facilidad de variación dimensional o dilatación de las piezas cerám1cas por acción térmica, con la consiguiente introducción de esfuerzos rasantes en la interfase mortero/ladrillo de los tendeles, explican este dibujo quebradizo de las fisuras en las fábricas. La falta de adherencia se hace más notable en las llagas o juntas verticales. donde no ex1ste una presión vert1ca1 impuesta por el propio peso de la fábnca y donde el agua del mortero se desplaza por chorreo en gravedad hacia el tendel.
PATOlOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
lA PATOtOGIA DE lAS FABRICAS
Hemos dedicado a la fisuración estas lineas por entender que completaban las cons1derac1ones expuestas en los puntos que hemos señalado del cap1tulo 11, en relac1ón con la teorfa de la fisuración, donde estos aspectos. propios de la e¡ecuc1ón, se hacían más extraños a la teoria de las perturbaciones mecánicas allí estudiada Respecto a las deformac1ones impuestas que pueden llevar a las fábncas a la ru1na, hemos de cons1derar que las flechas relativas que se llenen como teóricamente admisibles para los for¡ados. en relación con las luces de los vanos, cada vez más amplias en nuestra en base a construcción actual, 1ncrementar la armadura y mantemendo los cantos de fo~ado en razón a los bloques aligerantes de siempre, nos está sum1endo en un problema nuevo. la flecha diferida que no cesa nunca. Para luces de 6 ó 6,50 m. la flecha relativa I=U400, f:USOO ó 1=0,5+U1000 originan descensos insoportables para cualquier tablquerla, sobretodo cuando estamos v1endo que las flechas se duplican en el tiempo, en base a la Incontrolada flecha d1fenda Las revisiones de la norma al respecto. EF-88. tendrá que hm1tar estas flechas admisibles. por valores absolutos. en func1ón del tipo de tab1queria Otro tanto podríamos decir de las solerías colocadas sobre dichos for¡ados que, por ser sus piezas cada vez más rígidas y delgadas, se fisuran con rotura de vidrio. Una hoja de papel apoyada en las yemas los dedos, tomándola como de extendiendo las manos para soportarla, flectará con gran facilidad, pero si la tomamos de forma que sus caras se mantengan verticalmente, notaremos que la flexión es impos1ble Una pared, como hemos señalado en ocasiones anteriores, puede entenderse como una
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1 - oh3 "2 Rigide: del plauo mural
viga de gran canto y si ella se hubiese cuajado en un material homogéneo, sirva como ejemplo en un hormigón ligeramente armado, su flexión seria casi imposible y antes, se agotaría por pandeo, cizallamiento. o cualquier otro efecto. La capacidad de respuesta a la deformación por flexión de la hoja de papel que antes hemos utilizado como ejemplo o la de la pared que acabamos de señalar, está en razón inversa al módulo resistente de su secc1ón transversal, o lo que es lo mismo, a la inercia de esta. Recordemos que la inercia, que es función de la geometría de la p1eza, contiene a la altura elevada al cubo. Con todo esto la altura. en relac1ón con el espesor, se convierte en el factor determ1nante de la rigidez de la pared, o lo que es lo mismo, de su 1ncapac1dad de deformación a la flexión .
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
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lAPA TOLOGIA Of LAS r ABRICAS
Tan notorio como la perd1da de espesor de los for¡ados respecto a la luz, es la debilidad respecto a la inercia térmica que vtene sufrtendo la cubierta y los petos de las azoteas El incremento lineal y superficial de la cubterta tntroduce empujes sobre los cerram1entos de las últimas plantas y, fundamentalmente, sobre los pretiles. causando la rotura de dtchos elementos
Las manchas y decoloractones en s1llares y ladrillos, pueden deoerse a causas internas o externas. En relación con las primeras, estas son debidas a cambios acaecidos en las características del material, generalmente producidas por la acción del agua actuando sobre sus sales inestables o solubles. La expresión más frecuente es la apanctón de eflorescencias o eflorictdades El agua de lluvia disuelve sales Inestables del prop1o material y disueltas, las traslada a la superficie, donde el agua se evapora y la sal anhidrica recnstaliza en polvo de sal. El agua del subsuelo puede transportar sales disueltas que pueden seguir el mtsmo proceso de hidratac1ón y desecactón, ocasionando en los muros manchas y eflorescencias.
1-.flore\CI.'flcia\ eu
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latlrtllo.\
Sirvan estos dos fenómenos o causas. en cierto modo ajenas a la propia capactdad de respuesta de las fábricas, flechas. tnstantáneas o diferidas, y empujes de las cubiertas, como ejemplos de la sintomatologia de deformación excestva que hemos reseñado al 1n1cto de este punto Los problemas de alabeos y desplomes así como el resto de los síntomas que hemos enumerado antenormente, serán estudtados ampliamente a partir de las causas que los motiva. No obstante. antes de cerrar este punto dedicado a la stntomatologia, nos ocuparemos aquí del síntoma que hemos colocado en último lugar "manchas y decoloraciones" aunque más tarde volvamos a él, por responder más a fenómenos qu!micos que a acc1ones fistcas o mecán1cas 186
En relación con las manchas de origen externo, que en el caso de la piedra pueden tomar colores muy variados y específicos, rem1timos éll lector al capitulo 111, concretamente a los puntos que hemos dedicado, ampliamente, a la limpieza de la p1edra Las manchas salinas que mstaladas en los muros rodean los bordes de sillares y ladrillos, suelen deberse a m1graciones de las sales procedentes de los álcalis de los cementos extra1das de los morteros frescos. Estas manchas blanquecinas son, generalmente. sulfato cálc1co Las eflorescencias proptas y externas del ladrillo son tan frecuentes, y por ello tan importantes, que en la parte final de este mismo capitulo le dedicaremos un amplio estudio, donde atenderemos tamb1én a las manchas negruzcas que aflorar a la superficie de los ladrillos como consecuencta de los carburantes uttlizados en la cochura de los mismos
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LA PATOLOGIA OE LAS FABRICAS
Serán de carácter intrínseco o de fallo interno de la propia fábnca, aquellas que por defic1enc1as del matenal o por su descuidada e¡ecuc1ón, llegan a arruinar al elemento constructivo. Sea la rotura a flexión de un dintel pétreo o el pandeo acaecido en un muro de ladnllo por mal dimensionado, por la utilización de morteros inadecuados o por la presenc1a de una part1da de ladnllos o bloques de ba¡a resistencia, etc. etc.. ~l'llt'rrtr
1•ihrncioues y pro1•ocar asieutos locali:atlos
El resto de los síntomas que hemos relacionado en el punto anterior, como Integrante de la sintomatología frecuente de las fábncas, con el fin de no alargarnos exces1vamente en lo teórico, serán estudiados a partir de las causas que los producen.
Como e¡emplo más 1nmed1ato de lesiones en las fábricas originadas por el comportamiento de elementos ajenos a ellas, tenemos el caso que hemos
7.3.- CAUSAS QUE PRODUCEN LAS LESIONES EN LAS FÁBRICAS Las causas que producen las lesiones en la obra de fabnca pueden clas1ficarse, atendiendo a su carácter, como físicomecánicas, físicas, químicas, e Incluso encontraremos algunos ataques de tipo biológico, que serán propios y más frecuente en la madera y en la piedra. Por su origen, las causas pueden agruparse en externas o ajenas a la propia fábrica e intrínsecas o con causa en la limitación de su propia capacidad de respuesta. Dentro del primer grupo y concretamente en las de origen mecánico donde encontraremos un variado aban1co de ellas. hay que hacer una inmediata diferenciación entre su acc16n sobre las fábricas portantes o resistentes, autoportantes y sobre obras o elementos de fábricas que no tienen misión resistente.
La rotura del alcalltarillado o de la red de aba.Hecimiento puede ffe1·ar agua hawa la cimmtación y crear problema\ tle o\it'IIIO\
comentado antenormente en el que las flechas de los for¡ados pueden 1mponer, a la tab1queria, deformaciones muy superiores a las que han s1do previstas para ella. resultando la rotura de la misma. Otros muchos ejemplos veremos que tienen su origen en el suelo o en las cimentaciones afectadas de asientos, giros y deslizamientos. e 1ncluso en la cubierta, como consecuencia de la acción térmica, que ya también hemos comentado Así, estudiaremos las les1ones part1endo del lipo y localización de las causas, de
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LA PA TOLOGIA DE LAS FABRICAS
la func1ón del elemento y de la capac1dad de respuesta del mismo frente a las sol1c1tac1ones introducidas por d1chas causas. 7.4.- LESIONES EN LAS FÁBRICAS CON ORIGEN EN El TERRENO O EN LA CIMENTACIÓN. Las les1ones por as1entos o por acomodaciones del suelo no sólo suelen presentarse en la edad temprana del ed1fic1o como consecuencia de la entrada en carga de la edificac1ón, s1no que pueden sobrevenirle en cualquier momento de su vida útil, por algunas de las causas siguientes: -Por consolidación natural del suelo acelerada fundamentalmente por tráfic~ 1ntenso o riegos frecuentes -Por cambio de las propiedades o características físicas y mecánicas del suelo, lo cual puede ocurrir por la existenc1a de una averla en las conducc1ones de abostccimlento o en las de saneamiento, asf como por rotura de algunas de las arquetas de estas redes. -Por la construcción de un nuevo ed ificio en la medianera o en un área relativamente próxima. La demolición de un edificio de pocas plantas. propio de un entorno urbano histórico o antiguo, y el levantamiento en el mismo solar de un nuevo ed1fic1o que duplique o multiplique el número de ellas introduciendo un asiento admisible propio del nuevo estado de sol1c1tación que puede arrastrar consigo a los muros medianeros de los edificios colindantes, introduciendo daños en los m1smos.
y
El derribo y vaciado de un solar urbano ha de hacerse con gran cuidado y con
Lo.\ árhole.\ de rápido crecimiemo, próximm n In edificación, prtl'lfen oca.1·ionar asientos en la misma.
el total conocimiento de los tipos de cimentación de los edif1c1os colindantes Si la construcción del nuevo edific1o va a disponer de uno o varios sótanos habrán de tenerse mayores cu1dados para no dañar los bulbos de presiones mediante los cuales descargan las cimentaciones de los edificios colindantes existentes . -Por la implantación de nuevos árboles, generalmente, árboles de rápido crec1m1ento, que requieren gran cantidad de agua para su desarrollo. Más tarde volveremos sobre este problema para estudiarlo con mayor amplitud. En cualqu1er caso, no se puede descartar que también estos daños puedan provenir de un mal dimensionado de la cimentación, o de haber eleg1do, para un tipo de edificio concreto, en una determinada clase de suelo, un sistema de cimentación inadecuado. De todas formas, si los daños introducidos en la edificación nos hacen sospechar de la posible existencia de problemas en la cimentación, siempre
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transformarse en formas o plementos romboidales, con la consecuente apanción de fisuras motivadas por el alargamiento de la diagonal que une el pie o vértice del lugar del descenso con el opuesto. Si el asiento se produce bruscamente, el cortante toma prioridad sobre la deformación por flex1ón y las fisuras se marcan más verticalmente, desdibu¡ándose un tanto el carácter parabólico de la m1sma .
•
La\ obral en la parcela colindante. flmtla mentalmeme si esta ,.a a di1poner de .1óranos, puetle ocasionar el de~calce de la medianera.
Las formas en que pueden produc1rse los descensos en el plano de apoyo y en la cimentación pueden presentarse como:
hemos de mirar al agua, o mejor d1cho, al posible cambio higrométrico que haya pod1do experimentar el suelo El agua accidental, por lluvia torrenc1al o por rotura de las redes de abastec1m1ento y saneamiento, está cas1 s1empre presente en estos casos.
7.4.1.- Lesiones introducidas en las fábricas por asientos diferenciales. Defin1remos como tales a todo descenso d1ferenc1ado de un punto de la c1mentac1ón respecto al con¡unto de ella. La desv1ac1ón angular del tramo de c1mentac1ón considerada se traslada a la estructura mural o de pórticos del edificio, imponiéndole a la fábrica las deformaciones y formas de roturas que venimos estudiando en este punto y que hemos desarrollado ampliamente en el capitulo 11 "Teoría de la fisuracíón y de la rotura". Como consecuencia de la citada desv1ac1ón angular. en estructuras relatiVamente flexibles las formas rectangulares del plano mural se verán deformadas por cortante y forzadas a
Lu pre.W!IIcill tle 1111 etlifidu tle 1111evu plunftt puede, con
asiento no11al, arrastrar a la medianera del edificio vecino.
S il
Asiento lento, sin apenas cizallam1ento eqUivalente a violento e importante.
generar cortante
Asiento brusco, con generación de cortante violento e instantáneo, hasta producir la rotura. Después se habrá producido una nueva forma de trabajo, equilibrio e incluso de descarga. En el caso primero. que es observado con mayor frecuencia, la introducción de fisuras se va haciendo paulatinamente, y suele producirse por un agotamiento progres1vo del suelo que, en muchos casos, puede deberse a la acomodac1ón de un estrato de arena con distribución 189
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no uniforme, a un estrato arcilloso que ha comenzado a perder su agua intersticial o 1ntercoloidal tras un periodo de sequía. o a pequeños camb1os de la estructura del suelo, producido en un !lempo no demas1ado corto. Respondiendo a las primeras lineas de este mismo párrafo podríamos refenrnos al conocido caso de la Torre de P1sa. El segundo caso. si el problema se da en la pnmera edad del edificto, es posible que se deba a un suelo que ha llegado al colapso local por estar sometido a una Los asiemos diferenciales Ílrtroducl'll ¡:iros en la estrtttfllra de pórticos.
puede que estemos ante un blandón del suelo o de un estrato capaz de haber estado soportando durante algún !lempo un estado limite, generando en su estructura interna un efecto de arco de descarga cuya capacidad de trabaJO a compres16n, para transmt!tr esfuerzos hacta otros puntos, ha terminado por agotarse. Cuando se produce la rotura de este arco v1rtual se ocasiona una reacomodación brusca que puede llegar a cizallar al sistema de cimentación continua. Form11.,. de las fisuras en Jtmdón tle los distinto\ tipos de afiento~.
carga superior a su capacidad o carga admisible. Si el problema se presenta a una edad madura del edificio, es posible que estemos ante un suelo que ha camb1ado sus caracterfsticas mecánicas en esos puntos. probablemente por la presenc1a de agua en la forma que hemos enumerado anteriormente Recordemos que la arena. al Inundarse. puede minorar su capac1dad de respuesta hasta en un 50% y que todas las arcillas, en menor o mayor grado, son colapsables frente a la acción del agua. Tamb1én, aunque con menor frecuencia, 190
La forma de las grietas y fisuras que pueden dibujarse en los muros de carga son, como puede comprenderse fácilmente, función del tipo de asiento, del sistema de cimentación empleado y de la propia estructura del muro. Por ello no es igual el comportamiento de un muro sin perforaciones. muro ciego, que el de un muro dotado de amplios huecos de ventanas. Tanto s1 el muro es ciego como s1 el mismo está dotado de huecos de ventanas o puertas, la fractura que se produce en la fábnca es parabólica, es decir, las fisuras dibujan parábola cuyo
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
Dol :apata.\ qut• imponen la mi~ma pr(•.1ión 1!11 el terre11o puede11 ocasio11ar asie11tos diferellciU/1!\ por tl/~paridad de f~ dime11.1io11atlo ... l , iot:_ ..
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de estas ramas es función directa de la relación entre la superficie de huecos y la superficre del muro, así como de la esbeltez de los huecos Para el muro ciego se pueden garantizar las s1gu1entes conclus1ones como resultados de las pruebas o ensayos realizados por el estudioso italiano de estos problemas, Cristóbal Russo. -La jleclw (AA') crece ha.1W 1111 límue por del cual no progre.1a ¡·a t¡lli!, el pumo
eiiCIIIICI
foco se sitúa sobre la vertical que pasa por el punto de mayor descenso de la c1mentac1ón y cuyas ramas pueden 1nvertir su scnt1do a partir de los puntos de 1nflex1ón o extremos de la zona afectada por el asiento. El aspecto teórico de estas ramas parabólicas Invertidas del asiento. se ha estudiado ampliamente en el punto 2.3 de este traba¡ o
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E.:o;periencia de Criuóhal Russo.
En el caso pnmero, muros c1egos, la parábola que se produce es bastante tendida, salvo que estemos ante un asiento brusco. En el segundo caso, la parábola se hace más emp1nada y se muestra como una superpos1c1ón, en altura, de ramas de pendientes Similares y concéntncas, aunque sólo la más alta muestra su cúspide y es posible que, por enc1ma de ella, no aparezcan otras fisuras debidas a esta causa. Obviamente la pendiente
que 111/Cill el de.\Cl!IISO. {A) queda totalmentt descargado al crearse el arc·o que forma la parálmla de de.1carga E.1te l'(llor mánmo de la flecha es [u11cíón del mlor de la thstancw (MN) t'lltre los p1111W.1 de mflextón t/1!1 cmue11to r 1·ale: (AA')= 1/36 (i\INJ -La alwra que el muro pm•da tomar por tfel [1111110 {Ü) nO IIIIJ10nt' COIIrfiCIOIU:.I a la forma ·' altura de la ¡mráholn Por la 1111.\11111 ra:ón la df!.lcarga lwcw la.1 :ona.1 extenon'.\ al tramo (MNJ de la clllleiiWCÍÓII, es linuuuln y 110 t!ehe e.l'pL'!'ar.H' IIIU!I'Os asll!lltO,\ como COIISI!CII<'IICIO de esta sobrecarga
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!.a flecha (OA; o d111ancw de la cris¡m!t• respecto a la fibra 11etura de la cunentaCIÓII. w npro.\tlllll a 1111 fl.!rcw de la dl.\ltmcw entre la.\ pu111o.1 clt m.f/e.\/0/1 (.\11\; l:.\ decir (AO) 1/J (MN).
Para el caso de un muro con apertura de huecos en su superficte, la parábola es muy d1stinta y como hemos dicho anteriormente, más elevada; pero en cualqUier caso. podemos dec1r que se dan las sigUientes constantes:
Füuras por a rie11to:; diferellciales como consecue11cia de cimelltaciolles düti11tas e11 1111 mismo eclijicio, si11 junta estmctural.
-Los hueco.\ de re111l11W.\ se
mclttWII
lwcw la
¡·erttcal que pasa por el foco de la parábola. encajando a las hojas de la carpmrería 1!11 sus marco.1. si están ésws cerradas. o hacie11do que 110 pueda11 cerrarse si está11 ahrertas -Por el alarganuellto que se produce sobre la diagonal de los antepechos de l'eiiWIWS se I/I(I'OdUCI!II (/'OCCUI/Ie.\ el/ /o:; 1111.\1110.\' que c/a11 cmgen a fisura.\ que .\!.' drbryan petpelldtcularl'.\ a d1cha.\ rraccionc•.\ co/lstituyelldo l'lllllll.l' de parábolw La dwgo11al (11B') ¡HL\a a ser (BB' +'\138') -En los a11gulo.1 de lo,\ hueco., en los que la catpintería se deforma, haCia ángulos superiores a los 90': se onginan rgualme11te trnccwne.\ 192
-Como prod1wW del de,·cuelgue que .H' ongma en los antepecho.\. lo:. al/é1:are.1 pueden quedar le11onqd01 porflenán De todo lo anterior es fácil concluir que las fábricas, salvo en el caso de asientos bruscos, se fisuran antes que la propta estructura y que sobre una cimentac1ón
Por asiento de una ;,apara en la e.lfructura porticada, la fábrica o muro de cerramiento mantiene la:. mi:.ma~ caracterí.~ticas de jisuració11.
por zanja corrida o vigas de cimentación las fisuras se muestren. como ya habíamos adelantado, dibujando parábolas relativamente tendtdas en los muros ciegos y muy peraltadas en los muros con grandes huecos. En el caso de descensos de pilares sobre zapatas o pilotes, se producen tlextones en las v1gas y éstas actúan como planos de apoyo de los cerramientos; aunque, en general. mostrando mayor flexib1hdad o deformación elástica que las zanJas y por tanto acercando mucho más la forma de rotura de las fábricas a la acción del cortante. En este caso, las fisuras
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LA I'A IOt OCIA Of LAS fAB~t<:A S
es fácil que pueda verse el escalón que sufren los tendeles entre los dos semtplanos creados por el paso de la fisura. lo cual es indicativo del orden del descenso sufrido por el plano lestonado de la cimentación. Véase el punto 2.4.6 7.4.2.- El asiento de esquina.
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En la e\quina, la parte úel bulbo úe prl!\10111!\ quedo ful'ra tle la cime11tación. E\UJ implica que , ólo el amplio coejiciellfe úe w~:uritltul 1·ele por \11 elfabilitlad.
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parabólicas mantienen su e¡e cotnctdente con el e¡e del ptlar sobre el que se ha productdo el asiento y, en igualdad de perforactones de huecos, algo más peraltadas. Cuando este asiento es brusco y de constderactón tmportante. la rotura de la fábnca se produce por esfuerzo cortante y, en este caso, la fábrica no tiene postbiltdad de acomodo ni de generar arcos de descarga De esta manera la fisura en su recorndo de rotura no establece diferencta entre mortero y ladrillo y responde a una linea senstblemente recta, de tendencia verttcal, con desaparición de los constgutentes redientes de las fábncas Es posible que en estas fisuras puedan observarse desgarros y aplastamtento de los labtos o bordes de las fisuras en los cortos trozos en que ésta necestte dibu¡ar sus tramos honzontales. Tambtén
El asiento en la esquina del edificio es tan singular que muchos traba¡os e incluso algunos textos han encontrado en este hecho el motivo de su titulo, y es que este encuentro de dos zanjas, sin continuidad, introduce en el suelo la superposición de presiones de los bulbos de los dos tramos de la cimentación conttnua que ortogonalmente confluyen en la esqutna Además de verse doblemente cargado, en este punto, se establece una cierta excentrlctdad mecántca, por pérdtda del vinculo que todo punto de la ctmentación encuentra en sus vecinos stmétricos. De esta manera el asiento de esquina se ve acompañado de un IP.ve giro de la parte baja o desprendida. Este fenómeno es tan frecuente y vte¡o que se puede hablar del error histórico del asiento de esqu ina, ya que, desde siempre, ha sido muy frecuente que el lugar que sufra el descenso sea la esqutna del edificio o de la cimentación. Por ello, las zanjas corndas al conflwr en este punto, deberían proyectarse, cruzándose, hasta una prolongactón igual a su canto. En este caso, como hemos vtsto en el estudto desarrollado en el capitulo 11. las parábolas o ramas de parábolas se dibujan mantentendo su eje vertical sobre la esquina de la edificación. Frente al problema de un asiento brusco provocado en la cimentación por las
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fisuras no se mod1fica de manera importante respecto a lo que se ha expuesto antenormente y sólo sí el cízallam1ento de la fábnca se produce próx1mo a la vertical de un hueco. la fisura se encam1nará hac1a esta vertrcal Una vez llegada al hueco, continuará verticalmente CIZallando antepechos y capialzados. Frente a este problema de as1ento de esquina, los trabajos de recalce, quizás por propia intuición , han tratado de, mediante pozos o macizos de cimentación, recoger la acción de estos bulbos de presiones que no encontraron el citado cruce de las zanjas para repartir su descarga.
E.wefe~róm eii O,
la desca rga d e la esqui11a tle la cim e11tación . que siemp re se Ita te11itlo e11 cu ellfa e11 la 1!.\ tructu ra de pórticos, sólo e11 co11tada1 oca.\ÍOIIe .v Ita vitlo co11sitlerado e11 la cim emación por ~a11ja corrida
razones anteriormente expuestas, es fácrl que el descenso no se acompañe de giro y que, el c1zallamrento, produzca una rotura vertrcal e incluso que el giro se onente hacia la propia edificación y que la parte descolgada de la edificación se consolide instantáneamente en un nuevo plano de apoyo. En este caso, la fisura hace su aparición muy ráprdamente, s1endo posible que quede estabilizada casi instantáneamente La descubrimos como por sorpresa, a hecho consumado y sin reconocimiento de un proceso, salvo en el caso de que el hecho se vea acompañado de un empuje horizontal debido a la cubierta o forjados que estén favoreciendo el giro. en cuyo caso, la frsura aumenta en su apertura en la medida que ésta se aparta del plano de apoyo Si el muro se ve dotado de huecos de ventanas, el comportamiento de las 194
Las estructuras de pórticos, conociendo el problema que aqui hemos planteado. han propuesto que la zapata de esqu1na se resolv1ese como centrada y que, sólo cuando las ordenanzas muntc1pales y las condrc1ones de la parcela 1mp1dan invadir alineaciones o linderos, se resuelvan como zapatas excéntncas dotadas de vigas centradoras en ambas direcciones. 7.4.3.· Daños en las fábricas por giros de la cimentación . El suelo como cualquier otro material elasto-plástico, dispone de una capacidad de deformación bajo carga definida por su módulo de elongación o edométrico. Por ello, el asiento que en ellos se produce es directamente proporcional a la solic1tac1ón que sobre él ejerza la edificaCión. Hoy sabemos que si en un edifiCIO se definen dos zonas de pesos o cargas muy diferentes y que por tanto demandan del suelo reacciones dist1ntas, ha de pensarse en una junta estructural que
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independice ambas respectivos asientos.
zonas
y
sus
No obstante, estas dos zonas contiguas, desrgualmente cargadas, pueden que superpongan las acciones de sus bulbos de presiones, generando, bajo el punto de conexión entre ellas, el lugar de mayor presión y asiento. Esto ''c.t.SO Á /31.. Bvat:J l'C l'1!P.!"OI'IES ~~~~
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Caso de giro de fu edificación por superposición de los bulbos de presiones
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Casos de giros por solicitación desigual J' superposición tfel bulbo tfe presion es.
provoca el grro de ambas partes con sentido contrapuesto e introduciendo los consecuentes dai'los en las fábncas Son muchos los edificios torreados que por esta causa, sus torres, han sufrido importantes giros o desplomes. Así nos encontramos torres que al sufrir ligeros desplomes henden a girar hacia el
exterior del edificio, "caso A". En esta situación el punto que actúa como charnela del giro y de imcio de las fisuras se encuentra en un lugar de la base del edificio, más allá del pie de la torre. Manteniéndonos en el "caso A", veremos que las fisuras suelen arrancar desde el suelo y se van haciendo más amplias al avanzar hacia la parte alta del edificio y a la cubier té:! donde la tracción es máxima. Por estas fisuras puede entrar el agua de lluvia y arruinar al soporte de la cubierta y el interior del edificio. En otras ocasiones encontramos la torre girada sobre el propio edificio, acostándose sobre él, "Caso B". En esta situación el punto de giro lo encontramos en la esquina de la torre que sufre el mayor descenso y la fisuración es consecuencia del agotamiento en compresión de los muros de la edificación que soportan el acueste de la torre. Por últrmo, consideraremos un hecho observado muy frecuentemente en las puertas de entrada a las ciudades antiguas. que se flanquean con
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encontremos como consecuencia de la obra de vactado del solar colindante. para la construcción de un nuevo edtficto, cuando no se han tomado las precauciones necesarias Las cuales han de comenzar por mantener bancales en las medianeras y acercarnos a ella, con la excavactón. por el conoctdo ststema de "bataches"
Caso de ¡:iro por descalce di! lo cime11tacio11 como cot~secue11cia de obra1 coli11dame\
stmétncas y pesadas torres Los bulbos de presiones de dichas torres vienen a duplicarse JUSto bajo la puerta de entrada, por superpostción de dichos bulbos En estas circunstanctas, ocurre que las refendas torres gtran tratando de acercar sus coronactones, haciendo saltar las dovelas de la clave del arco de la puerta, que son las que soportan la mayor concentración de la presión del acodalamiento en que se erige dicha puerta
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El vuelco de los muros de cerca como consecuencia del giro de la cimentactón puede encontrar su causa en la diferente consolidación del área de la calle y el del interior de la parcela desocupada. Otro tanto podríamos argumentar de los giros que el empuje de las tierras tntroducen en la ctmentación de los muros de contenc1ón, debtdo a un mal dtseño del mtsmo 7.4.4.- Daños en las fábricas como consecuencia del empuje y del rozamiento negativo derivado de cimentar en arcillas expansivas. Decíamos en los pnmeros puntos de este capítulo que una de las causas de los daños ocasionados en las fábncas con origen en la cimentación podía responder a la elección de un ststema tnadecuado de cimentación. En el caso de arcillas expansivas todos sabemos que contra este fenómeno ha de actuarse con la perspicacia que David derrotó a Gohat. Es decir, no combatiendo su expansivtdad, sino evitándola. Asi la zanJa cornda, tantas veces utilizada, constituye un sistema de cimentac1ón tnadecuado, por exces1vo contacto con el terreno. para la cimentación en este tipo de suelo Recordemos que las recomendaciones históricas para cimentar en ellas son
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A PA IOlOGit, DE l AS FABRICAS
-Conocer su verdadera expansividad (marg1nal, critica o muy crit1ca) por los med1os de la geotécma. ensayo Lambe o pOSICión en la tabla del S1stema Umficado o de Casagrande, a part1r de sus limites de Atterberg Un suelo que dispone Simultáneamente un LL=45l 1O y un IP=45:r5 debe tenerse como expans1vo y debe ser ob¡eto de ensayos que prec1sen sus características de h1ncham1ento. para actuar en consecuencia. -Encontrar la forma de tocar el suelo lo menos posible y elegir el sistema de "estructura/cimentación" más adecuado. Por ello ha de ajustarse la estructura al menor número de pilares pos1ble y concentrar cargas Por ello, una C1mentac1ón por zan¡a cornda que 1mpone ba¡a carga y mucho contacto con el suelo es mala soluc1ón Una losa de gran inerc1a (gran canto o nervada con nerv1os de gran canto) sobre un ampl1o estrato de grava gruesa (bolos •45mm ). si nos satisface en presupuesto, puede responder a la solucrón de nuestro problema. En zonas de fuertes penados de sequias y en un suelo con un manto de gran potencia o espesor de estas arcrllas, una c1mentac1ón con pilotes puede ser un grave error, SI no se t1ene presente que al retraer d1cho estrato puede Incorporar este rozam1ento negahvo a la carga del p1lote. Incrementando su riesgo frente a pandeo. Este fenómeno seria equ1valente, para nuestra fabrica, a un as1ento diferencial ya que no todo el suelo, por homogéneo que se tenga, retraerá por igual -Tener presente las conocidas medidas de diseño al respecto. Definirlas bien y cuidar su ejecución. Todos sabemos que una arcilla expans1va se nos puede mostrar muy activa en laboratono y no serlo tanto en
su estrato natural, probablemente, porque se encuentre muy tramada de abundante arena. Igualmente sabemos que una arcilla de este tipo, localizada permanentemente por debajo del nivel freati co no debe preocuparnos en exceso. La acc1ón de una arc11ia será func1ón de que pueda ejercerla, y ello, depende exclusivamente de que pueda alterarse su contemdo hidnco, luego las medidas de d1seno encaminadas a mantener constante el grado de humedad de una arc1lla de este tipo son
La mejor manera de luchar comra el empuje tle la arcilla expauviva l!l l!l•itando que el agua modifique su contenido de humedad
fundamentales y pueden ser muy eficaces Estas, entre otras de buena ocurrencia, son: • La ya citada concentración de carga con el fin de tocar los mínimo el suelo. • Mantener los pozos o macizos de cimentación a una profundidad no inferior a 2,5m., con el fin de que el agua de lluvia sea absorbida por el suelo antes de llegar al plano de cimentación • Oisenar estos pozos de cimentación, circulares a modo de enanos aboc1nados, pnmero porque la acc16n expans1va es trid1mens1onal y, segundo, porque, a igual área transversal. es el cilindro la forma de menor área lateral.
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muchas las grandes poblac1or.cs que constru1das sobre suelos están expans1vos No es propio que al final del siglo XX. algún técn1co aconseje a su cliente que venda su parcela o la cambie por otra, probablemente si esto ocurre cambiará de técn1co El técn1co que se precie debe dar soluc1ones al problema. porque las hay. sm 1ncrementar excesivamente el costo de la edificación 7.4.5.-Lesiones originadas en fábrica por fenómenos deslizamientos del terreno.
11{:11110.\ rt•comemlaciolll'\ a ll'ller pre~e11te
alife la COII\truccifÍII e11 tlfcilla> C.XfJflll:til•as.
• No dar facilidades, al agua, para que discurra hacia la base de estos pozos de cimentación. En contra de algunas teorías de revestirlos. lateralmente, de bolos •
Mantener las vigas riostras
sin
contacto con el suelo, debiéndose arriostrar a enanos emergentes y generando una cámara entre el suelo y estas vigas, Incluyendo su forjado. • Evitar que el agua de la cubierta vierta cerca del perímetro de la cimentación Para ello se han de disponer amplíos aleros y rodear al perímetro de la edificac1ón de amplias aceras de descarada pendiente. • Evitar que las redes de abastecimiento y de saneamiento puedan tener fugas que generen una reacc1ón de mov1m1entos en cadena por roturas y averias de estas Instalaciones. Se proyectarán conductos flexibles y arquetas muy rígidas o prefabricadas. Antes de segUir adelante es necesario reflex1onar sobre lo s1guiente: Son 198
las de
En situaciones de laderas con estratos de corta potencia y de permeabilidades diferentes, el agua de lluvia o procedente de derrames de aljibes. p1sc1nas y otras 1nstalac1ones san1tarias con fugas pueden establecer escorrentias e Instalarse, a modo de acUicluso. bajo un suelo relativamente filtrante y sobre otro altamente plástico. desde donde discurnr por, entre estos dos estratos bajando el ángulo de rozamiento de la 1nterface y ocasionando el deshzam1ento de uno sobre el otro. Por una u otra razón, los estratos superiores, pueden arrastrar en su deslizamiento a parte de la c1mentac1ón y establecer deformaciones en las fabrícas, portantes y no portantes, que se manifestarán mediante grietas y fisuras. Estas fisuras aunque suelen mostrarse como inclinadas, responden a una solicitación de tracc1ón y por ello aparecen como una fam1lia de fisuras paralelas que obedecen a t1rones del suelo y que son más abiertas en sus arranques, en el suelo. para hacerse más cerradas en la cubierta. s1n descartar que tamb1én pueda romperla. En general, las laderas con problemas de deslizamiento han de tenerse como
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
suelos de mayor peligrosidad que los suelos con arcillas expanstvas y el recalce en suelo con deslizamiento ha de tenerse como más dificil, o con menor grado de confianza o garantía Los fenómenos de deslizamiento, como los prop1os de expanstvtdad de las arcillas, ttenen como protagontsta al agua, por lo qué. en el caso que estamos estudtando. la me¡or forma de lucha es, tambtén, evtlar la llegada del agua a las prox1mtdades del suelo de la ctmentación La diferencta rad tca en que aquí el agua nos v1ene por el suelo. Por ( ''
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Ante la con\lrucdón en tm a medio ladera de la que lt' conoce que p uede pn•lentar problema\ de deslhamiento, ha de comiderane la necesidad de establecer un drenaje perimetral.
carreteras y de los caminos. la inclinación descarada de los árboles, en una dirección constante y la rotura de edificaciones existentes, stempre denunciando los desgarros y ttrones del discurrir de la ladera
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Forma de fisuracióu tle 1111a edijicacióu e11 1111 suelo con problema de desli:amiemo.
ello, nuestro traba¡o es esperarla aguas arnba y recogerla med1ante un drenaje perimetral , de manera que nuestro suelo se mantenga seco hasta una profundtdad supenor a la localización de estos camb1os de estrato El estudto de este último dato se obtendrá por medto de los ensayos e tnstalactón de tncltnómetros Los terrenos con problemas de deslizamtento suelen mostrar su fenómeno en un stmple reconoctmlento vtsual Se observará la rotura y desplazamiento del pavimento de las
Stn realizar los estudios cttados y tratando de recalzar con m1cropilotes una edlficactón dañada por deslizamtento, hemos v1sto como estos han s1do cizallados o arrastrados llevando la rUina
al propio recalce. De todas formas, no nos cansaremos de repetir que, ante presumibles problemas en la Cimentación. siempre hemos de mirar al agua. o me¡or dicho. al posible cambio higrométrico del suelo, por agua accidental en la cimentación o por retirada, en exceso. de ella en períodos de fuertes sequías.
7.4.6.- Lesiones en las fábricas por proximidad de arboles. A diferencta de la fqcilidad de las arenas a drenarse ba¡o carga. las arctllas son suelos de pequeñas partículas (colotdes) capaces de retener gran cantidad de agua entre ellas. La pérdida de agua
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r ÁBRICA
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supone la pérdida de un volumen capaz de ocas1onar descensos 1mportantes en las edificaciones. La retirada del agua de las arcillas en periodos estivales se incrementa fuertemente con la presencia de plantas y árboles que tienen sus raíces próximas a la cimentación Por d1cho motivo suelen produc•rse. con frecuencia, les1ones de as1entos localizadas en las edlflcac1ones Árboles de crec1m1ento ráp1do como el chopo, el eucalipto, el alamo, la balsa, etc retiran el agua del estrato arcilloso s1tuado
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puede hacer que las fisuras en la edificación aparezcan antes de que el hund1m1ento se haga notorio en la proximidad del árbol. Por ello, s1empre que encontremos una situac1ón de patología en el que se produzcan grietas inclinadas o ligeramente inclinadas con mayor abertura en las zonas supenores, síntomas de g1ros localizados, ha de 1nspecc1onarse la zona próx1ma a la edificactón. con el fin de ver s1 los danos pueden estar ocastonados por la causa que aqu1 hemos estudiado Una regla que puede verse en los libros clásicos es la de separar a los árboles de la edificación una distancia igual a la altura que se estime para su máximo desarrollo. Tamb1én hemos experimentado, en zonas de arcillas expans1vas y afectadas de largos penodos de sequía, sobre la pos1bthdad de onentar el crec1m1ento de las raíces en d1rección contrana a la edificactón mantentendo, por medio de cantaras de resumo, una zona húmeda en el lugar adecuado.
Da ti o\ imroducido.\ en la etlijicaci6n por la proximidad de árbole~.
debajo del plano de apoyo de la Cimentación ocasionando las fisuras 1nchnadas que estamos estud•ando Estos asientos son fácilmente Identificables con las causas que los producen, pues observando la zona de suelo hundido, apuntan de forma concéntrica hacia el lugar donde se sitúa el árbol que esta ocasionando el dai'ío. En cualqUier caso. el hecho de que el plano de la c1mentac1ón se encuentre baJO prestón y el resto del suelo no,
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Estas reglas tienen un rigor cientffico relativo y han de tenerse como consejOS que en algunos casos pueden func1onar Un estudio más serio debería tratar el problema a part1r de determinadas variables entre las cuales se deberán considerar· -Velocidad de crecimiento del árbol -Altura máx1ma esperada para su desarrollo f1nal -Longitud de extensión de las raíces. -Estrato o profundidad a la que se manttenen o desarrollan las raíces -Sttuación del plano de la cimentación No obstante, en la mayoría de las ocas1ones, estos árboles suelen ser plantados después de termtnada la construcción y sin la participación del
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LA PATOLOGIA DE ~AS FABRICAS
esfuerzos, un1da al enve¡ecimiento y pérd1da de ligazón de los morteros. hace que aparezcan fisuras en los muros hastiales que, arrancando de la cubierta, desc1enden hasta la parte baja del m1smo En ocas1ones estas fisuras se acompañan de fisuras horizontales en los muros del alero en el que se apoya la armadura dellirante, o tirantes dañados. Las Citadas f1suras, aparecidas en los hastiales por la acc1ón de estos empujes, nacen de la cub1erta. perpendiculares a la d1recc1ón de la pendiente del faldón imponiendo la propia separación de las tejas, para ir perdiendo inclinación en su descenso y terminar presentándose como verticales y como paralela al muro de la fachada del alero. Dibujan claramente el vuelco del muro en el que se apoya el par, se muestran más abiertas por la parte alta o de la cornisa y van cerrándose en su descenso El muro desplomado por las dos razones expuestas, empu¡e del par y pérdida de ligazón de sus morteros, ¡unto al mov1m1ento de las te¡as que puede arruinar. por filtrac1ón del agua de lluvia, a la tablazón cont1nua que rec1be a d1chas te¡as, viene a favorecer el desperezo de los arcos que puede componer la estructura interior del edifiCIO. Por esta deformación de la directriz de estos arcos pueden nacer nuevos empu¡es que actúen contra el muro de fachada. De esta manera la pérdida de capac1dad mecánica del tirante puede establecer una cadena de detenoro bastante imprevisible, pero evidente La perdida de función del tirante que venimos estudiando, lleva consigo que los pares, en la hilera, abran su ángulo de encuentro, hac1endo que la linea de cumbrera descienda irregularmente y se 202
SECCIC.N
Fisuración tle los muro' por dilatación térmica de los faldones de /u mbierta inclinada.
muestre, desde el extenor. como una linea ondulada. Esto, lleva cons1go el desorden general de la cub1erta, con el lógico desplazamiento de las te¡as y hundillliento de JJUntos de los fé:lldones
7.5.2.- Problemas en las fábricas derivados de la acción térmica actuando en la cubierta inclinada. El desplome de los muros de las fachadas en las que se disponen los aleros puede sobrevenir por otra causa muy distinta a la que acabamos de estudiar, pero igualmente denvada de la cubierta. Nos estamos refiriendo aquí a la acción térmica actuando sobre los planos de los faldones. En este caso la diferencia fundamental respecto a los que hemos considerado en el punto antenor rad1ca en que 10s desordenes en el propio faldón son nulos o mucho menor y los dai'los que pueden
PATOLOGIA DE ~ OBRA DE FABRICA
LA PATOlOGIA DE LAS FABRICAS
sufrir los muros son funciones del propio SIStema constructivo y del grado y forma de los vínculos entre la cub1erta y el muro En la construcCión actual es frecuente que los usuanos de v1v1endas de reciente construcción, de una o dos plantas. generalmente emplazadas en zonas muy tranquilas o de ba¡o entorno de nivel de ru1dos, resueltas con cub1erta Inclinada, soliciten, alarmados, la 1nteNención de un técnico argumentando que en las primeras horas de la madrugada oyen ruidos extraños en la cubierta. Este
Fisura.\ en ltJ.\ pretile\ por empuje.\ de la formadtíu tle pe111/ieute y del forjado, por la accióu térmica eu lal a¡oteus
retracción térmica. t1enen que soltarse del mortero de agarre de la coronac1ón de los tabiquillos para lograr el c1tado acortr~m1P.nto em1hendo el lóg1co rUidO Formo tle roturo tle lo1 muro~ por ltt tlilarudtiu termim tle lo\ ttjotlo~. eu fimcitJII tlt• lo relociou de lo\ tlimeusioue\ tle lo:. fuldoue\.
fenómeno es fácil que ocurra en lugares y estac1ones del año en que el salto térm1co amb1ental entre las cinco de la tarde y las dos de la madrugada es alto, respondiendo, el problema, al hecho de que durante el día el tejado, (tejas y tablero de rasillones sobre tabiquillos cerámico) se ha ido calentando y dilatando, consecuentemente. pero entrada la noche, el citado tablero se enfría en muy poco tiempo, mientrasa que los tablqUIIIos requ1eren más tiempo para ello, sobretodo si la cámara del desván no está ampliamente ventilada. En esta S1tuac1ón, los ras1llones. en su
El problema que estamos descnb1endo no es nada nuevo y para combatirlo se colocaba, antiguamente, sobre la coronación de los tab1qu111os del empalomado una c1nta de cartón embreado, de manera que el doble tablero de rasillas quedaba libre en sus movimientos. 7.5.3.- Problemas en las fábricas derivados de la acción térmica actuando en la cubierta plana. La cubierta plana es una forma de cubrición propia de las áreas mediterráneas, donde la lluv1a no era excesiva y las temperaturas extremas obligaban a una respuesta s1m11ar a la del muro Por otro lado. era normal que.
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l A PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
La acción térm1ca actuando sobre la cubierta introduce dilataciones en el forjado, en el estrato de formación de pendiente, en los pretiles, en la lám1na lmpermeab1lizante y en sus protecciones. y que tratándose de materiales con diferentes coeficientes de dilatación son difíciles de compatibilizar Los pretiles, por la acc1ón térm1ca. se ven sometidos a su prop1a dilatación lineal y baJO ella. se rompen con fisuras periódicas y verticales Al llegar a las esqu1nas del ed1fic1o, estas roturas l.t1 ucció11 térmica actua11do 1!11 la cuhierta puede lle1•ur al colapso aledijido.
tras caer la tarde, la cubierta participara del uso domestico de la vivienda. Por ello de una forma u otra siempre fue acces1ble Hoy, al generalizarse su uso sobre todo en el ed1fic1o de altura y desvmculada de su cond1c1ón geográfica. la tecnología ha tenido que dar respuesta a las distintas func1ones que ha de cumplir la cubierta plana. con un sí!lndwich altamente Intelectual compleJo y, por ende, cargado de problemas. La cub1erta. desde el punto de v1sta de la movilidad Intrínseca, es el elemento más v1vo de todo el edificio. Ha de asum1r los cambios térmicos más duros manteniendo la doble exigencia de movilidad y estanquidad. Siendo un sándwich de materiales muy d1versos. se requieren soluc1ones complejas para las Juntas de dilatación del estrato de pendiente y para las juntas estructurales o del soporte. Asimismo han de resolverse cuidadosamente los encuentros de los faldones con las cazoletas. con los pretiles y otros elementos verticales de evacuac1ón y vent1lac1ón
Da1iO\ tleril'lulo\ de la tlilatació11 térmico tle lo lámina impermeahili:a11te 1!11 la :o11a de remo111e l'l!rtical..
verticales suelen presentarse como inclinadas, ligeramente convergente hacia la parte más baJa del pretil, dada la atadura que supone su vinculación al forjado, a diferencia de la libertad de deformación que puede gozar a la altura de la albardilla o encimera, previo a la rotura. Véase a este respecto lo expuesto en el punto 3 del capitulo 11 "Teoría de la fisurac16n y de la rotura" La dilatación más dañina y violenta es la que introducen, tanto el estrato de formac1ón de pend1ente como el foqado de la última planta Ambos son los
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lA f'AlOLOGIA DE 1 liS FABRICAS
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elementos más expuestos a la acc1ón térmica y el empuje, que la formación de pendiente introduce sobre el pretil, ocas1ona su desplazamiento hacía el extenor mamfestándose mediante una fisura honzontal en el arranque de este. Esta ftsura puede aparecer y recorrer todas las fachadas del ed1fic1o, con 1ndependenc1a del grado de soleam1ento de estas, ya que la causa del empuje no depende de la fachada smo del soleam1ento del plano honzontal o azotea Para el caso de la construCCión con estructuras med1ante pórt1cos de hormigón y en la que las fábricas actúan como cerramiento, estas fisuras son más limp1as y descaradas. La dilatación de la estructura empujando sobre los cerramientos introduce nuevas fisuras en la fábrtca, dibujando la situac1ón de los forjados y el encuentro de la fachada con los soportes de la estructura. La acc1ón térm1ca actuando sobre la lámina 1mpermeabilizante produce 1~ dilatac1ón de la misma. esta. alargándose pone de man1fiesto su princ1pal cualidad, su elast1c1dad. Este alargamiento ha de encontrar libertad en las soluciones constructivas, pero cuando Introducimos unas sotuc1ones erróneas, que establecen vínculos o que 1mp1den su alargamiento, como ocurre en los remontes de tos pretiles, es capaz de romper los enfoscados, produciendo una grieta horizontal por la que puede entrar el agua de lluvia, puenteando todas las condiciones propuestas para la estanquidad de la cubierta La lám1na 1mpermeabilizante puede, por errores de ejecución y diseño, convertirse en barrera frente a la difusión de vapor, de forma que en las noches frias puede almacenar agua de
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Fl\11ra.~ en el cerramit'llftJ, m11ro de car~a.
como COII\I!CIII'IIcia tle la acció11 térmica tle la cubierta.
condensación bajo ella y en los momentos cálidos generar la presión de vapor capaz de crear ampollas. Estas ampollas introducen tracc1ones en la prop1a lámina, que puede romper cerca de estas burbujas y, las mismas hinchazones pueden lev~nt~r la solería La ausencia de JUntas de solería o dispuestas a la d1stanc1a no adecuada puede Introducir fisuras que, con gran desarrollo, pasan de una pieza a otra stn cambio sustancial de direcc16n El agua que penetra por las ¡untas de la solería puede disgregar los morteros de agarre ocasionando que las losetas queden sueltas, mostrando calvas en el solado La dllatac16n del forjado de cubterta por la acc1ón térmica puede 1mponer sobre los cerramientos fisuras vert1cales de amplios recorndos que en ocas1ones se ha confundido con problemas de as1entos. No obstante estas no suelen llegar al suelo y son claramente más
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LA PA TOLOGIA DE LAS FABRICAS
abiertas por la parte alta Véase a este respecto lo expuesto en el punto 3 del capitulo 11 "Teoría de la fisurac1ón y de la rotura"
7.6.· PATOLOGÍA DE LOS MUROS DE CARGAS. No es normal que un muro res1stente de fábnca de ladnllo de nueva construcción que se haya d1mens1onado con los criterios que hemos expuesto en los puntos antenores, tenga problemas debidos a su función mecámca, ya que como hemos visto, dimensionamos con coeficientes de seguridad normalmente alto. Por otro lado, también hemos Insistido en la gran capacidad o facilidad de adaptación y flexibilidad que tienen las fábncas de ladrillo para producir arcos en su propia estructura interna, de manera que un fallo local de pequeño ámbito es absorbidO por la m1sma s1n Introducir grandes trastornos en el resto de ella. No obstante. por exces1va confianza en la obra de fábrica y por despreciar la normativa actual o por tomar como arca1cas las recomendaciones a que nos hemos refendo, hemos encontrado, con relat1va frecuenc1a, casos de patología de este tipo En cualqu1er caso, es mas frecuente que estos fallos se Identifiquen con muros de edificios antiguos.
7.6.1.-Problemas de aplastamiento en muros de carga El aplastamiento en los muros de carga de obra de fábnca puede darse no sólo por el agotam1ento de respuesta frente a la sohc1tac1ón vertical externa sino que puede ser ocasionada por el peso propio de la m1sma y puede ocurrirle por fallo o agotam1ento de uno de los dos
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materiales básicos mortero y ladrillo.
que
la
1ntegran,
7.6.1.1.-Aplastamiento de los ladrillos. Para que esto tenga una manifestación en fisuras notables, tiene que co1ncidir que una buena parte de las p1ezas de la fabrica sean de baja res1stenc1a, ya que como hemos dicho, la . facilidad de la fábnca para generar parábolas locales de descarga dejaría el problema s1n manifestación apreciable Por otro lado si todo los ladrillos fuesen de muy buena calidad y de resistencia sobrada, el muro agotado por la carga externa se mamfestaría con problemas de pandeo o alabeo antes que aplastarse. En esta situación tendremos que el aplastam1ento de los muros de fábnca es s1empre un fallo o un envejeCimiento y el aplastamiento de los ladnllos es un fenómeno que ha de buscar su causa en la mala calidad de un amplio número de ellos. Ante este problema y en obra reciente, las fisuras se manifestarán sobre puntos débiles que pertenecen a hiladas vecinas. dando ocasión a una rotura por fisuración honzontal de corta longitud, quebrad1za y con descant1llamiento de las piezas o desprendimiento de pequeñas lajas. Las razones síntoma/causa, pueden esquematizarsE?. en la forma siguiente.
PATOLOOIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA PATOLOCIA OE LAS FABRICAS
-P1ezas de baJa res1stenc1a a comprestón. -Ptezas con 11uecos horizontales y paralelos al paramento (ladrillos huecos o gafa colocados a soga, con perforados o alternados macizos). -Desprendimientos de lajas o estallidos honzontales de las paredes de las ptezas -Desprend1m1ento o abombamiento horizontal de los morteros -Pnnc1p1o de pandeo de hOJaS (en los muros de dos o varias hojas). -Hiladas con ausencia de llaves o perpiaños. 7.6.1.2.Aplastamiento de los morteros. Como ya se ha comentado, es bten sabtdo que la res1stenc1a de los morteros empleados en la fábnca ha de ser consecuenc1a de la res1stenc1a de los ladnllos Los morteros no han de ser tan fuertes que su reststencia supere a la del ladrillo, del mismo modo que no debe usarse mortero de resistencia menor a la mitad de la resistencia del ladrillo utilizado para fábrica. Un mortero floJO al aplastarse. como cualquier material, desarrolla un alto efecto de Po1ssón Introduciendo tensiones de tracción, en el sentido longttudtnal de la hilada, produciendo separaciones de las testas de los ladrillos y, en puntos débiles de la fábrica, puede generar poblactones de pequeñas fisuras verttcales, que pueden llegar a romper al ladrillo por tracción o cortante. Este fenómeno que desarrolla Cnstóbal Russo en su libro "lesiones en los edificios" publicado en Barcelona el año 1934, constituye uno de esos casos extraños, que uno estud1a creyéndolo más por fe en el maestro que por la argumentación matemática que alli expone o por cualqUier otra razón, y
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piensa que no va a encontrarse nunca con esta sintomatologia. Pero cuando lo descubre y no es capaz de justificarlo por ninguna otra razón mínimamente argumentada, es cuando uno se descubre ante el referido profesor. Así, nos hemos encontrado este problema en diversos puntos de la colorista fábrica del edificto central de la Universidad de Comtllas. Las razones, síntoma/causa, pueden esquematizarse en la forma SigUiente: -Fisuras verticales en los revest1m1entos, favorecidas por p1ezas y morteros con baJa resistencia a la tracción. -Generalmente las llagas o Juntas verttcales están muy sueltas, lo cual facilita la aparición de la fisura. -Debajo de los revestimientos o en fábncas vistas, se produce el marcado de los dentados del ladrillo, aunque no llegue a producirse la rotura por tracción del ladrillo. 7.6.2.-Encaje de los morteros. El templo de la Dtvina Sabtduria o Santa Sofía de Constantinopla, " .. la montaña maravillosa", segün Procop1o, fue construido durante el pnmer cuarto del Siglo VI, por los geniales Antemto de Tralles e lstdoro de Milete y desde entonces, su bóveda, se ha arruinado
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LA PATOLOGIA OE LAS FABRICAS
hasta cuatro veces. de manera que la que ahora luce es del Siglo X, rehabilitada en el S1glo XIV. Todos los problemas que ha tenido desde su primitiva construcción no son otros que los que soportó toda la construcción b1zant1na temprana, esto es, colocar en las hiladas de sus fábncas un espesor de mortero supenor al espesor del ladrillo. Los gruesos excesivos de tendeles provocan asientos desproporcionados,
en la h1lada, deb1dos a la prop1a retracción hidráulica que sufren los morteros. Es probable que el desplome que mantiene 1~ Giralda de Sev1lla deba su mayor parte a este fenómeno. Sin tener en cuenta que por razones de elasticidad los morteros. como cualquier otro material, sufren un acortam1ento proporcional a la carga y s1n cons1derar que la retracción hidráulica es mayor en las caras o fachadas con mayor soleamiento, ponderemos la importancia del acortamiento de los morteros mediante un ejemplo que nos de¡ará sorprendido. Sea un edificio de tres plantas cuyos muros alcanzan una altura de 1O m. Este muro se ha elaborado con tendeles de 20 mm. y por ello se han construido 125 hiladas compuestas por ladrillos de 6 cm. de espesor y tendeles Guntas horizontales) de 2 cm de espesor. Es decw (6 + 2) x 125 = 1000 cm. De esta forma, la altura o parte de muro elaborado con mortero es de 2,50 m. (2 x 125 = 250); es dec1r, la cuarta parte S1 calculamos la retracción que puede ocasionarse encontraremos que se puede producir un acortamiento de hasta 46 mm. de forma no uniforme. Los síntomas de este problema pueden tener importancia en crujías de corta amplitud donde dos muros paralelos tengan, por su diferente exposición, retracciones muy distintas y se pueden manifestar en forma de cortante sobre la tabiquería en la que actuaría la viguería como palancas de grandes brazos, e introduciendo movimientos en las bovedillas aligerantes de los forjados, etc.
11" 1 Ejemplos de la distorsión angular (giros) que puede introducir el acortamiento de los morteros en muros, arcos y forjados.
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Por todo lo antenor. aconse¡amos que las juntas de las fábricas no superen en ningún caso los 15 mm. y se acerquen o se mantengan en torno a los 1 O mm
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LA PAlOlOGIA OE LAS FABRICAS
Recordemos que en las fábncas de ladnllos, con rebajos, muy bien ejecutada, los maestros reg1onalistas sevillanos no deJaron asomar al mortero por su JUnta más que un par de milímetros
fisuras de cortante local, verticales, a veces con ligera inclinación, aunque de corto recorrido. A veces las encontramos cerca de puntos de fuerte concentración de cargas como son las mochetas, aunque no responden a la teoría general de "Fisuras en torno a los huecos" que son más concretas, JUStificadas y que estudiaremos más adelante. Este fenómeno llevado a un caso más lógico responderla al problema que estud1amos en el punto s1gu1ente. 7.6.4.- Agotamiento local de los muros por concentración de cargas.
Fi111ra\ 1!11 lo\ muro\ oca~io11a\ por la CtJIICt!ll fraC'Ion local di! car¡::a.\
7.6.3.- Roturas en el m uro por fallos locales. Se han observado algunos casos en muros en los que se han empleado ladnllos de resistencia no uniformes. En estas c1rcunstanc1as y con una fábrica de no muy buena calidad pero si solicitada con carga considerable, la rotura se inicia por el fallo de una o un grupo de piezas débiles, comenzando el muro a girar hacia este foco e lntroduciéndo flexiones en su propio plano. Véase lo estudiado en el punto 2 3 en relación con la teoría de las perturbaciones puntuales en el plano mural La s1ntomatologia que podemos observar respecto a este problema suelen ser
Este caso que puede enclavarse en el anterior si lo consideramos desde el punto de vista de una acción mecánica concreta conten1da en el plano del muro y aplicada en un punto del mismo, tiene como actuaciones más inmedtatas, el caso de la abertura de huecos en el muro para Introducir las cabezas de las vigas de madera, metálicas o de hormigón, que han de constitUir un forjado, con o sin voladizo, y el caso de apoyo de estas viguetas directamente sobre la coronación de la fábrica, para el mismo fin y sin que med1e ningún tipo de durmiente de reparto n1 zuncho de coronación. En este caso, esta parte de la fábnca, se ve sometida a un bulbo de pres1ones locales de altas compres1ones y los daños o sintomas se manifiestan por parábolas de fisuras que, en el primer caso mantienen su foco en el punto de aplicación de la carga y, en el segundo mantiene su vértice en el mismo lugar. En ambos casos el eje de las parábolas coincide con la linea de aplicación de la fuerza. De esta forma las fisuras se sitúan sobre las ISOstállcas de compresión y son producidas por las tracciones ortogonales a ellas.
PATOLOGIA OE LA OBRA OE FABRICA
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lA PATOLOGIA OE lAS FABRICAS
7.7.- ORIGEN DE LAS CAUSAS QUE PUEDEN OCASIONAR LA PÉRDIDA DE LA VERTICALIDAD DEL MURO. Al estud1ar las causas que pueden ocas1onar la perdida de verticalidad del plano mural nos encontramos con los fenómenos de pandeo, alabeo y desplome y de una manera u otra descubrimos superpos1c1ones en sus mamfestac1ones Lejos de lo puramente teónco, no es fácil disociar las causas de uno u otro. Asl podríamos entender o defin1r el pandeo como la pérdida de la verticalidad del plano mural, cuya causa principal responde a la acción de la carga vertical, en tanto que el problema de alabeo responde a la acción de una carga perpendicular al plano del muro. No obstante, veremos como una carga vertical que grav1ta, sobre una pequeña parte de la coronac1ón de un muro puede degenerar en un problema de alabeo.
Perturhucione.~ que originan fu pérdida de la l"erticalidad del plano mural.
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El desplome, que puede entervJerse más como síntoma que como efecto, puede ser consecuencia de cualquiera de los dos problemas que acabamos de plantear, aunque puede también presentarse sin la acc1ón de una carga determinada, y ser consecuencia de la pérdida de arriostram1ento entre el muro y otros elementos Del mismo modo puede deberse a un claro empuje de la cubierta e incluso, a la pérd1da de la capacidad de cohesión de los morteros del propio muro. En cualquier caso las causas que pueden ocasionar la desviación de la verticalidad del plano mural pueden ser las siguientes: • Giros de la cimentación. • Empujes de la cubierta. • Fenómenos de pandeo. • Efecto torre. •Alabeos y abombamientos, con frecuencia causados por empuJes externos al plano mural • Desplomes, con frecuenc1a causados por pérdida de cohesión por envejecimiento de los morteros de agarre o del arriostram1ento de los forjados. • Deformaciones por empujes de arcos, bóvedas y escaleras. De estas causas, las enumeradas en los dos primeros lugares, g1ros de la cimentación y empujes de la cubierta, han sido ampliamente estudiadas en puntos precedentes. En el caso de giros en la cimentación, si el área girada es amplia la sintomatología del muro puede corresponderse con la de un problema de pandeo; en camb1o, si el giro de la Cimentación es puntual el problema se nos presentará como un fenómeno de alabeo En el caso segundo, si el empuje de la cubierta
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
afecta a una zona amplia del alero. la sintomatología del muro suele corresponderse con la de un problema de desplome, en tanto que se nos mostrará como un fenómeno de alabeo si el empuje de la cubierta es puntual y localizado En todos los casos. alcanzado un determinado grado de deformación del plano, pueden aparecer fisuras en correspondencia con los fenómenos mencionados de pandeo o alabeo, en la forma que estudiamos seguidamente:
7.7.1.- El pandeo o flexión lateral Afortunadamente, en muros de carga de obra nueva, son pocos los casos en los que suelen producirse les1ones debidas a esta causa, siendo más frecuente que ello ocurra en paredes de cerramiento en construcciones dotadas de estructura de pórticos, en las que la deformación excesiva del nervio de borde del forjado hace trabajar a dicho cerramiento a una tors10n o solicitación compleja. En este caso, el cerramiento, constituido desde el punto de vista mecán1co como una pared de med10 píe. responde a un elemento de exces1va esbeltez en el que la flex1ón del c1tado nerv1o de borde, además de introducir una compresión compuesta, con notoria excentricidad, aplicada en la parte central de ella, establece un giro inevitable, equivalente a la torsión que siempre acompaña a la flexión de un borde en esas condiciones de defic1ente dimensionado. Las fisuras en este caso suelen ser horizontales, tendiendo a desaparecer al acercarse a los extremos y localizándose justo deba¡o del nervio deformado
frecuencia y con mayor pureza, en las edificaciones ancianas en las que. por el paso del hempo, se ha perdido la capac1dad de arriostramiento de algún forjado intermedio. Al mismo tiempo, por el propio enve¡ecimiento de los morteros, es posible que la pared haya perdido la propia cohesión de su masa y buena parte de su capacidad mecánica, lo que favorece el desarrollo del problema planteado. Los síntomas son igualmente abombamiento extenor de los paramentos del muro por flex1ón lateral,
El problema que estamos estudiando lo encontramos también, con excesiva PA TOLOGIA DE LA OBRA DE
r A6RICA
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
técn1co Esto pone de mamf1esto, una vez mas la neces1dad e 1mportancia de un manual de uso de la v1v1enda
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7.5.- PROBLEMAS INTRODUCIDOS EN LAS FÁ BRICAS, DERIVADOS DE LAS A CC IONES DE LA CUBIERTA La cub1erta, como un1dad funcional del edificio que se construye en una fase postenor e independiente, debe estar equilibrada en si m1sma y no debe 1ntroduc1r otras acc1ones en aquél que no sean las prop1as de ser soportada gravilalonamente por los muros. Esto no s1empre es así pues, los edificios envejecidos y que fueron cubiertos con te¡ados a dos aguas soportados por armaduras lenosas. cerchas de madera. pueden estar introduciendo esfuerzos hor:zontales en los muros por el hecho de que el tirante, que inicialmente traba¡aba a tracc1ón soportando o anulando los ampu¡es del par (elementos
inclinados de la cercha sometidos a compresión) ha perdido capacidad de respuesta para soportar dichas tracciones Esto puede sobrevenirle al tirante por la existencia de 1nsectos xilófagos (termitas. carcoma. etc ). hongos de pudnc1ón. pudrición de las cabezas, e 1ncend1os. con la consiguiente pérd1da de secc1ón La causa por la que puede fallar el tirante puede responder a algunas de estas razones o a cualqu1er otra y ser más o menos dificil de determinar, pero su efecto es claro y se traduce en empu¡es horizontales introducidos en la coronación de los muros a los que nos venimos refiriendo
7.5.1. Problemas de origen mecánico derivados de la cubierta. Por las razones que acabamos de exponer en los párrafos precedentes los muros penmetrales pueden verse volcados hac1a el extenor ya que no fueron calculados para ello, llegando 1ncluso a 1mponer el g1ro de la cimentac1ón La llegada de estos 201
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LA PATOlOGIA CE LAS FABRICAS
con posible presencia de fisuras horizontales, más o menos continuas, e incluso fisuras internas, coplanarias a los paramentos. Cuando hemos observado este caso en obra nueva o de reciente construcción, con muros de carga y sin intervención de los factores ex~ernos que ya hemos
condiciones de esbeltez que han de observarse para los muros y paredes de fábrica A.=hjd, Véase el punto 5.6 de la citada norma o el punto 4. 13 de este mismo trabajo. Dada la falta de homogeneidad de los elementos que componen la fábrica y el alto grado de aleatoriedad de su ejecución, no deberíamos someter a las paredes levantadas con ella a esbelteces superiores a 14, a menos que los arriostramientos, refuerzos internos. o estructuras adicionales, garanticen la respuesta a pandeo de los mismos
contrarresto.
comentado, se ha detectado que ello ha tenido lugar por razones de excesiva confianza en la capacidad de trabajo de las fábricas, por desconocimiento de las reglas consolidadas para el diseno y construcctón que hemos expuesto en puntos antenores, por no tener presente las extgencias de la N.B.E.-FL-90 y, fundamentalmente, por no respetar las 212
El efecto de pandeo no es otro que la introducción de fuertes excentricidades, en cterto modo descontroladas, capaces de cambiar la forma de trabajo de la sección transversal del muro, de forma que solicttándola a flexión, puede minorar y agotar su área comprimida hasta arruinarla, a la vez que, con la solicitación de tracción o de rasante puede sobrepasar la capacidad de adherencia de los morteros, en dicha sección del muro. La sintomatologia se traducirá en la deformación por flextón lateral del muro acompañándose de la cara fisuras honzontales en traccionada y rotura con lajas, por agotamiento en compresión, por la cara cóncava.
PATOLOGIA CE lA OBRA DE FABRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
Localizado el efecto de pandeo en las esqu1nas. es obv1o que los planos murales se ven fuertemente traccionados en las propias hiladas de su fábrica. Por ello es frecuente que aparezcan fisuras verticales uniendo los citados huecos. En este caso. el fenómeno local se desdibuja, ya que su aportación o contribución a la lucha contra el pandeo ha desaparecido Tratando de atender a ambos problemas. ha Sido practica italiana muy frecuente. el establecimiento de cables o tirantes 1nternos al plano mural, de manera que cruzando la fabnca tratan de coserla o armarla diagonalmente. Gracias a este laborioso tipo de refuerzo, sistema postensado, ha s1do pos1ble mantener la integndad y gallardía de muchos campan1les Italianos. No obstante, la forma mas frecuente de anular los esfuerzos horizontales derivados del pandeo en las torres. es por medio de atirantamienlos horizontales, que anclados mediante perchas o escudos, visibles u ocultos. tratan de amarrar las paredes enfrentadas, deformadas por dicho efecto.
7.7.2.-Aiabeo del plano mural. Definiremos, al menos para el ambito de este traba¡o, como fenómeno de alabeo de muros y paredes a la deformación que encuentran los elementos superficiales verticales, mediante la cual sus paramentos o parte de ellos adqu1eren curvatura sinclástica o anticlástica y por tanto se ven sometidos a tracciones y compresiones, 1mpuestas por la prop1a deformación. Las causas que pueden Introducir estas deformaciones son varias y de distintas magmtudes Pueden ser debidas al 214
s1mple hecho del enve¡ec1m1er.1n de los morteros y de su pérd1da de cohesión, de forma que un muro que ha soportado normalmente el empu¡e derivado de un arco, de una bóveda o de una escalera. como consecuencia del c1tado envejecimiento, comienza a adquirir una deformación considerable, pudiendo provocar, 1ncluso, que a este lugar
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acudan mayores empujes y se genere una cierta cadena de desequilibrios. El problema del alabeo de los muros de fabnca es equivalente a una tors1ón denvada de un empuje lateral. lJna fuerza horizontal localizada en una esquina de un muro, introducida come consecuencia de algunas de las causas
PATOLOGIA DE 1.A OBRA DE FÁBRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
que ya hemos menc1onado, puede originar una tors1ón con rotura brusca, dibu¡ando una fisura inclinada localizada sobre la diagonal contraria a la que podría trazarse desde el punto de aplicación del refendo empu¡e. La pudric1ón de las cabezas de las vigas de madera de un for¡ado o la pérdida de adherencia de los morteros que consol1dan la entrega de las mismas al muro, pueden dejar a este sin el arriostram1ento conveniente. de esta manera es fácil que se anule el papel del forjado como elemento controlador de la altura de pandeo del mismo. En esta situación, el muro puede arruinarse bajo un fenómeno de pandeo. Por las m1smas razones que acabamos de exponer, la pudrición de las cabezas de las vigas o la pérdida de adherencia de los morteros, ocasionada por el resecado exces1vo, afectando sólo a unas cuantas vigas o a un área local del muro, de¡aría a este ante un fenómeno de alabeo. Igualmente, como ya hemos señalado, un g1ro en la cimentación puede situamos ante un problema de desplome del muro Ya hemos v1sto como en el caso de muros de fachadas b1en labrados y normalmente trabado a los muros transversales, la fisura que aparece en estos muros transversales. como consecuencia del desplome o pandeo de aquella, es parabólica; en tanto que en el caso de uniones muy débiles de la fachada con los muros transversales, la misma fisura es vertical y se localiza en el rincón, dibujando el despegue del encuentro de dichos muros. En ambos casos la s1tuac1ón puede encerrar cierta peligrosidad, pues, el muro desplomado queda suelto y en situación clara de vuelco.
Empujes que pueden introducir la pérdida de ''erticalidad de los parame111o1 de la1 torres y colllribuir al fenómeno de pandeo.
El pandeo es tan prop1o de los soportes y machones cortos de exces1va altura, como lo es el alabeo al muro de gran longitud que no posee los debidos apilastrados o contrafuertes.
7.7.3.· Lesiones en los muros introducidas por la acción de arcos, bóvedas y escaleras. De todos es conocido que los elementos constructivos que figuran en el enunciado de este punto, introducen empujes horizontales que reqUieren, de una forma u otra, ser contrarrestados. Ya hemos v1sto, en puntos antenores, que la pérd1da de las capac1dades de los elementos dispuestos para estos 215
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA PATOLOGIA DE lAS FABRICAS
contrarrestos, ocas1onan la deformación de la directriz de los arcos y de las bóvedas, prop1c1ando que se produzcan empujes de magn1tudes poco previsibles y en lugares no preparados para res1shrlos El desperezo de un arco o de una bóveda por desplazamiento horizontal de los estnbos o arranques de estos ele~entos lleva cons1go la deformación de su d1rectnz, abombandola Irregularmente, haCiéndola mas tendida e incrementando su curvatura. De esta forma, el arco que inicialmente
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mantenía sus compresiones dentro del tercio central de sus secciones transversales, puede que, deformado imprevisiblemente, vea como sus solicitaciones de compresión se escapan de dicho núcleo central y que éste se encuentre solicitado de esfuerzos de tracción. onginandose la físuración de sus dovelas, la separación de las m1smas o el descuelgue de la clave u otras piezas del arco Igualmente, es de todos conocido que un arco que encuentra una sobrecarga o agotam1ento en clave se arrUina y
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Comportamiento de agora miento, en rotura, de lo\ tiTCO\
revienta en riñones y que, del m1smo modo, un arco que se ve sobrecargado en riñones, hace saltar su clave. En ambos casos, en las zonas donde las dovelas se aflojan suelen aparecer fisuras siguiendo la generatriz que pasa por dichos puntos descompnmidos. Pero todo ello no ocurre s1n modificación de los empujes y sin la introducción de nuevos esfuerzos horizontales que pueden actuar sobre los muros y desplazarlos o afectarlos de algunas de las situaciones de pérd1da de verticalidad del plano mural que hemos comentado en el apartado antenor Un caso típico que puede serv1rnos de ejemplo sobre otras muchas situac1ones similares en las que por alguna razón, determinados elementos constructivos del interior de nuestra edificación empuJan sobre los muros portantes, es el caso habitual de una bóveda tab1cada que constituye el arco rampante soporte de una escalera. cuyo empuJe no esta contrarrestado por una acc1ón horizontal equivalente y que sólo puede estarlo por el peso propio de la parte del muro localizado por encima de la meseta de la escalera. que actuara como machón y por tanto, queda a merced de la capac1dad de respuesta a rasante del referido muro. Modificada algunas de
216 PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
Form tl,, ll iHtiricas di• c:ontrarre\lar ((¡, I'IIIJIIIjl!.\ 1'11 Uri'Ol )' /UÍ\W/11\
estas capacidades, problemas.
aparecerán
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La componente honzontal de un empu¡e o la acc1ón perpendicular at muro puede ocas1onar en ellos. como es el caso de la escalera que estamos utilizando como e¡empto, una fisura honzontat por punzonam1ento o cizattadura que se localiza debajo del tuqar de la entrega de la escalera. Esta puede acompañarse de fisuras vert1cales cuando dicha descarga t1ene lugar cerca de la esqu1na de la ed1f1cac1ón El caso de la escalera que aquí hemos comentado, es una s1tuac1ón part1cutar en et caso general de perturbaciones normales al plano mural que hemos estudiado en el capitulo ded1cado a la "Teoría de la Físuracíón", al cual remitimos al interesado Una acción similar puede ser Introducida por arcos y bóvedas que terminan entregándose a los muros sin que prev1amente hayan encontrado elementos de contrarresto que anulen sus empu¡es El tema puede quedar ampliamente Ilustrado si se observan las formas de
e¡ecuc1ón de la construcción ctás1ca de sasán1das y romanos, que a primera vista se presentan como r.onstrucc1ones abovedadas sin contrarrestos Los primeros establecieron en todas sus construcciones, y particularmente en el Palacio de Cosroe una magnifica lección en el contrarresto la bóveda de cañón med1ante bóvedas similares de generatnces ortogonales entre sí. Los romanos que tomaron el arco y la bóveda de tos etruscos como forma prop1a de construcción. dec1d1eron superponerle una estructura decorativa aceptando la columna y el entablamento del mundo gnego por su eteganc1a y valor plást1co, pero sabiendo bien que la estructura arqueada que les proporcionaba mayor riqueza de luces entre apoyos, requería grandes machones para centrar los empu¡es denvados del arco Por ello. aunque ut11tzan d1cho s1stema arquitrabado, lo hacen empotrándoto en apoyos más robustos y creando grandes mac1zos por enc1ma de los estnbos del arco. Esto puede quedar ampliamente aclarado tras la observación de las soluc1ones que dieron a los arcos de triunfo o por el estud10 de la sección transversal del espectacular Coliseo romano.
7 .8 .- FISURAS EN TORNO A LOS HUECOS. Con 1ndependenc1a de la f1surac16n causada en los muros por asientos y otros problemas de cimentación, asl como por acc1ones de la cub1erta e 1ncluso por la acc1ón térmica en la forma que hemos visto en el citado cap1tulo 11 , "Teoría de la Físuracíón" , el entorno de un hueco abierto en un elemento mural se ve particularmente afectado de tensiones singulares en determinados puntos del mismo 217
F'ATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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sintomatologia que se nos mostrará será la apanción de fisuras Inclinadas, simétricas y arrancando a partir de la línea de las jambas. dibujando la parábola de descarga del vano, por encima del dintel.
Por ello, el hueco requiere el tratamiento singular y cuidadoso de todos sus costados. La solución más correcta serfa establecer una nervadura de borde, rodeando al hueco, para responder a las condiciones diferenciales generadas por él dentro del plano mural, lo cual sólo se hace cuando se proyectan paneles industnalizados de fachadas.
En ocasiones los síntomas originados por la flexión del dintel se completa con pequenas fisuras que pueden aparecer en los apoyos del mismo: en la parte inferior de las entregas apoyos y debidas Rortltel. 7"0~
INCAPACIDAD l>t:L Dlt/Tt:t-
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7.8.1.-Fisuras en el capialzado. Si el cargadero utilizado como dintel no dispone de la inercia convemente o lo que es lo m1smo, es excesivamente flexible, aunque disponga del armado necesario como para no romperse por flexión, se deformará originando una flecha excesiva. Si la situación es así, la 218
PATOlOGIA OE lA OBRA DE FABRICA
Fisuras en dime/es y capiahados.
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
al g1ro impuesto a los ladrillos que le s1rven de durm1entes. La rUina del propio d1ntel se evidenciara por fisuras transversales en la parte central de la cara inferior del mismo, que al manifestarse en las caras laterales serán cas1 verticales, inclinándose ligeramente hac1a el centro de la luz del cargadero.
7.8.2.-Fisuras en el antepecho. Es ev1dente que el concepto de gravedad es anterior. en la intuición, al de empuje o reacción. El hecho de la necesidad de descargar al dintel de la mayor parte de la acción gravitatoria de la masa situada por encima de él, generó desde tiempos m1cén1cos la necesidad del arco de descarga. Esto ha s1do rápida y fácilmente comprendido por los
Fisura,, en el alféi:ar
constructores de edifiCIOS de todas fas etapas. No sucede así con la respuesta que debe presentar el alfé1zar de la ventana frente a las tens1ones que como reacc1ón vertical. pueden sobreven1rle. Antiguamente, cuando se realizaba una fundación en arcos o bóvedas de fabrica
LA ACCfON eN éL .ANTef'ECNO PE tA PE5C.ARGA
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Füuras eu el antepecho
de ladnllo. por razones de la búsqueda de suelo firme en terrenos flo¡os, se sabia que se favorecía la concentración de esfuerzos verticales. que había que volver a redistribUir para ev1tar el punzonamiento y los empujes laterales Por ello, la parte inferior de ella debía responder nuevamente a estas formas curvas, mediante arcos 1nvert1dos Sirvanos esta practica, de todos conocida, para comprender que "cargas y empu¡es", "acc1ón y reacción". han de tratarse con respuestas similares y, extendiéndola a los huecos de los muros. se comprenda que en la base de los machones entre ellos se generan compresiones y, consecuentemente, una familia de tracciones que deriva en empujes verticales bajo los alféizares Igualmente. en algunas construcciones antiguas se preveia la formación de arcos de descarga o empu¡es en ambos lados del hueco, d1ntel y alfé1zar Generalmente, fue frecuente la desmatenalizac1ón del antepecho dándole continuidad a los telares para la
PATOLOGIA DE LA OBRA or r ÁORICA
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LA PATOLOGIA DE LAS fABRICAS
En muros de carga de doble hoja y en los que no se han observado las reglas de llaves y trabas, hemos visto como ambas ho¡as se han deformado s1métncamente mostrando fisuras horizontales por tracción y abombamiento de sus caras externas, con fisuras Internas coplanarias con los paramentos. De la rotura de los muros, bajo pandeo, se pueden esperar las sigUientes anomalías y caracteristicas -Pérdida de la verticalidad del plano. -Fisurac1ón horizontal -Abombamiento y desprendimiento de la¡as honzontales de los revestimientos. En paredes de doble hoja, el muro, puede abombarse s1métncamente con la constgUtente rotura de llaves azuleJOS y -Desprendimiento de plaquetas e 1ncluso roturas por cortantes en los aplacados de piedra. -Aplastamiento del ladrillo bajo compres1ón simple, que rápidamente se torna en compres1ón oblicua. -Fallo de la adherencia mortero-ladrillo y postenor reventado del ladrillo por concentración de carga, con estallido de lajas en su costado. (propio en piezas huecas) -Rotura brusca con fisura horizontal. La reparac1ón puede llevarnos a establecer pilastras de ladnllos mac1zos. 1ntroduc1r soportes metálicos o de horm1gón que aumenten la inercia de la secc1ón transversal del muro, así como a generar puentes y arcos que, arrancando de pisos 1nfenores o de cimentación, arriostren y controlen la esbeltez del muro. Estos artilug1os y ortopedias pueden quedar embutidos en el muro dañado. Igualmente, pueden recrecerse los forjados por su parte superior, de manera que en la nueva capa de compresión queden ancladas nuevas su¡ec1ones del muro. o de la fachada.
El pandeo en las torres
En las torres, el fenómeno de pandeo es consustancial a la prop1a definición de esta tipología de edificio, observándose un doble efecto: el pandeo general de la propia torre, que es función de su esbeltez global y, el pandeo local propio de la altura entre plantas y de la inercia de las paredes. El pnmero se agudizará por la pérd1da de arnostram1ento de los for¡ados. por los empu¡es honzontales de las escaleras y bóvedas 1ntermed1as, e incluso por el enve¡ec1m1ento de los morteros. El problema se manifestará con mayor expres•ón en las torres en cuyas fachadas aparecen esbeltos huecos centrados y coincidentes, sobre los e¡es de las fachadas, en cuyo caso, las cuatro esquinas de la torre se manifiestan como pilares de gran altura o esbeltez. 213
PATOLOGIA DE lA 08RA DE FABRICA
lA PATOLOGIA DE lAS FABRICAS
descarga en el piso. Así lo podemos ver en las preciosas ventanillas ab1ertas en los gruesos muros, protegidos con debilfsimos antepechos, de la Torre de Comares en la Alhambra de Granada, donde las tensiones de las parábolas de descarga, invertidas. discurren por los
sardinel. con un relleno de mortero en sus huecos y donde puede alojarse una varilla de acero de pequeño diámetro, en la misma forma que resolvemos dinteles en obra. Esta pieza de albañilerfa es la que conocemos bajo el nombre de "telera" Admitiendo que las isostáticas de compresión que rodean al hueco se acercan o c1erran bajo el alféizar. generando las lógicas tracciones deba¡o del m1smo, es natural que en el antepecho aparezcan fisuras por flex1ón, similares a las que hemos visto encima del dintel, aunque invertidas en direcc1ón y sentido. Si el antepecho corresponde a un hueco de pequeña amplitud, con lo cual no llega a darse la flexión del mismo y el descenso de la descarga de los telares o machones de mochetas es considerable. las fisuras son originadas por cortante y aunque inclinadas. se muestran más empinadas.
Rtw¡me.\ltl actual a las teusioue' 1!11
romo u los huecos
bancos laterales conformados en los telares del propio hueco. En las construcciones de entramados de madera y rellenos de argamasa. tanto en el capialzado o parte alta del dintel como en el antepecho o parte baja del alféizar, se establecían gruesos listones conformando cruces de San Andrés. La pieza de alféizar se reduce ahora a un elemento lineal y frágil, incapaz de soportar tracciones de flexión, de fácil rotura y cuya función está desposeída de respuesta mecámca y reducida a encimera Impermeable En los muros de fábnca b1en proyectados se puede resolver el problema mediante una hilada de ladrillos perforados colocados a 220
En huecos de gran amplitud. ventanas de salones, colegios, etc.• las tracciones originadas en el antepecho pueden llegar a romper el alféizar, sobre todo si este es de una única p1eza, de no gran espesor y no está armada. En este caso, la rotura se produce en la parte central del alféizar. diVIdiendo a la pieza en dos mitades y pudiéndose observar que, en dicho lugar central, ambas partes se encuentran levantadas y despegadas de su mortero de agarre. Junto a este síntoma. pueden aparecer pequeñas fisuras horizontales en la parte central del antepecho, cercanas al alféizar En este m1smo caso es posible que se observen f1suras Inclinadas. de corta amplitud y rad1ales respecto a los ángulos 1nfenores del hueco. Por últ1mo recordemos que todas estas fisuras se
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LA PATOLOGIA O~ LAS FABRICAS
localizarán siempre sobre isostáhcas de compresión . 7.8.3.- Fisuras en las mochetas o telares. La compresión que puede concentrarse en las mochetas o costados verticales del hueco es proporcional a la luz del vano Las 1sostát1cas de compresión correspondtentes al descenso vertical de carga del plano mural se habrán curvado antes del llegar al d1ntel para dar paso al hueco. de forma que en sus costados se habrá concentrado un considerable esfuerzo de compresión . En este sentido las mochetas, por solicitación s1ngular, se mantf1estan como elementos lineales verticales somettdos a un cierto pandeo local que trata de deformar los telares o caras laterales, abombándolas hacia el 1ntenor del hueco. Así m1smo, las tracc1ones horizontales intentan separar "! las mochetas del resto del plano mural. Por ello, la s1ntomatologia producto de este agotam1ento local, en compresión, de la mocheta. se man1fiesta por med1o de una fisura vertical, paralela al costado del vano, que se muestra más abierta hac1a la m1tad de la altura del mismo y, que en un caso de mayor importancia puede acompañarse de fisuras honzontales en la cara intradós del hueco, igualmente a mitad de la altura de dicho costado. 7.9.- FISURAS DE ORIGEN MECÁN ICO APARECIDAS EN EL CERRAMIENTO, COMO CONSECUENCIA DE LA DEFORMACIÓN DE LA ESTRUCTURA. En este punto atendemos a las lesiones del cerramiento no portante que se apoya en una estructura de pórt1cos. metálicos o de hormigón. Los problemas del muro resistente actuando como cerram1ento no d1fieren de los generales,
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de origen mecán1co. del muro de carga, ya estudiados en puntos anteriores. No es lógico que una fábrica definida como no resistente tenga problemas o lesiones de origen mecánico, ya que en cualquier caso la capac1dad portante de la m1sma es muy supenor a la que puede estar imponiendo el peso propio de la porc1ón de pared comprend1tlé1 en los cuarteles definidos por los elementos estructurales. Por ello y desde el punto de v1sta mecánico, las les1ones que pueden aparecer en la fábrica suelen ser deb1das a la incompatibilidad entre la del plano mural y las rigidez deformaciones excesivas que pueden alcanzar los elementos de la estructura. Estas deformaciones pueden 1ntroduc1r estados tensionales superiores a los considerados para las fábricas, localizados en determinadas partes de ellas. 7 .9 .1.- Fisuras ocasionadas por la flexión de los bordes del forjado. Por las razones que se han expuesto en capítulos anteriores. el proceso de desmatenalización de la construcción ha 221
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
resultado ser Irreversible. La economía, el aprovechamiento urbanist1co, la especulación e 1ncluso el propio <;!esarrollo tecnológico de la construcción. nos ha llevado a que nuestras ed1ficac1ones se vean dotadas de estructuras de mayor diafanidad, algunas veces absurdas e 1n¡ust1ficadas 1ncluso desde el punto de vista económico, y de forjados cada vez más delgados y flexibles. Asimismo y con el fin de simplificar las labores de encofrado en la formación de jácenas y nervios de bordes, éstos se diseñan con peralte o
ocasionen fisuras parabólicas en la ¡)arte ba¡a del cerram1ento Estas fisuras suelen ser muy tend1das, arrancan inclinadas de los extremos del nervio de borde, donde suelen mostrar su escalonamiento, y se d1ngen simétncamente hac1a las esquinas inferiores de las ventanas. En el caso de paños o testeros c1egos. la parte central de la parábola se hace aun más tendida, casi horizontal. En el caso de fábrica de bloques esta parte central es aún más tendida y claramente horizontal. Estas fisuras parabólicas, debidas a la flexión de las vigas o nervios de bordes en los cuales gravita el cerramiento. no pueden confundirse con las fisuras causadas por el as1ento de un pilar. En el caso de asiento, las parábolas encontrarán su punto más alto. vértice, y su foco, en la vertical que pasa por el eje pilar o zapata asentada. En el caso que estamos estudiando, rotura del plano mural por flexión de la viga o nervio de borde, las parábolas encuentran su vértice en la vertical que pasa por el punto medio de la d1stanc1a que medía entre los dos pilares.
Fisuras en el cerramiento por flechas de los nervios de bordef de lo.~ forjados
canto igual al espesor del forjado en el que se 1ntegran Todo esto lleva consigo mayores deformaciones en los forjados, con mayores flechas, e incluso mayor manifestación e influencia de la flecha diferida. De todo lo anterior podemos comprender que aunque los nervios de bordes se hayan armado suficientemente, si su canto, o lo que es lo mismo, si la inercia de su sección transversal no es la adecuada, es lóg1co que se produzcan flechas o flechas diferidas que
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Acompañando a la deformación originada por el fenómeno de flex1ón, suele aparecer la deformación que introduce la torsión a que se ve sometido el nervio de borde; la cual puede tomar particular importancia en cerramientos muy pesados o de gran altura. con particular manifestación en el centro del vano y que contribuye a la aparición de fisuras horizontales cercanas a la unión entre el propio nervio o viga y el cerramiento. En algunas ocasiones, y particularmef'lte en los que el dintel de la ventana se sitüa próximo al forjado. en cuyo caso es frecuente que a partir de este lugar el
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cerram1ento se reduzca a un tab1cón o tab1que con el fin de lograr mayor espacio en el que pueda ser alo¡ado el enrollable de pers1ana Así. es fácil que este tabicón se vea arrastrado por dicha torsión, contribuyendo al nacimiento de fisuras a la altura de los dinteles de las ventanas En la situación part1cular de la última planta de una ed1ficac1ón de p1sos, es posible que todos los for¡ados flechen ba¡o la carga lineal del cerramiento, menos el de la cubierta, que puede disponer menor carga, con lo que es fácil que bajo este último forjado aparezca una notoria fisura horizontal. Si superponemos a la s1tuación que acabamos de describir del últ1mo forjado, la que hemos referido en el párrafo que le precedía del débil capialzado que cerraba el enrollable de la pers1ana, podremos encontrarnos con unas fisuras un tanto extrañas. Imaginemos que el cerramiento baja con el for¡ado en el cual se apoya. en tanto que el ligero capialzado de la ventana queda colgado del forjado de la cubierta En esta s1tuac1ón podemos encontrarnos con unas fisuras que a modo de cuernecillos se elevan próximas a los extremos del dintel de la ventana En muchas ocas1ones estas fisuras han eqUivocado al patólogo, que las ha entendido como de as1entos.
7.9.2.- Fisuras ocasionadas por la flexión de voladizos. Con bastante frecuencia contemplamos el voladizo desde el punto de v1sta de su dotactón de armaduras e incluso de su flecha admisible, la cual. aún estando dentro de ese campo tolerado por la
Fiwra ~ debt1ja del forja do de cubierw por
descenso de los fo rjados inrermetlio.1.
estructura, puede no ser aceptada por la fábrica e imponer sobre ella una deformación superior a la que produce su rotura. Como caso parttcular y a fin de que s1rva como ejemplo capaz de mostrarnos datos validos para entender la importancia del problema, consideremos el caso, bastante frecuente, del cerramiento en la punta de un voladizo. y que, como normalmente se hace, se comienza a cerrar el edificio por las plantas inferiores continuando el cerramiento en sentido ascendente. De esta forma, la flecha que debería producirse, se ve coartada por la fábnca o cerramiento Inferior, el cual está soportando el peso que en cálculo estaba previsto que soportara el vuelo de hormigón. En esta situación. aunque el vuelo sea muy resistente, la fábrica puede verse ante los problemas de aplastam1ento y pandeo de las esquinas del cerramiento, si el vuelo está cerrado. La forma en que esta carga puede dañar al cerram1ento la podemos ver en los puntos de este m1smo capítulo en los que se han estudiado los problemas de
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
aplastamiento en sus distmtas vertientes: "Aplastamiento del ladrillo" y "Aplastamiento de los morteros", con la consigUiente fisuración honzontal en el espacio entre for¡ados S1 en estos cerramientos situados en los bordes de los voladizos, en los cuales se están 1ntroduc1endo compresiones por las razones descntas, ex1sten huecos, la fisurac1ón suele produc1rse en los puntos de las entregas de los elementos
Fisuras e11 el cerramie1110 por deSCI!IISOf e11 los 1•oladizos
horizontales del bastidor de ventana o entrega de los dinteles. No obstante, no es este el problema más frecuente, pues la Situación más repetida tiene como causa la que hemos comentado al explicar que al cerrar el edificio comenzando por las plantas inferiores y continuando el cerramiento en sentido ascendente, las flechas de los vuelos superiores no se desarrollan y por ello toda la carga, o mucha parte de ella, desciende hasta el vuelo más bajo, que se mant1ene como ún1co y verdadero vuelo en esa vertical. Este vuelo sobre la planta ba¡a desarrolla toda su flecha y es. en el cerram1ento de la primera planta,
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donde aparecerán las fisuras parabólicas más violentas o expres1vas. Por todo lo antenor, aunque los cerramientos del ed1fic1o se sigan levantando en orden ascendente es conveniente que el cerram1ento de los vuelos se de¡e para mas tarde y que se ejecuten comenzando por la última planta e 1r descendiendo de planta en planta, dejando las dos últimas hiladas de cada planta sin ejecutar, hasta haber la flecha dado tiempo para que instantánea y una parte de la diferida se produzca. De esta forma, cada forjado recibiría el peso de su cerramiento, tal como se tuvo presente en la fase de cálculo Normalmente se recomienda que en todos los muros, cerramientos y tabiques. en los que puedan esperarse que los fo~ados que sobre ellos descansan puedan produc1r flechas que ocas1onen presiones sobre ellos. las dos últimas hiladas sean tomadas con mortero de yeso o con un mortero de cemento muy flo¡o, de forma que las deformaciones sean absorb1das por estos tendeles. evitando aplastamientos y reventones en las fábricas Lo expuesto anteriormente se tiene ahora como "norma de buena construcción" pero la práctica de tomar los ladrillos de las dos últimas hiladas de los tabiques con pasta de yeso, nace de la necesidad de apretar los tabiques contra el techo para garantizar su estabilidad, empleándose el yeso para ello, por su conocida cualidad expansiva Para finalizar con los problemas que pueden presentarse como consecuencta de las flechas de los voladizos. constderemos el caso de dos vivtendas de distribución stmétricas, cuyos
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
balcones 1gualmente Simétricos son ejecutados y resueltos, en cada piso, por med10 del m1smo vuelo de la estructura y que finalmente se dividen por un muro de ladnllo En esta situación, si no se ha prev1sto una v1ga volada en el centro de dicho vuelo para descargar en él la carga cont1nua de d1cha pared d1visona, lo cual es poco frecuente, al descender el voladizo es fácil que aparezca una fisura diagonal en la c1tada división vertical, denunciando el descenso del filo del balcón
tarde, en un aparato dedicado a tal fin, dada su particular interés y la frecuencia con que se presentan. Así nos ocuparemos con detalle de la caida de los azulejos cerámicos de los antepechos de los balcones y otros elementos de la fachada y del problema de los abombamientos y descuelgues de los revestimientos continuos, entre otros deterioros propios de los revestimientos.
7.10.- LA ACCIÓN TERMICA EN EL CARRAMIENTO
Dentro de este punto cabe hacer una clara div1s1ón de las causas de los problemas que pueden presentarse en los cerramientos como consecuencia de 10s camb1os dimensionales ocas1onados por la acción térmica Asi. diferenciaremos entre aquellos danos debidos a la dilatación/retracción sufnda por los materiales que componen el cerram1ento de las lesiones sufridas por las fábricas como consecuencia de la incompatibilidad de las deformaciones entre el cerramiento y la estructura, entre el cerramiento y la cubierta y entre este y otros elementos constructivos. afectados por dicha acc1ón térm1ca. Aún dividiremos el estudio de la dilatación/contracción sufrida por los materiales que componen el cerramiento, para distinguir los problemas propios de los matenales de las fábricas, de los danos que pueden presentarse en los materiales de revestimientos. De esta forma llegaremos al estudio de los revocos y aplacados, analizando las causas que motivan su desprendimiento. estos últimos. serán estudiados más
Si 110 colocamos las n ecesarias j untas de dilatació11 térmica de la fábrica adecuadamellte, es posible que fisuras verticales, recorrie11do toda la altura del edificio, denuncien la omisiótt
Dilatación-retracción de obra de fábrica como cerramiento.
7.1 0.1 .-
la
Incluso cuando el cerramiento exterior asumiendo la función de muro de carga tomaba espesores considerables era necesario limitar la extensión del paño de la fábrica a fin de evitar la aparición de fisuras de origen térmico. El problema se acentúa cuando los cerramientos se reducen a paredes envolventes de corto espesor y pobre inercia térmica. Para reducir el problema de la fisuración térmica en el cerramiento no tenemos
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225
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
me¡or solución que dotarlo de "juntas de dilatación" o lo que es lo m1smo limitar las dtmensiones que han de encontrar los paños de obra de fábrica en la fachada para que se alarguen moderadamente, y para que se retraigan generando tensiones de tracción Inferiores a las que es capaz de soportar la cerámica Pero reducir el problema de la d1latac1ón térmica de la pared de ladrillo a la búsqueda del 1ncremento lineal de la cerám1ca ba¡o la formula: .. \ L a.L.a T' es poco serio, ya que el coeficiente de dilatación "'et" deberia responder al de los ladrillos anclados extrañamente en un mortero cargado de aleatoriedad. Otro tanto podríamos decir del factor ··óT' que dependerá del grado de soleamiento de la pared a través de la localización geográfica y de la orientación de la mtsma
=
Por ello, lejos de buscar en una Norma o Eurocódigo la distanc1a a que han de disponerse las inevitables "juntas de dilatación", es más eficaz el reconocimiento del entorno del enclave del proyecto. seguros de que encontraremos en él, material más que suficiente para determinar dicha distancia. Por ejemplo una fábrica vista en Sevilla para una fachada orientada a medtodia no soporta una separación supenor a 12 m., de la m1sma manera que en Cananas. en la misma onentac1ón, no deberán superarse los 16 m., n1 en Madrid los 20m .. Con todo ello, de lo que podemos estar seguro es que si nosotros no decidimos acertadamente donde han de disponerse estas juntas, la fábrica se encargará de dec1rnos donde debíamos haberlas dispuesto. La rotura por dilatación-retracción térmica se produce por tracción pura, onentándose esta acc1ón en la direcc1ón de la hilada, buscando para ello el lugar de menor resistencia, que suele encontrarlo en la
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La fisura de origen térmico buscará para su rofllra, los puntos más debíles de la fábrica.
llaga Gunta vertical). en la interface mortero-cara lateral del ladrillo, y en la vertical de las ventanas que, a estos efectos ya son gruesas fisuras, con lo cual dedica todo su esfuerzo de tracc1ón simple en romper el 50% de los ladrillos de los paños c1egos. antepechos y capialzados. De todas formas hemos de dec1r que SI no hay ventanas la fisura se producirá 1gualmente, y con el mismo carácter de verticalidad. Podemos decir que "afortunadamente" la fisura es claramente vertical, pues as/, nos ofrece la posibilidad de ejecutar la junta mediante un corte mecánico, después de que ella nos haya señalado el lugar acertado. aunque es fácil que alguna desviación de la verticalidad nos obligue a sustituir algunos medios ladrillos. Puesto en cursiva hemos esenio lo anterior para que se entienda como una anécdota nada deseable, pero actuar de esa manera ha s1do, en más de una ocasión, la forma más inmediata de reparación del problema. Además de observarse la distancia máx1ma que ha de separar una ¡unta de dilatac1ón de otra. es necesario que se dispongan ¡untas de este tipo coincidiendo con todas las juntas dE. dilatación de la estructura, y es norma de
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
buena práctica y referencia, que al menos se disponga una junta de d1latac1ón de la fábrica a mitad de la d1stanc1a que med1a entre dos ¡untas estructurales. Las juntas de dilatación en las fábncas se realizaran a media madera. con camara de descompresión de succ1ón cap1lar y se sellaran con masilla elastomérica con capacidad de absorción nula
7.10.2.- Lesiones sufridas por el cerramiento por la incompatibilidad de deformaciones térmicas con la estructura.
por el cerram1ento, que a los de dilatación térmica de dichos materiales. Así, el problema se encuentra en la no coincidencia del momento en que uno y otro tienen necesidad de contraerse o de alargarse. Es decir, SI la fábnca abriga a la estructura, cuando el paño de fábrica comienza a enfriarse y a contraerse, la estructura aún no tiene necesidad de hacerlo y retiene al emparchado de fabrica que lo forra, siendo ese el momento en que se produce la rotura o
Nos refenmos a aquellas fisuras que con tanta frecuencia aparecen en las fabricas, del sistema definido actualmente como de pórticos estructurales y cerramiento tradicional, dibujando la estructura. Estas fisuras que poco tienen que ver con la ex1stencia o no de las juntas de d1latac1ón. se muestran como continuas , recorriendo los bordes del paño que cierra los vanos entre-pórticos y, como hemos d1cho, dibu¡ando la estructura, ya que suele aparecer debajo de los forjados y a ambos lados de los pilares. Este problema se hace más patente en la tabiquería, como veremos al ocuparnos de su patología. Cuando se estud1a este problema, de nuevo se suele recurrir a la diferencia entre el coeficiente de dilatación térmica de la cerámica "a=(6-8)x1o-"· y el del horm1gón "a=10x10-6", pero si se hace un tanteo mínimo con long1tudes de paños de 6 metros. veremos que los alargam1entos no son tan dispares y que el problema se debe tanto o más al coeficiente de conductividad térmica o de propagación del calor por la estructura o
separación de esa parte débil del cerramiento S1 el cerram1ento no emparcha a los elementos de la estructura es probable que aquella trate de dilatarse antes que el cerramiento. Es fácil observar que estas fisuras, de incompatibilidad en los momentos en que dichos movimientos se producen, se mamfiestan más en la parte alta del ed1ficío por conductividad del calor de la cubierta. Por ello, veremos que aún se hacen más clara y frecuente en la última planta.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
227
LAPATOLOGIAOf ASFA!lRIC:A:
7.10.3 .. - Fisuras en pretiles.
7.11.- APERTURA DE NUEVOS HUECOS EN MUROS DE CARGA.
Este es otro defecto bastante frecuente y por esta razón es bien conoc1do. Es propio de las azoteas a la andaluza. donde la formación de pendiente y el aislamiento térmico, está constituido por una capa de hormigón ligero de canto vanable. con espesor medro. entorno a los 10 ó 12 cm, cuya tela 1mpermeab1lizante. que suele protegerse con una emugrava, solería cerám1ca u otra protección pesada o l1gera. puede verse sometida, por calentamiento y en épocas de verano, a temperaturas del orden de 70° C, e incluso superiores a ella, con lo cual este plano honzontal puede sufrir un gran Incremento de d1mens1ón. que empujando sobre los preliles. estos. rompan por cizallamiento honzontal, en la forma que hemos visto con detalle en el punto "7.5 Problemas mtroducidos en las fábricas derivado de
CUIIIERTA VENTILADA (FI\I A)
En /u ~oluci6n de cubierta fria, elmimber ¡mecle ah.~orher los alar¡;:amiemo' del plano de pendiente y evitar 111\ em¡ntje,· en la parte posterior del prNil.
Para evitar esto, bastaría recordar la construcción del mimber de la azotea a la catalana, dejando un espacio ventilado entre el canto del hormigón de formac1ón de pendiente y el pretil De esta forma los alargamientos serían absorbidos por esta cámara o espac10 de separación, evitando el empuje y la apanc1ón de las fisuras que acabamos de describir.
228
Es frecuente que en las obras de rehabilitación de edificios, los técnrcos nos veamos requendos con el fin de abrir huecos de pequeñas o grandes luces en muros de carga para la creac1ón de puertas de garaje, escaparates e incluso elim1nac1ón de un muro de carga para amphac1ón de un local. Esta tarea no es d1fícil SI se cu1da la e¡ecuc1ón técnica. se estud1an todos los detalles y operaciones, y se toman las med1das oportunas de apeos y hmp1eza de las actuac1ones que se prec1san para ello Los puntos a tener presente en los estudiOS previos en este tipo de obra pueden quedar esquematizados, de manera general, en la forma s1gu1ente -En relación con el cálculo : debe estudiarse la parte del muro y las áreas de los forjados y balcones que van a gravitar sobre el nuevo cargadero Establecer las dimensiones y el tipo de material a emplear como dintel, asi como la parte de éste que ha de entregarse a la fábnca en func1ón del grado de empotramiento que tratemos de lograr -En relación con la cimentación : debe conocerse el hpo de suelo y c1mentac16n empleada Su capac1dad de traba¡o y la necesidad o no de ser reforzada para soportar la concentración de cargas que los soportes o apoyos del nuevo cargadero va a transmitirle. -En relación con la necesidad de apear: salvo algunos casos de particular importancia, no se requieren grandes apeos, ya que la obra se va descargando y cargando por fases. No obstante, deben tomarse todas las med1das de segundad que el caso requiera a ju1c1o del técn1co competente y responsable
PATOLOGIA DE LA OBRA OE FABRICA
l A PATOlOGIA DE LAS FABRICAS
En el caso de colocarse apeos en balcones u otros lugares, éstos se llevarán a cabo con total garantfa y se situarán de forma que pueda llevarse a cabo, cómodamente. el trabajo objeto de la obra; es decir, que deje el espacio sufic1ente al paso del personal y del matenal a colocar
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8 Entrega y luz; de cálculo a considerar para el dimensionado del cargadero.
que se produce en toda fábrica s1n huecos próximos. En este caso, la carga a considerar es:
Cargas a COII\Ídt•rar
P ll
el dim e11~ionrulo
del cargadero.
-En relación con la disposición del material a pie de obra: antes de comenzar la ejecución de los trabajos hay que tener muy claro la envergadura de cada una de las operaciones, tiempo en que se van a ejecutar y comprobar que todo el material se encuentra a pie de obra, a fin de evitar tiempos de espera por arrimo de material o improvisaciones de última hora.
7.11 .1- Cargas a considerar en el dimensionamiento del cargadero, luz de cálculo y grado de empotramiento. Son diversas las teorías que han fijado la acc1ón que debe considerarse gravitando sobre el elemento a que nos refenmos. Una de ellas, la escogida por antigua norma MV-201 y conservada por la N.B.E. FL-90 se basa en el efecto arco
PRIMERO: El peso propio del dintel y el del muro comprendido entre el dintel y una horizontal trazada a la altura "0'6L", siendo L la luz libre del hueco proyectado. SEGUNDO: El del forjado y su sobrecarga si éste está comprendido entre el dintel y una horizontal a la altura "L". TERCERO: La carga de pilares o cargas aisladas cuyos puntos de descarga o aplicación se encuentren en la zona defimda en el apartado anterior. Otra teoría válida que puede considerarse, es la que estima que la carga que gravita sobre el elemento que estamos estudiando, es toda la comprendida en el triángulo equilátero definido por el dintel y las dos lineas convergentes que arrancan de los apoyos formando un ángulo de 60° con la fibra neutra del cargadero. Se entienden asf que estas lineas se acercan a las tangentes del arco de descarga, en sus puntos de arranque.
PATOlOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
229
1..A PATOlOGIA DE lAS FABRICAS
y admitirse como lógicas. srempre generan problemas con los vecrnos de las plantas superiores 7.11 .3.- Orden de ejecución de las obras.
/.-Replanteo, perfectamellte dibujado, en la pared, del hueco con todos sus elementos. 2.- levantamiento del soporte del cargadero del hueco.
La entrega "C" o partes del cargadero que han de empotrarse en la fábrica. o apoyarse en la cabe¿a del soporte preparada para ello. ha de ser igual o mayor a su peralte. Asimismo, la luz de cálculo del cargadero será rgual a la luz libre más el peralte del mismo. Lc=L+2C/2=L+C . El momento de empotramiento a considerar no sobrepasará a la mitad del momento isostático de la luz libre "M0 $qlc2/16", donde "q "es la carga lineal considerada.
7.11.2.- Control cargadero.
de
la
flecha
del
En el dimensionado del cargadero ha de tenerse presente la limitación de su flecha, de forma que el muro o tabique situado por encima de él, en las plantas superiores, no tenga que absorber una flexión que le obligue a fisurarse. Pues aunque estas fisuras puedan controlarse
230
Es obvio que estas obras requteren la presencia del técnico de manera casi permanente, que su ejecución ha de ser ordenada y que debe realizarse en el menor tiempo posible. El orden a seguir debe ser el siguiente:
Aberwra de caja y colocación simétrica de los e/ememos del din tel.
PRIMERO: Preparación de apoyos, mochetas o creación de soportes. Tras revisar o reforzar la cimentación se replantearán, sobre los paramentos del muro, la posición del dintel y la de los soportes. Más tarde se procederá a la abertura de una caja vert1cal, calando al muro, que ha de ser lo suficientemente amplia como para que desde ambas caras del mismo se pueda labrar dicho soporte, comenzando desde la base. en orden ascendente, y trabándolo a la parte del muro que no ha de ser demolida. Terminado este soporte o refuerzo de mocheta, se procede a la apertura del mechina! y labra del otro apoyo que quedará perfectamente
PATOLOGIA DE I..A OBRA DE FABRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
alineado con el antenor y preparada, en su coronac1ón, la base de astento del cargadero Estos ptlares se realizarán con ladnllos o perftles metálicos. pero en el caso de labrarse mediante fabrica de ladnllo. esta será de ladnllo macizo. de al menos un pte por un pte, o de lado igual al espesor de muro. En todos los casos. las coronac1ones de estos soportes se prepararán con placas metallcas de as1ento. para apoyo del cargadero. SEGUNDA: preparación y colocación del cargadero : Es aconse¡able que el cargadero que se pretende introducir se proyecte como s1métnco o compuesto de dos perfiles simples, de forma que pueda dtvtdtrse el traba¡o en dos fases tguales e 1ndepend1entes. es dec1r, que pueda e¡ecutarse y term1narse una sin neces1dad de que se haya empezado la otra La e¡ecución seguirá el siguiente orden -Apertura de la caja donde se alo¡ará uno de los dinteles simples de los dos que componen el cargadero Aquella, no ha de sobrepasar, en profundidad, más allá de la m1tad del grueso del muro -Colocación del primer perfil del cargadero y retacado de mortero por enctma de su parte supenor y a lo largo de lodo él, de forma que el dintel quede puesto en seNICIO Inmediatamente. -Apertura, por la cara opuesta a la antenor, de la otra sem1caja y colocación de la otra m1tad del cargadero, siguiendo los m1smos pasos que hemos señalado para la cara anterior. Ambos dinteles se conectarán med1ante pres1llas a fin de evitar vuelcos o torsiones y se unirán, med1ante pasadores en el alma, con objeto de hacer de él un sistema totalmente un1tano
l.-Apertura de caj a por tilla cara 2.- Colocación del
-Acabadas estas operac1ones. puede procederse a la eliminación de la parte del muro que ya no está trabajando. -Finalmente, puede forrarse el cargadero mediante un emparchado de ladrillo y procederse a las obras de acabado. 7.12.-EL SISMO EN LA OBRA DE FÁBRICA. En distintos puntos de los estudiados anteriormente hemos tratado de dejar constancia de que, en general, las fábricas de ladrillos o bloques no son las estructuras edificatorias más idóneas para la construcción en áreas de sismosidad considerable Por ello hemos de tratar de dotarlos de elementos capaces de responder a las sacud1das o solicitaciones de tracc1ón-compres1ón que, alternativamente, le imponen los periodos de vibración de la acc1ón telúrica. A estos elementos de hormigón armado, acero, madera, etc , les llamamos encadenados y se disponen, a la distancia conveniente y a modo de entramado, recercando el paño mural de la fábrica.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
231
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
7.12.1.- Recomendaciones básicas de diseños.
planta inmediata Inferior,
De acuerdo con la NCSE-94 (revisión de la PDS1/74), la as1metrla mecánica de la planta y la d1sposic16n de grandes masas y depósito en la parte alta del edificio son factores que han de evitarse en las zonas de riesgo sism1co o de aceleración básica ab~ 0,04g Por ello. las plantas se proyectarán lo más simétricas posible e incluso tendiendo a formas de simetría mecánica doble y concentrada respecto a dos ejes ortogonales. Así deben evitarse las plantas en formas de L, U, Z y T Cuando ello no sea posible, se pueden disponer juntas estructurales de
igualmente la masa en cada planta no debe exceder en un 50% la masa de la planta media, ni en un 15% las masas de sus contiguas, en altura. Si el edificio se compone de cuerpos de alturas muy diferentes, estos encontrarán periodos de vibración distintos. por lo que se dispondrá una junta estructural entre dichas partes o cuerpos
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En relación con los machones ciegos, se respetarán las d1mens1ones min1mas de separación entre huecos, evitándose los huecos de gran desarrollo horizontal. La distancia minima entre dos huecos no será menor a 60 cm., y la d1stancia del hueco a las esqu1nas no será 1nfenor a 80 centímetros.
7.12.2.- Consideraciones de cálculo
Como norma ftmda mental, las plamas en •o nas sf.lmicas deben atender a la simetría respecto a dos ejes ortogon ales.
manera que sus partes conserven dicha simetría. En alzado. los edificios en dichas latitudes. deben mantenerse bajo las mismas exigencias de simetría. Asl la superficie de cualquier planta no debe exceder el 20% de la superficie de la
232
Ni el Eurocode 6: Desmg of mansory structures ni sus normas experimentales ENV tienen la perspectiva de s1mphficar el cálculo que dispone nuestra norma N.B.E.FL.90 Tampoco la aphcac1ón definitiva de las normas europeas citadas tienen horizontes cercanos En cualquier caso el citado Eurocode 6 excluye de todos sus apartados al s1smo, remitiéndose para ello, de forma general, al Eurocode 8: EN 1996 Proyectos de estructuras sismorresistentes. Por ello, nos parece que, salvo el cálculo de la junta entre edificios, que en la formula propuesta por la NCSE-94 debe haber errores dimensionales, entre otros, las Consideraciones de Cálculo del Capítulo 111 de dicha norma han de tenerse como obligatorias, para las localizaciones definidas por la aceleración básica ab~0,04/g (ac=ab para una estimación de vida media de los ed1fictos de 50 años)
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA PATOLOGIA OE LAS FABRICAS
Del mrsmo modo, las recomendaciones constructivas que figuraban en nuestra POS 1 y que se manhenen en la nueva norma revrsada NCSE-94, han de seguir consrderándose como "normas de buena construccrón" 7.12.3.- Algunas consideraciones y recomendaciones constructivas. El grado con que han de tomarse estas medrdas está en función directa de la zona sismrca en que se localiza la edificación y de la altura del edificio. El limrte máximo de cuatro plantas para las construcciones de fábricas resistentes, es la mejor recomendación que puede observarse como medida antisfsmica. Para la zona de sismosidad definida como ab/g:S0,04 y edrficaciones de hasta cuatro plantas, no se requieren elementos especrales y es suficiente con no superar 3 m. para la altura entre plantas, salvo la planta baja que podrá alcanzar una altura máxima de 3,50 m. Para zonas de srsmosidad equivalente a una aceleracrón 0 .04~b/g5.0,13 y para edificacrones de hasta cuatro plantas. se proyectarán encadenados horizontales. En esta zona y para edificaciones de más de cuatro plantas se proyectarán encadenados horizontales y también verticales. Para las zonas de grado de sismosidad definidas por una aceleración básica 0.135.aJ g:S0,25 y para edificaciones de hasta dos plantas, se proyectarán encadenados horizontales. En estas zonas y para edificaciones de más de dos plantas se proyectarán encadenados horizontales y verticales. En ellas no debería superarse nunca el número de cuatro plantas
En cualquier caso, la drstancra máxrma entre encadenado no será superior a 5 m. y la dragona! del pai'lo no superará una longrtud igual a 40 veces el espesor del muro. En cualquier caso es muy recomendable que los encadenados horizontales se emplacen coincidiendo con los bordes de forjados, unidos a ellos y manteniendo siempre un canto no infenor al del for¡ado. Para los encadenados verticales, es fundamental que se dispongan coincidiendo con las esqurnas de la edificación y en los encuentros de los
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muros de cargas con transversales a ellos. En todos los casos. las dimensiones mínimas de los encadenados y sus condiciones de armado mínimo, son las siguientes: a) Ancho minimo del encadenado 22 cm. b) Peralte mínimo del encadenado 15 cm. e): La armadura será simétrica y constará de 4 <1> 12 y cercos
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
233
lA PATOLOGIA DE lAS r ASRICAS
patología de las fábncas, atenderemos sólo a las que pertenecen a la fachada. Esta penetración suele ocurnr a través de los puntos déb1les de los elementos de fachadas, es dectr. por las fisuras y microfisuras, por la unión entre los morteros de agarre de la fábrica vista, encuentros de la estructura y los cerramientos, un1ones o JUntas de la carpintería con la fábrica, etc.; todas ellas deb1das a una eJecución poco cuidada, falta del sellado de ¡untas o elecc1ón 1naproptada del tipo de mortero a emplear Estas pequeñas fisuras o untones, constiluyen una puerta abierta al agua de lluvia que, azotada por el viento, in1c1a una penetración favorecida por la acc1ón capilar y en algunos casos, por la acc1ón grav1tatona. Como consecuencta de esta penetrac1ón del agua, por esta serie de puntos débiles. se producen manchas de humedad focalizando el lugar de la lesión, fisura o encuentro entre dos elementos constructivos. Generalmente, después de las lluvias no perststentes. la evaporac1ón en los paramentos extenores del edificio suele ser suficiente como para ev1tar una penetración demasiado notona, pero si dicha evaporación no se produce o se reduce considerablemente por falta de circulación de aire, como en el caso de patios, etc los fenómenos y problemas derivados de las Infiltraciones, se agravan . Un punto s1ngular donde frecuentemente hace su apanctón este tipo de humedad es en torno a los huecos, con particular 1nc1dencta debajo del alfe1zar de la ventana y en las mochetas de ellas, donde el doblado de la citara del cerram1ento debe hacerse con ladrillos macizos o perforados, de forma que no
El a¡:ua iujiltrada o abwrbid(l puede pasar a la /roja interior oca,ifmall(/0 manclra.f de humedad en los locate_,.
se presente ningún hueco al plano de fachada. La forma en que deben combatirse estas humedades es, s1n lugar a dudas, mediante una construcc1ón muy cuidada, en especial en el retacado de mortero en las juntas, en los sellados, en la unión de ventanas y fábrica. alféizares, dinteles. mochetas, etc. El agua puede penetrar por la unión de la coronación del cerramiento, hac1endo su aparic1ón de forma inmediata en él interior y en el mismo lugar de la filtración, pero esto es poco normal. Lo frecuente es que este agua discurra por la cara Interior de la c1tara un1éndose a otras filtraciones del mismo plano. para depositarse en la zona baja de la cámara y puede hacer su aparición en el 1ntenor del local, en su parte baja, asomando por encima del rodapié y saturando el
PATOlOGIA DE lA OBAA DE FABRICA
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A PATOLOGIA OE LAS FABRICAS
forjado. Otra forma clás1ca es pasando a través del cajetín donde se recoge la Cinta de la pers1ana Los puntos o un1ones que debemos cu•dar son -Encuentro de los pilares con la fábrica. -Retranqueos de fachada y puntos en los que la fábnca toma d1sbntos espesores. -Un1ones en los pret1les de azoteas -Elementos anclados en las paredes de la rachada y medianera, palomillas de electnc•dad, antenas, báculos, señalizaciones, anunc1os. etc.
más delicados y profundos, veremos segu1damente.
como
El agua-v1ento o pres1ón de v1ento azotando al agua de lluvta que trata de discurrir por la fachada, produce una retención y presión sobre ella que favorece la absorc1ón capilar de los materiales que la componen Si la actividad cap1lar o absorbente de dichos materiales es notoria, el agua 1mpregnará la fachada y la humedecerá durante un largo penodo de t1empo. La gravedad del problema radica en que es generalizado, en c1erto modo oculto, y dificil de entender sus consecuencias. La capac1dad de atslar de un matenal térmicamente, o lo que es igual. su reststencia térm1ca a la pérdida de calor se reduce fuertemente al mojarse En esta Situación, la pared se enfría hasta situar su temperatura superfíc1al por debajo de la temperatura de condensación del amb1ente 1ntenor. siendo esta la causa de los problemas de condensación.
7.13.2.El cerramiento problemas de absorción.
y
los
Mucho más grave que los problemas de Infiltraciones localizadas y puntuales, son los de absorción cap1lar de los matenales del cerramiento. Los pnmeros, ya estudiados en el punto antenor. una vez detectados pueden ser corregtdos con una actuac1ón mas o menos laboriosa pero puntual y localizada. Los segundos, que atenderemos en este apartado, son
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Las formas en que podemos actuar sobre un paramento, más o menos absorbente, frente al agua de lluvta pueden ser med1ante impregnación, estanquidad , y recubrimiento. Aún cuando ex1ste gran Similitud en la aplicación de los tratamientos. éstos son realmente d1St1ntos Parten con objetivos diferentes y obtienen consecuencias muy distintas Podemos decir que la impregnación de la superfícte de un muro es el tratam1ento que no llene contratnd•cactones, el vapor de agua puede dtfundirse normalmente por él Medtante la estanquidad, pretendemos cambiar el equilibrio de. batanee hidrológico del muro y puede operar en él situaciones radicalmente
PATOI.OGIA DE LA OBRA DE ~ÁBiliCA
LAPATOLOGIA DE LAS FABRICAS ... t
calificar de profunda a aquella penetración que supera los 4 mm., lo cual sólo es superable por concentraciones muy bajas de algunas La resinas y mineralizadores. impregnación no es una impermeabilización n1 tampoco una estanquidad; se trata de una hidrofugación, es decir, del rechazo del agua en la superficie, por inversión del ángulo que define el menisco de contacto y pretende aumentar la tensión superficial del paramento, generando una superficie 1nactíva capilarmente y que favorezca la evaporación. Los poros quedan bañados pero abiertos y no imp1den la difus1ón del vapor. La resina debe quedar perfectamente diluida en el disolvente, de forma que bañe todos los poros abiertos y capilares, constituyendo una finlsima pelicula continua. Debe presentar gran penetración, es decir, alcanzar una profundidad superior a los 3 mm., y una tensión superficial elevada en contacto con el agua. Con los antenores requerimientos debemos limitarnos al uso de resinas de bajo peso molecular. ya que las de
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La impregnación operar a mayor profundidad que cualquiera de los otros dos. Las bajas concentraciones de resina que integran la solución harán que éstas acompañen al disolvente a penetraciones de hasta 20 mm. (este valor, es excesívamente alto y poco frecuente, pero, en srtuactones de alta porostdad y sequedad del soporte, puede darse). Podemos
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opuestas a las 1n1c1ales. El recubrim iento puede tenerse como la acción por la cual se añade una nueva capa a la fachada, cuyas propiedades pueden ser cualquiera de las dos anteriores.
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El ensayo controla el agua absorbida, meJia11te la velocidad con que baja la columna de agua en el tubo.
elevado peso, solo se disuelven hinchándose y esto ocasiona que el disolvente se separe muy rápidamente por filtración en el muro, disminuyendo la penetración de la resina, que aumenta su espesor y origina una película no homogénea y muy vulnerable. Este es el caso de los látex de acetato de polivinilo, de los cauchos naturales y de los ésteres de poliv1nilo. Por otro lado, la concentración o proporción en que la res1na ha de estar en la solución, ha de mantenerse entre el 2 y el 5 por ciento en peso, ya que las cantidades superiores a las indicadas disminuyen el grado de penetración. Son muchos los errores cometidos por técnicos y operarios que han creído que aumentando la relación resina/vehículo, lograrían resultados más satisfactorios Las resinas que se suelen utilizar más frecuentemente, en razón de la idoneidad de las propiedades citadas. son: las resinas de silicona, los siliconatos solubles en agua y las poliolafinas de
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LA PATOLOGIA OE LAS FABRICAS
residual de larga duración, sin los resultados espectaculares de silicona.
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débil peso cloradas.
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Por último y aun cuando la silicona se sitúa claramente a la cabeza de las res1nas de 1mpregnac1ón dado su notable poder de penetración, hay que decir que su comportamiento frente a la alcalinidad que pueda tener el soporte, requiere un ampho estudio, pues es sensible a generar una escama o superficie de separac1ón por disociación con fracciones de calcio y por lo que se pierde gran parte del poder hidrófugo. Asimismo, la durabilidad de las impregnaciones de síliconas, es relativamente corta. La resina de silicona se hace más resistente a la acción alcalina del soporte por la Incorporación de un 7% de fenilsiloxano o por la adición de resinas de poliésteres no saturados en cantidad similar. Los copollmeros de cloruro de polivinilo de débil peso molecular, hidrofugación pueden e¡ercer una
238
Las cualidades que debemos exigir a un disolvente son: -disolver o dispersar a la resina y mantenerla distribuida de manera homogénea en él. -disponer un apropiado coeficiente de evaporación, próximo a 15 en 1nv1erno y a 35 en verano. Valores lógicos para muchos compuestos aromáticos. Uno de los mejores disolventes es el White Spirit. El agua en el caso de la sihcona es un vehículo válído y puede mejorarse por la incorporación de un 10% de un alcohol isopropílico. La eficacia de una Impregnación depende muy directamente de las condiciones en que se encuentre el soporte. Además de la porosidad del muro o elemento constructivo, que va a determinar el tipo de resina, su concentración, el disolvente e 1ncluso el consumo por metro cuadrado. es necesario conocer y controlar la alcalinidad y el grado de humedad del soporte. Como hemos dicho anteriormente. las resinas de siliconas, en las bajas proporciones que requiere la impregnación, son sensibles a la hidrólisis alcalina y pueden llegar a perder todo su poder hidrófugo en los casos en que la superficie del soporte posea un pH superior a 9. Por tanto, tendremos que cuidar y comprobar que este factor se sitúe en un campo definido entre 7 y 9. La estanquidad constituye una barrera impermeable al agua exterior y a su vez. al quedar obstruidos los poros de las capas superficiales del matenal, puede impedir la difusión del vapor de agua por el muro.
PATOl OGIA OE LA OBRA OE FABRICA
lA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
T1ene mas sentido como superficie protectora de los ataques exteriores en amb1entes agres1vos, que como método para luchar contra la absorción del agua de lluvia Las res1nas ut1l1zadas con mayor frecuenc1a para estos tratamientos. con expres1ón de su concentración en el disolvente, son siloxano de metilo (30%). resina de poliestireno saturado y fuerlemente clorada (25%), metacrilato de metilo de débil peso molecular (20%), caucho clorado (25%), resina epoxi con baJO endurecedor en concentración del 30%. La estanquidad puede lograrse med1ante Impregnaciones sucesivas de Slhcona en concentrac1ones del 5% en agua, para ello se requ1eren tres capas. dadas a intervalos de 12 a 24 horas. En matenales muy porosos, se puede comenzar con una concentrac1ón del 10%. para term1n<'!r con proporciones del 4 al 6% en la tercera. La profundidad de penetrac1ón en la estanqu1dad se suele mantener entre 0,4 mm y 1,5 mm., lo cual es función del grado de sequedad y poros1dad del muro. Cuando se proyecte este tratamiento como barrera de protecc1ón frente a atmósferas acidas o corros1vas, deben emplearse res1nas react1vas (epoxi, poliésteres no saturados. etc.). Para horm1gones vistos son buenos el metacnlato de metilo y el siloxano de metilo, empleando como disolvente el monoestiroleno o los poliésteres de corta cadena molecular También se obtienen buenos resultados y me¡or durabilidad con los m1neralizadores, productos en base a los fluosillcatos o VIdrios solubles, pero todos reqUieren ser probados para nuestra s1tuac1ón part1cular. Esta es la mejor recomendación que podemos ofrecer como experiencia
La estanquidad con res1nas reactivas encuentra también aphcac1ón en soleras y paramentos situados en contacto con atmósferas industriales y aguas corrosivas, así como en elementos que han de soportar fuertes abrasiones. La fluatación es un tratamiento superficial mediante el cual se trata de proteger a las fachadas por la aplicación de aCidO fluorhidrico, calcio o magnesio muy diluido o una solución de sales de ácido fluosilicico (fluorhídrico silicado) que son conocidas como "flenatos de Kessler"
Los tratamiemo ~ hidrofugames cambian la tensoactividad de la superficie invirtiendo el menisco de contacto
También se utilizan frecuentemente sales de silicofluoruro de magnesio. El calcio y el magnesio del soporte reaccionan con estos acidos produciendo pequeños cristales (fluoruros) que se fijan sobre los orificios (poros y capilares) obturandolos parcialmente. La superfic1e así bañada se hace más resistente al ataque exterior y por supuesto a la penetración del agua. Los recubrimientos son aquellos tratamientos que, desde nuestro particular punto de vista de la lucha
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
contra la humedad, plantean el plano de defensa fuera del soporte, aunque con total adherencia al m1smo Debe ser compatible con la superficie que le sirva de soporte. impermeable al agua y es conven1ente que presente buena difusión al vapor Dentro de Jos recubrimientos, encontramos el amplio campo de las p1nturas y recubnmientos sintéticos asi como las dispersiones de resinas s1ntéhcas, s1n carga ni pigmentación a fin de no cambiar, sensiblemente, el aspecto de la piedra y fábricas vistas. lNC!lEMENT.o\R C<'I P<'IS EQUIVALE A .o\P.o\G.o\R ESTVF.o\5
La in1•ersión económica en el cerramiellfo, define la perdida de calor para toda la vida útil tlel edificio.
Estas dispersiones son resinas muy duras a las que se incorpora un plastificante en baja proporción y un emulsionante y formando un conjunto de partículas que se aglutinan unas con otras hinchándose. Este recubrimiento tiene el doble carácter de hidrófila y a la vez hidrófuga, esto es, que en primer lugar necesitan del agua, la toman y se hinchan, terminada esta absorción con modificación de volumen, repelen el agua Las adiciones de cargas y pigmentos. introducidas en la proporc1ón adecuada, fas hacen más estables a las radiaciones, a la humedad y temperatura e Incluso lo que es más Importante. las hacen permeables a la difusión del vapor
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En lo relativo a tipología o clasifir..ac1ón. podemos encontrar una lista cas1 infinita de combinaciones de resinas y pigmentos que sería poco práctica No obstante, digamos que son frecuentes las dispersiones de ésteres de Vlnllo. fas resinas de sihconas. los látex de caucho sintético y las dispersiones de cloruro de polivinilo.
7.13.3.- El cerramiento y el problema de la condensación. Fijado el salto térmico "Ti-Te" entre la temperatura de confort interior y temperatura exterior, hemos de mantenerlo, pues este salto tiende a disminuir hasta un equilibrio que no coincide con el que la exigencia humana de habitabilidad demanda. El calor que necesitamos para mantener la temperatura interior se nos escapa por todos los elementos de cerram1ento: por tanto. hemos de reponer, de forma continua, una cant1dad de calor que es su inversamente proporcional a resistencia térmica El costo invertido en resistencia térmica supone una inversión de una sola vez, en tanto que es costo de repos1c1ón de calor para mantener el confort deseado es una cuota permanente. Por ello, es fácil llegar a la siguiente conclusión "si vamos a aislar, hagámosfo bien y con el material apropiado". Las formas en que el calor se pierde o transmite. según el medio, son : por "conducción" en el medio sólido, sin desplazamiento de matena, por reaJuste térm1co entre moléculas, como ocurre en la citara y el tabique del cerramiento. Por "convección" en medio liquido o gaseoso con desplazamiento del a1re, como sucede en la cámara de aire Por
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"radiación" en med1o gaseoso, por ondas, como ocurre en los paramentos. Todo matenal t1ene una capacidad de facilitar el paso del calor, esto es. una propiedad intrínseca del mismo que se conoce con el nombre de conductividad térmica"/..." . Su inversa, es la resistividad u opos1c1ón del matenal al paso del calor "r"; y se relac1onan según r =1/ /.... La res1stencia térm1ca de un material "R=r.e" es la capacidad del mismo para oponerse al paso del calor en función de su constitución 1ntema y de su espesor
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En general, un cerram1ento está compuesto por la superposición de diversas capas de distintos espesores y distintas conductiv1dades. La operación de determinar su coeficiente de transmisión térmica se reduce, dado que el calor que atraviesa cada capa es un flujo constante. a hallar la inversa de la suma de las oposic1ones (res1stenc1as) al paso de ese flujo, de tal forma que:
R,=1/K, R=~R,
Q=(T,-Te)/ ~R,
Re = ~ R1 = ~ e/'A1 + 1/he
Salto térmico. La perdida de calor "Q" es i¡:ua( a fa razón entre e( salto térmico )' fa suma de las resistencias térmicas.
Asimismo. es necesario saber que la cara del material está radiando calor hacia el entorno frío y que está radiando frío hacia el entorno de mayor temperatura. De aqui que. en las prox1m1dades a la superficie de la membrana, ex1sta un entorno dotado de un grad1ente térmico que se denomina "temperatura superficial". al que se puede dotar de un espesor ficticio "hi" y "he" a través de los cuales. se pueden definir las resistencias superficiales, interior e exterior, "1/hi "y "1/he".
+ 1/hi
De forma que el coeficiente de transmisión del elemento "Ke" es 1gual a: 1/Rc En las que para un flujo horizontal de la pérdida de calor Q : 1/hi = 0'13 y 1/he = 0'07 (m 2 h °C/Kcal) La cámara de aire comprendida entre dos hojaS de un cerramiento mulllcapa depende de la pos1c1ón de las superficies que la definen. dirección del flujo de calor, del espesor de la cámara y del grado de ventilación de la misma. El fenómeno físico de calentamiento del aire en la cámara es complejo y, como hemos dicho obedece a un fenómeno de 241
PATOLOGIA DE LA OBRA DE rABRICA
lA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
DETERMINACIÓN GIMFICA DE LA TEMPERA TVRA EN CADA CAPA DEL CERRAMIENTO
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la temperatura interior y extenor, así como de la resistencia térm1ca de las distintas capas.
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convección. En la cámara de aire, la resistencia térm1ca aumenta con su espesor hasta una determinada separación en que se desdibuja dicho fenómeno Su mayor eficacia se tiene cuando la separación entre los planos que la conforman es de 45 mm. El valor de la resistencia térmica de la cámara de aire no ventilada o débilmente ventilada, para el caso de 3 cm., en un cerramiento vertical de fachada, es: Re;¡ = 0'20 m2 h °C/Kcal. La temperatura superfictal del paramento 1ntenor del cerramiento se suele definir por la letra griega "01." y es función del salto térmico ''Ti-Te", y de la resistencia térmtca del cerram1ento; de forma que: "01 T i - Ke/hi(Ti-Te)"
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7.13.3.1.- Cálculo gráfico de la temperatura a lo largo del espesor del muro. Este punto es de gran 1nterés, por su sent1do gráfico, en el estud1o de la condensación en los muros. La representación parte del conocimiento de 242
Se representa en absc1sas, en el gráfico A, el valor de las reststenctas de cada capa, y, en el gráfico B, el valor de los espesores de d1chas capas. En ordenadas. en el gráfico A, se coloca el salto térmtco, cuyos extremos. y se un1rán por con una recta cuya pendiente corresponde a la pérdida de calor, Q constante. Hallando las intersecciones de la inclinada con las verticales de las resistencias, del gráfico A, y trasladándolas honzontalmente, obtendremos las temperaturas de cada punto del cerram1ento, al Interceptar a las vert1cales de los espesores, en el gráfico B. El condensación.
7.13.3.2.-
problema
de
la
La canttdad de agua, en forma de vapor, que puede contener un determ1nado volumen de aire, puede ser variable y el grado de concentración que se alcance con este contenido de vapor, es func1ón de la temperatura del mismo. Es decir, si mantenemos un determinado número de gramos de agua, en forma de vapor y en un volumen constante de aire y hacemos bajar la temperatura, llegaremos a lograr que este aire se encuentre saturado, o lo que es lo m1smo, que el vapor de agua se condense y precipite. En esta situación, hemos alcanzado una concentración del cien por cien y podemos dectr que el aire está saturado Si por el contrano, aumentamos la temperatura, el mtsmo volumen de a1re neces1tará mayor cantidad de gramos de agua para mantener su concentración Luego, como vemos, no se puede
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LA F'ATOLOGIA DE l A'l FABRICAS
desl1gar el concepto de grado de concentrac1on del de temperatura del a1re Por esto, sólo se puede hablar de humedad relat1va sí previamente hemos fijado la temperatura del a1re del cual se trata El coc1ente o relación entre la cantidad de vapor de agua contenida en un volumen de a1re, a una temperatura determinada, y la cantidad de vapor de agua necesana para saturarlo, a la m1sma temperatura, expresado en tanto por c1ento, es lo que definimos como "Humedad relativa (Wr)" E~C:AL "' S:
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vapor de agua contenido en el aire com1enza a condensarse y el aire alcanza su "Punto de rocío" a la temperatura de saturación . El fenómeno puede entenderse con un hecho muy típico. En un coche donde v1a1an varías personas el vapor que producen aumenta la concentración haciendo que el aire al ponerse en contacto con una temperatura fría condense en el cristal delantero Podemos evitarlo de dos formas, bajando la concentración, renovando el aire, al abnr la ventanilla, o calentando la superficie interior de dicho vidrio, al encender la calefacción del vehículo. 7.13.3.3.-Concepto de puente térmico
Abaco sicométrico. Couocieudo la h11medad relati1·a J' la temperatura, obtenemos la temperamra de rocto en la cun•a de lUturacióu.
Volviendo a la consideración anterior, tengamos un volumen constante de aire en el que mantenemos fija la cantidad de vapor de agua, hemos visto que al bajar la temperatura aumentamos su concentración St continuamos bajando la temperatura, llegaremos a su saturac1ón Estamos entonces en una humedad relativa del cien por cien y el vapor de agua comienza a precipitarse en forma de gotas o escarcha acuosa. El
Hemos visto como la superficie o paramento de un elemento constructivo adqwere una temperatura que no coinctde con la que existe en puntos intenores de su masa, ni con la del espac1o del local que conforma; de esta forma, es fácil comprender que un aire no se sature en el centro de un local y si condense o preciptte al tomar contacto con una pared fria. Denominaremos "puente térm1co" a la zona o lugar geométrico de una superficie definida por los puntos en los que la pérdida de calor sitúa su
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
temperatura por debaJO de la de rocío del espacio confinado por esta superficie. La calda de temperatura entre dos puntos relativamente próx1mos del paramento, puede ser bastante acusada en función de que así lo sea la diferencia de res1stenc1a térm1ca entre ambos puntos de un m1smo elemento. no homogéneo, o de que el grado de exposición a la pérdida de calor (frío) de dichos puntos sea muy dispar.
los locales mal ventilados const1tuyen una razón de existencia en el tema de las condensaciones. La condensación tendrá lugar en los puntos cuya temperatura sea 1nferior a la temperatura de rocío del a1re que a aquel pueda llegar. Es dec1r donde 9i5Trcon: "91.= Ti • Ke/hi(Ti-Te)" 'Tr=f(Ti,Wr)" del ábaco sicométrico Los síntomas de condensación son:
Coucepto de pueme térmico. Lugares eu los que e.1 fácil que la temperatura de rocío 111pere a la temperatura del parameuto.
La caída de temperatura en zonas parciales del paramento suele manifestarse según un punto, una linea o franja (ej. existencia de un pilar) y esta temperatura suele ser lo suficientemente baja como para hacer precipitar el aire saturado en su contacto, originando las clásicas manchas de condensación. El fenómeno se agrava con la producción excesiva de vapor en cocinas, duchas. estufas. etc . con la falta de iluminación en los nncones y falta de ventilación en locales Esta últ1ma condiCión es de cap1tal 1mportanc1a y podemos decir que 244
la
humedad
de
- Se trata de una mancha superficial, se da en la superficie del cerramiento y no en su interior - Aparece en los puntos poco ventilados y mal iluminados (esquinas, armanos empotrados. detrás de los cabeceros de las camas, detrás de los cuadros, etc .). - Aparece dando manchas concéntncas de color verde oscuro, y con formac1ón de hongos y olor característico a podndo - Aparece. más fácilmente, en las viviendas o locales que permanecen largos períodos de hempo cerrados Un síntoma que suele parecer raro es la aparición de manchas en techos de plantas 1ntermed1as y próximas a la fachada y, es debido, a que el frío se transmite a partir del canto del forjado, penetra por éste y constituye un fuerte puente térmico que hace que el aire condense en el techo, dando manchas de humedad sin necesidad de que sea causa de infiltración de agua exterior. Las formas en que podemos ev1tar o corregir la humedad de condensac1ón son : a) Corregir o aumentar la res1stenc1& térmica del cerramiento, con el fin de
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impedir o hacer que la transmisión sea menor. b) Tratar de evitar los puentes térmicos, haciendo que el coeficiente de transmisión (KE) sea lo más homogéneo posible, proteg1endo las zonas o puntos que. en función de su situac1ón o material empleado, sean más vulnerables. e) Aumentar el grado de ventilación; esto equivale a establecer perfectas renovac1ones que modifiquen la calidad del a1re saturado. d ) Utilizar calefacción seca o que no libere agua, central o eléctrica. No utilizar nunca calefacc1ón de gas. DETERMINACIÓN GRÁFICA DE LA PRESIÓN DE VAPOR EN CADA CAPA DEL CERRAMIENTO.
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(Wr 100%); la temperatura de esta intersecc1ón será la temperatura de rocío (Tr)
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La resistencia a la difusión del vapor de un elemento multicapa es igual a la suma de las resistencias de cada una de las capas: Rv =E e, r...,
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CASO 1= NO HAY RIESGO DE CONDENS. CASO Z=CONDENSACIÓN SUPERFICIAL CASO 3=CONDENSACIÓN INTERNA
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Conoddav la.1 presiones e11 cada capa tlel cerramiento, e11comramos las temperaturas de rocío e11 el ábaco sicom étrico
Es frecuente que la condensación que nos preocupe sea exclusivamente la superficial, pero también puede condensar el vapor que por difusión en una o varias capas del cerramiento. Ya hemos visto como al conocer la humedad relativa (Wr) y la temperatura interior (T1), podemos encontrar la temperatura de rocío {Tr) por medio del ábaco ps1crométrico, situando el punto por las coordenadas (ti, Wr) y haciendo pasar por él, una honzontal que mtercepte a la curva de saturación
Situando unos e¡es coordenados de forma que representemos los valores de la resistencia a la difusión de vapor (e, r.,) por líneas paralelas verticales y unimos los valores P..., y Pve mediante una recta inclinada, obtendremos Pv 1 y P.a· gráficamente. Estas, nos darán las correspondientes temperaturas de rocío (~1 y~).
Si superponemos la gráfica de la temperatura física con la gráfica de las temperaturas de rocío, podremos encontrar distintas situaciones, y tendremos condensación en cada punto en que su temperatura física se sitúe por deba¡o de la temperatura de rocío {zonas o áreas tramadas). Empieza aquí un proceso iterativo de disminución de valor de la capacidad de aislam1ento térmico pues, al saturarse de
PA TOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
vapor de agua. parte del espesor del cerram1ento disminuye su resistencia ~érm1ca por humedad de saturación.
copilar Stn trotomtento
copilar con trotomtento
7.13.4.- DESECACIÓN DE MUROS DE OBRA DE FÁBRICA.
No pretendemos en el presente estudio entrar en una exces1va teoría sobre el comportamiento del agua en el subsuelo n1 de la forma en que una estructura porosa muestra mayor o menor actividad capilar. No obstante hemos de conocer que la acción capilar puede entenderse
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como una fuerza que contrav1ene a la acc1ón de la gravedad y a la ley de los vasos comunicantes. Así, la altura que puede alcanzar el agua contenida en un capilar es función directa de la viscosidad del liquido y de la tensoact1vidad del capilar e Inversamente proporcional al diámetro del mismo, con total Independencia del peso o acción gravitatoria de la columna de agua, de la presión que por la ley de los vasos comunicantes pudieran e¡ercer los capilare!' vecinos y de la cantidad de agua contenida en la fuente
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Actuallflo sobre los copilare~. media 11tt• imp regnación, podemos i11vertir el me11 i~co.
La tenso act1vidad queda definida por las cualidades del liquido y las de la superficie mojada y se manifiesta por el men1sco o ángulo de contacto que conforman la tangente de la superficie del líquido y la porc1ón de superf1c1e mojada De esta forma s1 se vierte agua sobre una superficie como mármol o terrazo se tendrá que recoger med1ante un paño. en tanto que SI sobre la m1sma superficie se derrama mercurio, este se tendrá que recoger con una pala En el pnmer caso dec1mos que el men~sco es no tensoacllvo o negat1vo (a< 90°) en tanto que en el segundo caso tendremos un memsco tensoactivo o positivo (u> 90°) Con todo, la tensión superficial, que ha de entenderse como el motor que pone en marcha el fenómeno capilar, se define como la cantidad de trabajo que es capaz de desarrollar el conjunto de las fuerzas libres que, tangencialmente, se generan en la superficie de un liquido Fijados estos concepto no será d1fic1l admitir que el agua del subsuelo pueda ascender por la estructura capilar de los muros, cuya edad, hace que esta estructura capilar sea más comunicada y
PATOLOGIA OE LA OBRA DE
r ABRICA
LAPA TOLOGIA DE LAS FABRICAS
de tensoactividad negativa. Los suces1vos c1clos de moJado y secado del muro han desposeído a los morteros de sus sales de cohes16n facilitando la ascens1ón capilar del agua por su estructura porosa. El síntoma de este t1po de humedad. en los muros, se mamfiesta como una franja que oscurece la parte ba¡a de los ed1fic1os que encuentra una altura def1n1da por una linea que marca un mayor detenoro en los revestimientos, dado que el agua ascendente arrastra sales m1gratorias en cabeza que dañan a
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El flujo establecido al pie de/muro requiere un11 superficie de el'llporacióll dificil de modificar.
aireac1ón de los paramentos. Pues todo ello responde a un equilibrio entre la actividad cap1lar en la base del muro y dicha capacidad de evaporar agua en su superficies laterales
los matenales y a las p1nturas Esta altura se ha fi¡ado, en algunos textos de carácter práctico. en torno a los 80 centimetros, lo cual aunque pueda admitirse como altura frecuen te, no es nada riguroso, pues en ocasiones, hemos constatado alturas superiores al doble de la magnitud señalada. La c1tada altura es consecuenc1a de la onentac1ón del muro, de la temperatura amb1ental, de las propiedades caracterist1cas del material del muro. de las variaciones estacionales y, fundamentalmente. de la capacidad de
En edificios exentos, puede observarse claramente como la altura cap1lar se hace mayor y más 1ntensa en las fachadas orientadas al norte. Tamb1én debemos hacer notar que si en un punto de la superficie de evaporac1ón se depositan o adosan obstáculos que impidan la normal aireación. la altura capilar alcanzará mayor altura y recuperará la superficie húmeda necesaria para reponer el equil1bno de flujo. Con todo, no es la franja húmeda y oscurecida el único signo que conforma la s1ntomatología de la humedad ascendente El agua absorbida del suelo puede contener pequeñas concentraciones de sales que, vehiculadas por el agua afloran a los planos de evaporac1ón, donde recnstalizan como tales sales e 1mponen su pres1ón de cristalización , dañando la edificación.
PA TOLOGfA DE LA O BRA DE
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l A PATOLOGIA DE lAS FABRICAS
7.13.4.1.-Formas de humedad ascendente.
combatir
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Las formas que tenemos de luchar contra las humedades de capilaridad son las siguientes : -Creación de barreras estancas con el fin de cortar la penetración de agua por la base del muro. -Favorecer la ventilación y evaporación de la humedad conten1da en el muro, med1ante sifones atmosféncos o galerías perimetrales. -Devolver el agua al suelo por los propios capilares del muro mediante
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Los muros son cortados e itrterceptados por utra lámina sin actividad capilar.
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Esta radical forma de lucha contra la humedad ascendente se anuncia actualmente en Londres, por una Casa Comercial, como "la única forma valida para acabar con la humedad capilar", consiste en la creación de una barrera continua localizada en el pie del muro y trata de interceptar todos los capilares por los cuales asc1ende la humedad. para ello se hace necesario cortar, mediante una secc1ón horizontal, todo el espesor y longitud del muro e introducir un plano o lámina sin actividad capilar. Hoy esta obra se hace por fracciones de muro, es decir, dependiendo del espesor y categoría de la fábrica, abriendo espacios de un metro o metro y med1o de longitud por el ancho del muro y el grueso de un tendel, del que se retira todo el mortero viejo. En este hueco se coloca la lámina o barrera anticapilar que puede estar constituida por láminas metálicas, asfálticas, polietileno, etc. • GALERIAS DE AIREACIÓN LATERAL La creación de galerías perimetrales rodeando a la cnpta del edificio era practica habitual, con este fin, de la
sistemas eléctricos o barreras químicas Impregnadas de material hidrófugo. • BARRERAS ESTANCAS. Se trata del conocido método de Massari y consiste en cortar el edificio a la salida de la cimentación, usando un alambre helicoidal, con un proceso de corte análogo al empleado en las canteras de mármol. Mientras el alambre avanzaba se iba introduciendo el material que constituirá la barrera anticapilar. Massari solía utilizar como material, mezcla de betún en caliente con grav1lla basáltica extendida sobre una malla muy tupida de
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El patio inglé:; es una soluci611 deril·ada de las galerías laterales de las criptas romatlal.
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construcc1ón romana. Estas galerías laterales exteriores no siempre pueden construirse. pero. de poderse ejecutar deben dejar a la pared del muro lo más desnuda pos1ble para rec1b1r, en ella, la máxima evaporación Es fundamental que la galería quede abierta por su parte mas alta. de manera que el vapor de agua pueda salir al exterior y evitar la saturación del a1re confinado La mejor soluc1ón para hacer, a los sem1sótanos, habitables es la propuesta formulada por la casa londinense. El palio 1nglés, ab1erto en todo el plano supenor, logra establecer un doble flujo de evaporación, a la vez que separa el subsuelo del muro. En estas galerías la corriente horizontal del aire es controlada, la velocidad del aire es casi una constante de aireación con relativa Independencia de la velocidad del aire de la calle De esta forma, el grado de cvaporac16n es cont1nuo y es equ1valente al chma ambiental de una calle abngada. • REDUCCIÓN DE LA SECCIÓN CAPILAR ACTIVA. Se trata de vaciar. el p1e del muro. por medio de arqUIIIos alineados La obra para la creac1ón de los pequeños arcos. debe comenzarse por un CUidadoso replanteo y preparar los apoyos de d1chos arcos, de manera que estos puntos de descarga contengan una barrera capilar y será en ella, donde quedarán apoyados los citados arcos. El material para constituir esta barrera puede ser una lámina de plomo, una lámina asfáltica. una loseta bituminosa o, simplemente, un mortero hidrófugo. Más tarde, se pasará a trazar los arcos y labrarlos mediante ladrillos macizos prensados Después de introducir las roscas de ladnllos y b1en retacado el extradós de los arcos, se vacían los tímpanos definidos por el intradós de los arcos y la honzontal de los estribos o
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apoyos de los m1smos. El plano horizontal del hueco. debe quedar sin ningún tratamiento o acabarse con un mortero muy pobre y de arena muy gruesa, pues a éste debe aflorar con facilidad. el agua de descompresión capilar. El agua que llegue al citado plano horizontal del hueco. debe encontrar, en este punto. fác11 ehm1nac1ón Por tanto. debe procurarse al máx1mo. la evaporación y aireac1ón del hueco Este sistema fue ampliamente aplicado por Kock en distintas 1gles1as romanas. con el fin de desecar muros decorados por frescos de gran valor artlstico. Gracias al referido arquitecto y su método, se conservan magníficamente los frescos de Domenichino de la lgles1a de San Luis de los Franceses en Roma. •SIFONES ATMOSFÉRICOS. Los Sifones atmosféricos propuestos por el profesor belga M.A. Knapen cons1sten en la creación de pequeños taladros alineados sobre una horizontal de muro en su parte baja. Los principios en que se basan son
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LA PATOlOGIA DE LAS FABRICAS
la diferencia de pres1ón de vapor entre un a1re saturado y otro de menor contemdo de humedad y la fluenc1a del agua del muro hacia la superficie lateral de los taladros por pres1ón osmótica y descompresión capilar. Estos s1fones constitUidos por tubos de ceram1ca porosa introducidos en el muro hasta unos 30 cm . de profundidad, d1stanc1ados entre ellos no mas de 35 cm (propuesta de Knapen), colocados con una Inclinación en torno a 15° con la honzontal del muro y volcados hac1a su
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s1stema Raem, pensaran que no estamos sino descnb1endo dicha patente En este trabajo en el que hemos pretendido no introduclf ninguna perspectiva comerc1al. no podemos eludlf c1tar este sistema o patente por la eVIdente excltts•vidad del m1smo Como ocurria con los sistema Knapen
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1 01 \ifoue.' atmosférico,, por o~ mo.1i1, atraen el agua e•·aporáudola eu 111 interior. , fctllalmeute tm ~i,tema eléctrico fa•·ort'C(' el O}motico.
salida o paramento de éste, establecen una linea horizontal en el p1e del m1smo, donde se genera un plano de desecación frente a la humedad ascendente En las nuevas propuestas de estos sifones, los principios físicos se complican por la superposición de procesos eléctricos que me¡oran el resultado en la desecación de los muros y. probablemente, deberíamos denominarlos como "s1fones electroosmóticos de desecación". En ellos, aunque el agua aflora por el efecto 250
El agua del muro se acerca al área donde se emplaza el sifón. atraída hacia ese foco por pura descompresión cap1lar por lo que, el mortero de agarre o de colocación que rodea a la pieza ha de disponer de una alta permeabilidad y poros1dad Un mortero flo¡o de cal y arena (1 3) con arena muy limpia de granos gruesos en granulometria discontinua es fundamental en el funcionamiento. Nota Entendemos que quienes conozcan el
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osmótico que proporc1ona la arcilla con la que se fabncan los ladrillos. la desecación se fundamenta en el movimiento 1mpuesto por su componente eléctrico.
Para no caer en arbitrariedades, digamos sólo, como ventaja, que la eficac1a del sistema está ampliamente probado y recordemos que el agua evaporada en el tubo. pasa a formar parte del a1re circundante y que en consecuencia para muros 1ntenores ha de tenerse presente esta c~rcunstanc1a • SISTEMAS ELÉCTRICOS DE DE S E CA CIÓ N . El arquitecto polaco Cobertowitz inyectó para la consolidac1ón de la catedral de Poznan (Posen) soluciones de silicatos alcalinos en el suelo en el que se levanta el monumento y postenormente lo sometió al paso de una comente eléctrica, de esta forma conv1rtió en una roca aquel rela¡ado terreno Con su logro, obtuvo moltvos para denom1nar a su método como "electropetrificación de suelo". El sistema está
PATOt.OGIA DE U• OBRA DE FÁBRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
devolviéndola al suelo por los mismos capilares.
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Unafuerra eléctrica generada por una corriente continua de bajo potencial, de,•ue/ve el agua al wb111elo.
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ahora siendo estudiado para su aplicación en Pisa y Venecia. En 1935 Paul Erns profesor de la Escuela Superior Politécnica de Zurich, demostró mediante realizaciones prácticas que mediante una corriente eléctrica podfa contravenir y superar el fenómeno osmótico y el de la corriente de galvamzación en los muros, creando el de electroósmosis. Denominamos corrientes de galvanización en los muros a la diferencia de potencial que se genera entre el suelo y el muro, causada por la ionización de las sustancias y por el distinto grado de humedad. De esta forma el conjunto queda polarizado de manera que el muro queda definido como zona catódica cargada positivamente y el suelo queda actuando como zona anódica o cargado negativamente. El efecto o experimento de Erns consiste en cerrar el circuito de manera que se genere una fuerza eléctrica capaz de impulsar al agua.
La "electroósmosis activa" consistía en proporcionar un potencial eléctrico mediante una fuente exterior. Los electrodos de igual material quedaban conectados a un generador que podría alimentarse de la red y transformar la corriente alterna en continua, a la vez que hacia bajar su potencial. Hoy, razonablemente, solo se instala para la desecación de muros. La electroósmosis activa es un fenómeno muy utilizado en la industria para la desecación de grano y extracción de lfquidos y es la base del estudio de la sangre. La diferencia de potencial que puede medirse en cualquier muro afectado de humedad ascendente, es del orden de 600 u 800 milivoltios. Esta diferencia de potencial es fácil de superar por un sistema electro galván.co formado por electrodo de distintos potenciales eléctricos (cobre-hierro), (hierro-z1nc), etc., y eliminar la fuente externa de alimentación. Hoy, la instalación puede consistir en un conjunto de electrodos de cobre, colocados en el muro conectado a unas picas de hierro hincadas en el suelo. Los electrodos de cobre son alojados en agujeros practicados en el muro con una profundidad igual a la mitad del espesor de aquel, más cinco centimetros. La distancia a que se separan es función de las propiedades del muro y del grado de humedad, pero es frecuente que los encontremos localizados entre 60 y 85 cm. Dichos electrodos catódicos están unidos entre si, conectados en serie. La serie de electrodos del muro se conectan con el electrodo anódico hincado en el suelo. Este último consistirá en un tubo 251
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
hueco de acero de unos 30 ó 35 mm. de drámetro y 1 m de longrtud La electroforesrs es el movrmrento de una fase sóhda respecto a un liqurdo, baJO la 1nfluencra de un campo eléctrrco. Este térmrno fue propuesto por Mrchaelrs en 1910 Hacra 1969 el sutZo J. Traber rncorporó el evento al sistema Ems, para ello rellenó los aguJeros del muro donde se aloJan los electrodos. con foresita (arcilla de pequeños coloides), sensible al movrmrento rmpuesto por un campo eléctrico Las partículas desprendidas se alojan en otros puntos porosos, colmatando áreas que cuando baja el grado de humedad fraguarán cegando los tubos caprlares, generándose, en última rnstancra, una barrera estanca al pie del muro o en la parte superior de la crmentacrón Tanto la electroósmosrs como la electrofóresis suelen auxiliarse del replastecrdo del muro medrante morteros que incorporan a su masa productos que evrtan la aparrcrón de las eflorescencras que pudreran generarse de la propia desecacrón rnrcral • BARRERAS QUIMICAS. Los sistemas de inyeccrón químrca trenen como función rntroducir en una pequeña rebanada horizontal del pie del muro, productos que incorporados a la estructura capilar del material de construcción, modifiquen el ángulo o menisco de forma que pasemos a la superficie de los capilares. de mojable a no moJable Para ello. ha de bañarse la pared del capilar con productos hrdrófugos. Por tanto, no se trata de hacer una barrera estanca sino una barrera repelente al agua y a sus sales transportadas
En nuestro pais, sólo se ha usado la baja presrón por rnyectarse. normalmente,
252
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9 ._'( Ln inyección de 1111 , ifico/lato e11 /u parte baja de los muros, e.1tablece um1 barrera qulmica que iu virtie11do elme11isco impifle ltt ti.\ CI!IISÍ ÓII cap ilar.
siliconatos (siliconas solubles en agua). En Inglaterra, país donde más se ha experimentado y aplicado el srstema, se alternan la hidrostática y la alta presión, tendiéndose en la actualidad. a esta última, inyectándose (sihcona-solvente), donde la silicona se disuelve en white-spint (sustitutivo del aguarrás) De las sihconas, silanos y srloxanos. que constituyen un amplio catálogo de nuestra droguería, el siliconato-metilo de sodio, es el más experimentado De todas formas, lo más rmportante es lograr la máxima penetrabrlidad y bañar lo más homogéneamente al muro en todo su espesor. Hemos de limitar la concentración de la relación siliconato-agua, de manera que no ha de ser superior al 2,5 ó 4 por ciento. Es mejor inyectar por más tiempo bajas concentraciones, que tratar de lograr mejores resultados con disoluciones más altas Aún podemos aumentar la penetración por :a introduccrón de white sprnt en baJaS proporciones 2,5% (drsolvente-agual. Para favorecer la evaporación del agua
PATOLOGIAOELAOBRAOE FABRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
inyectada podemos incorporar como vehfculo 5% de un alcohol isopropíllco, aunque en nuestras latitudes y haciendo la desecación en verano, no es necesario este último compuesto. Para la inyección, se realizan taladros de 10 mm. a 15 mm. de diámetro, con una profundidad igual a dos tercios el espesor del muro y con una inclinación próxima a los treinta grados respecto a la horizontal. Estos taladros distarán, uno de otro, entre 20 y 30 cm., dependiendo de la porosidad del material y se alinearán horizontalmente en una linea
éstos son macizos y la fábrica labrada a soga, pues asr tendremos agujeros más limpios y definidos, y en contra de lo que podría pensarse, la absorc1ón en los ladrillos suele ser más alta que en las juntas de mortero. Para una previsión de cantidad de liquido de inyección, puede cifrarse en un consumo de unos diez litros por agujero. pero que si absorbe más, mejor que mejor, ya que lo que cuesta es el mecanismo y no el liquido penetrante. +RE PLASTECIDO DE PARAMENTOS DE LOS MUROS TRATADOS. El hecho
de que la humedad ascendente sea patrimonio fundamental del edific1o viejo, nos lleva a preguntarnos cuál es el elemento principal del envejecimiento. Sin duda, son los morteros los que prestan mayor facilidad en mod1ficar sus características quim1cas, cediendo sus sales
y almacenando otras extrai'las
transportadas atmósferas.
desde
los
suelos
y
Por ello, cualquier sistema de desecación de muros ha de tener en cuenta la lnyeccidn de barrera química.
paralela al arranque del mismo y separada del suelo unos 15 cm. Es bueno establecer dos alturas de inyección, la horizontal más baja a 15 cm. del suelo y la segunda a 30 cm. Los taladros se realizarán, en este caso, en verticales alternadas de manera que formen triángulos equiláteros. La distancia de la boca del taladro a la base del depósito del 1iqu1do de inyección será mayor o igual a 60 cm., creándose así una altura de columna de presión hidrostática suficiente. Es conveniente que los taladros se realicen sobre los ladrillos, sobre todo si
Los muros viejos han de ser tratados con morteros de retundir y de revestir de alta permeabilidad al vapor.
PATOLOGIA OE LA OBRA DE FÁBRICA
253
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
renovación de los morteros de revest1m1ento. Eltm1nar los enfoscados hasta dejar la fábrtca desnuda e incluso rehundir las juntas, retirando el mortero de llagas y tendeles hasta una profundidad de un par de centímetros, reporta una lozanía sorprendente, no solo desde el punto de vista de la humedad en general, s1no tamb1én desde la res1stencia mecánica de los muros El requenmiento que debe ex1gírsele a estos morteros, es su alto grado de permeabilidad al vapor de agua Debe evitarse que constituyan barreras la estancas. han de favorecer evaporación no solo de la humedad residual del muro viejo sino también la que introduce el nuevo replastecido o revocado. por lo que, lo más Interesante es utilizar arena de río. limp1a y gruesa. con ausenc1a de finos La permeabilidad al vapor también se puede favorecer por la ad1c1ón de pequeñas cant1dades de estereato de zinc o calcio Los morteros recomendados para estos replastecidos son: Morteros de cemento:1 :5 (cemento, arena gruesa). 1 5:0,002 (cemento, arena gruesa, estereato de zinc). 1.5:0,001 (cemento, arena gruesa, estereato de zinc). Morteros bastardos: 1·1· 6 (cemento, cal, arena gruesa). 7.14.- LA TABIQUERÍA. EXIGENCIAS, TIPOS Y PATOLOGÍA.
Las exigencias a las que debe responder la tab1queria actual, pueden clasificarse de la forma s1guiente: Requerimiento mecánico: En general, la tab1quería entendida hoy COfTlO un conjunto de paredes delgadas de
a)
254
Los flechas excu ovos de los forJados. onstontáneos o dofcrodos. hacen que los toboqucs se vean so~~~&tidos o ufuenos poro los que no han sido calculados
Eu general, los tabiques no e.~tfÍII proyectado para recibir car¡:a.1 estructura/e.~.
partición, que se levantan cuando están bien cuajados los forjados y stn mnguna contribución estructural frente al problema del descenso verttcal de las cargas de la edificación, es fác11 de asumir desde el punto de vtsta proyectual y desde el calculo de estructura; pero aceptarlo así desde el punto de vista de su patología es bastante más difícil. La realidad es que en la mayoría de los casos, en cuanto se deforman los forjados por flexión, la tabiquería se convterte en una cortina de apuntalamiento que transm1te las cargas de un forjado al inmediato inferior. De esta forma no debe sorprendernos que se encuentre más o menos comprimida y, a su vez. cortada por ranuras horizontales para alojar las instalaciones. En cualquier caso, debe dotarse de estabilidad frente a su propio peso, presentar la resistencia mecámca adecuada frente al choque duro equivalente al impacto de un choque del mobilíano, y presentar reststenc1a mecántca al choque blando. equtvalente al empuje de una persona apoyada
PATOlOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
lA PATOLOGIA OE LAS F" BRICAS
b) Capacidad de deformación. Ya, al principio de este trabajo, hemos estud1ado la enorme rigidez que impone la altura en relac1ón con su espesor en el plano mural En el caso de la tabiquería trad1c1onal, de ladrillos colocados a panderetes. su corto espesor convierte esta ng1dez u opos1c1ón a la deformab1l1dad por flexión en su plano, en verdadera fragilidad, siendo este el pnnc1pal motivo de fisurac1ón frente a las deformaciones de la estructura Por ello, si queremos dotarla de cierta capac1dad elást1ca frente a d1chas deformac1ones. tendremos que acompañarla, en su pie y coronación, de bandas o suelas elastoméncas. e) capacidad de aislamiento térmico. Tratando el tema general de la tabiquería como elemento de part1ción de espacios interiores habitados, SI se trata de separar locales de similares exigencias .Je climatización, no se plantea m<:~yor requenmiento En el caso de que el salto térm1co entre un lado y otro del espacio que d1v1de responda a situac1ones especiales. se requenría una pared con tratamiento Singularizado, respecto a su capac1dad de aislar térmicamente. d) capacidad de aislamiento acústico. En cuanto a la acústica y al nivel en que debe tratarse en el presente trabaJO, nos remitiremos a algunas consideraciones pract1cas del problema. Desde el punto de vista de la patología, exponemos algunos valores concretos de los elementos a utilizar, asf como los consejos más inmediatos que estimamos han de serv1r para llegar a una mejor respuesta a esta exigencia Hay que adm1tir que nuestros vecinos europeos, también en esto. nos llevan bien ganado el terreno, pues al igual que sucedió con la normativa relativa a las
La capacidad de aillar actísticamente de 1111estra tabiquería tradicional es muy limitada)' dificil de modificar.
condiciones de atslamiento térmico, España ha nacido tarde al problema de la regulación de las condiciones acústicas que han de satisfacer nuestros edificios, al menos a nivel de preocupación. El aislam1ento de los locales definidos por nuestra tabiquería exige que cada local ha de entenderse como célula asociada al edificio, la cual ha de verse como foco em1sor y a su vez como receptor de ruido. Es necesario conocer el n1vel de ruido del local contiguo y el nivel admisible del local en estudio como elemento receptor. En este conocer, deberfamos estudiar vanables tan sutiles como qué tipo y canlidad de muebles van a ocupar este espac10 e 1ncluso qué personas van a frecuentar el local; pues como es bien sabido cada persona escucha mejor en una frecuencia que en otra y que en su mejor frecuencia audible, interviene, incluso, su propia edad. Hay personas que hablan claro o lo que es lo mismo en una frecuencia más audible. lo cual puede hacer que nos parezca que en la v1v1enda del vecino hay una persona que discute sola. Pasando al campo práctico, tendremos que distinguir entre el ruido aéreo, el
PATOLOGI" OE LA OBRA DE FABRICA
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V. PATOlOGIA DE V.S FABRICAS
rUidO por sólidos y el rUido por rmpactos. Oe¡ando bien claro que la acústica es campo de especialistas y que nosotros no lo somos, en este trabajo nos vamos a ocupar preferentemente del primero, que es el que afecta más directamente a la tabiquería, observando más al segundo como un problema de puentes acústicos de la solería y, al de rmpacto al estudrar los forjados. Los puentes acústicos o fónicos más importantes son los que se producen por los mecanismos de la instalación eléctrica y por la contrnuidad de las solerías bajo los tabiques. En estos momentos en que los costos de la mano de obra son altos, es muy frecuente que el solado de los locales se realice a cinta corrida; es decir antes que la tabiquería y
Los coeficientes de ahsorctón acústica de algunos e/ememos constntctwos de partición
sin rnterrumprrse. En los edrficios en ·~ue el uso requrere un correcto aislamiento acústico, no debe adoptarse la solución que acabamos de describir. Otro punto acústicamente débil de los elementos de partición de doble hoja está en las puertas, o al menos en los bastidores de estas puertas de paso. Respecto a la absorción acústica de los tabiques de doble hoja, hemos de decrr que si la cámara de arre Irene importancia fundamental en el tema del aislamiento térmico, en el caso del aislamiento acústico prerde la mayor parte de ella. Por otro lado, es importante conocer que si se labran capuchinas o paredes de doble hoja con elementos de unión entre ambas, estas uniones se constituyen en grandes puentes acústicos. anulando la poca o ninguna aportación que en este campo pueda hacer la cámara de aire.
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ELEMENTO/ ABSORCION ACUSTICA.
Paredes enfoscadas a ambas caras. dB(A) Tabrque de rasilla 25 Tabique de ladrillo hueco 32 sencillo Tabicón L. hueco doble 38 Citara L. hueco doble 45 Citara L. macizo 47 Muro (1 pie) L.h. doble 46 Muro (1 pre) L. macizo 51 42 Pared de bloque Ytong 37 Tabrques de placas de yeso hojas Tabique de dos de cartón-yeso con entramado y material absorbente 42 Cerramiento (citara, cámara y tabrque): 41 -srn aislamiento absorbente 47 -con arslamiento absorbente Todos los revestim ien tos (enfoscado más enlucido) han recibido un espesor de 15 mm .
256
De todo lo anterior, se deduce que la primera recomendación que ha de hacerse para los tabiques de doble ho¡a (entramados) es que la cámara existente entre ambas debe llenarse totalmente de un material absorbente. Es éste el lugar donde corresponde decir que los materiales ligeros y con muchas celdillas (poliestireno expandido) son malos para este uso. su capacidad de aislamrento es prácticamente nula. En este sentido la fibra de vidrio es considerablemente mejor para este arslamiento. El aislamiento acústico es más eficaz frente al tratamiento de los ruidos de niveles más altos en las altas frecuencias. Los fabricantes pueden garantizar un rncremento determinado en la absorcrón de un tabrque de dos ho¡as por la introducción de un panel del material fabricado por ellos, con la garantía de que ello es irreprochable al
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lA PA TOLOGIA DE LAS FABRICA S
no fijar en qué frecuencia lo están garantizando. Las comprobaciones de estos resultados, así como la validez de las tablas en que se fijen o tabulen los valores de absorción acústica, deben hacerse a partir de ensayos sobre muestras de elementos y no sobre el cálculo teórico o mediante fórmulas, pues no ex1ste un campo de la c1enc1a constructiva tan complejo como la acústica. Por esto, los ensayos o peritaciones han de hacerse a partir del tabique real y en 16 frecuencias distintas a intervalos de tercios de octavas. Es una buena medida a tener en cuenta en la construcción de paredes de doble hoja. desde el punto de v1sta del aislam1ento acústico, el hecho de que se labre una rígida (tomada y enfoscada con mortero de cemento) y otra flexible (tomada y enfoscada con pasta de yeso) incluso de menor espesor, pues actuando mediante la ley de frecuencia aumentamos considerablemente la absorc1ón. d) Resistencia al fuego y a su propagación. Ya hemos expuesto que aunque los tab1ques no son elementos estructurales, es decir, no contribuyen a mantener la estabilidad del edificio, pues no han s1do calculados para ello, la contribución de la tabiquería a mantener al edificio en pie durante un espacio de tiempo vital es de mucha Importancia. Con la adopción de los materiales recomendados por las normas a este fin, frente a la Situación de un siniestro por 1ncend1o no se pretende que el edificio lo soporte n1 que aquél se extinga antes de que éste se colapse; lo que hemos de conseguir es que durante una parte del
tiempo del siniestro, el edifiCIO lo resista en condiciones que permita ser evacuado. Un elemento de partición (tabique) puede estar dividiendo una zona en llamas de otra zona protegida por dicho tabique. El tiempo que este elemento retrase el paso de las llamas de un local a otro del edificio, es de capital importancia en la resistencia al fuego. La capacidad que posea un tabique para actuar como barrera antifuego, depende del material de que está compuesto. La forma en que este factor actúa es, en pnmer lugar, contribuyendo a parar y retrasar la propagación del fuego y en segundo lugar, cuando ya p1erda esta capacidad, ha de no contribuir a incrementar el valor de la intensidad del siniestro porque su carga de fuego sea nula o mínima. La resistencia al fuego de los edificios depende de las medidas de protección con que éstos se diseñen (cantidad de elementos de extinción, lugar de colocación de los mismos, caminos de evacuación, equipos de vigilancia, materiales, cargas de fuego por metro cuadrado, elementos de alarma, etc.); de esta forma, los materiales se califican en función de los minutos que los elementos con ellos construidos o tratados aguantan hasta que se anule la capacidad de evacuación. De igual forma, podemos calificar a los tabiques por el tiempo, en minutos, que pueden resistir la acción del fuego sin arruinarse, asi tendremos: Resistencia Clasificación en minutos
F 30 F 60 F90 F 180
PATOLOG fA OE LA OBRA DE
FABRICA
Tabiques refractarios. Tabiques resistente al fuego. Tabiques muy resistente al fuego. Tabiques altamente resistente al fuego
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lA PATOLOGIA OE lAS FABRICAS
de los encadenados verticales suele ser el del grosor del muro y el grosor de los encadenados horizontales. el del canto del forjado En el caso de muros con borde superior libre. cercas. antepechos. etc.. éstos se coronarán con un encadenado horizontal que debe quedar anclado a los encadenados verticales o elementos pertenecientes a la estructura. En este punto hemos recomendado <1>12 como armadura longitudinal, a pesar de que la NCSE-94 recom1enda <1>10, por razones de garantías de rectitud de la barra en la colocación en obra En la medida de lo posible se ev1tará la apertura de ranuras o regolas horizontales, siendo muy cuidadoso con la ejecución de aquellas que sean mev1tables, en razón de las 1nstalac1ones. disponiéndolas en los muros cuyo espesor se hayan d1mens1onado con prev1s1ón de tales canalizaciones. También es necesano cu1dar la distancia mín1ma entre ellas, evitándose. las que, por una cara u otra, deban cruzarse o disponerse paralelas.
7. 13.- EL MURO FRENTE A LOS PROBLEMAS DE HUMEDAD EN LA EDIFICACIÓN. D1v1d1remos el estudio de este punto en dos grandes apartados Por un lado entenderemos al muro como elemento de cerramiento azotado por el ataque amb1ental extenor, frío, lluvia y viento, y por otro lado como elemento ligado al suelo y a la cimentación , con tendencia a absorber contenidos de humedad por encima de su humedad de equ1hbrio. Así podremos separar el problema de la lucha contra la humedad en la fachada. asociado al de la condensación mterior, del problema de la desecación de los
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--
Los resaltos hori:ontales retienen el u¡:ua que discurre por la fachada J'fat•orecen las injiltmdone\.
muros afectados capilar.
por
la
humedad
Sm pérd1da de ngor trataremos de hacer de este tema una sintes1s suficiente, de lo aquí tratado, remitiendo al estudioso Interesado en cualqu1er aclaración, esclarecimiento y ampliación de cualquier punto. a la obra del mismo autor "Patologla de la Construcción Humedades en la Edificación.", y a los otros textos que figuran en la bibliografía reseñada al final de este trabajo
7.13.1.El cerramiento problemas de infiltraciones.
y
los
Las humedades de Infiltraciones deben su origen, como su nombre indica. a la penetración del agua de lluvia en el 1nterior del edificio a través de rendijas, grietas y huecos ex1stentes en la envolvente del edificio. Dado que a las que penetran por la cub1erta se les ha dado en llamar como "Humedades de la Cubierta" y que aquí nos ocupamos de la
PATOLOGIA OE lA OBRA DE FABRICA
LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
Por otro lado tos matenales pueden clasificarse por su facilidad o resistencia a contribuir al fuego en: Clase A :
Clase 8 1:
Clase 8 2 :
Clase 8 3
MATERIALES INCOMBUSTIBLES: Yeso, piedra, lana de vidrio, acero. vidrio, mortero, hormigón, amianto. Otros MATERIALES DIFtCILMENTE INFLAMABLES: Tablero de cartón-yeso, tablero de viruta. Cerámica. Otros MATERIALES NORMALMENTE INFLAMABLES: Cartón, madera, cartones asfaltados. Otros. MATERIALES INFLAMABLES: Papel, plásticos, pinturas. Otros
A modo de realizaciones prácticas, damos a continuación algunos valores que pueden orientar a fijar los criterios de elección en relación con la tabiquería:
madera, quedando elementos metálicos.
la
pintura
para
No es éste el lugar para establecer recomendacion es de marcas comerciales para su uso y por esto nos hemos limitado a exponer de forma práctica, los conceptos que hemos entendido como fundamentales en relación con este tema y la importancia de una actuación acertada.
7.14.1.-Tipos de paredes de partición. Los elementos de partición pueden calisificarse o dividirse en dos grandes grupos: la obra tradicional o aparejada y la obra Industrializada o de montaje de paneles. Para el ámbito de este trabajo consideraremos como tradicional a la fábrica cerámica, a la de bloques de hormigón e incluso a la translúcida de piezas moldeadas de vidrio. y atendiendo a su espesor las definiremos como:
clasif. Elemento -Tabique de ladnllo cerámico hueco .......... ............................... .F-90 -Tabique de placas de yeso maciza ........................ .... .. ..... ....... F-90 -Tabique de cartón-yeso y entramado de madera .................. F-60 -Tabique de cartón-yeso y F-30 entramado metálico........... . ······ Citara de ladrillo cerámicoF-90 hueco.......................................... Plancha de fibrocemento ..... ......... F-180
• Tabique: levantado con ladrillo hueco senc1llo y colocado a panderete, alcanza 7 cm. de espesor, al ser revestido por ambas caras.
Para finalizar este punto. digamos que existen productos en el mercado en forma de impregnaciones que aumentan la resistencia al fuego de los elementos constructivos. En cualquier caso, este tipo de impregnaciones son efectivas. de forma clara. en los elementos de
• Citara: pared de medio pie, levantada con ladrillo hueco doble colocado a soga. se utiliza para muros transversales, separación de viviendas medianeras o locales que requieran mayor aislamiento acústico al proporcionado por las paredes descritas anteriormente, asi
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•Tabicón : levantado con ladrillo hueco doble, colocado igualmente a panderete, alcanza 9 cm. de espesor al quedar revesttdo pos ambas caras. Sustituye al tabique en aquellas paredes que separan zonas o locales húmedos y que por ello han de alojar conducciones de agua en su interior.
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LA PATOt OGIA DE A$ FABRICAS
como para levantar paredes cuya altura, por su esbeltez. requiera dicho espesor. No es dificil advertir que la tabiquería que hemos definido como tradicional dispone de una gran carga de mano de obra y que por ello tenga que dar paso, definitivamente y en un futuro no lejano, a otras tabiquerías de mayor grado de 1ndustnahzación y calidad, las cuales. comerCializadas adecuadamente. han de encontrar las vias que las hagan competitivas con la obra aparejada. Sin que pueda dec1rse que la tabiqueria 1ndustnahzada sea nada nuevo pues ya hace vanas décadas que las ofrece el mercado. lo c1erto es que aún, en determinadas Circunstancias. s1gue s1endo más económ1ca la tradicional. De esta forma existen en el mercado algunas tabiquenas industrializadas, cuyos tipos y problemas más frecuentes vamos a estudiar a continuación. • Tabique de hormigón. Requiere un espesor mínimo de 9 cm. por proceso de ejecución. y un hormigón muy fluido con mallazo en el centro, resultando un elemento frágil, con retracc1ones importantes y fácilmente fisurable. Los resultados no han s•do demasiado satisfactonos. fundamentalmente por la rigidez en el d1seño de la distribución. • Tabique de morteros o pasta de yeso proyectado. Requiere o un elemento de alma continua y tela metálica o mallazo a ambas caras o encofrados a una cara y, en cualquier caso, el hecho de requenr maquinana de gun1tar, lo hace sólo competitivo en grandes cantidades de superficie a ejecutar ya que. en caso contrarío, la rentabilidad se nos viene abajo como consecuencia de los periodos en que la maqUtnana y sus operarios especializados se encuentran parados
en espera de otras labores, asi como en desplazamientos continuos y limpieza de los útiles. • Tabiques de placas o piezas macizas y homogéneas de escayola o yeso. Estas placas suelen estar machihembradas y sus dimensiones frecuentes en el mercado son 500 x 667 x e mm.; e espesor vanable, que puede tomar los valores: e= 60, 80, 148 y 200 mm La placa se ejecuta en fábrica con un
=
Algunos tipos de tabiquesfrecueute~
acabado total, son fáciles de cortar y, s1 se colocan con limp1eza y correcto aparejo no precisan más que un ligero retoque y el pintado final. Pueden colocarse en seco y coloar con yeso la junta o asentarse con un material de relleno en las juntas. Con el fin de absorber los movimientos estructurales, los encuentros con suelos y techos deben organizarse elásticamente por medio de una banda de lana mineral en su cabeza y con una fibra leñosa asfáltica en su pie. 259
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
Sus 1nconven1entes pueden encontrase en la mamfestac1ón de las juntas de aparejo en la obra acabada y en la acústica El primero. radica en que la diferencia de absorción de humedad entre la placa y sus juntas suele dibujar la unión entre ellas. Para paliar el problema, podemos tratar la superficie, prev1o a su p1ntado, con una disolución de sihcona-agua a fin de crear una
de enchufes han de abn·se con herramientas especiales (taladros y discos) después de e¡ecutada la tabiquería En el caso de tab1ques de doble hoja pueden quedar alojadas en la cámara intermedia. • Tabiques de entramados y placas de cartón-yeso. Mucho le está costando a este Sistema, ya veterano, llegar a encontrar su sitio en el campo de la construcción, al menos en nuestro pais. No obstante, más allá de su uso en la decoración de intenores, es el que esta más cerca de competir con el tabique tradicional. Cuando se coloca este tipo de tabiqueria, el usuario, lo somete a pruebas de arañado o punzonam1ento que no resistirian los yesos colocados en los tab1ques tradicionales, siendo evidente que el yeso preparado en taller está más controlado y debe ofrecer mayor calidad que el yeso 1n situ. Esta tabiquería se constituye por un entramado soporte de canales o suelas y pies derechos, metálicos o de madera, siendo el más frecuente de chapa de acero, sobre los cuales se su¡etan las placas de cartón-yeso. con o sin trillaje, mediante clavos, tornillos o remaches, habiéndose generalizado el tornillo autorroscante de cabeza de broca
Ejecución de 1111 tabique indtutrialhado wbre entramado
pelicula superficial que actúe como barrera de vapor. También puede mejorarse el resultado usando una pintura hidrófuga. Frente al problema acústico, se requiere un panel intermedio especifico lo cual nos lleva a un tabique de doble hoja. Las rozas para las Instalaciones, así como los taladros para alojar las bases
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Injustificadamente se ataca al s1stema de falta de resistencia frente al cuelgue de cuadros. muebles de cocinas y otros elementos, estando probado que, mediante piezas adecuadas de ancla¡e y cuelgue, puede soportar pesos superiores a los 100 kg. Como hemos señalado para las tabiquenas de placas macizas de yeso, ha de cu1darse el aspecto elást1co en los contactos con suelo y techo, a fin de que puedan ser absorbidas las deformaciones 1mpuest.::3s por los elementos estructurales.
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El inconveniente pnncipal fue la manifestación de las juntas entre las placas y de los sellados de las cabezas de los elementos de fijación de la placa a los montantes estructurales. pero el problema ha s1do muy estudiado por las distintas firmas que han comercializado estos tabiques y hay que decir que la calidad y perfección a que se ha llegado, disimulando las uniones, es bastante buena En relación con las instalaCIOnes, es un tema perfectamente resuelto e 1ncluso cómodo y lógico. Para el paso de los tramos honzontales de las instalaciones. los pies derechos están aligerados con taladraduras diseñadas para este fin.
7.1 4.2.PATOLOGÍA TABIQU ES.
DE
LOS
Las formas que pueden mostrar las fisuras en los tabiques dependen fundamentalmente del tipo de solicitación que puedan introducir las acciones o causas externas y de las características del mismo Así, de entre dichas características, es la rigidez del tabique prop1edad principal en su la comportamiento de rotura, dado que las causas se centran en problemas de deformaciones no aceptadas o en dilataciones coartadas Las razones o causas que pueden producir las fisuras en los elementos de partición son fácilmente clasificables, aunque en algunos casos no sea tan fácil Identificar la lesión con la causa, sobre todo las que pueden o suelen encajarse en el campo de la variac1ón dimensional, entumecimiento propio del contenido hídrico de los materiales, disgregaciones de tipo qulmico, o retracciones de origen térmico ambiental. Dado que ya hemos expuesto los inconvenientes o problemas
al describir cada uno de los tipos de la tabíquerla industrializada, aquí nos centraremos en los problemas más generales, tomando como imagen de ellos la tabiquería tradiCional. No entraremos aquí en la consideración de los tabiques móviles, de fuelles, translúcidos, ni mamparas, por entender que su patología singularizada responde principalmente a problemas de calidad de materiales, monta¡e y colocación. Temendo presente todo lo anterior, las formas que pueden tomar las fisuras, asociadas a las razones por las cuales pueden aparecer en los tabiques. son las siguientes: a) Fisuras parabólicas aparecidas en los tabiques como consecuencia de asientos en la cimentación. Si hemos repetido insistentemente que la fabrica es nuestra aliada y que nos avisa de los danos que pueden estar ocurriendo en la estructura u otras partes más ocultas del edificio, la tabiquería, al tratar de seguir las deformaciones de la estructura, se lesiona y nos pone en av1so de dichos problemas que, como ya hemos visto,
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Debidas a un asiento de la cim entación, las fisuras p arabdlicas en tabiques se ma11tiene11 sim étricas a 11110 y otro lado del pilar objeto del descenso.
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
puede tener su origen en la cimentación, en la cubierta, en rotura de las instalaciones o en otras causas ya estudiadas. El descenso de un punto singularizado de la cimentación y consecuentemente de la estructura, causado por un asiento diferencial, impone un cortante por fiexión en el tab1que que puede ocas1onar fisuras en el mismo. de manera que sobre él se pueden dibujar parábolas en la misma forma que ya v1mos para los cerramientos. Si el as1ento se produce bruscamente, el cortante toma priondad y las fisuras se marcan más verticalmente, perdiéndose un tanto el carácter parabólico. El descenso de un pilar ongina fisuras en la tab1queria, de manera que dicho soporte se erige en eje de la citada parábola. Por ello si un tabique rompe por esta causa hemos de inspeccionar el tab1que simétrico respecto a dicho pilar y los tabiques que pueden orientarse hac1a él en todas las direcciones. b) Fisuras parabólicas aparecidas en los tabiques como consecuencia de las fl echas de los forjados. Como hemos visto al estudiar las fisuras en el cerram1ento, este problema, por su frecuencia, es en la actualidad uno de los que más reclama la presencia del patólogo. Nosotros trataremos de estudiarlos con la importancia y rigor que requiere. Es pos1ble que una de las causas de estas lesiones se deba a la disposición de aceros de mejor calidad, resistencia y limite elástico, que permiten garantizar la estabilidad de estructuras cada vez más elásticas. Esto, junto a otras razones de tipo económico nos ha llevado a que cada día los foqados dispongan mayores 262
Fi.1'11ra.1 eu lo,\ tabique.\ por flechas e.vcesi1•a th•lo.\ forja tio.\.
luces y menor rigidez, ocasionando deformaciones cuyas fiechas imponen fiexíones en la tabiqueria que no pueden ser asumidas por ella La solución de la v1ga plana. ya totalmente generalizada por elim1nar tareas de encofrado y, a primera v1sta, ventajas económicas, ¡unto a for¡ados de reducido canto, const1tuye, aparte de ser una soluc1ón poco 1dónea desde el punto de vista de los esfuerzos horizontales, sismo y v1ento, uno de los factores determinante de esta s1ntomatogía. haciendo que las fisuras en los tab1ques. sea un problema tan habitual, como las fisuras de retracción hidráulica en los forjados. Los forjados reticulares, idóneos para luces en torno a los siete u ocho metros, dimensionados para las Citadas luces, con canto igual a L/28 y fiechas admisibles de L/500, equivalente a 1,5 cm., están originando grandes problemas de este tipo. Este valor de flecha, fácilmente superada por la suma de la flecha instantánea más la d1fenda, no hay pared , tabique o cerram1ento, que la soporte s1n fisurarse; a menos que
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aparición de f1suras claramente parabólicas. con ramas muy cercanas a los cuarenta y cinco grados Cuando el tabique se pliega en esquina para crear pasillos o áreas de distribución en el centro de un recuadro de la planta de estructura. las fisuras se hacen aún más verticales, partiendo el tab1que en todo su espesor con mayor abertura de los tramos horizontales del escalonam1ento que puede dtbu¡ar la fisura.
dotemos. a d1cha pared, de mecan1smo d1señado para ello.
algún
Si se qu1eren evitar estas fisuras sobre los tabiques, tendremos que optar por volver a forjados más rígidos, de flechas más controladas, o tendremos que encontrar y colocar tabiquerías más flex1bles. compatibles con las deformaciones que estamos denunc1ando Pasando ya a la descnpc1ón de las lesiones que pueden onginarse por las razones expuestas, cabe hacer las consideraciones Siguientes: - Forjados de igual rigtdez en las distintas plantas Fo(]ados de distintas rigideces en la planta superior que en la inferior. - Planta primera sobre baja diáfana. En el primer caso, forjados con flechas exces1vas pero de valores relativamente iguales y stmtlar situac1ón de carga, con lo que los forjados 1mponen que el tabique se deforme como una v1ga pared, generándose tracciones en el centro de su parte inferior con la
Fisuras en los tabique\ siwados emre forjado5 tle rigideces di.1rinras )' flechas diferemes.
En el segundo caso hay que hacer dos matizaciones, en primer lugar tendremos la situación de forjado superior rígido o con poca flecha por menor carga, frente a una flecha importante en el forjado tnfenor y, por otro lado. el caso contrario y menos frecuente, forjado 1nfenor de mayor rigidez y poca flecha frente al fol')ado supenor con exces1va flecha, quizás por estar afectado de un uso que impone cargas mayores. En el caso citado en primer lugar, el tabique se fisura en la forma que lo hace un muro cuando se produce el descenso de su plano de apoyo, es decir. se dibuja la parábola con amplías ramas 263
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LA PATOLOGIA OE LAS FABRICAS
horizontales producidas por el prop1o descuelgue de la mitad infenor, en tanto que la zona alta queda colgada por adherencia al forjado superior o por encaje entre los pilares. En el caso que el forjado inferior se mantiene sin deformación mientras el forjado superior desarrolla una flecha considerable. descargando sobre el tab1que y produciendo su agotamiento en compresión en la parte supenor y central del m1smo, pueden ong1narse cortas y abundantes fisuras horizontales en su coronac1ón.
Finalmente, las medraneras cerno elementos de part1c1ón que soportan las deformaciones por flechas de la estructura, siguen las formas de roturas que se han tratado en el caso general de los cerramientos. Las lesiones. por flexión de los elementos que separan balcones o terrazas han sido estudiados al tratar el problema de los cerramientos dispuestos sobre voladizos. e) Fisuras, verticales y horizontales, aparecidas en los tabiques derivadas de la acción térmica En adelante, siempre que hagamos mención a la dilatación térmica estaremos refiriéndonos a este efecto y, de forma simultánea, a su opuesto. la retracción térmica. y a su vez. a la variación dimensional causada por ambos fenómenos
Fiwra~ ~obre
jleclra~
tabiques por acumulació11 de \Ohre plallfa baja diáfana.
En el caso de vanas plantas con divisiones idénticas o similares y situadas sobre una planta totalmente diáfana, los tab1ques de las distintas plantas están trabajando, acumulando cargas de las plantas s1tuadas por encima de ellos y descargándolas sobre los de la planta 1nmed1ata infenor, pero al llegar a la pnmera, ésta se encuentra con la planta baja diáfana y, en esta Situación, las fisuras más aparatosas se muestran en esta planta primera.
264
Las deformaciones o variac1ón dimens1onal que pueden sufrir las estructuras por acc1ón de la temperatura pueden introducir roturas en los elementos de partición, los cuales al no poder absorber los movimientos de los elementos resistentes, tienen que fisurarse. Así, el alargamientos de los pórticos const1tuye un efecto propio de los elementos próximos o en contacto con el extenor, cerramiento, cubierta. y la causa se mamfiesta claramente como de origen térmico. Hemos v1sto al estud1ar estos problemas en el cerramiento, como la capa de compres1ón de la cubierta, puede soportar un amplio salto térmico y sufrir los consecuentes fenómenos de alargamiento y acortamiento. El alargamiento ocasiona un arrastre en los elementos de los pórticos superiores de la estructura que puede hacer que los pilares se separen de los tab1ques mostrando una fisura vertical en el encuentro de dichos elementos. Del
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mtsmo modo y baJO el mismo efecto, la coronactón del tabique se ve sometido a esfuerzo rasante en su encuentro con el forJado y como consecuencia del alargam1ento de éste, puede originarse una fisura honzontal, a veces con desgarros, dibujando el cttado encuentro.
1
Hemos considerado este punto, pilares y foqados de la última planta, por entenderlo como suficientemente singular y porque este es un lugar en el que es frecuente que la estructura tenga que desarrollar su alargamiento cuando la tabiqueria aún no ha perdido parte de la baja temperatura de la noche anterior dejando, una vez más, constancia de 1~ importancia de los distintos momentos, en que se dan los alargamientos y acortamtentos en uno u otro elemento. No obstante, es obv1o que la tabiquería term1na tentando sus propios cambios térm1cos y la estructura los suyos. que son distintos y productdos a momentos diferentes y que por ambas razones se introducen mov1m1entos que no son nada compatibles Incluso en un tabique que tenga una dimens1ón considerable, seis o s1ete metros de largo, sometido a saltos térm1cos considerables, últ1mas plantas de un ed1fic1o con pobre aislamiento térmico en la cubierta, podemos esperar que, además de las fisuras de encuentro con p1lares y forjados, pueda aparecer alguna fisura vertical en su parte central. Es probable que estas fisuras verticales aparezcan sobre una puerta de paso, romptendo su cap1alzado o limpano y en prolongación de uno de los costados de dicha puerta Hac1endo caso de las recomendaciones que hemos dado para el patólogo en el Capitulo Pnmero, nos atreveríamos, en este caso, a asegurar que la mayoría de las fisuras vert1cales que padecen los tab1ques. responden a causas térmicas.
Fisura~
\Obre rabique,· debidas a la accióu rérmica.
d) Lesiones producidas por golpes sobre la tabiquería Los golpes de las hojas de las puertas de paso introducen en los tab1ques fisuras por causa directa, caso de puertas asociadas con gran uso, donde el golpe continuo sobre el batiente crea un punto débil y singular. además, por esta razón es fácil, que las fisuras de dilatación térmica que hemos comentado en puntos anteriores, se inicien en este lugar. Las entregas de los elementos salientes de los bastidores en la fábrica crean los puntos más débiles del tabique. haciendo que cualquier fisura, aun respondiendo a causas muy variadas, tengan su inic1o en estos puntos. Por la acc1ón de los golpes pueden aparecer fisuras que arrancando de estos puntos se manifiesten horizontalmente o como pequeños cuernecillos arrancando desde las esquinas supenores y garras del bastidor.
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lA P"TOLOGIA DE LAS FABRIC"S
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) Fi\uras en la rabiquerla oc-a.1ionado~ por golpe' tll' fa, p uertas.
pórtico/forjado tramos a1slados tramos continuos extremos tramos continuos interiores
canto h =U20 h=U25 h = U28
• Debe evitarse la construcción de tabiques de excesiva longitud , entendiendo por este concepto todo aquél que su longitud sea superior al doble de su altura. Cuando no sea posible evitarlo. debe diseñarse una ¡unta de dilatación, que en el revest1m1ento puede quedar solucionado por un dibu¡o rehundido como se hace en los EJEMPLO DE JUNTA ELASTICA EN TABIOUES 'h
7.14.3.- Algunos consejos a fin de evitar fisuras en los tabiques Frente a las deformaciones de los for¡ados se han de tener presente las s1gu1entes reglas generales • Flechas máximas admisibles: serán func1ón del tipo de tab1que y del mortero empleado. Deben tenerse muy presente las siguientes limitaciones: Flecha Elemento Tab1queria ejecutada con f susoo mortero de yeso. Tab1queria ejecutada con f o;;U750 mortero de cal Tab1querla ejecutada con r sU1000 mortero de cemento No obstante. además de estos valores de limitación de flechas relat1vas, debería tomarse como valor lim1te absoluto de la flecha igual a un centímetro. • Valores de espesores de forjados por deba¡o de los cuales se requ1eren que se tomen medidas especiales a fin de que su flexibilidad no les1one a la tabiquería:
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Encuenrros flexibles de la tabiquería con el fue/o y con el rec-Ito
estucados, y en la generatriz más profunda de la canal se alojará el pelo o microfisura. ya que es allí donde se ha producido el punto más déb1l del paramento. • Cuando tengan que levantarse tabiques de grandes superficies, superiores a 24 m2 , en situación normal de forjados flexibles debe preverse una umón flexible entre el pie del tab1que y el soporte de apoyo o for¡ado infenor. Estas juntas pueden ser de madera blanda, neopreno. pohestireno expandido de buena densidad, fieltro o cartón. De 1gual
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LA PATOLOGIA DE l AS ~ABRICAS
manera es conveniente que las últimas hiladas estén tomadas y retacadas con morteros muy elásticos e Incluso dejando una holgura que se cerrara con pasta de yeso Antes de procederse a la ejecución de los tab1ques. ha de esperarse un 1ntervalo de tiempo, lo más dilatado posible a fin de que pueda darse la mayor parte de la deformación de los forjados 7.15.- PATOLOGÍA DE LOS REVESTIMIENTOS
mortero bastardo y mortero de cal. toma el nombre de enfoscado -Guarneci do: Cuando la acción de guarnecer o consoltdar una fábnca de ladnllo o bloque se realiza medtante pasta de yeso (YG), en este caso particular y exclustvo, esta matenalización toma el nombre de guarnecido. -Enlucido de cemento o de yeso: Es la capa de material de grano más fmo que el enfoscado o el guarnecido y que, tendida sobre ellos, constituye la capa final del revesttmiento. El enluctdo con pasta de yeso fino (YF), de escayola o pasta de cal cnbada, puede realizarse sobre un enfoscado de cemento de la misma forma que se hará i
Aunque seria 1mposible tratar de abarcar todo el aban1co de matenales que existen y arnban cada día al mercado en relación con este tema, estudiaremos entre otros: los problemas de los revestimientos conhnuos, guarnecidos y revocos, la eflorescencia en la fábrica vista, el desprendimiento de azulejos y rotura de aplacados. así como el abombamiento en los revestimientos continuos sintéticos y la fisuración de los estucados, etc. Con frecuencia, se observa en la lectura de las memonas y otros documentos del proyecto, falta de prec1sión en la term1nologia usada en relac1ón con el capítulo de revestimientos; por ello, matizaremos algunas puntualizac1ones a este respecto Así: -Guarnecer: Se entiende por guarnecer la
acción de consolidar o dar rigidez a una fabrica. que desnuda es capaz de pandear al menor empuje y que, después de esta acción, adquiere la estabtl!dad de un plano firme y además prepara su superficte como soporte de un posterior refinamtento o acabado. -Enfoscar · Cuando la acción de guarnecer o consolidar una fábrica de ladrillo o bloque se realiza mediante mortero de cemento.
Operaciones sobre el revestimiem o. Maestreado. sobre el guarnecido de yeso; pero un enluctdo de cemento no debe realizarse sobre un guarnecido de yeso -Revoque o Revoco: Cuando las capas que constituian el revestimiento · eran tres, se denominaba "revocado" a la capa final de acabado. En lo sucesivo y dado que no es frecuente que se ejecuten revesttmtentos de tres capas. definiremos como "revoco" a la forma de acabado o al aspecto final que presenta el paramento De esta forma podremos decir "revoco a la llfolesa. revoco rústico, revoco liso, revoque tmitación sillería, o arañado, rE!voco revoco rascado esgrafiado, etc.
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
7.15.1.-Tipos de revestim ientos algunas recomendaciones de uso.
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Operaciones de acabado :.obre lo,\ re•·eHimiemos. Fratasado y brUiiido.
Tendido: Se define así al revest1m1ento de yeso de una sola capa. que trata de sat1sfacer las funciones del guarnecido y del enlucido Simultáneamente. Se realiza así, de forma general, el revestimiento horizontal de techos, aunque es cada vez mayor la frecuencia con que se está utilizando en paramentos verticales mtenores Fratasado: Acc1ón encaminada a obtener una superficie completamente lisa y uniforme de la capa maestreada del enluc1do de cemento Para esta operac1ón se utiliza el fratas Bruñido: Es una operac16n que se real1za con posterioridad al fratasado y por tanto sobre una superficie ya alisada y que mediante una muñequilla o trapo húmedo frotado sobre la superficie, formando círculos, trata de tapar los poros y hacer la superficie más Impermeable.
Otros muchos vocablos del argot propio de nuestra obra de albal"lil irán apareciendo, en la medtda que esto suceda trataremos de tr dejándolos claramente definidos.
268
y
Las funciones que se demandan de los revestimientos que resguardan y/o adornan los paramentos verticales y horizontales, exteriores e tntenores. pueden ser de carácter mecánico, resistencia al tmpacto y al arañado; de carácter físico, impermeabilidad al agua de lluv1a y permeabilidad al vapor; de carácter estético, planeidad. aristado y resistente a la suciedad y fácil limpieza Debe, además, proporcionar la protecctón del soporte, contribuir a la resistencta térmica y acústica del cerramiento. y a la reststencia a la propagación del fuego, así como dtsponer de un buen comportamtento respecto a la durabilidad. Los dtsttntos tipos de revestimientos pueden clasificarse de la forma sigUiente. -Enfoscados: mortero de cemento: mortero de cal, morteros mtxtos y morteros preparados. Estos pueden ser colocados manualmente o proyectado; con ejecución, maestreada, semimaestreada o a buenavista. y acabado en base a fratasado liso. lavado y bruñido, rugoso: rayado o zahorrado, esgrafiado imttando ladrillos, grutescos , sillares; a la catalana; rústico; ptcado: martellina o rasqueta. El acabado pétreo de textura granular, es función del árido empleado, suele disponer una capa de espesor :;:: 4mm y puede ser colocado manualmente o proyectado, sobre el enfoscado previo. El acabado "a la tirolesa" de textura granular, en 3 capas o más, dispon1endo la primera un espesor mayor o igual a 3 mm., puede igualmente colocarse con paleta o medtante proyectado.
i>ATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
LA PATOlOGIA DE LAS FABRICAS
-Guarnecidos : pasta de yeso grueso o yeso proyectado. -Tendidos: pasta de yeso medio. -Enlucidos. pasta de yeso fino, pasta de cal -Estucos: -A la cal (pasta de cal más marmolina o polvo de mármol); -De yeso y cal aérea; -De yeso, -Monocapa comercializado. (sujeto a patente, debe requerirse d.i.t). El estuco en interiores puede tener acabado mate o brillante, se tiende sobre guarnec1do previo, recibiendo una aplicación de aguarrás con muñequilla, hasta evaporación del aguarrás. En exteriores se tiende sobre enfoscado de fondo de agarre La capa de estuco propiamente dicha, toma un espesor total de unos 6 mm .. y puede ser tratada en frío o l'!l fuego, planchado en caliente sobre el paramento, hasta consegw el pulimento de la superficie. Puede terminarse en mate, brillante o esgrafiado en colores diversos, liso o veteado, imitando otros materiales más nobles.
-Lesiones debidas a una ejecución descuidada. -Lesiones debidas a agentes climatológicos y ejecución en épocas poco propicias. -Lesiones debidas a causas intrínsecas al tipo de revestimiento. 7.15.2.1.- Lesiones debidas condiciones del soporte.
a
las
Son éstas las causas principales de los problemas que pueden presentarse en los revestimientos continuos de mortero La fábrica que va a serv1r de soporte de los revestimientos debe presentar las condiciones siguientes: -Limpieza total de la superficie. El polvo depositado en la fábrica hace que
7.15.2.-Causas de las lesiones en los revestimientos continuos Sin pretender agotar este tema, pues la linea pnnc1pal de nuestro trabajo es la patologia de las fábricas, los problemas que con mayor frecuencia hemos en los revestimientos observado responden a dist1ntas causas, las cuales pueden quedar ordenadas en la forma siguiente: -Les1ones debidas a las condiciones del soporte. -Lesiones debidas a los morteros empleados
Preparacid11 del soportt'
el mortero de revestimiento quede suelto en buena proporc1ón. El soporte debe barrerse con escobilla y, postenormente, regarse abundantemente. No debe aplicarse el mortero de revestimiento hasta que, por el color de los ladrillos, se observe que el humedecido empieza a secar. Cuando una fábrica ha estado mucho tiempo desnuda y expuesta a ambiente contaminado debe limpiarse
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LA PATOLOGIA OE LAS fABRICAS
ampliamente, e rncluso analrzarse su grado de acrdez -Rugosidad apropiada Las fábncas que se han ejecutado perfectamente aplomadas en sus prezas y cuyo mortero de juntas se ha enrasado totalmente. puede presentar un plano excesivamente liso hacrendo que el plano de reveshmiento tenga poca adherencia, favoreciendo el descuelgue del mismo. Las fábricas en las que el mortero de sus juntas ha rebosado ampliamente y no se ha retirado el material sobrante, puede hacer que el revestimiento quede debilitado en estos puntos, favoreciendo
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Nunca debe apoyarse un mortero fuerte en uno floJO Es decir, por problema de retracción y elashcrdad. el enfoscado ha de ser de un mortero más fuerte que el enlucido. Se entiende por más fuerte o que tire mas, que sea más graso o más rico en cemento y que impone mayores retracciones. Si el enlucido se va a realizar al poco tiempo de haberse enfoscado la fábrica deberá comprobarse su grado de humedad, comparándose con el grado que dispongan otras paredes que se tengan como secas. Si el enfoscado va a quedar sin enlucir durante algún tiempo, ha de quedar arañado o arañarse antes de aplicar el enlucido, pues el entorno atmosfénco se encarga
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Preparación del gua mecido, primera capa del re1·eHimiento.
la fisuracrón El mortero que rebosa por las Juntas debe retirarse e incluso hacerse un rehundrdo con una herramrenta de madera, con lo cual el enfoscado queda trabado al soporte. -Grado de humedad apropiado. El soporte excesivamente seco retira el agua que necesita del enfoscado para su correcto fraguado. El soporte excesrvamente mojado hace que con el agua del mortero se cree una película de agua que anula o disminuye la adherencra Las condrcrones que deben presentar los enfoscados para recrbrr las capas
270
postenores de enlucidos deben cumplir las mismas condicrones que se han expuesto para las fábncas y, además, han de tenerse presente las normas siguientes.
de taponar poros y hacer más lisa la superficre En cualqurer caso, al aplicar el enlucido, debe limprarse y regarse ampliamente. 7.15.2.2.- lesiones debidas morteros empleados.
a
los
Son muchas las situacrones patológrcas en relación con los revestimrentos que tienen su causa en la calidad de los materiales o en el uso del mortero inadecuado Como ya hemos expuesto en párrafos anteriores, los morteros han de ser más flojos según se acercan al exterior, digamos que un enfoscado de cemento puede recibir a un enlucido de yeso, pero no al contrario. El uso de un mortero inapropiado puede dar lugar a fisuraciones e rncluso al descuelgue del revestimiento.
PATOLOGIA DE LA OBRA OE FABRICA
lA PATOLOGIA DE lAS FABRICAS
Los morteros magros, con bastante arena. se agrietan menos Los mejores morteros para revest1r son los que llevan en su compos1c1ón cal grasa (2 :1:7, cal cemento:arena). La cal dulcifica, en tanto que el cemento proporciona res1stenc1a, dureza, mayor velocidad de fraguado y mayores retracc1ones. La plasticidad y la cons1stenc1a del mortero son fundamentales. Un mortero muy seco es dificil de poner y no tiene adherencia Un mortero muy fluido rebota y se descuelga. La cons1stencia del mortero debe producir un asiento en cono de Abrams de 16 a 18 cm. Las arenas finas hacen que los morteros requ1eran más cemento y sean más propensos a los problemas de afogarado (retracción), propios de los elementos de amplia superficre expuesta Lns arenas que contengan arcillas deben rechazarse en el uso de estos morteros, ya que introducen un factor que empobrece la adherencia, favorece la retracción y descontrola el contenido de humedad. Las arenas que contengan sales, dan lugar a la aparición de manchas por eflorescencias. Las cales empleadas en los morteros han de cuidarse, de forma que no se produzcan nódulos de cal o caliches, que puedan ocas1onar desconchones o levantamientos localizados.
7.15.2.3.- Lesiones ejecución
debidas
a
la
A este apartado responden muchos de los problemas que con frecuenc1a hemos observado en los revestimientos continuos. Estos defectos pueden presentar la sintomatología que
Ejecución inadecuada de los revestimientos.
reseñamos y responder a las causas siguientes: -Desprendimiento del revestimiento causado por pérdida de adherenci~ entre revestrmientos y soporte, por exceso de grueso de la capa del revestrmiento, por exceso de agua en los morteros, por falta de calidad del material del revestimrento y por falta de control de la calidad de materiales . -fisuración, pequeña y abundante, con cuarteo por retracción de los morteros. Este problema se hace más notorio en los morteros en base al cemento, y en las fachadas más soleadas y calurosas. Para evitar o minorar este problema, estas fachadas se han de ejecutar en la segunda mitad de la jornada de la tarde . -Fisuración de longitud considerable. Debida a variaciones dimensionales coaccionadas, del reves timiento. En general, han de establecerse juntas de retracción a distancias adecuadas, función del ambiente exterior o interior y del tipo de revestimrento. El riesgo de este deterioro se reduce observando las
PATOWGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
271
LA PATOlOGIA DE LAS FABRICAS
siguientes normas de buena construcción : -Disponer junta de dilatación def revestimiento. -Respetar en el revestimiento fas juntas que existan en el edificio. -Juntas de construcción: juntas que separan el revestimiento de otros elementos constructivos o bien juntas que por construcción se hacen entre partes del propio revestimiento, o entre revestimientos distintos. En la e¡ecuc1ón de estas operaciones, partidas o unidades
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Afogarado y retracción ltidráu/icn en los enfoscados.
centfmetro y medio y el conjunto de ellas debe mantenerse en un espesor comprendido entre 2 y 2,5 cm. -Dimensión de los paños: los revestimientos continuos de morteros han de tener sus juntas de dilataciónretracción de forma que su fisuración no
se produzca. Para ello, se situarán a una
Los revestimientos de espesores excesivos tienden u descolgarse del soporte.
func1onales de obras, además de las exigenc1as que hasta aquí hemos venido expomendo de limpieza, humedecido del soporte, asr como de los tipos de morteros que han de ocupar cada capa, hemos de señalar, a modo de conclusión, algunas recomendaciones finales relativas a: -Espesores. Los revestimientos con espesores excesivos suelen descolgarse de sus soportes. Las distintas capas han de ir perdiendo grosor según se hacen más exteriores. Ningunas de las capas deben ser de espesor superior a un 272
distancia que no superará 3,50 m. en vertical y 5,00 m. en horizontal. Estas juntas pueden hacerse coincidir con elementos que faciliten su aspecto estético, como forjados, pilares, etc. En cualquier caso, siempre se hará una junta donde exista junta de dilatación de la propia fábrica o soporte.
7.15.2.4.- Lesiones ocasionadas por acciones climatológicas Por la razón aqui enunciada. el fenómeno más común es el afogarado o retracción brutal y localizada. Consiste en un cuarteado, de fisuras entrelazadas a modo de piel de cocodnlo debidas a la pérd1da brusca del agua del mortero por la acc1ón del calor y de la ventilación excesiva. Otro problema es el lavado y aflojado de los morteros por sobrevenir las lluvias
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
cuando el mortero es joven para soportarlas. La helada puede ser otro de los enemigos que han de soportar los morteros de corta edad. Por ello. en las épocas frias, han de tomarse los cuidados necesarios para evitar la helada. Incluso. si es necesario. se dejarán de ejecutar estos trabajos.
7.15.3.- Lesiones propias de los revestimientos continuos de resinas Estos tipos de revestimientos son lo suficientemente recientes en el mercado como para establecer una patología clara, pero dada la gran cantidad con que están apareciendo en el mercado y la frecuenc1a con que nos encontramos con ellos en estos momentos, diremos al menos que los problemas que. en algunos casos, están ocasionando, se deben fundamentalmente a dos causas pnnc1pales, la suc1edad y el abombamiento Dado su aspecto poroso, ya que la resina al ser de costo elevado. reqUiere un material de carga que le haga compet1hvo en el mercado y por otro lado, su belleza se fundamenta en el color y el tono homogéneo, aunque granular. hace que el polvo y la polución encuentren un medio fácil donde depos1tarse, apareciendo manchas en func1ón de la humedad local, de forma focalizada, perdiendo toda la belleza. De igual forma, al tratarse de un plástico y por tanto de un medio fácil de vanar de d1mens1ones por acc1ón de la temperatura, es muy elást1co, es decir. produce grandes dilataciones y sus alargamientos se traducen en tensiones tangenc1ales en su umón con el soporte que ocasionan su despegue y abombamiento. Por ello, requieren gran cantidad de juntas de dilatación, cosa
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Los re1•esrimiemos conrin11o.r req11ieren jllflfas de dilaraci6tr
que se está despreciando y que acarrea los referidos problemas.
7.15.4.- Ultimos revestimientos
consejos
sobre
Además de lo expuesto en el punto anterior y en el 2.4. en cuanto a morteros a utilizar en cada caso, pasamos a repetir y fijar algunos consejos que estimamos importantes. Antes de aplicar una capa de revestimiento, ha de esperarse a que la capa sobre la cual se apoya, además de encontrarse perfectamente seca, se hayan producido las retracc1ones prop1as de la misma. La ejecución de los revestimientos requiere temperaturas suaves y necesitan mantener su humedad duranie largo tiempo; por ello han de evitarse las temperaturas altas y los vientos secos. En caso contrano debe humedecerse salpicando, en los primeros días. y regando sin presión (por gravedad) cuando la dureza lo permita. No se ejecutará ninguna capa de un revestimiento sin estar la anterior limpia y humedecida. En todos los casos las
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
condicrones del soporte· son fundamentales para obtener resultados satisfactorios. La arena empleada en cada mortero de revesttmrento será la más gruesa que podamos emplear en función del requenmrento estético de la capa.
7.16.- DESPRENDIMIENTO DE LOS AZULEJOS Y CAlDA DE LOS APLACADOS. Hemos repetrdo suficientemente que en patología casi nunca la causa que ocasiona la lesión se manifiesta de una forma clara y que ella no es única, sino que el daño responde a una situación de agotamrento frente a un sumatorio de tensiones debidas a una superposición de causas y que lo importante es encontrar y anular la razón que estrmamos como generadora o principal. En el caso que ahora estudiamos nos reafirmamos en ello y, en este sentido. podemos decrr que nos enfrentamos a un problema compleJo y con muchos vectores, no sólo sumables, en cuanto a efectos, srno que en muchas ocasiones serán divergentes y desconcertantes. Son muchas y muy complicadas las razones a las cuales puede deberse el desprendimiento de los azulejos de los paramentos verticales y otro tanto ocurre con la rotura y caída de los aplacados, que en muchos casos se debe a fallos del sistema de anclaje y a la calidad o categorla del soporte. Trataremos de exponer aqul los distintos motivos. ponderando la rmportancia de sus argumentos. con objeto de avanzar en el problema, consciente de que rnvestigar en esta dirección nos mostrará un tema nada cerrado y con muchas cosas por decir.
274
Despren dimiento tle lo~ a;;ulejos. Las torta~ de morteros quedan adheridas al .\Oporte.
7.16.1.- Tensión de adherencia Es posible que nos acerquemos a este concepto. con la imagen que de él tenemos en el campo del hormigón armado, donde la adherencra es más fácil de fijar a partrr de la resistencia característica, de los recubrimrentos, del diámetro de la barra y de que las barras sean lisas o corrugadas. En nuestro caso ni siqurera las variables rndependrentes pueden enumerarse definrtrvamente. se plantea unir dos matenales que, en cada caso, constrtuyen situaciones nuevas y particulares. Se trata de una cerámica de porosidad nueva. un alisado de superficie que por perfecta es inadecuada y particular, que dispone una capacidad de absorción distinta y cuyo grado de entumecimiento y humedad de equilibrio se obtíene a no se sabe cuanto tiempo de estar sumergida en agua, etc., etc. Por otro lado, el mortero en cada amasada es distrnto en proporciones y contenido de agua. Es importante distinguir entre cohesión y adherencia. Con un gran cuidado en la elaboración de los morteros podríamos establecer la relacrón entre las fuerzas
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LA PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
de cohesión del mismo y su res1stenc1a a la compresión, de la misma forma que hacemos al establecer la res1stencta a la tracc1on de un hormtgón en función de su res1stenc1a a la compres1ón. La cohesión, como fuerza intrínseca, interesa de forma exclus1va al mortero y no es correcto dec1r, como se ha expuesto en algunos textos, que la cohesión supera a la adherencia en unos dos terc1os de su valor. La adherencia, se refiere a la unión por fraguado del mortero en la superficie del material, pétreo, cerámico etc , al que se une Por ello es función no sólo del hpo de mortero s1no de la calidad de la superficie de la p1edra o de la cerámica, del poder de absorber o perder agua e Incorporarla o ret1rarla del mortero y de la poros1dad, entre otras variables Lo que si se conoce, emplricamente, de la adherencia entre el mortero y la cerám1ca, son los comportamientos SIQUtentes: - Los ladnllos demasiado coc1dos se adhieren mal a los morteros. - Las eflorescencias en los ladrillos, a causa de la cristalización de los sulfatos alcalinos contenidos en las arcillas, 1mp1den la adherencia entre los ladrillos y los morteros - Los ladrillos vitrificados se adhieren mal a los morteros. - El agua del mar empleada en la fabricación de los morteros retrasa la adherencia. - El mortero de cal debe utilizarse de forma inmediata. S1 se deJa expuesto al aire pierde adherencia por defecto de fraguado, pues estos morteros en presencia del aire pueden carbonatarse antes de tiempo. Los morteros tienen muy mala adherenc1a a las ptedras cuarciferas. Las arctllas con entumecimiento considerable arruinan la adherencia por cízallamtento
Le1'alltamie11to de los azulejos e11 faclrada. Puede observarse la 1e11SÍÓ11 desarrollada.
Las consideraciones anteriores no son todas las que hemos de tener en cuenta y daremos algunas más al tratar los problemas de la dilatación térmica, de la retracción del soporte y de los morteros, de la humedad de la cerámica y de otras razones que tambtén actúan aunque con efectos de menor importancia. No obstante, cuesta mucho pensar que los azulejos se desprendan por falta de adherencia, es decir, por tracción simple. Un mortero muy experimentado para tomar azulejos puede ser: 60% arena fina. 25% de cal grasa y 15% de cemento portland, capaz de ofrecer, frente a una cerámica media, al menos una tensión de adherencia , de 6 kg/cm 2, la cual, con una superficie de contacto (torta de mortero) de 10 x 10 cm 2 , puede responder a una tracción pura (un tirón) de 600 kg. Un mortero cola puede proporcionarnos una tensión de adherencia de 30 kg/cm2 , que equivale a una tracción simple de 3.000 kg. sobre el mismo azulejo. Un pegamento de azulejo puede darnos una adherencia del orden de los 100 kg/cm 2• El peso de un azulejo del tipo citado puede pesar algo menos de 200 gramos.
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1.A PATOLOGIA DE LAS FABRICAS
Todo lo anterior nos lleva a concluir que si la unión entre mortero y cerámica no se viese sometida a esfuerzos rasantes, por un problema de incompalibrlldad en la variación drmensional entre el soporte y los azule¡os (léase, entre la torta y el soporte o entre la torta y el azulejo) bajo la acción térmica, no tendrfamos que desprendimientos. lamentar tantos Igualmente, si los azulejos no se viesen coartados en dicha dilatación no se levantarían formando crestas o lomos de asno, estableciendo una tracción rnfinita que puede llevarlos a la rotura por flexión.
agua que tiene que ehmrnar aflore a la superficie del material. Esta necesidad de expulsar el agua v1ene a rmpedir que el mortero pueda entrar en los poros de la pieza cerámica, e rncluso puede rncorporar agua al mortero en esta superficie de unión. creando una película acuosa que, de forma clara. mermará la eficacia de la un1ón o tensión de
7.16.2.- Humedecido de la cerámica. Esta es una de las causas que podíamos haber incluido en el punto anterior, donde hemos expuesto las razones que pueden influir en la tensión de adherencia, pero la hemos sacado de allf para tratarla en un apartado propio por lo notorio de su importancia. De todos es bren sabido el hecho de que si no humedecemos la cerámica y especialmente los ladrillos por su gran porosidad y poder de absorción, se produce una retirada importante del agua de los morteros que hace que esta interface de contacto mortero-cerámica se vea perturbada por una importante caída de la adherencia. Esto que comentamos es evidentemente cierto, pero no es menos cierto que tambrén por exceso de humedad puede salir perjudicada, dañada o disminuida dicha tensión de adherencia e incluso anulada. Sr la cerámrca que hemos humedecido la hemos colocado sobre el mortero en un estado de saturación o sobresaturación, es decir, con agua excesiva, este material arcilloso tiende a encontrar su humedad de equilibrio haciendo que el
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El11so de rel'eltimieutos pétreo~ o cerámico en exteriore~. requiere conocer adec11adame111e los Jacto re!. climatológicos.
Este aspecto ha de cuidarse no sólo desde el punto de vista del azulejo srno desde, el aún más importante, el de la unión del ladrillo con la torta o pellada de mortero Tendremos, pues, que cuidar el grado de humedad en que ha de encontrarse la cerám1ca en el momento de su puesta en obra Podemos decir que un ladrillo puede encontrar su saturación cuando retiene del 30 al 32% de su peso en agua y que puede encontrar su humedad de equilibno en tomo al 5 ó 6% en peso, en funcrón de su estructura rnterna. Incluso podríamos exponer que la velocidac de evaporacrón en funcrón de su grado de saturación responde a una curva parabólica de la cual se puede obtener
PATOLOGIAOELAOBRAOE FABRICA
LA PATOLOGIA OE LAS FABRICAS
su ecuac1ón, pero todo esto puede tener poco sentido práctico. Es necesano que el material cerámico sea humedecido Introduciéndolo en agua, justo hasta que deje de hacer burbu¡as y que no se coloque en obra hasta que no haya perdido su superficie el brillo caracterishco de saturac1ón.
Más dificil aún es conocer la capacidad de entumecimiento de un azulejo, que habiendo estado sumergido durante un tiempo determinado, aumenta su espesor y la longitud de sus lados y que al secarse, colocado, se retrae introduciendo un esfuerzo de rasante de magnitud muy dificil de calcular. 7.16.3.-Variación dimensional de los materiales bajo la acción térmica. Tamb1én en este punto el conocimiento que se llene del problema es muy parcial Casi todas las op1mones co1nciden en que los azulejos y p1ezas del aplacado d1latan, mientras el soporte o el mortero de agarre se manliene estable El hecho es algo más complejo y, lo que podemos afirmar sin temor a es que existen equivocarnos, movimientos incompatibles entre los materiales que se unen y que estas deformaCIOnes orig1nan esfuerzos rasantes o tangenciales en la un1ón mortero-azulejo o mortero-soporte. Es evidente que en fachadas exteriores y con orrentación a poniente, más o menos clara, el paramento o antepecho alicatado puede verse sometido a temperaturas de 60 ó 70 grados por soleam1ento directo, y que bajo una repentina tormenta de agua que enfrie bruscamente a las piezas, bajándolas a
temperaturas de 12 ó 14 grados, se ve sometida un cambio dimensional violento y pueden generarse c1zallamientos incapaces de ser soportados por el elemento de un1ón. Igualmente. se puede dar el caso inverso por el que el azulejo se alargue a una velocidad 1ncapaz de ser seguida por el mortero y que consecuentemente se establezcan esfuerzos rasantes supenores a la respuesta de cortante del mortero. En cualquier caso, todo lo anterior parece dificil que ocurra en el interior, cuartos de baño, donde en primer lugar el local a este fin se sitúa en las proximidades del centro geométrico de la vivienda, en la zona más interior, ya que no se requiere ni ventilación ni iluminación natural y, en segundo lugar en el momento que se utiliza la ducha aunque se dé alta temperatura, co1ncide a su vez con un alto grado de humedad relativa, la cual regula en cierto modo la temperatura superficial. En base a la estadlstica podemos decir que el levantamiento "en lomo de asno" o desprendimiento, ocurre en las primeras horas de la noche, en momentos en los que no se está utilizando dicho servicio. De todo lo anterior se desprende que quizá el hecho se debe más bien al encogimiento (retracción) del soporte, retracción que no es seguida por el azulejo y en muchos casos ni siquiera es seguida por el mortero o torta de agarre. De aqul que muchas veces la pellada quede adherida al azulejo y despegada de la fábrica, aun cuando la adherencia de mortero sea mayor en la un16n al ladnllo por su mejor porosidad La retracción del soporte le viene 1mpuesta por la retracción de la estructura y la facilidad de acomodación de los morteros que toman los ladrillos.
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..
1.A PATOI.OGIA DE lAS fABRICAS
cara postenor de la piedra y embebido en el mortero de agarre, presentan los mismos síntomas y responden a las mismas causas que acabamos de ver para el alicatado. El aplacado de piedra natural (granito, mármol, caliza, p1edra artificial. gres cerámico, etc.) de grandes dimensiones, (0,09-2,00 m2 . ) tiene dos nuevas componentes a estudiar, la calidad del prop1o aplacado y el s1stema y material de ancla¡e
La caída de lo~ azulejos puede ocasio11ar da11os a lo~ usuarios. Por ello, /ron de retirarse los que esré11 m e/tos o repamr con celeridad.
Es cierto que los coeficientes de retracción de la cerámica (0,5/1 05 por cada grado) y del hormigón (111 05 por cada grado} son bastante diStintos. No obstante, esto no puede entenderse como variables absolutas s1no que la deformación es func1ón de la velocidad de propagación de la temperatura en el med1o y de la velocidad de deformación, pues no hay que perder de vista que buena parte de ella pertenece a la reología. Podemos decir que la velocidad de deformación térmica de los cuerpos es función de su calor específico y de la h1storia térmica de su proceso de fabricación, es decir, de las temperaturas a que han estado sometidos con antenondad. La elasticidad de un ladrillo recocho no es la m1sma que la de un ladrillo de pobre cocción . 7.16.4.- La rotura y caida del aplacado pétreo y cerámico. El aplacado pétreo o cerám1co colocado con los cnterios que hemos estudiado para los azulejos, adhendo al soporte, aun cuando se haya dotado de latiguillos de alambre, pegados a un cajeado de la
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El material del aplacado debe presentar total homogeneidad, buena compacidad controlada por la absorción, compatibilidad con el soporte y con los anclajes, estabilidad física y química a intemperie (resistencia al rayado, al 1mpacto y a la abrasión). buena respuesta mecánica a la flexión impuesta por la acc1ón del viento, así como resistencia a la compresión sobre la carga concentrada que le 1mpone el apoyo puntual en los anclajes. Los sistemas de colocación que se suelen emplear son variados siendo los más frecuentes: • Adherido con anclaje oculto, visible o atornillados. • Colgado con cámara no ventilada o débilmente ventilada. • Trasventilado mediante anclaje empotrado fijo o a¡ustable o colocado sobre estructura aux1har Los anclajes que pueden responder a tacos de expansión y grapas en "U", en "S"; pletinas conformadas y espárrago; varilla y pasador o cualquier otro s1stema comercializado, deben contar con sello de calidad, O.I.T.. y responder. como material frente a la acción climática, a la AISI-304/316 - LE. 3.100 Kg./cm' así como satisfacer las pruebas particulares del aplacado en concreto.
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LA PATOLOGIA DE lAS fABRICAS
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7.16.4.1.- Cuidados frente situación patológica que arruinar al aplacado.
El levantamiento de las p iezas del aplacado puede deberse a la acción térmica y a la ausenc1a de junta entre las p¡ezas de aplacado La ro tura de las p iezas del aplacado puede deberse, Igualmente. a la acción térm1ca y a la ausencia de juntas entre las p1ezas de aplacado. El levantamiento y rotura de la s piezas del alicatado en exteriores, como en el interior, puede deberse a la acc1ón térmica y a la ausencia de junta entre las piezas . El desprendim iento de las p iezas del alicatado en como en el
a la puede
Algunas de las causas, asi como los daños o s1ntomas que con mayor irecuenc1a hemos podido observar en los aplacados. pueden relacionarse en la íorma siguiente: El desprendimiento de las p iezas del aplacado puede deberse a la falta de adherencia de los morteros de retacado, a la corrosión de los alambres de anclaje y al deterioro de las grapas o ancla¡e . El deterioro de las grapas puede deberse a la agrestvtdad de la atmósfera. fundamentalmente a la del ambiente manno. Por ello se ha de cuidar la adecuación de los morteros y la calidad de los ancla¡es fundamentalmen te frente a esta agresión. Igualmente la caída de piezas pétreas del aplacado puede deberse a la falta de dimensión del canto de ellas. de forma que las paredes del ca¡eado para la grapa quedan muy debilitadas. Por ello se debe utilizar el canto adecuado, disponiendo un canto mayor o igual a 4 cm.
Desprt•n tlimit•nw tld wt'lto •le 1111 ha1ia. E l1•apor de agu a ha t'll fllm eddo la ~uela tlel bloqu e imroducie11do cortantt• en la~ tabicaJ.
1ntenor, puede deberse a la falla de adherencia de las pellas de los morteros de agarre al soporte, o de los mismos a las piezas ceram1cas. Cuidar la adecuación de los morteros. Las manchas y perdida de tonalidad de las p iezas, pueden responder a la presencia de eflorescenc1as por sales alcalinas de los morteros o sales solubles de las arc1llas. así como a la incompatibilidad de los morteros utilizados. Para evitar el prematuro deterioro de la s uperficie de las piezas del aplacado recomendamos el
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dilataciones o retracc1ones. Lo que si podemos evttar es que por estas dilataciones los azulejos topen unos contra otros, entrando en una solicitación de pandeo que genere tracciones infinitas, normales al plano de alicatado y a su vez al esfuerzo de flexión local y al de pandeo general del plano dilatado. En otras palabras, cuando el soporte se acorta por retracción o los azulejos se alargan por dilatac1ón y este Incremento dimensional no encuentra el espacio necesario para ello. los azulejos y aplacados se empujan unos contra otros hasta levantarse. originando una tensión uso de aplacados de buena calidad y el mortero recomendado. frente a nuestra cllmállca , por la casa acción suministradora del mismo. Con ello, evitaremos la pérdida de la garantfa que stempre debemos ex1gir 7.16.5.- lmportancia de la ejecución
Mucho hemos tratado en el presente estudio en relac1ón con la adherencia y la variación d1mens1onal de los materiales y de los elementos. pero cabria preguntarse s1 debemos tratar de aumentar la capac1dad de esta tensión de ligazón porque nuestras colas o morteros unen poco y. convendríamos en que no. y en que con 5 kg/cm2 , (equivalente a media tonelada por azulejo) es mas que suficien te para colgar una de estas piezas. Ni siquiera su acción gravitatoria sería comparable con la tensión de cortadura del mortero. Luego lo que debemos procurar es que la solicllac1ón a cortante a que se vea sometido sea exclUsivamente ésa. a ta que nos hemos refendo en el párrafo anterior, lo cual es casi Imposible pues no podemos evitar la acc1ón rasante generada por la incompatibilidad de las
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..tt1gu11al fo rm as dt! anclajes.
de arrancamiento supenor a la tensión de adherencia entre el mortero y el azulejo o entre aquél y el soporte. Las superficies excesivamente lisas del reverso de los azulejos modernos, elementos demasiado compactos y con pocos poros contribuyen de forma importante a la minoración de la fuerza de unión de éstos con los morteros. Son muchos los azulejos que en un paño o paramento se colocan a tope. cuando todos y cada uno de ellos deberían tener, al menos, una separactón de 0'5 mm. De esta forma cada azulejo dispondrla de
PATOLOGIA DE lA OBRA DE FI.BRIC"
LA PA mt OGIA tJE ti\S r A!lRtCA
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una JUnta de dllatac1ón en todo su perímetro Esta junta no sólo debe produc1rse en el azulejo sino también en todo el espesor de la torta de mortero de agarre Lo anterior, acompañado de morteros muy elás1icos, contribUirá a una eJecución encaminada a corregtr los problemas de los desprend1m1entos que aqu1estud1amos . .4/'IC I.A./é AL .Saft>l:rc
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\'í,tt'lfiU\ úe uudajt' ni soporte•. Ttl('tJ\ de• Ji¡ndlin )' fliWl regulllhll'.> .
7.1 6.6.- Otras razones que pueden ocasionar esta patología Una razón que puede parecernos lejana y sut1l , que creemos ha de recogerse er este estudio porque estimamos t1ene su Importancia, es el hecho de que el alto grado de concentractón de vapor de agua al que se llega en el cuarto de baño en los momentos de utilización, hace que a través de las juntas entre azulejos y por difusión, éste llegue y Circule por la camara que constituye la espalda del azuleJO y el soporte o fabnca condensando en ella y entumeciendo a la torta de mortero. 1mponiendo su 1nfluenc1a en el problema que aquí nos hemos ocupado
aplacados por adherencia, ha de prohibtrse el uso del gaso1l como desencofrante. la EHE-98 lo prohibe en general y ya 10 nac1a la EH-91 dado que hemos constatado, con bastante frecuencia. la calda de paños completos de azule¡os colocados sobre muros de hormigón de las construcciones túnel y otros sistemas industnalizados Este hecho también ha ocurndo con 1ndependenc1a de la cl1matologia o siluactón geográfica. Parece ser que los restos de grasas en los paramentos de hormigón. hace que se d1sm1nuya considerablemente la tens1ón de adherencia de los revesllm1entos continuos y de los alicatados sobre dicho soporte Este problema. en contra de lo que pudiera suponerse, se hace más patente en el caso de que los azuleJOS se hayan tomado con pegamentos s1ntét1cos Tamb1én podemos dec1r que el tiempo transcurndo desde la colocactón de los azulejos hasta su
despreno1m1en\o ha sido una constante Por ult1mo recordemos que en los paños de hormigón que han de ser alicatados o PATOLOGI~
(de 6 a 8 meses) independientemente de las temperaturas ambientales.
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por los torbellinos puntuales del viento en el plano de fachada y, que más tarde, degenera en la conocida corrosión alveolar Esta misma causa, presencia de sales de recrlstaltzaclón en el interior del matenal, en los ladrillos de pobre cochura determina la pérdida de la lámina superf1c1al por desprendimiento de placas, con rotura de vidno y posteriormente corrostón de la masa tntenor por dtsgregación. Por igual causa, pueden detenorarse las pinturas de la fachadas, desprenderse los aplacados de azulejos de terrazas v 1:/lurc'll't'llt
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7.17.- El PROBLEMA DE LA EFLORESCENCIA EN LAS FABRICAS VISTAS. Uno de los problemas frecuentes de las fabncas cerámicas es la apanción de manchas blanquectnas y aunque pueden sobrevenirle otros que conlleven consecuencias más desastrosas, estas mancha de sales pueden entrañar daños más profundos y, s1empre ocasionan grandes disgustos a técntcos y usuarios. descantlllamiento de los Asi, el matenales o pérdida por desprendimiento en laJas ocasionado por la prestón de estallido o de recnstalizactón tnterna, no es stno un sintoma de "cnptoeflorescencia" Este fenómeno lleva constgo la presencia de sales de gran capacidad migratoria en materiales de poca cohestón y conslstencta. En estas condiciones la recristalización de la sal se hace posible en poros tnteriores, próx1mos a la superficie y con capactdad de evaporactón Ya hemos vtsto como, en las ptedras aren1scas y calizas blandas. dichas prestones crean pequeñas oquedades que favorecen la eros1ón local producida
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Lflort'H ;•11da
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la 1 juchudtll.
separarse los enfoscados del soporte cerámico dando los clásicos abombamientos y desprendimtentos de estos revocos. El cloruro cálcico que comúnmente era llamado "salitre o carcoma de los edificios" (Véase Levltico 14-53 "la lepra de las casas" y stgutentes), es otro síntoma que era mirado más como conflicto estructural que como problema estético Se suele acompañar del sulfato cálctco y, cuando se ha empleado agua de mar o arena de playa en la elaboración de los morteros o cuando se han
PI\TOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
empleado en la construcción matenales de dernbo. de algunos nrtratos Ocasiona la degeneración mecánica de los muros con fenómenos de ap1astam1ento s1n otra solución que el calafateado (bañado de ácidos sulfunco seguido de pintado abundante de alquitran) pero siempre como soluc1ón en contra de la d1sgregac1ón mecan1ca y no contra el orobtema estéhco
Suluhilillatl tle niRt/1111\ sale.\, feJ:IÍII la temperatura.
fác1les de elrminar por volatilización (prolongando el amasado y adecuada cocc1ón) al m1smo tiempo que precipita sulfato bánco que. resulta ser muy estable frente a los c.;:¡mbios higrotérm1cos delladnllo colocado. J.u, ulharJillu• 1111 impc!rmeuhilhutlu\ fu••urece/1 la eflure\·cellcia e11 h11 nwro,,
la eflorescencia, como hemos visto, puede proceder de los ladnllos e incluso de los materiales de la combustión En Jos ladnllos influye la temperatura a que han sido cocidos Los que han soportado altas temperaturas son más estables en sus sales por puro fenómeno de Vltnficacíón Contra la eflorescencia procedente de los ladrillos, Ingleses e italianos han comprobado. con éx1to, que añadiendo cloruro bárico a la arc1lla y sometiéndola a un proceso de amasado muy depurado y prolongado se ha reducido considerablemente la apanc1ón de recnstatizac1ones Qu1m1camente, se explica el fenómeno por la reacc1on del cloruro bárico con los sulfatos calcíco y magnés1co dando compuestos más
los morteros de cemento pueden onginar sulfatos y carbonatos pero el carbonato magnésico origma fácilmente el sulfato a partir del SOJ transportado por las aguas de lluvia. Por lo cual, en la atmósfera de ligero carácter Industrial es el sulfato magnésico la eflorescencia más frecuente Iguales compuestos onginan los morteros de cal, que se ven somet1dos a desconchados frecuentes y. sus sales. no se hacen notonas en ellos pero SI en el borde de los ladnllos Las costras, o compuestos ennegrectdos. constituyen un paso fác1l en el proceso de detenoro a partir de una base eflorescente. El proceso se desarrolla así. s1 la diferencia de prestón entre la del htdrato y la de la atmósfera es muy alta. en favor de la pnmera. lo cual ocurre en un aire muy seco. quedará un polvo blanquecino y s1. esta diferencia, no es muy alta resultará una
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U \ PI\TOlOGIA DE l AS FABRICAS
sal hemihrdratada que reaccrona facilmente con los monóxrdos y dióxrdos de carbono. facilitando las costras.
7.17.1.- Tratamientos de eliminación de sales eflorescentes en la fachada. El unrco tratamrento valido para arrancar la sal anhrdra de la superficre cerámrca es la aplrcacrón de un cepillado en seco y enérgrco, pero las sales de caracler vftreo son muy adherentes y esta labor no es fácil
R.•ui,tull:uátin prtljtlllllu t'IJII 1/t•tuiuru úr la trrámicu. Criptojlor<'ICtmcia
Err urr eulfictu nuevo, aplicando agua, es dectr, lavándolo, no haremos más que provocar la rra de los dioses y el agua de bañado nos sacará nuevas sales a fachada Por tanto. para eliminar la eflorescencra no debemos aplrcar ese método nunca y, en el caso de que las manchas sean eflorescencias alcalinas procedentes de los morteros, que son las fácrles de eliminar. se puede utilizar la aplicación de una baja concentración de fluoridnco en agua. que siempre podemos rncrementar en el contenido del ác1do. Esta drsolución debe aplicarse por fregado con estropajo
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Históncamente se ha aplicado contra estas manchas blancas, el fregado con vinagre con agua o con esta mezcla acompañada de acerte de hnaza pero, este es otro problema Srempre podemos bañar la mancha medrante un ace1te. cuanto de más dificil volahlizac16n mucho mejor, pero lo que habremos hecho es humedecer la sal y mantenerla hrdratada y transparente o 1nv1srble, aunque es posible que en atmósferas con fuerte polución hayamos puesto la base para En un ensuciamiento prematuro cualquier caso, el humedecido con agua acidulada y aceite de linaza hay que hacerlo en toda la ediflcac1ón o las áreas tomaran aspectos muy distrntos; brillante la parte tratada y mate la no tratada. Por todo lo anterior. solo nos quedan las srguientes conclusrones adm1tir el fenómeno qufmrco, cepillado enérg1co. limpreza con fluoridnco d1lu1do. humedecrdo y abnllantado con un acerte estable y elegrr bren el materral de construccrón. De distintos tipos de ladrillos o ladrillos de distintas procedencras, nos quedaremos con aquel que muestre menos cantidad de eflorescencras al mantenerlo durante 72 horas con la tercera parte de su volumen sumergido en agua destilada y lo mismo haremos con las probetas (4x4x16) de mortero de cemento o de cal y cemento. De todas formas es un ensayo prev10. rdeal para la elección de los malenales y sólo tiene valor al comparar los resultados de las distintas muestras de las diferentes opciones que d1sponcmos
PATOLOGIA DE lA OBRA DE FABRICA
f~CtliCAS 01:'.
APEO
ANEXOI TECNICAS DE APEO
DEFINICIÓN
Se define como apeo de un edificio o parte del m1smo o de algunos de sus elementos. de los cuales presumimos su incapacidad parcial o total de respuesta frente a las solicitaciones requeridas de ellos, al mecan1smo adicional o sustitutiVO mediante el cual son derivadas dichas solicitaciones hacia otros puntos que garantizan la continUidad funcional del s1stema constituido. Desde el punto de vtsta de la estabilidad, el apeo debe responder no sólo a la descarga mecánica del elemento constructivo, s1no también al peso propio del mtsmo. Su base de descarga ha de ser firme y en ella deben darse las condiciones de equtlibrio El sistema o mecan1smo de apeo puede ser provrs1onal o relativamente permanente. pero en cualquter caso ha de garant1zar la estabilidad del conjunto edificatono, ha de ser fácil de revisar y retensar penód1camente y constituye una gran responsabilidad para el técmco. que en muchos casos tendrá que resolver un
problema de urgente actuación. Por ello se precisa una clara visión de las tipolog!as constructivas. formas de trabaJo y materiales eón los que fue hecha la construccron, ast como un adecuado conocimiento de la técnica de apeo
Un aproptado conocimiento en las técnicas e apeo requiere la clandad en el trazado de un esquema estructural simple y suficiente, conocer la respuesta
1lpen, ltli!Canismo adicíana/ J' pruvi~ional mediante el cual ~on reco¡:idas la~ accione~ qtiC! p11edetr acarrear el colapso Je la edificación
mecánica de los matenates de apeo, as1 como las formas en que pueden resolverse sus encuentros o enlaces y puntos de descarga. Un mecamsmo de apeo puede seguir un esquema mecámco stmilar al que constituye la construcción a la cual descarga o Introduce otro de trazado muy contradtctono, pero en todos los casos el sistema global ha de resultar en eqUilibrio. De esta forma un arco puede quedar sustituido por un sistema adintelado y de la misma manera un
P4TO~OOIA CE LA OBRA OE FÁBRICA
285
TECNICAS DE APEO
entablamento puede quedar apeado por una estructura de arco. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE APEOS Sin pretender agotar el tema mediante una clasificación que siempre quedaría Incompleta y, desde luego, fácilmente mejorable, pues sabemos que ella puede ser contemplada desde vertientes muy distintas, hacemos aquí una ordenactón resumida, atend1endo exclusivamente al
. creación de arcos de descarga. sistema en tracción. • Atirantados. • Fajados y zunchados. • Postensado. SISTEMAS COMPUESTOS Elementos en solicitación compuesta Sistema en flexión • Adintelamientos, puentes y agujas. SISTEMAS PLANOS.· • Mural. • Triangulaciones. • Plataformas. SISTEMAS ESPACIALES Y MECANISMOS • Torres de tubos articulados. • Pantallas murales de tubos articulados. • Otros.
Un arco p uede quedar apeado por Ufl sistema adiflti!lfldo de la misma ma11era que una construcción adimelada ptltde aptarSt! en arco.
esquema estructural básico en el que pueda quedar incluido. SISTEMAS SIMPLES.· Elementos trabaJando en solicitación simple s istema en comprensió n. •Apuntalamientos y jabalconados. . cegados de huecos Cruces. • Cimbrados. Descarga de arcos y bóvedas. • Acodalamientos, trincheras y entibac1ones.
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Los pturtales debe11 acometer a fl llllfOl fuerces de la edificad6n. Estos, !tan de quedar previa m eme preparados para ret·oger 1111a úrea amplia de descarg a y p ara 110 da1iar lal comisas y mold11ras de lo5 edificio.\
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
1 ECNICAS OE AP€0
LOS MATERIALES Aunque hoy podemos utilizar otros materiales, tradicionalmente ha sido 12 madera el más utilizado Este, dado el carácter de provtsionatidad y urgencta de estas obras, que han de ser montadas con el matenat mas a mano y de más facit manrpulactón, sigue siendo de uso frecuente y sólo en complejos apeos de gran importancia y con carácter de ortopedia más permanente o menos provisional se recurre a mecanismos de perfiles laminados u otros matenales. En general, son - Elementos lineales de madera. -Tablazones continuas de madera -Elementos lineales metalices en perfiles laminados. - Elementos lineales metálicos, tubos. - Nudos articulados - Cuerdas y cables Ststemas mtxtos - Fábricas de ladrillo -Fábricas de bloque - Elementos auxiliares. -Otros.
APEO DE FACHADAS O APUNTALAMIENTO DE MUROS EXTERIORES La razones por la que puede presentarse la situación de desequilibrio e tnctuso colapso del muro exterior, han sido estudiadas ampliamente en los capitulo precedentes Recordemos que una razón frecuente de esta inestabilidad es el empuje que sobre el muro introduce la cubierta de faldones rnctinados, cuyo sistema estructural queda dañado al
La descarga de /o:; punta/e.-. ha de esperarse y distribuirla uniformemenre m ediante camones de tablo11es
Este empuje. y más exactamente su componente horizontal, impone un desplome o vuelco del muro hacia el exterior que lo deja a merced de su vinculación a los forjados . Por ello se hace necesario actuar creando un mecanismo de atirantado o de apeo. capaz de anular dicho empuje e impedir el desplome.
perder, el ltrante, la capactdao oe
El apuntalamiento se diseñará con
controlar la acctón de los pares.
atención a los siguientes puntos.
PATOLOGIA 01; LA OBRA OE FABRICA
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TECNICAS OE APEO
Primero: Los puntales o elementos fundamentales de descarga acometeran en los puntos donde el muro recibe a los forjados y nunca en el centro del entrevano del muro comprendido entre dos planos de forjados. Esto ultimo introduciría punzonamiento y flex16n en dicho cerramiento a
Segundo: Con el fin de recoger y abrigar la mayor parte del muro y dispensar la reacción del puntal en el mismo, se interpondrá un conjunto o sistema de elementos de reparto. Velas. carreras y /
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Las bridas sirven para evitar el pandeo local de las tablas que, unidas. componen el pu,ra/. Los puntales no d11ben desaugarse unos en otros pues si uno se afloja o desliuz, lo liará d sistema.
el efecto de desgarrado de la fibra de la madera en sentido longitudinal. En la base se cuidarán los Siguientes puntos:
ejiones constituirfm el mismo. Vela = tabla vertical a modo de parapeto que recoge el empuje. Carrera tabla hon·zontal que recibe y une a fas velas y sirve de asiento del puntal (clavada a las velas). taco que controla el Ejión deslizamiento del puntal (clavado a la carrera). Puntal = elemento lineal que transmite la descarga al apoyo.
Primero: Los puntales en su base no deben acometer de forma que concentren toda la descarga en un solo punto. Por el contrario, y dentro de las limitaciones de las dimensiones del propio camón o lecho de descarga, así como de no poder ocupar más allá de lo imprescindible las vlas públicas, dichos puntales han de espaciarse a fin de lograr una carga repartida.
Tercero: El puntal en su encuentro con la carrera y el ejión lo hará siempre en punta y no en rincón, con el fin de evitar
Segundo: En función de la carga y de la flexibilidad del piso de apeo. se prepararan lechos de dos o tres planos
=
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PATOLOGIA OE LA OBRA OE FABRICA
TECNICAS CE APEO
continuos, de tablas cruzadas por piso o niveles para crear un perfecto durmiente de reparto. Tercero: Los puntales no deberán deslizar en su plano o lecho de descarga Tampoco debe ocurrir esto al camón respecto al terreno o piso de apeo.
La1 t'.1quina.1 han de apturtu/urse desde sus do5[ar:/l atltn
con grupos de dos o más planos de tablas que se solaparán y embndarán de forma que se presenten Juntas alternadas y no coincidentes Tercero: La superpOSICión de tablas paralelas o yuxtapuestas no sólo será por razón de long1tud, SinO que tamb1en tratarán de lograr la esbeltez adecuada para responder a la solic1tac1on de pandeo. Por ello deberán quedar intimamente un1das por bndas Cuarto: Las bridas o conjuntos formados por dos pletinas metálicas unidas por causas externas. Cuando ello ocurra, ordenará el apretado de las cunas que a este fin se habrán colocado. En relación con los puntales se tendrá en cuenta los siguiente: Primero : Como elemento lineal, puede verse sometido a grandes compresiones, por lo que ha de tenerse muy presente el fenómeno del pandeo Segundo: Los puntales pueden alcanzar alturas supenores a las longitudes de las tablas disponibles. Para ello se formarán
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TECNICAS OE APEO
ACODALAMIENTOS DE MUROS O PLANOS EN DESPLOMES Y DE TALUDES INESTABLES
Con poco que nos detengamos a pensar descubnremos la belleza y precisión de la jerga gremtal empleada en estos oficios de apeos. Asi. el codal es el elemento más inmediato que puede interponerse, como sistema en compresión, para soportar los empujes de dos planos que tratan de acercarse. por desplome de uno de ellos. Un edificio que, quizás por los empujes de su cub1erta y la pérdida de arriostramiento de sus forjados, amenaza con desplomar su plano de fachada, puede ser aguantado. por un muro o por un elemento suficientemente rlgido localizado frente a él. Para trasladar los esfuerzos recogidos del vuelco de dicha fachada al plano paralelo reststente. necesitamos un mecanismo de apeo que denominaremos •·acodalamiento" o "Sistema de acodalamtento".
tomillos. no sólo tienen la misión de reforzar las uniones solapadas de las tablas, sino que su función principal es acortar la luz parcial de pandeo, por ello su distancia atenderá al esfuerzo a que se somete el puntal, y en cualquier caso. no se separarán, unas de otras, más de 70cm.
En este conjunto articulado el elemento principal es el codal o pteza perpendicular al plano resistente, pero no son menos 1mportantes las velas de acueste o tablones que, a modo de lecho, se colocan sobre el citado plano y sobre el de vuelco para recoger y distribuir, más homogéneamente. las acciones y reacciones horizontales. Igualmente importante es el papel que, con similar función juegan los jabalcones y los ejiones que. en todo acodalam1ento, habremos de colocar.
Quinto: Las bndas una vez preapretadas, se girarán hasta que sus tomillos queden en contacto con el canto de las tablas. En esta posición se apretarán definitivamente entre sus tornillos.
Con frecuencia algunos de los elementos de este tipo de apeo, en el que todo él trabaja a compresión. por razones de pandeo, requieren la asoc1ación de varias tablas, las cuales pueden quedar unidas por bridas o bobinas de cordeles.
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PATOLOGIA DE W1 OBRA DE FABRICA
lf(NICAS DE APEO
También encontraremos ocas1ones en las que necesitaremos cuaJar o enttbar mediante acodalamiento, alguna zan¡a o tnnchera para 1nstalar una red de serv1cio.
APEO DE BALCONES ARRUINADOS.
Los balcones, luminosos, anuncios cornisas, cristales y otros elementos resueltos en voladizos que puedan correr el riesgo de precipitarse o descolgarse sobre la vía publica a la que se asoman. han de observarse con espec1al cuidado, ya que las consecuencias de su desprendimiento pueden tener efectos realmente funestos. no sólo para los ocupantes de la edificación, sino también para los viandantes que. baJO ellos, circulan. CM'<.¡.~~ •lUCIO u'lt. e6.~ .., (il(OEL _,.c;._...;...-rl
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fciJtlulnmié!,lflJ tlt! muru\, (1/)ru\ <'11 rectlfre y
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Muchas veces tendremos que acodalar la parte ba¡a del edific1o contra un talud creado en su prox1m1dad a tal efecto. en tanto que en otras ocas1ones, con el f1n de recalzar a los ed1f1C10s con problemas en la ctmentac1on. acodalaremos la parte alta de la misma. r.ontra la propia pared creada por la apertura de un pozo ab1erto en el terreno
Apeo de rm balcón dcstlt' lo plomo luferior
1'/IIOtOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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TECNICAS DE APEO
Restablecer la estabilidad de los balcones puede lograrse mediante apuntalamiento por Jabalconado desde el piso Inferior o por colgado, mediante cables o cordeles, atacando los trabajos desde el m1smo piso al que pertenece el balcón en s1tuac1ón patológica.
jabalcones que llevan las ~argas al propio muro de fachada. En este caso dichos puntales o elementos lineales deben quedar atirantados med1ante una barra en tracción que se mantenga anclada a algún punto del cerram1ento o puntal vert1cal auxiliar colocado a este fin, en el intenor del hueco infenor, y que anule el momento de vuelco En el caso segundo se trata de suspender el voladizo desde el propio mvel o piso al que pertenece el mismo Aqui se necesita sacar un conjunto de vigas agujas que, contrapesadas por el forjado superior, se asomen a la fachada, a través del hueco o de mechinafes, y desde estas vigas voladas se pueden colgar, mediante cables o cuerdas, un plano que colocado bajo el voladizo lo suspende y estabiliza. Evidentemente este segundo caso 1mpone mayor compleJidad en los trabajos de apeo e barcones, por ello, cuando se trata del apeo integral de un edtficto que ha de ser evar.u;:~rlo completamente o que se encuentra abandonado por sus ocupantes, s1empre o frecuentemente se proyecta y reahza el apeo mediante jabalconado desde el piso inferior
y
!C. A. CAJON
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En el primer caso, el cual sólo es posible cuando el piso infenor está desocupado, ocupado por el mismo usuano o cuando su propietario no presenta Inconveniente en que desde su propiedad pueda descargarse el voladizo que se adelanta en la planta superior, la descarga podrá hacerse mediante puntales inclinados o
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SUJECIÓN DE PARAPETOS Y MUROS DE FACHADA EXPUESTOS Al EMPUJE DEL VIENTO. Como si las tipologías arquitectónicas no fuesen un documento histórico tan importante o más que las propias fachadas, ras Comisiones encargadas de velar por la Conservación del Patnmonio Arquitectónico, ante las prestones de la especulación de suelo urbano, han terminado, en muchos casos. por autorizar la demolición de los edificios,
PATOLDGIA 0E 1.A 08RA DE FABRICA
TECNICAS OE APEO
con el s1mple comprom1so de mantener las fachadas Así, detrás de ella se levantará un nuevo edificio que nada tendrá que ver con su envolvente urbana ni con su entorno histórico. Con suerte, mantendrá el mismo número de planta sobre rasante, al menos, en su primera cru¡la, aunque seguro que por debajo dispondrá de algunas plantas de sótano Vac1ado los edificios y desposeídos de sus forjados de p1sos, sus fachadas quedan provisionalmente sueltas y expuestas, como parapetos, a la acc1ón del v1ento y del pandeo. La solución al problema se suele resolver colocándole una estructura auxiliar, paralela, probablemente de tubos metálicos y nudos articulados. Esta abra,ará a la fachada durante el periodo de construcción del nuevo edificio, con el fin de resolver su problema de vuelco frente a la acción del viento. Para dotarse de capacidad de respuesta a dicha solicitación, en Jos dos sentidos de la dirección perpendicular al plano de fachada. se constituye como malla espacial, de inercia suficiente respecto al eje paralelo a aquella, y se provee de un pesado lastre en su pie. Las barras horizontales que emparedan la fachada deben acuñarse y apretar a la m1sma ya que le problema en gravedad , a través del pandeo, también requieren esta ayuda.
Malla espacial de barras y nudos paro .rujetur la f a chada frente a fu acc:iótr del viento y del pandeo.
Bajo esta denominación entendemos la descarga de los pies derecho de madera:
Recordando el tema de este trabajo, dicha descarga atenderá a aquella tarea que tenga el carácter de urgencia o provisionalidad que hemos señalado para la definición de apeo, por lo que no entraremos en las obras de sustitución. que contemple el refuerzo o el relevo de un elemento de manera definitiva. Así, no consideraremos el caso frecuente en
los pilares óe loor\1\o, hormigón y
renabili\ación en el que una columna de
metálico, asi como de las columnas cualquiera que sea el material empleado para la construcción de estas últimas.
fundición queda abrazada y relevada por med1o de dos perfiles laminados en "u". empresillados. En cambio, si tendremos
APEO DE SOPORTES.
I'ATOLOGIA DE LA OBRA OE. FABRU::~
293
TECNICAS DE APEO
El problema puede dividirse en dos partes fundamentales: la primera, como descarga de un pilar de planta ba¡a, y la segunda, como elementos sustitutivos de transmisión de carga de un soporte de una planta supenor. Para el primer caso podremos disponer sistemas de descargas muy variados Estos pueden 1r desde la descarga vertical de puntales paralelos y próx1mos al pilar. hasta la creación de un puente de descarga en la parte inferior del pilar o a de la columna que sustituya la carga por un par de fuerzas tan alejadas del soporte como se necesite o desee. En medio de estas dos soluc1ones contemplaremos el caso frecuente de la descarga mediante puntales inclinados. Apeo. Ejemplo de tm lllpllrte de e.w¡uinu.
presente el caso de la descarga de un soporte para la realización de una obra de recalce de una zapata, por entenderla como una actuación de carácter auxiliar y prOVISIOnal.
En el caso de la creac1ón de puentes. obra relativamente frecuente en el caso de recalce de zapatas. debemos cu1dar la simetría de la v1ga puente, su adherencia al pilar, la ng1dez. de sus apoyos y naturalmente las condiCIOnes del espacio da trabaJO para el refuerzo de la cimentación Asi , no debemos esperar la sorpresa de tener que desmontar y volver a montar el apeo para poder realizar el citado recalce y para que no se produzcan desprendimientos de taludes. Para la descarga mediante puntales inclinados tendremos que cuidar el punzonamiento de los mismos cerca de la cabeza del pilar, así como el posible deslizamiento del pie de tos puntales por el nacimiento de esfuerzos honzontales, que habran de ser anulados por tirantas o acodalamientos en la base de apoyo.
Apeo de pilares interiores y
294
columna.~
La descarga de un soporte de las plantas superiores. deberíamos hacerla s1empre por medio del abrazado intimo de elementos verticales, que actúen como
P,_TOLOOIAOE LA OBRA DE FASRIC.A
TéC NICAS DE IIPEO
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cuando se trata de apear el for¡ado de una edificación de una sola planta. Esta técn.ca de colocar carreras a modo de sopandas. apeadas por puntales vert•cales y aplicada a forjados superiores, lleva consigo el tener que colocar puntales en la planta 1nmed1ata inferior y consecuentemente la anulación del uso, no sólo de la planta en patología o dañada. sino también, el de algunas de las que están por debajo de aquélla
zunchado del p1lar en situación patolog1ca De esta forma. podemos lograr que la carga descanse sobre el p1lar •nfenor tras la generación de bielas en el espesor del forjado, mientras que. de otra manera. introduciremos cargas concentradas en los forjados y, probablemente, tendremos que llevar empu¡es honzontales a otros puntos res1stentes y obtengamos. como resultado, una estructura bastante descontrolada , que nos llevará a un apeo 1ntegral.
APEO DE FORJADOS Y DESCARGA DE VIGAS La forma mas lógica e inmediata de apear un forjado puede parecer, a primera vista, la de devolverle las sopandas y apuntalamientos que fueron necesanos para su construcción. Podemos también decir aquí, que ésta es la forma más frecuente y económica,
Por la razón anteriormente expuesta y con el fin de apear una planta alta s1n anular la utilización de la que se sitúa por deba¡o de ella, en muchas ocasiones, tendremos que crear un arco de apeo que conduzca el descenso vert1cal de cargas hac1a los pilares más próx1mos. En este caso, tendremos que cuidar. principolmcntc, fa creac16n de empu¡es horizontales en el p1e de los pilares Dichos empu¡es tendremos que arrastrarlos de manera que la suma de los cortantes de los pilares sea mayor que el citado empu¡e honzontal
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295 P/ITOLOGIAOE lAOBRAOE F ABRICA
TECNICAS DE APEO
Los arcos se encargaran de llevar su componente vertical al pilar inferior, pero si el pilar no presenta patología, la carga no puede preocuparnos, ya que sólo se ha incrementado en el peso propio del sistema de apeo montado, en tanto que lo hemos descargado de la solicitación de utilización . Otro problema, excesivamente frecuente en rehabilitación, lo encontramos en la pudrición de las cabezas de las vigas de maderas empotradas en los muros y son muchas las formas en que podremos
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Apeo de un forjado mediante 1111 estruct11 ra de arcos.
abordar su apeo e incluso su refuerzo. A los sistemas ya expuestos en los párrafos anteriores, hemos de sumar ahora el de descargas sobre el propio rnuro que las recibía Inicialmente. En esta actuación es Importante diferenciar s1 la patología afecta a una viga aislada o a un amplio conjunto de ellas. En el primer caso la forma mas inmed1ata es la de. tras eliminar la cabeza afectada de pudrición, establecer una ménsula o can colocada bajo ella y entregada en el propio muro. Cuando se trata de un grupo o de la totalidad de la viguerfa
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Apeo o relevo de la~ cabn.;s de las ,,¡gas de madera.
podemos recurrir a la colocación de una viga carrera que, paralela al muro, reCOJa el apoyo de las distintas vigas dañadas. A su vez la mencionada carrera o viga transversal a la viguería, es soportada por un conjunto de canes o ménsulas, empatadas en el muro a la distancia apropiada, según las cargas del conjunto En la mayoría de los casos, esta actuación ha perd1do el carácter de provisionalidad y urgencia, pasando la actuación a pertenecer más a las técnicas de refuerzos que a la de apeo.
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
TECMICAS DE APEO
Para el refuerzo de vigas o jácenas son tambtén muchas las formas en que pueden montarse distintos mecanismos u ortopedtas
ORTOPEDIAS FRECUENTES EN LA REPOSICIÓN DE LAS CONDICIONES DE ELEMENTOS MECÁNICAS ESTRUCTURALES
Dentro del capílulo de refuerzo de cabezas de vigas de madera afectadas j:' _. 1 ...Lf),
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Colgado de tttaút'ra.
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artesonado o forjado úe
por pudnción, generalmente ocasionada por insectos xilófagos tras un proceso de humedad. observamos una gran variedad de modos de actuación . Sin entrar en los nuevos sistemas que hoy ofrecen los refuerzos mediante resinas, por quedar muy lejos de nuestro tema y porque aún no tenemos garantfa de su comportamiento en el tiempo, la introducctón de ortopedias en base al at'\adtdo de perfiles metáltcos es una soluctOn que. por frecuente y consolidado, se ha considerado en la parte gráfica del presente estudio.
No sólo las cabezas pueden presentar problemas mecántcos. stno que otras secciones pueden encontrarse patológicamente dañadas o ser insuficientes en sus respuestas de solicitactón bajo flexión Aún sanas. puede que lo que ahora necesitamos. tras el rehuso del edificio, no sean vigas de estas escuadrías. ya que por estética o por ordenanzas de protección de los casos urbanos. es posible que tengamos o nos convenga mantener la viga o el artesonado del edificio antiguo. En cualquier caso, muchas veces se ha optado por construir un for¡ado que, autosuficiente mecánicamente, ha utilizado la viguerla del forjado existente como encofrado o como con¡unto decorativo. Para ello se articulan distintos mecanismos de cuelgue que pasan por el atornillamtento o por la colocación de las mas comple¡as horquillas de chapones o pletinas plegadas
297 PATOLOGIA OE LA OBRA DE FÁBRICA
TEt:N•CAS OE APEO
De modo s1m1lar se puede colgar un artesonado de una losa armada de horm1gón En este caso tendremos que cu1dar que el hormigón fresco no penetre por entre la tablazón y pueda manchar la cara Inferior o visible de nuestro preciado techo Para lograr la estanque1dad, podemos pegar en todos los encuentros t1ras de papel engomado y. para el colgado, podemos usar pernos de cabeza cuadrada sem1entregados que actúen a modo de conectores
Cambio deforma dt•JralllljtJ d,·
1111 p11r
agotado en jlexión flOr¡,, intrm/JI(dún de poltcn~udo.
Entre las ortopedias usadas con c1erta frecuenc1a se encuentran los s1stemas de postensado exterior med1ante el cual lograremos hacer una v1ga agotada en tracción o fleXtón pase a trabajar. fundamentalmente, en comprensión, ya que tracc1onando un cable, que le introduzca una contraflecha adecuada. 1nvertcremos la forma de trabajo e 1ncluso ehm1nar toda sohc1tac1ón extenor Este punto puede quedar meJor e11phcado por la observación de la parte gráfica de este trabajo, por lo que rem1timos al lector a dicha documentaclon
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Otras actuaciones en este sentido de ortopedia de apeo o refuerzo de Jácenas por medio de elementos metálicos lineales, han aprovechado el madero o parte central de él, para auxlliarse en el montaje y conslitw un arco triangulado del cual resulta que nuestro elemento de madera queda colgado de d1cho mecamsmo ortopédico Sin duda hay soluc1ones que. por geniales, mantienen una componente de belleza y el sabor de lo ant1guo Recursos para atirantar arcos con desperezos son faCIIes de articular en el campo de la aplicación de los cables y perfiles laminados. Tampoco hay que olvida! que mediante un sistema adintelado, podemos recoger la descarga puntual de un arco de una arquerla. de forma que una columna lesionada quede liberada de su solicitación de compres¡ón. En este caso un dintel simétnco de perfiles adosados a los estribos del arco nos remite la carga del punto en patologla hacia los apoyos vecinos. En general. bajo este incremento de carga, la c1mentac1ón no suele resentirse, no obstante es necesano un pequeño calculo que nos garantice la estabilidad del nuevo s1stema de trabaJo
APEO POR ATIRANTAMIENTO SISTEMAS EN TRACCIÓN PURA. La acc1ón de la cub1erta, fundamentalmente en los tejados de armaduras leñosas con descenso de la cumbrera, ocas1onada por los dist1ntos mot1vos que hemos estudiado en puntos antenores, Introduce empu¡es o esfuerzos honzontales en los muros paralelos que soportan a dicho tejado, de manera que tos mismos tienden a separarlos y desplomarlos. Otro tanto v1ene a ocurrirle a
r-A t~Jl OGIACE. LA OBRA DE FABRICA
TECNICAS DE APEO
de apuntalamientos 1nctinados que descarguen en la plataforma creada a tal fin. Nos ocuparemos fundamentalmente de la plataforma extenor, ya que la plataforma mtenor, desde la cual podamos apear el techo de una edificación. s1empre que se disponga espacio para ello, ofrecerá menos dificultad y puede plantarse con la misma teoría de un andamia¡e lo
t ::.OUfMA ~T;;'\IC
suficientemente resistence como para recibir la descarga de la cub1erta o bóveda y ello es fácil de solucionar desde la observación Inmediata de la ley de la gravedad y a través de la superposición de un ahrantado y puntales verticales o simplemente con estos ult1mos El problema adquiere componentes de complejidad circense, cuando los espacios limitados de las empinadas torres, obligan a montar todo el tinglado por el entorno exterior de estas construcciones. En estos casos, hemos de poner en marcha todo el 1ngenio de llegar a esquemas de gran claridad que satisfagan a las dos principales exigencias. Es decir, a la vez que siempre en equilibno, ir creando andanadas seguras o planos de trabajo, desde los cuales, los obreros puedan segwr ejecutando su labor con total garantía de estabilidad. En la mayoría de tos casos, envolver la torre mediante un andam1a¡e que arranque del suelo y se estabilice mediante anclajes a la caña o cuerpo bajo de la construcción, puede ser costoso y molesto para el uso de la calzada. Por una u otra razón tenemos que echar mano. en muchas ocasiones, de la creac1ón de una plataforma volada. La forma más frecuente, que la historia es la de nos proporciona, jabalconamientos en estribos que, apoyados en la parte sólida del cuerpo de la torre, se apriete contra ella al producirse la necha por nexlón de la propia plataforma volada.
11JIV\l PMA CRU,UON 1t lA':.
11A1AfORMA5 JY.: APEO DE ARCOS Y BOVEDAS
11\f>.~AJO.
Creacióu de! u11a piaraforma dtt trabaju para establl'Ct>r ti atira11tamieuto.
300
El arco, salvo aquellos de la antig1ledad que se levantaron sin cimbras, se construyeron con auxilio de ella. La
PATOLOGIA DE. LA OBAA DE FABRICA
IEC~>ICAS
DE APEO
problema es que la directriz del arco no es la misma y posiblemente no encajará en la cimbra con la que fue construido
Furma.1 tlt! agotamie11tu J' rutura del arco.
crmbra es la estructura auxiliar de madera que a modo de encofrado de una cara define la directriz. del arco, sirviendo de apoyo a las dovelas que han de componerlo. Asi. arcos circulares apuntados, escarzanos o parabólicos necesitan. para su construcción, cimbras con la forma de su directnz.
Si los estribos o arranques de un arco incrementan su luz de imposta, es decir, se separan, el arco sufre un desperezo de forma que el desarrollo de su directnz Incrementa su longitud y curvatura. sufriendo éste un c1erto desperezo o achatamiento y con ello, el relajamiento del apriete de sus dovelas. Esto suele manifestarse por el descenso o descuelgue de la dovela de la clave
Si un arco necesita apeo por presentar ruina o cansanc1o, tanto si es por agotamrento en nñones como si es por relaJaCión de la clave o desperezo. por movimiento de sus estribos o apoyos, el pnmer sfntoma que presenta es la perd1da de su directnz ongrnal. Por ello, aunque la meJor forma de apear un arco es mediante su prop1a cimbra. el
Prepuració11 de la plataforma para apeo de la bóveda.
, fpeo Je arcqs.
Si un arco se ve sobrecargado en riñones, veremos como salta en clave, es decir, a la vez que bajan los riñones la clave sufrirá un claro empinamiento. Por el contrano. un arco que se encuentra sobrecargado en clave mostrará un cierto descenso en ella y, a la vez, un empinamiento en sus nñones . Todo cuanto hemos expuesto en estos últimos en relación con la párrafos sintomatología del arco, es extensivo al comportamiento de la bóveda P~TOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
301
lE CNICAS DE APEO
sistema o mecanismo que proyectemos para el apeo El apeo de la misma, como cualquier otro elemento. requiere un conocim1ento claro de la forma en que trabaja y en la que se construyó Es frecuente que la bóveda fuese construida por med10 de arcos dtrectores, fajones o nervaduras y que dtsponga de una plementena o con¡unto de superfiCies curvas que descargando en dtchos arcos o nervaduras cubran las áreas de la bóveda comprendtdas entre ellos. S1 esto es ast , apearemos primero a sus arcos directores, como tales arcos, y más tarde atenderemos a la plementerla st es que ella. por sus dimensiones. requiere apeo. Para apear la plementeria, lo mas factl y frecuente es hacerlo por apuntalamiento de la tntersecctón del plano verttcal con dtcha plementeria. Este plano verttcal, perpendtcular a la proyecctón horizontal de las lineas de pendtente de la plementena, defintrá Siempre un arco rebajado. Incluso una linea recta en el caso de la bóveda cillndrica. Ambas 1ntersecc1ones no suelen presentar grandes dificultades para su apeo.
El apeo de la bóveda tiene como problema fundamental o ai'ladido la creación de una plataforma de trabajo que ha de tener una solidez sufiCiente para que en ella pueda descargar el
30l'
Finalmente. hemos de aclarar que en este trabajo hemos tratado de atender al problema de apear a los distintos elementos constructivos desde la perspectiva de evitar el colapso final o derrumbamiento de los mismos. intciada su ruina. Otro problema es hacerlo desde la perspectiva de apear para reparar o rehabilitar, en cuyo caso ha de preverse la forma en que han de llevarse a cabo los cttados traba¡os
1 "TOl•JGIA DE lA OBRA DE FABRir A
COOIGO PARA LA REPRESEHTACION DE LAS FISURAS
ANEXO 11 CODIGO PARA LA REPRESENTCION DE FISURAS PRODUCIDAS EN PAREDES, SOBRE LOS PLANOS DE PLANTAS.
Es fác11 que, a modo de cuaderno de campo hayamos llenado nuestra hbreta de reconoc1m1ento con abundantes dibujos de alzados de los paramentos fisurados y perspectivas de rincones y huecos de paso agrietados, e incluso que tengamos una amplia colecc1ón de fotografías de dichos sfntomas o grietas y no nos hayamos quedado satisfecho de la forma en que hemos ordenado esta información gráfica en nuestro informe técmco Et problema de representación tome: cuerpo cuando queremos incorporar a nuestro trabajo la máxima documentación gráfica, para mejor argumentar nuestro dictamen. Así ilustrar un informe patológico en el que queremos representar globalmente todas y cada una de las fisuras que pueden haber aparec1do en los muros interiores y elementos de partición de una ed1ficac1ón de vanas plantas es s1empre complejo y a veces imposible. Así, SI entrecortamos el texto para 1ntercalar d•bujos o fotografías con fisuras. que casi nunca se aprecian suficientemente, el texto suele quedar desarticulado. y si decidimos colocar toda la documentación gráfica al final <.1~1 \~X\Q, Quien lo lea. es\ará continuamente de atrás para delante, de forma que de una manera u otra stempre resultar a extraña su lectura.
El código que exponemos en este anexo nació de la necesidad de reflejar. en los distintos planos de plantas, las fisuras aparecidas en las paredes de los distintos pisos de un edificio concreto y particularmente comple¡o, dotado de amplios patios y que parecía romperse por asentamiento de distintos puntos, atendiendo a leyes muy dispares. OBSERVACIÓN EN CAMPO
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CÓDIGO ( REPRES EN PLANTA)
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En aquel estudio vimos como esta manera de representación no sólo nos ayudaba a estudiar, de forma global, el conjuntó de las fisuras y las áreas en las que se agolpaban las mismas sino
que nos ofrecla \a oponunióaó óe observar la forma en que el edificio parecia romperse, organizar los puntos que estaban produciendo tracciones o
Pf\TOLOClA DE lA OBRA 010 f.AMICb
303
COOIGO Pf.RA LA REPRESENTf.CION OE LAS FISUAAS
t1rones e incluso adivinar las lineas de roturas 'J. la posible evolución de los daños. A la vista de estas ventajas decidimos aplicar este cód1go a todos los trabajos en los que la fisuración de la tabiquería tuviera una cierta importancia. A modo de propuesta o expenencia se Incluye como anexo de este trabaJO para provecho de qu1en estime que ante un determinado problema pueda serie útil. Por tanto, la presente exposición no tiene más ambición que la de poder servir de herramienta de trabajo. No obstante, podría entenderse como un pnmer intento mejorable, de la búsqueda de un lenguaje común en el trabajo de la investigación patológica. pues corno veremos inmediatamente. en cualquier momento, a part1r de la representación en planta se puede OBSERVACIÚN EN CAMPO
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COOIGO ( REPRES EN PLAm-A) I U~/o~o)
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FIG. 1
reproducir, fácilmente, la sintomatología observada en campo. Tras haberlo contrastado con otros profesionales que con frecuencia suelen atender encargos sobre Situaciones patológicas, que lo han utilizado en distmtas regiones de nuestra geografía y calificado como práctico, pasamos a exponerlo. 304
OBSERVACiúN EN CAMPO
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COOIGO ( REPRES EN PLANTA)
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FIG. 2
Aunque el conjunto de signos que componen el código puede ser entendido por la mera observación de los dibujos, ya que se trata de un sistema gráfico que por válido debe ser inmediato; nos parece conveniente, a modo de ampliación, comentar algunas precisiones sobre los distintos signos que componen el mismo. Una fisura inclinada producida en el paramento se representará, en el plano de planta, por una flecha inclinada 45° respecto a la pared donde se localiza, con independencia de la inclinación que tenga la fisura real respecto al plano horizontal Esta inclinación real quedará expresada explícitamente por un número (Fig ura1) . La flecha tendrá un punto de cola, que Indicará el lado desde el cual se mira al muro y simultáneamente señalará la parte más baja de la fisura. La cabeza de la flecha indicará la parte más alta de dicha fisura. Tanto el punto de cola como la cabeza de la flecha irán acompañados de un paréntesis con dos cotas separadas por una barra inclinada. Dentro de cada
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
í.O[ljGo) PA!tA LA REPRESENTACION IJE LAS FISUR.._S
como hemos d1cho, siempre a 45° y se rotulará el valor del ángulo de la 1nclinac1ón real de la fisura En el ejemplo de la Figura 2 podemos observar que este valor es 75. En esta representación honzontal se suprimirá la umdad {0 ) figurando sólo el valor absoluto del ángulo
OBSERVACION EN CAt.1PO
CODIGO 1REPRES EN PLANTA) ,_j •
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FIG. 3
paréntesis, la pnmera cota representará una d1stanc1a horizontal y la segunda una altura o distancia vertical. Las cotas son distancias a aristas; y estarán refP.ric1;:~s a las aristas, horizontal o vertical, a las que podría cortar la fisura si ella se prolongase . Es decir, la cabeza apunta y quedará referida al techo y hacia el rincón al cual se encamina y la cola de flecha hacia el suelo y hacia el rincón que deja atrás. En el e¡emplo de la Figura 1 el punto más bajo de la fisura se aparta honzontalmente del nncón 1,20 m. y verticalmente nace a 0.30 m del suelo, en tanto que el punto más alto se aparta del nncón 0.25 m y se queda detenida a O 30 m del techo El ángulo que forma una fisura con la honzontal o linea de rodapié se estimara en 0° (fisura horizontal), 15°, 30°, 42°, 60° y 75° ( fisuras mclinadas) y 90° (fisura vertical), sin entrar en mayores precisiones que poco mas
aportarian a\ es\uo1o patológico . En la representación en planta, para las fisuras Inclinadas, la flecha se dibu¡ara,
Cuando en la cabeza de la flecha se vea colocada la cota 0,00 en el segundo lugar del parénteSIS (a/0,00) ello indicará que d1cha fisura alcanza el plano del techo En la Figura 3 vemos que cuando sobre el punto de cola de la flecha se dispone la cota O 00 en el segundo OBSERVACIÓN EN CAMPO
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lugar del paréntesis (a/0,00) ello nos estará indicando que d1cha f1sura arranca del plano del suelo, en tanto que si en el punto de cola la primera cota es nula (0,00/b), nos está indicando que la fisura nace de la pared continua por la izquierda Cuando en paréntes1s de la cabeza de flecha la primera cola es nula, ello, nos estará indicando que la fisura llega a la pared contigua por la derecha, en tanto que SI fuese nula la segunda cota nos indicarra
PATOI.OGIA OE lA OBitA OE FÁBRICA
305
COOIGO PARA lA REPRESENTACION OE lAS FISURAS
que la fisura llega hasta el techo. En esta figura la fisura llega a al rincón a una distancia del techo igual a 25 cm. En ocasiones. e incluso con cierta frecuencia y sin tratar aqui de la patología que las produce. aparecen fisuras con desgarramiento. Para ello y con rndependencia del abanico de desgarro, esta circunstancia se representará por tres lineas paralelas en la que la primera contendrá el punto de cola y la tercera la cabeza de flecha. Como vemos en la Figura 4 OBSERVACION EN CAMPO
CODIGO ( REPRES EN PLANTA) (
l Las cotas nos manifestarán esa proximidad e incluso nos permitirán reproducir la realidad, tan pronto como ello sea necesario. Es posible que en los cuartos de baños o en las cocinas las fisuras se acompal'\en de desprendimientos de azulejos . En este caso y como muestra la Figura 6, se representará en planta una "D" mayúscula, entre paréntes1s (D), acompañando a la flecha sin perjuicio de que, en la documentación escrita, pueda ampliarse este hecho o cualquier otra consideración sobre este
CODIGO ( REPRES. EN PLANTA) (OJ0/0.15)
En la Figura 5 vemos como varias fisuras inclinadas, con ángulos distintos, aparecidas en la misma pared pueden quedar representadas por un conjunto de flechas paralelas en el que cada una de ellas tendrá, especificados, sus propios datos complementarios. Dado que el método permite fácilmente la reproducción en alzado mediante la acotación de la representación en planta. la distancia entre las flechas no tiene que responder a ninguna disciplina que refleJe la proximidad a que dichas fisuras se encuentran en la realidad.
306
OBSERVACIÚN EN CAMPO
OBSERVACióN EN CAMPO
COOIGO ( REPRES EN PLANTA) ~CO/I¡!IC)
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PATOLOGIA OE. LA OBRA DE FABRICA
COOtGO PARA lA REPRESENTACION DE lAS FISURAS
síntoma: no entrando en la representactón en planta otro dato cuantitativo n1 cuahtat1vo. Una fisura vert1cal "90": (83°
CÓDIGO ( REPRES. EN PLANTA)
con la segunda cota coincidente e Indicando su separac1ón del plano del suelo y se remarcará esta característica por una "s", la cual se colocará después de la segunda cota, en dichos paréntesis . En la forma en que puede verse en la Figura 8
CÓDIGO ( REPRES EN PLANTA)
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OBSERVACIÓN EN CAMPO
\o 3o;ol!i·Sll r ' Fig. 8
Cuando la fisuraa honzontal se emplaza en la m1tad superior de la pared, el segundo término del paréntesis de la representación en planta, indicará su distancia al techo e, igualmente, coincidirán las dos segundas cotas de sus extremos, acompañándose ambas. en este caso. de una "t" para hacer
cercano En la representación en planta se omitirá el valor del ángulo. Asi puede verse en la Figura 7 de este anexo. Una fisura honzontal en un paramento vertical se representará en planta por una linea paralela al muro o tabique en el cual se produce. Esta línea se representará terminada por un punto más grueso en ambos extremos , sobre ellos se acotaran . entre paréntesis, sus distancias a tos vértices y bor . Por ello, cuando esta fisura se produzca sobre la mitad inferior de la pared los dos paréntests aparecerán
OBSERVACIÓN EN CAMPO
«" 60' CÓDIGO ( REPRES EN PLANTA)
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PIITOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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307
CO!>¡GO PARA l.O. REPRESENTACION DE LAS FISURAS
OBSERVACION EN CAMPO
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Flg. 11
constar que esta es la distancia que la fisura se separa del techo. En la Figura 9 se ha representado la aparición de una fam1ha de fisuras horizontales sobre un tab1que o paramento vertical, cuyo conJunto estara representada en los planos de planta por un conjunto de lmeas paralelas, Igual en número al de las f1suras que compone la familia señalada, pero sólo se ocotorón las extremas. es dectr, la mas próx1ma al suelo y la más cercana al techo. No se acotará la representación de las fisuras tntermed1as por no hacer más complejo OBSERVACIUN EN CAI>IPQ
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308
En la Figura 10 de este anexo podemos comprobar como la fisura generada sobre la cara tnterior de un muro en el cual existe un hueco de ventana. no entrana dtflcultad en este cód1go de representación en planta. pues la disposición de la ventana ya se localiza en el plano de planta y los extremos acotados de la flecha del código en planta nos dirá todo lo necesario
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CODIGO (0.00/11-a)
Fig. 13
Por ello, sólo debemos aclarar aqui que la flecha se sttuará sobre ella y que las cotas en los paréntesis junto con el ángulo de inclinación, nos diran SI se aproxima a los vértices del hueco e incluso si pasa del semiplano infenor al superior Las cotas de cola y de la cabeza de flecha seguiran la norma general del código
:IIO/Q401
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el códtgo y porque cualquier patólogo sabe de la constante equidistancia con que una famtlia de fisuras de este ttpo hace su apanctón y el valor patológtco de la misma.
Fig. 12
En la Figura 11 podemos observar como cuando una fisura horizontal recorre el paramento stn pasar de un lado a otro. terminando en uno de los costados del cerco. la representación en planta se
I>A TOLOGIA DE I..A OBRA OE 1'ÁEIRICA
CODIGO PAR'I LA REPRESENTACION DE VS FISURAS
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( REPRES. EN PLANTA)
hará por una lfnea paralela al muro, con un extremo sobre la linea de mocheta o telar Se acostará sólo el extremo opuesto. S! la fisura horizontal pasa de uno a otro lado del hueco, la representación en planta será una línea paralela al muro con ambos extremos acotados y se dibuJará a trazo la parte que corresponda al ancho de la puerta. S1 la fisura pasa por enc1ma o por debajo del hueco s1n cortarlo, se representará por una lfnea paralela al muro. continua. con sus dos extremos acotados y atenderá al código general de fisuras horizontales. La Figura 12 nos muestra como una fisura vertical situada en el ámbito de un hueco no introduce ninguna dificultad sobre el código que se ha propuesto para la representación básica de las fisuras verticales y la flecha o flechas en planta se localtzarán sobre el hueco, aproximadamente en el lugar donde aparecen En cualquier caso, las cotas situadas en el pie de flecha y en la cabeza de ella nos dirán SI la fisura pasa o no del semiplano Inferior o antepecho, al superior o cap1alzado
En la Figura 13 vemos como dos flechas parale!as y localizadas en las proximidades de un nncón, con las dos cotas de ambas cabezas de flechas coincidentes, nos indican una fisura parabólica cuyo vértice se sitúa sobre la arista del rincón o diédrico y cuyas ramas parabólicas se sitúan en uno y otro paramento de los que conforman dicho rincón Las cotas del punto de cola y de la cabeza de flecha seguirán la norma general del código En la Figura 14 podemos ver como dos flechas divergentes en su prolongación por cabeza, en las proximidades de un , rincón y en las que. la pnmera cota de la cabeza de una y la primera cota de la cola de la otra son 1guales y nulas, a la vez que la suma de las dos segundas cotas dá la altura libre del local, tndican que sobre el rincón existe una fisura de rama parabólica que pasa de un paramento al otro manteniéndose el mismo sentido. En la Figura 15 podemos ver como una fisura parabólica sobre un paramento verttcal interior que mantiene el vértice de la parábola en d1cho plano, se representará, atendiendo a la norma 309
P,o.TOLOGIA DE lA OBAA DE FABRIC,O.
COOIGO PA~ LA REPRESENTACION DE LAS FISURAS
representan es observada por ambas caras del muro o tabique y que por ello, éste se encuentra fracturado en todo su espesor
COOIGO ( REPRES EN PLANTA)
11
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general del código, por dos flechas cuyas cabezas se encontrarán y en la que sumadas las dos primeras cotas de loa paréntesis nos dará la longitud del paramento y las dos segundas cotas de los mismos paréntesis, serán idénticas y nos indicará a que distancia del techo se sitúa el vértice de dicha fisura parabólica.
En la Figura 17 se ilustra un caso que a modo de ejemplo y que complementada con la documentación escrita y fisuras que producidas en planos horizontales. y cubierta. asi como forjados movimientos en la solería fácilmente dibujadas en planta. mediante s1gnos convencionales habituales, junto a los alzados, donde la representación real es fácil, puede estar indicándonos un posible asiento de la esquina A y qu1zás una separación de las dos partes del edificio según la linea virtual que une los puntos B,C.D y E.
En la Fi gura 16 podemos observar como dos flechas inclinadas que se cruzan sobre un punto de un muro o tabique. nos indican que la misma fisura Inclinada se visualiza desde los dos locales que el muro o tabique separa, y en consecuencia entenderemos que el muro esta fraclu1adu en lodo su espesor. Dos líneas paralelas situadas a uno y otro lado de un elemento de partición y con las segundas cotas de sus paréntesis coincidentes, indican que la fisura honzontal a la cual
Finalmente, entendemos que el cód1go propuesto nos ofrece mucha más información de la que, en esta corta exposición, hemos podido exponer pero que su gran simplicidad y uso del mismo. irá revelando al patólogo en edificación, un contenido más amplio de sus posibilidades. En los planos de plantas en los que hemos representado las fisuras podemos disponer una carátula que contenga un conjunto de signos convencionales como los que a continuación se exponen.
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PATOLOGIA DE LA OBRA OE ~ABRICA
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1
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PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
INDICE
ÍNDICE CAPITULO 1; INTRODUCCION A LA OBRA DE FABRICA .. ..... ···-···· ....... 1 INTRODUCCION A LA OBRA DE FABRICA. ......... .. 1 1 · CONCEPTO DE OBRA FABRICA .. .. .......-... .. . . .... . .... 1 2. FUNCIONES DE LOS MUROS DE FABRICAS.. .... ... .. 1.3 - EL ARCO Y LA BÓVEDA COMO ELEMENTOS SINGULARES Y PROPIOS DE LAS FÁBRICAS PETREAS Y DE LADRILLO 1 4 ·ALGUNAS CONSIDERACIONES DEL ASPECTO DECORATIVO DE LAS FABRICAS CAPITULO 11: INVESTIGACION PATOLÓGICA Y TEORIA DE LA FISURACIÓN 2 -LA INVESTIGACION PATOLÓGICA.......................... 2.1 - PATOLOGIA DEFINICIÓN Y CONCEPTO............... .. . .. .. .. .. ... . .. 2.2 - LA INVESTIGACIÓN PATOLOGICA.FASES POR LAS QUE SE DESARROLLA 2.2 1 -EXISTENCIA DE LESIÓN . . ..... -......... .. 2.2 2 LA SIN TOMATOLOGIA 2 2.3- EL DIAGNÓSTICO. 2 2 4 . LA TERAPEUTICA O MEJOR FORMA DE REPARAR 2.3.- TEORIA DE LA FISURACION Y DE LA ROTURA DE LAS FABRICAS .. 2.4 - INVESTIGACIÓN A CERCA DE LO QUE UNA FISURA NOS PUEDE COMUNICAR 2 4 1 - EL EXAMEN PROXIMO DE LA FISURA.... .... . ... .. .. ... .. .......... . 2.4.2 ·LA FORMA DE APARICIÓN COMO SINÓNIMOS DE LA NATURALEZA DE LA CAUSA 2 4 3 -EL LUGAR DE APARICIÓN DE LA FISURA COMO SINÓNIMO DEL PUNTO DE LOCALI ZACIÓN DE LA CAUSA . .... ......... .. . ... . . ............... 2 4 4 -LA ACTIVIDAD DE LA FISURA COMO SINÓNIMO DE NUESTRA FORMA DE ACTUACIÓN. .. ............... 2 4 5 • LA FORMA DE ROTURA COMO SINÓNIMO DE LA MAGNITUD DE LA CAUSA Y DE SU AGRESIVIDAD .............. . 2.4 6- EL ESTUDIO DE LOS LABIOS O BORDES DE LA FISURA COMO SINÓNIMO DEL ESTADO TENSIONAL DE LA MISMA . 2.5.· ORIGEN DE LOS DAÑOS O CAUSA DE LAS LESIONES DE LAS FÁBRICAS 2.6 ·RECOMENDACIONES PRÁCTICAS PARA LA VISITA DE INSPECCIÓN CULAR
5
5 .5
6 11 13 17 17
17
18 19
20 21 21 22 31
34 .35 36 36
37 .38
41 .43
CAPITULO 111 : LA FABRICA PÉTREA Y SU PATOLOGIA .... ............ .... ... ... 47 3.· LA FABRICA PETREA Y SU PATOLOGIA .. .. .. ....... .... .... ......... ... 47 3.1 ·LA PIEDRA EN LA OBRA DE FÁBRICA......... ... , • ..... .. ...... • 47 3.2 .- BREVE RESENA HISTÓRICA 49 52 3.3 - LA PIEDRA DE CONSTRUCCION .. 55 3 4 ·ALGUNAS PROPIEDADES QUE DEFINEN Y CLASIFICAN A LAS PIEDRAS 3 4 1 ·LA ESTRUCTURA DE LA ROCA PLUTÓNICA... 56 3 4 2 ·LA ESTRUCTURA DE LA ROCA SEDIMENTARIA..... ....... ........ .... ... .. .. .. . .. ........ ... .57 .. ... .. . .. . ... 59 3 4 3- LA ESTRUCTURA DE LA ROCA ERUPTIVA...... .. .. .. .. ............ 3 4 4 -LA ESTRUCTURA DE LA ROCA METAMÓRFICA . .. ... ...... ................ 61 3 4 5 RESUMEN ALGUNAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS PIEDRAS ........................ 61 3.5 TIPOS DE FABRICAS DE PIEDRA ... ... ... ... ............... . 62 .. ... ... .. • • • .. ... ... .... • • .. .. . ... .. ... . .. 62 3 5 1 -LAS MAMPOSTERÍAS 3 5 2 ·LAS SILLERÍAS ... ..... .. ... • • •• ............. ..... .. ... .. ...... . .... .. 64 3 5.3. FABRICAS MIXTAS.. ... ... ... .... ... . ................. . 65 .. .... ........ .... ...... .. ..... .. . ............ .. 66 3.6.- OTRAS FABRICAS. ... ... 3.7 • LA CARACTERIZACIÚN DE LA PIEDRA Y LA NECESIDAD DE CONOCERLA COMO ... 68 MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN......................... . .. .. . ... .... .... .. 3.8.· PATOLOGIA DE LAS PIEDRAS DE CONSTRUCCION.... .................. ... .. . .. ... .. . 72 3.9 -INDICADORES DE ALTERACIÓN O DAÑOS QUE PUEDEN OBSERVARSE EN LAS PIEDRAS DE CONSTRUCCIÓN .. .. .. ... .. 72 PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
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INDICE
3.10 FACTORES DE ALTERACIÓN O CAUSAS DE LOS DETERIOROS DE LA PIEDRA ••.•..•• 74 3 10 1 - Acc1ón detenorante del agua como fenómeno fisico. 75 3 10 2- La acc1ón térmoca como lenómeno fis1co deteriorante .. 77 3 10. 3 Accoón detenorante del agua como fenómeno quomoco 79 3 10 4 El fenómeno quim1co de la "sulfatación de la poedra caliza" 80 3 10.5 - El fenómeno quimoco de la "solubilizaoón de las calizas· .. .. 81 3 1O 6 · El fenómeno qul moco de la "alteración y destrucción del granoto" 81 3 10 7 - Algunas cons1derac1ones sobre los daños típoficados y su relacoón con la causa ...82 3.11 - LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Y SU ACCIÓN DETERIORANTE .84 3.12- CONTAMINACIÓN BIOLÓGICA. ... ......... ... ................ . ... ...86 3.13 • EL FACTOR HUMANO DE ALTERACIÓN .... . ......... .. ...... ... .. ...... 87 3.14 · FACTORES MECÁNICO DEL DETERIORO DE LA FÁBRICA PÉTREA 87 3.15 ·LA LIMPIEZA DE LAS PIEDRAS DE CONSTRUCCIÓN...... ....................... . 91 3. 15 1 · Consideraciones generales en torno a la limpoeza y proteccoón de la piedra .... .. ... 92 3.15 2 · Elecclón del método. .. . ... ..... .. .. .. .... ................... .......... .. ... .. ...... .. .92 3 15.3- Traba¡os y cuidados prevtos a la limpoeza.............. ................. ... .. . .. .. .94 J . 15.4 - Umpoeza por lavado ... .. ..... . .. .. .... ........ .................... ... .. .. .. . .. 95 3 15 5 · Limpteza por abrasovos lanzados. ..... ... ... ................... ......... • .. . .. . .. .. .99 3 15 6 - La hmpteza mecántca o manual .. .... ........................ .. ... ... .. . . ... 102 3 15 7 - La limpte7a medoan1e láser . ......... ............. .• .. .. . . . • ... .. 103 3 15 8 · La limpteza qutmtca .. .... .... ... .... .... .. ........... . .......... 104 3 15 9 Limpieza por tortas de arcilla . . ... .... . .. ..... ......... ......... .. . 106 3.16 - ACTUACIONES DE MANTENIMIENTO Y CUIDADOS DE LAS PIEDRAS EN LAS AREAS LIMPIAS .. .. ... ..... .... ... ... ..... ... ... .. .. .. .. 107 CAPITULO IV: LA FÁBRICA CERÁMICA................................... .. 111 4 -LA FÁBRICA CERAMICA ...... ..... .. .............. ... .............. .. .. .. 111 4.1 ·EL LADRILLO. BREVE RESEÑA HISTORICA DE SU ORIGEN Y USO 111 4.2 ·EL LADRILLO DEFINICION Y CONTROL. ... ... ... ... ... 114 4.3 · LAS DIMENSIONES EN EL LADRILLO.. ............ ......... ... .. ... .. •.• 116 4.4 • TIPOS DE LADRI LLOS ..... ... ............... _... 117 4.5 LAS CLASES DE LADRILLOS . .. . .... ......... ........ .... 119 4.6 · LOS MATERIALES .... .... .... ... ... ......... 120 4.7 · LA RESISTENCIA DE LOS LADRILLOS ....... .................. -... ... 121 4.8 • DESIGNACION DEL LADRILLO... ...................................... ........ ... .. 123 4.9 · CONTROL DE LA RECEPCIÓN DE LOS LADRILLOS............................................ • .. ............ 123 4.10 ·OTROS ENSAYOS EN LOS LADRILLOS. ABSORCIÓN. SUCCIÓN. EFLORISCIDAD Y HELADICIDAD..... ... . .... .......... ...... ......... ............... ........ .. .... . ... . 127 4.11 · MUROS Y PAREDES DE FÁBRICAS DE LADRILLOS ..... .......................................................132 4.1 2. • LOS MORTEROS Y LAS PASTAS EN LA OBRA DE FABRICA.............................................135 4 12 1.-Los morteros en la NBE-FL.90......................... ..................... ................. ... . ... .... ........... ... . 137 143 4.13.- EL CALCULO DE LA FABRICA DE LADRILLO...................................................... .. .............. 4. 14 · EL CALCULO DE PÓRTICOS CONSIDERADO EN LA N.B.E FL-90....... .. ... ... ... . .... ... ... . . 155 CAPITULO V EL BLOQUE DE HORMIGÓN EN SUS FÁBRICAS .................................................... 161 5.-EL BLOQUE DE HORMIGÓN .................................................... .............................................. 161 5.1 - BREVE RESEÑA HISTORICA ................................................................... 161 5.2 .· DEFINICIÓN. .. .. ......................................................................................................... .. ... 164 166 5.3 · NORMATIVAS DE OTROS PAISES ............................................................................ 5.4 · LOS MATERIALES .. ... ... ......... ......... .............. ... ... .... .. .. . .. .......... .. 167 5.5.· LAS DIMENSIONES . .. .. ... .. ........................ .... .... ... ... ... .... ... .... .... .. .... ..... . 168 5.6 -LA RESISTENCIA EN LOS BLOQUES .... ... ..... ... .............. .... ... ..... . .. . 168 .168 5.7 .- EL CACULO EN LA FABRICA DE BLOQUES.................... ........ . ........ . 170 5.8 · RECOMENDACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN CON FABRICA DE BLOQUES
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PATOLOGIA DE LA OBRA DE FÁBRICA
INDICE
CAPITULO VI. EL TAPIAL COMO OBRA DE FÁBRICA DE TIERRA 6 .- EL TAPIAL, FABRICA DE TIRRRA . .. 6.1 - ALGUNAS CONSIDERACIONES HISTÓRICAS 6.2 - DEFINICIÓN .... .... . ...... ....... .... .. .. 6.3 .- EL MATERIAL.. .. .. . ............................................ 6.4 -EL CAJÓN. SUS ELEMENTOS Y SU TRASLADO O MOVI MIENTO 6.5 LA COMPACTACIÓN DE LAS T IERRAS Y EJECUCIÓN DEL TAPIAL .• 6.6 ALGUNAS PRECISIONES DE C ARACTER CONSTRUCTIVO
173 173 173
174 175
178 179 180
183 CAPITULO VIl : PATOLOGIA DE LAS FABRICAS DE LAFDRILLO Y DE BLOQUE 183 7 - PATOLOGIA DE LAS FÁBRICAS . .. . .. .. . . .183 7.1 INTRODUCCIÓN ... ..... .. .. .. ... ............. .............. ....... .. . . ... 7.2 -SIGNOS QUE PUEDEN INTEGRAR LA SINTOMATOLOGIA DE LAS FABRICAS . .. "183 .187 7.3 - CAUSAS QUE PRODUCEN U>.S LESIONES EN U>.S FÁBRICAS . . .. . . . . . . 188 7.4 LESIONES EN LAS FABRICAS CON ORIGEN EN EL TERRENO O EN LA CIMENTACIÓN .. 189 7 4 1 Lesiones onlroducldas en las fábricas por asientos diferencoales 193 7 4 2 - El asiento de esquina . . . .... .......... .. .. ... .. ... 194 7 4 3 Danos en las fábncas por goros de la amen1ac1ón 7 4 4 OMos en las fábricas como consecuencia del empu¡e y del rozam1ento negativo den vado de 196 comentar en arcillas expansivas.. .. ... 198 7 4 5 -Lesoones ongonadas en las fabnca por fenómenos de desl1zam1entos del terreno 199 7 4 6 Les1ones en las fábricas por proximidad de arboles 7 5 PROBLEMAS INTRODUCIDOS EN U>.S FABRICAS DERIVADOS DE LAS ACCIONES 201 DE LA CUBIERTA ............................ 201 7 5 1 Problemas de orogen mecánico denvados de la CUbierta 202 7 5 2 Problemas en las fabncas denvados de la acaón term1ca actuando en la cub1erta 1nchnada .203 7 5.3 - Problemas en las fabncas denvados de la aca6n térm1ca actuando ella cub1erta plana 206 7 6 f>ATOLOGIA DE LOS MUROS DE CARGAS . 206 7 6 1 -Problemas de aplastamiento en muros de carga 207 7 6 2 -Enca¡e de los morteros .209 7 6 3 Roturas en el muro por fallos locales .. . 209 7 6.4 - Agotamoento local de los muros por concentración de cargas . 7 7 ORIGEN DE LAS CAUSAS OUE PUEDEN OCASIONAR U>. PÉRDIDA DE LA 210 VERTICALIDAD DEL MURO ........ 211 7 7 1 El pandeo o nex1ón lateral 214 7 7 2 -Alabeo del plano mural . .. .................... ... . 215 7 7 3 - Lesoones en los muros in troducidas por la acción de arcos, bóvedas y escaleras 217 7.8 - FISURAS EN TORNO A LOS HUECOS... . . ... .... ... . 2 18 7.8 1 -Fisuras en el capialzado. .. . . ..... ......... .. ................ . 219 7.8 2 -F1suras en el antepecho.................. ·-· .... ... ... ... . . . . .. 7.9 - FISURAS DE ORIGEN MECANICO APARECIDAS EN EL CERRAMIENTO, COMO 221 CONSECUENCIA DE LA DEFORMACIÓN DE LA ESTRUCTURA. 221 7 91 F1suras ocasionadas por la flexión de los bordes del for¡ado... . .. . ... ". 223 7 9 2 lisuras ocasionadas por la flexo6n de voladizos...... ....... . 225 7.10 LA ACCIÓN TERMICA EN EL CARRAM IENTO.......... .. 225 7 10 1 Dilatacl6n-retracci6n de la obra de fábrica como cerramiento ....... 7 10 2 les1ones sufrodas por el cerram1ento por la incompatibilidad de deformacoones term1cas .. 227 con la estructura . ... ...... . . . ... 228 7 1O 3 - F1suras en preloles... .... ... .. .............. ... ..... ..... ... ........ .. . .... . . . ... ... .. .. ..228 7.11 - APERTURA DE NUEVOS HUECOS EN !VUROS DE CARGA ... .. ....... 7 11 1- Cargas a cons1derar en el d1mens1onamiento del cargadero. luz de cálculo y grado de 229 empotram1ento ... ... ... ... ... ........................... ....................... . . 230 7 11 2 .- Control de la flecha del cargadero ... ..... .......................... .... .... . . .. • • ..230 7 11 3. Orden de e¡ecuaón de las obras. .......- ....... ~ .. .................. PATOLOGIA DE LA OBRA DE FABRICA
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INOICE 7.12 -EL SISMO EN LA OBRA DE FABRICA....................... ......... .. . ..... ................... ........... .. •• 231 7 12 1 - Recomendac•ones bás•cas de diseflos. ... .. . .. .. .. .. 232 7 12 2. Cons1derac1ones de dllculo .. ... ... ........ ......... .... .... .. ... 232 7 12 3 Algunas cons1derac10nes y recomendaciones constructiva.... ..... ... ..... .... .... .... ... 233 7.13- EL MURO FRENTE A LOS PROBLEMAS DE HUMEDAD EN LA EDIFICACION 234 7 13 1 - El cerramiento y los problemas de infiltraciones................ .. 234 ... .. .. .. 7 13 2- El cerramiento y los problemas de absorción.......... ............ .... 236 7 13.3- El cerramien to y el problema de la condensación ..................... . 240 7 13.4 • DESECACION DE MUROS DE OBRA DE FABRICA.............. .... ........... . • 246 7 .14 · LA TABIOUERfA EXIGENCIAS. TIPOS Y PATOLOGÍA.......... ............ .. .. 254 7 14.1 - T1pos de paredes de partición...... .. .. ..... .... ... .. ... .. .... .... ... . ... . .. 258 7 14 2 · PATOLOGfA DE LOS TABIQUES............................ ... ... ... ................. .. . 261 7 14 3.- Algunos conse¡os a fin de evitar lisuras en los tabiques ...... ... .... .... . .. .. ....... . .. . 266 7. 15 · PATOLOGIA DE LOS REVESTIMIENTOS................. , ............................ ............... .. .. ... 267 7 15. 1 -T1pos de revestimientos y algunas recomendaciones de uso......... . 268 7 15.2 -Causas de las lesiones en los revestimientos continuos ... ... .... .... . . .. ... 269 7 15.3.- Les1ones prop1as de los revestimientos continuos de resmas ....... . 273 7 .15 4 - Ulhmos consejos sobre revestimientos .................. ................. . 273 7 .16 - DESPRENDIMIENTO DE LOS AZULEJOS Y CAlDA DE LOS APLACADOS 27:. 7 16.1 - Tens•ón de adherenCia... .. ... ... ... ........ .. ......... ... 274 7 16 2.- Humedeetdo de la cerámica.. .. .. .. .. .. ......... ... .. 27·í 7 16.3 -Vanac•ón d1mensronal de los malenales ba¡o la acción term1ca 27 7 16 4 La rotura y calda del aplacado petreo y cerámico.... .. ... .......... . . . .. • .. .. .. 278 7 16 S- lmportanc•a de la e¡ecuciOn. .. ...... .. ....................... . ........ ...... ... .... ... 280 7 16.6 - Otras razones que pueden ocas1onar esta patologia...... .. ... .. .. 281 717.- EL PROBLEMA DE LA EFLORESCENCIA EN LAS FABRICAS VISTAS ............................. .2!12 7 17 1 - Tratam•entos de ehm•nac1ón de sales eflorescentes en la fachada . .. ........................ . 284 AN EXO 1 T ÉCNICAS DE APEO .. .. .. . ..... ........................... .... ........................ .. .... ... ....... DEFINICION . .. ....... .... ........ ....................... ...................... ......... .. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE APEOS......... .. ............... ....... ................... .... .. APEO DE FACHADAS O APUNTALAMIENTO DE MUROS EXTERIORES LOS MATERIALES ... . . .. .. ............. ....... .. ... ....... .. . .. .. ACODALAMIENTOS DE MUROS O PLANOS EN DESPLOMES Y DE TALUDES INESTABLES APEO DE BALCONES ARUINADOS .... ... .... ... .... .... .... ......... .... ... .. . .. . SUJECIÓN DE PARAPETOS Y MUROS DE FACHADA EXPUESTOS AL EMPUJE DEL VIENTO .. • APEO DE SOPORTES ... .. .. .......... ....................................... .......... ... ... APEO DE FORJADOS Y DESCARGA DE VIGAS....................... .. .... ... ... .. ORTOPEDIAS FRECUENTES EN LA REPOSICIÓN DE LAS CONDICIONES MECÁNICAS DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES............................ . .. .. .. . .... .. APEO POR ATIRANTAMIENTO SISTEMAS EN TRACCIÓN PURA. .. CREACION DE LA PLATAFORMA EN ALTURA PARA ATIRANTADO Y ZUNCHADO PROVICIONAL O APUNTALAMIENTOS DE ELEMENTOS SUPERIORES APEO DE ARCOS Y BOVEDAS.. .. ... .. .. . ................ .. . A NE XO 11 CODIGO PARA LA REPRESENTCION DE FISURAS PRODUCIDAS EN PAREDES SOBRE LOS PLANOS DE PLANTAS. ... .. .... ... ......... ... ... ... B IBLIOGRA FÍA ÍNDICE.
3 16
285
285 286
28i 287 290 2&1 292
293 295 297 298 299 300
303 .. 311 .... 313
PATOLOGIA DE LA OBRA DE FA.BRICA