PATOLOGÍAS DEL CONCRETO EN CIMENTACIONES

PATOLOGÍAS DEL CONCRETO EN CIMENTACIONES PROCEDIMIENTOS DE LA CONSTRUCCIÓN II

“PATOLOGÍAS DEL CONCRETO EN CIMENTACIONES” [PROCEDIMIENTOS DE LA

INGENIERO: YARLAQUE CABRERA, MARCO ANTONIO

CURSO: PROCEDIMIENTOS DE LA CONSTRUCCIÒN II

CICLO: V

2015-I

MESTANZA TARRILLO, 1ROLANDO


Índice INTRODUCCIÓN.............................................................................................. 5 CAPÍTULO I................................................................................................... 6 MARCO TEÓRICO......................................................................................... 6 DEFINICIÓN DE CONCRETO........................................................................7 COMPONENTES DEL CONCRETO................................................................7 AGREGADOS................................................................................................ 7 a.

Los agregados finos;..........................................................................7

b.

Los agregados gruesos;.....................................................................7

CEMENTO.................................................................................................... 8 AGUA........................................................................................................... 8 ADITIVOS..................................................................................................... 8 PROPIEDADES DEL CONCRETO..................................................................8 RESISTENCIA............................................................................................... 8 DURABILIDAD.............................................................................................. 9 CAPÍTULO II................................................................................................ 11 MARCO NORMATIVO................................................................................. 11 REGLAMENTO DE EDIFICACIONES..........................................................12 ALCANCES NORMA E.060..........................................................................12 CAPÍTULO 4 DE LA NORMA E.060..............................................................13 A) RELACIÓN AGUA-MATERIAL CEMENTANTE.......................................13 B) EXPOSICIÓN A CICLOS DE CONGELAMIENTO Y DESHIELO...............13 C) PROTECCIÓN DEL REFUERZO CONTRA LA CORROSIÓN...................13 CAPÍTULO III............................................................................................... 15 PATOLOGÍAS DEL CONCRETO...................................................................15 DEFINICIÓN DE PATOLOGÍA.....................................................................16 SÍNTOMAS DE DETERIORO DEL CONCRETO..............................................16 AGRIETAMIENTO..................................................................................... 16 FISURACIÓN EN MAPA............................................................................ 17 CANGREJERAS........................................................................................ 18 VARIACIÓN DEL COLOR..........................................................................18 EFLORESCENCIAS................................................................................... 18 FUGA DE LECHADA................................................................................. 19 TRANSPARENCIA DEL AGREGADO..........................................................19 BURBUJA................................................................................................ 19 LÍNEAS ENTRE CAPAS............................................................................. 19 2


REBABA.................................................................................................. 20 DESALINEAMIENTO................................................................................ 20 DESCASCARAMIENTO............................................................................. 20 ERROR DE AMARRE................................................................................ 20 CAUSAS DEL DETERIORO......................................................................20 CICLOS DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO..............................................21 CICLOS DE CONGELACIÓN Y DESHIELO..................................................21 FISURAS POR SOBRECARGAS Y DEFORMACIONES.................................21 EROSIÓN................................................................................................ 21 TIPOS DE PATOLOGÍA................................................................................ 22 CORROSIÓN.............................................................................................. 22 CONGELAMIENTO Y DESHIELO..................................................................22 EFECTOS EN LOS AGREGADOS...............................................................23 EFECTO ENTRE LA PASTA Y LOS AGREGADOS........................................23 AMBIENTE QUÍMICAMENTE AGRESIVO.......................................................23 CAPÍTULO IV............................................................................................... 25 PATOLOGÍA EN CIMENTACIONES.............................................................25 PROBLEMÁTICA.......................................................................................... 26 CIMENTACIONES........................................................................................ 26 PROPIEDADES CONSTRUCTIVAS................................................................26 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS: CIMENTACIONES Y CONTENCIONES DE HORMIGÓN ARMADO.............................................................................. 26 CAUSAS....................................................................................................... 30 FALLOS GENERALIZADOS DEL SUELO.....................................................30 FALLOS LOCALES DEL SUELO.................................................................31 FALLOS DE LA EXCAVACIÓN....................................................................31 FALLOS DE LAS ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN...................................33 FALLOS DE CIMENTACIONES...................................................................33 CAUSAS OPERATIVAS................................................................................. 33 DEFECTOS DE PROYECTO (PLANIFICACIÓN, CONCEPCIÓN Y DISEÑO)....33 DEFECTOS DE EJECUCIÓN (FABRICACIÓN, EJECUCIÓN Y POSESIÓN)......35 ERRORES DE DISEÑO Y CÁLCULO..............................................................36 INSPECCIÓN Y CONTROL..........................................................................36 EN OBRA.................................................................................................... 36 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN..........................................................36 INVENTARIO Y CONTROL DE DAÑOS......................................................37 INSPECCIÓN FUNCIONAL DE LA ESTRUCTURA........................................38 3


INSPECCIÓN DEL SUBSUELO DEL EDIFICIO.............................................38 MÉTODOS DE INSPECCIÓN DEL TERRENO..............................................39 ENSAYOS IN SITU.................................................................................... 40 EN LABORATORIO...................................................................................... 41 INSPECCIÓN DEL SUBSUELO DE UN EDIFICIO.........................................41 REPARACIÓN.............................................................................................. 43 INTERVENCIONES SUPERFICIALES.............................................................43 REFUERZO............................................................................................. 43 AMPLIACIÓN........................................................................................... 43 SUSTITUCIÓN......................................................................................... 44 INTERVENCIONES EN SÓTANOS.................................................................44 Recalce por bataches............................................................................. 44 Recalce por pozos.................................................................................. 45 Recalces con micropilotes......................................................................45 INTERVENCIONES PROFUNDAS..................................................................45 Recalces por pozos profundos................................................................45 Recalces mediante pilotes que rodean la cimentación..........................46 Recalces mediante pilotes especiales debajo de la cimentación...........46 Recalces mediante la ampliación del número de pilotes........................46 Pilotes que atraviesan las cimentaciones existentes.............................46 Pilotes adosados mediante cabezales de unión posteriores..................46 INTERVENCIONES SOBRE EL TERRENO.....................................................46 Inyecciones............................................................................................ 47 Inyecciones de cementación..................................................................47 Inyecciones de relleno........................................................................... 47 Inyecciones de compactación................................................................47 Técnica del jet-grouting..........................................................................48 OTRAS OPERACIONES................................................................................ 48 Armado del terreno................................................................................ 48 Sustitución del terreno...........................................................................48 Compactación del terreno......................................................................48 PROBLEMAS DEBIDOS A OTRAS CAUSAS..............................................49 CONCLUSIONES......................................................................................... 50

INTRODUCCIÓN La palabra patología, etimológicamente hablando, procede de las raíces griegas pathos y logos, y se podría definir, en términos 4


generales, como el estudio de las enfermedades. Por extensión la patología del concreto es la ciencia que estudia los problemas constructivos que aparecen en el edificio o en alguna de sus unidades con posterioridad a su ejecución. De todos los posibles tipos de patología que puede sufrir la edificación, las estadísticas demuestran que son las patologías ligadas a las cimentaciones las que mayores costes globales conllevan. Además tienen gran repercusión social, lo que las hace más notorias: por la complejidad propia de su reparación, porque suponen una fuerte alteración y hasta interrupción del uso del inmueble, y porque suelen involucrar a colindantes e incluso poderes públicos. Urge como en ningún otro caso determinar las causas y cuanto antes dar una solución al problema. Todo edificio con problemas en la cimentación ofrece, tarde o temprano y de forma más o menos manifiesta, unas lesiones o síntomas apreciables a simple vista. Hay casos en los que se sabe que el edificio puede tener problemas, con lo que se pueden tomar las precauciones oportunas. Los fallos de cimentaciones son demasiado frecuentes y muy raramente pueden calificarse de inevitables. Causan daños estructurales, cuando no el colapso completo de la estructura, de difícil y costosa reparación. Provocan trastornos a los usuarios, ponen a veces en peligro sus vidas y haciendas, llegándose en ocasiones al desalojo de inmuebles y a su demolición. Las operaciones de recalce, cuando aún se está a tiempo y vale la pena salvar la estructura, son delicadas y, casi siempre, muy onerosas. Son escasos los artículos dedicados a describir casos concretos de fallos de cimentaciones y a dar cuenta de los errores cometidos, por razones obvias. La expresión fallos de cimentaciones es eufemística, pues, en la mayoría de los casos, los fallos son humanos. A menudo, se echa al terreno la culpa de la aparición de grietas en estructuras, con evidente injusticia; el terreno es inocente por completo. Una buena experiencia profesional ha de estar bien nutrida del conocimiento de lo que no se debe hacer. Saber por qué mecanismos ocurren más habitualmente los fallos de cimentaciones o cuáles son sus causas más comunes es tan importante o más que una buena formación sobre los métodos de diseño y cálculo de cimentaciones. Esa experiencia puede lograrse a base de fracasos personales; pero es preferible obtenerla a través del conocimiento de los fracasos de los demás.

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CAPÍTULO I MARCO TEÓRICO

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DEFINICIÓN DE CONCRETO El concreto es un material de construcción bastante resistente, que se trabaja en su forma líquida, por lo que puede adoptar casi cualquier forma. Este material está constituido, básicamente de agua, cemento y agregados. Cuando todos los elementos de la mezcla se han incluido, se realiza la denominada revoltura del concreto, proceso mediante el cual se introduce el quinto elemento, el aire. Gracias a este procedimiento, el concreto se transforma en una masa que puede ser moldeada con facilidad, sin embargo, hay que procurar no tomarse mucho tiempo, ya que al cabo de unas horas, el concreto se endurece. Debido a esto, al correr el tiempo, este material va perdiendo su plasticidad, poniéndose cada vez más rígido hasta endurecerse por completo. Existe la posibilidad de realizar ciertas modificaciones a las formas líquidas y sólidas del concreto. Lo anterior es realizable a partir de la adición de determinados elementos en forma dosificada, y de este modo, poder controlar, por ejemplo, el tiempo de endurecimiento de este material, acortándolo o alargarlo, según sean los requerimientos del constructor. Además gracias a este mismo mecanismo es posible reducir las demandas de agua de la mezcla, incluir más aire, o bien, aumentar las posibilidades de su trabajabilidad. COMPONENTES DEL CONCRETO El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesta de cemento y agua, une a los agregados (arena y piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua.

AGREGADOS Los agregados para concreto pueden ser definidos como aquellos materiales inertes que poseen una resistencia propia suficiente que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidráulico y que garantizan una adherencia con la pasta de cemento endurecida. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. a.

Los agregados finos; consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaño de partícula que pueden llegar hasta 10 mm.

b.

Los agregados gruesos; son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo del agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm. 7


CEMENTO Los cementos hidráulicos son aquellos que tienen la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, porque reaccionan químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes.

AGUA Es el elemento que hidrata las partículas de cemento y hace que estas desarrollen sus propiedades aglutinantes.

ADITIVOS Se utilizan como ingredientes del concreto y, se añaden a la mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modificar sus propiedades para que sea más adecuada a las condiciones de trabajo o para reducir los costos de producción.

FIGURA 1: Componentes Del Concreto

PROPIEDADES DEL CONCRETO RESISTENCIA La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2). Para determinar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas especímenes de mortero o de concreto. La resistencia del concreto a la compresión es una propiedad física fundamental, y es frecuentemente empleada en los cálculos para diseños de puentes, edificios y otras estructuras. El concreto de uso generalizado tiene una resistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm². Un concreto de alta resistencia tiene un aguante a la compresión de cuando menos 420 kg/cm². La resistencia a la flexión del concreto; se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se puede utilizar como índice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño del elemento en cuestión. La resistencia a la flexión, también llamada módulo de ruptura, para un 8


concreto de peso normal se aproxima a menudo de1.99 a 2.65 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión. El valor de la resistencia a la tensión del concreto; es aproximadamente de 8% a 12% de su resistencia a compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99 veces la raíz cuadrada de la resistencia a compresión. La resistencia a la torsión para el concreto está relacionada con el módulo de ruptura y con las dimensiones del elemento de concreto. La resistencia al cortante del concreto; puede variar desde el 35% al 80% de la resistencia a compresión. La correlación existe entre la resistencia a la compresión y resistencia a flexión, tensión, torsión, y cortante, de acuerdo a los componentes del concreto y al medio ambiente en que se encuentre. El módulo de elasticidad, denotando por medio del símbolo E, se puede definir como la relación del esfuerzo normal la deformación correspondiente para esfuerzos de tensión o de compresión por debajo del límite de proporcionalidad de un material. Para concretos de peso normal, E fluctúa entre 140,600 y 422,000 kg/cm², y se puede aproximar como 15,100 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a compresión. Los principales factores que afectan a la resistencia son la relación agua– cemento y la edad, o el grado a que haya progresado la hidratación. Estos factores también afectan a la resistencia a flexión y a tensión, así como a la adherencia del concreto con el acero. Cuando se requiera de valores más precisos para el concreto se deberán desarrollar curvas para los materiales específicos y para las proporciones de mezclado que se utilicen en el trabajo. DURABILIDAD La durabilidad de una estructura de concreto o sea su variación en el tiempo sin modificaciones esenciales en su comportamiento es definida por el Comité 201 del American Concrete Institute (ACI) como la habilidad del concreto para resistir la acción del intemperismo, ataques químicos, abrasión, o cualquier otro tipo de deterioro. Algunos investigadores prefieren decir que; es aquella propiedad del concreto endurecido que define la capacidad de éste para resistir la acción del medio ambiente que lo rodea; los ataques, ya sea químicos, físicos o biológicos, a los cuales puede estar expuesto; los efectos de la abrasión, la acción del fuego y las radiaciones: la acción de la corrosión y cualquier otro proceso de deterior. Otros investigadores se inclinan a definir la durabilidad de una estructura como la capacidad del concreto para soportar, durante la vida útil para la que ha sido proyectado, las condiciones físicas y químicas a las que estará expuesto, y que podrían llegar a provocar 9


su degradación como consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural, siempre que las acciones del medio ambiente y las condiciones de exposición se consideren como factores de diseño y construcción de las estructuras. Los investigadores concluyen en que la durabilidad es aspecto esencial de la calidad de una estructura siendo tan importante como la resistencia. Los costos de mantenimiento y de reparación hacen aún más importante un adecuado diseño, el cual exige información sobre las tensiones que plantea el medio ambiente y de su efecto en el concreto. En este trabajo nos ocuparemos de los diversos aspectos e interrelaciones que pueden contribuir a disminuir la durabilidad del concreto.

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CAPÍTULO II MARCO NORMATIVO

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REGLAMENTO DE EDIFICACIONES El Reglamento Nacional de Edificaciones tiene por objeto normar los criterios y requisitos mínimos para el Diseño y ejecución de las Habilitaciones Urbanas y las Edificaciones, permitiendo de esta manera una mejor ejecución de los Planes Urbanos. Es la norma técnica rectora en el territorio nacional que establece los derechos y responsabilidades de los actores que intervienen en el proceso edificatorio, con el fin de asegurar la calidad de la edificación. El Reglamento Nacional de Edificaciones es de aplicación obligatoria para quienes desarrollen procesos de habilitación urbana y edificación en el ámbito nacional, cuyo resultado es de carácter permanente, público o privado. Empleándose para el concreto armado la norma E.060. ALCANCES NORMA E.060 • Esta Norma fija los requisitos y exigencias mínimas para el análisis, el diseño, los materiales, la construcción, el control de calidad y la supervisión de estructuras de concreto armado, preesforzado y simple. •

Los planos y las especificaciones técnicas del proyecto estructural deberán cumplir con esta Norma.

•

Lo establecido en esta Norma tiene prioridad cuando está en discrepancia con otras normas a las que ella hace referencia.

•

Para estructuras especiales tales como arcos, tanques, reservorios, depósitos, silos, chimeneas y estructuras resistentes a explosiones, las disposiciones de esta Norma regirán en lo que sean aplicables.

•

Esta Norma no controla el diseño e instalación de las porciones de pilotes de concreto, pilas excavadas y cajones de cimentación que quedan enterrados en el suelo, excepto en lo dispuesto en el Capítulo 21.

•

Esta Norma no rige el diseño y la construcción de losas apoyadas en el suelo, a menos que la losa transmita cargas verticales o laterales desde otras partes de la estructura al suelo.

•

El diseño y construcción de losas de concreto estructural, vaciadas sobre moldes permanentes de acero consideradas como no compuestas, están regidos por esta Norma.

•

Esta Norma no rige para el diseño de losas de concreto estructural vaciadas sobre moldes permanentes de acero consideradas como compuestas. El concreto usado en la 12


construcción de tales losas debe estar regido por los Capítulos 1 a 7 de esta Norma, en lo que sea aplicable.

CAPÍTULO 4 DE LA NORMA E.060 Denominado como requisitos de durabilidad. Esta Norma no incluye disposiciones para las condiciones de exposición especialmente severas, tales como la exposición a ácidos o a altas temperaturas, ni cubre condiciones estéticas tales como el acabado de las superficies del concreto. Estas condiciones, que están fuera del alcance de esta Norma, deberán estar cubiertas de manera particular en las especificaciones del proyecto. Los componentes del concreto y sus proporciones deben ser seleccionados de manera que se pueda cumplir con los requisitos mínimos establecidos en esta Norma y con los requisitos adicionales de los documentos del proyecto. A) RELACIÓN AGUA-MATERIAL CEMENTANTE Las relaciones agua-material cementante especificadas en las Tablas 4.2 y 4.4 se calculan usando el peso del cemento que cumpla con la NTP 334.009, 334.082, 334.090 ó 334.156, más el peso de las cenizas volantes y otras puzolanas que cumplan con la NTP 334.104, el peso de la escoria que cumpla con la Norma ASTM C 989 y la microsílice que cumpla con la NTP 334.087, si las hay. Cuando el concreto esté expuesto a productos químicos descongelantes. El peso máximo de las cenizas volantes, otras puzolanas, microsílice o las escorias incluidas en el concreto, no debe exceder los porcentajes respecto al peso total de materiales cementantes dados en la Tabla 4.3.(ver anexos tablas 4.2, 4.3 y 4.4). B) EXPOSICIÓN A CICLOS DE CONGELAMIENTO Y DESHIELO Los concretos de peso normal y los de pesos livianos expuestos a condiciones de congelamiento y deshielo o a productos químicos descongelantes deben tener aire incorporado, con el contenido total de aire indicado en la Tabla 4.1. La tolerancia en el contenido total de aire incorporado debe ser de ±1,5%. Para concretos con f’c mayor de 35 MPa, se puede reducir el aire incorporado indicado en la Tabla 4.1 en 1%.( ver anexos tabla 4.1). C) PROTECCIÓN DEL REFUERZO CONTRA LA CORROSIÓN Para la protección contra la corrosión del refuerzo de acero en el concreto, las concentraciones máximas de iones cloruro solubles en agua en el concreto endurecido a edades que van 13


de 28 a 42 días, provenientes de los ingredientes (incluyendo agua, agregados, materiales cementantes y aditivos) no deben exceder los límites de la Tabla 4.5. Cuando se lleven a cabo ensayos para determinar el contenido de iones cloruro soluble en agua, los procedimientos de ensayo deben cumplir los requisitos establecidos en la NTP 334.148. %.( ver anexos tabla 4.5).

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CAPÍTULO III PATOLOGÍAS DEL CONCRETO

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DEFINICIÓN DE PATOLOGÍA La Patología del Concreto se define como el estudio sistemático de los procesos y características de las enfermedades o los defectos y daños que puede sufrir el concreto, sus causas, sus consecuencias y remedios. En resumen, en este trabajo se entiende por Patología a aquella parte de la Durabilidad que se refiere a los signos, causas posibles y diagnóstico del deterioro que experimentan las estructuras del concreto. El concreto puede sufrir, durante su vida, defectos o daños que alteran su estructura interna y comportamiento. Algunos pueden ser congénitos por estar presentes desde su concepción y construcción; otros pueden haberlo atacado durante alguna etapa de su vida útil; y otros pueden ser consecuencia de accidentes. Los síntomas que indican que se está produciendo daño en la estructura incluyen manchas, cambios de color, hinchamientos, fisuras, pérdidas de masa u otros.

SÍNTOMAS DE DETERIORO DEL CONCRETO La vulnerabilidad de las estructuras suele reflejase a través de patologías que aparecen en las edificaciones, ocasionando múltiples efectos, desde pequeños daños y molestias para sus ocupantes, hasta grandes fallas que pueden causar el colapso de la edificación o parte de ella. La diversidad de patologías que se manifiestan en las edificaciones es infinita; además de ser un tema muy complejo. Difícilmente se logra determinar con precisión, las causas o motivos de muchas de las manifestaciones que presentan las estructuras; en muchos casos ni siquiera la experiencia de un experto es suficiente para dar una respuesta totalmente certera. Por ejemplo, las causas de aparición de una grieta en una edificación, pueden ser múltiples; algunas veces es posible identificarlas fácilmente, pero otras veces no lo es. AGRIETAMIENTO El concreto, al igual que otros materiales de construcción, se contrae y expande con los cambios de humedad y temperatura, y se deforma dependiendo de la carga y de las condiciones de apoyo. Pueden ocurrir grietas cuando no se han tomado las medidas necesarias en el diseño y la construcción para soportar dichos movimientos. Algunas formas comunes de grietas son:

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Figura A: Grietas por

retracción

plástica Figura B: Grietas debidas

a

colocación

la de

juntas inapropiadas. Figura C: Grietas debidas

a

restricciones continúas externas. Figura D: Grietas debidas a la falta de una junta de aislamiento. Figura E: Grietas en

D

congelación deshielo. Figura

por y F:

Resquebrajamiento o grietas aleatorias. Figura G: Grietas por asentamiento.

FISURACIÓN EN MAPA

Es una fisuración que afecta superficialmente al elemento de concreto y que suele aparecer entre 1 y 15 días a partir del vaciado. La profundidad rara vez llega al centímetro y por tanto tiene poca trascendencia estructural. Su origen está en las tensiones superficiales motivadas por un alto contenido de humedad. Su identificación se realiza según su dirección, ancho y profundidad utilizando los siguientes adjetivos: longitudinal, transversal, vertical, diagonal o aleatoria. 17


Se deben utilizar comparadores de fisuras o fisurómetros para medirlas y monitorearlas; y se instalarán algunos testigos para definir el actual estado de actividad CANGREJERAS Exposición del agregado grueso; vacíos irregulares en la superficie de concreto cuando el mortero presente en la mezcla no logra cubrir todo el espacio alrededor de los agregados. Para impedir eso se debe realizar una vibración y chuseo óptimo.

VARIACIÓN DEL COLOR Vetas de color presentes en la superficie del concreto. Pueden presentarse debido a deficiencias en la mezcla o manifestarse en forma de manchas de humedad, ensuciamiento, oxidación, eflorescencias o contaminación.

EFLORESCENCIAS Al ser el hormigón un material poroso y presentar en muchos casos además figuración, el agua circula por su interior y lleva a la superficie el hidróxido de calcio que proviene de la reacción entre el cemento y el agua. Después de evaporada el agua, el hidróxido de calcio que se encuentra en la superficie reacciona con el dióxido de carbono del aire, formando carbonato de calcio, que es el compuesto de color blanco que constituye el depósito cristalino. 18


En otros casos, que se presentan con menor frecuencia, las eflorescencias son originadas bien por el cloruro de sodio o sales similares que se encuentran en el agua de amasado, bien por la materia orgánica que contengan los áridos o aguas utilizadas en la fabricación del hormigón o por materias introducidas en la masa del hormigón por el agua circundante. FUGA DE LECHADA Mancha blancuzca en forma de reguero de agua que se presenta en el concreto por exceso de agua en la lechada. TRANSPARENCIA DEL AGREGADO Apariencia moteada en la superficie, originada por deficiencias en el mortero, donde el agregado se encuentra cubierto por una delgada película de lechada que permite verlo a través de ella.

BURBUJA Pequeña cavidad o poro creado a partir de la acumulación de burbujas de aire y de agua atrapadas entre la cara de la madera y el concreto.

LÍNEAS ENTRE CAPAS Presencia de líneas horizontales presentes en la superficie del concreto, que indican la frontera entre distintos tiempos de colocación, aún en un mismo vaciado. REBABA Proyección delgada y lineal del concreto que se presenta entre los espacios y uniones de formaletas cuando parte del mortero presente en la mezcla logra pasar a través de éstas.

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DESALINEAMIENTO Cambio abrupto en la alineación o las dimensiones de los elementos de concreto a causa del desplazamiento de una formaleta con respecto a la adyacente. DESCASCARAMIENTO Eliminación accidental de la superficie provocada por la adherencia del concreto al encofrado.

ERROR DE AMARRE No siempre, quizá por pereza, el constructor hace un buen anclaje de la mampostería (pared) con la viga superior. Como consecuencia, las grietas surgen horizontales cerca al techo.

CAUSAS DEL DETERIORO El deterioro del concreto se puede ver adicionalmente afectado por el efecto de tres factores: la humedad, la temperatura, y la presión. El factor principal es la humedad en el concreto y no en la atmósfera circundante, aunque ésta última contribuye con los fenómenos de deterioro en la medida que se presentan ciclos de humedecimiento y secado en el concreto. El efecto de la temperatura es muy importante por cuanto ella incide en la velocidad con la cual pueden ocurrir los fenómenos de deterioro en el concreto. Las reacciones químicas se aceleran con el aumento de la temperatura, considerándose que un aumento de la temperatura de 10°C dobla la velocidad de la reacción. Los climas tropicales se consideran más agresivos que otros. 20


CICLOS DE HUMEDECIMIENTO Y SECADO Una de las causas más comunes del deterioro del concreto, especialmente de estructuras hidráulicas, son los niveles de agua por mareas, crecientes, operaciones de embalse u otras causas, ya que el agua tiende a concentrarse en diferentes partes de la estructura. CICLOS DE CONGELACIÓN Y DESHIELO Este proceso es considerado como el factor de intemperismo más destructivo en un concreto, debido al aumento de volumen del agua (aproximadamente 9%) al convertirse en hielo dentro de la pasta y de las partículas de agregado, induciendo así grandes esfuerzos de tracción interna en la masa. Con la incorporación de aire, el agua desplazada por la formación de hielo en la pasta se acomoda de tal manera que no resulta perjudicial, pues las burbujas de aire en la pasta suministran cámaras donde se introduce el agua y así se alivia la presión hidráulica generada. El concreto es más durable cuando tiene bajas relaciones agua/cementante. Para un concreto expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo, la relación agua/cementante máxima debe ser de 0,45 y la resistencia mínima de 31 Mpa. FISURAS POR SOBRECARGAS Y DEFORMACIONES Con el objeto de no afectar la durabilidad del concreto y evitar daños por la formación de micro fisuras, fisuras y planos de falla, es indispensable que se cumpla las disposiciones que son de obligatorio cumplimiento en el Perú. La normatividad acepta que los esfuerzos de tracción inducidos por las cargas traen como consecuencia la presencia de fisuras en los miembros de una estructura de concreto. Por ello, los procedimientos de diseño disponen acero de refuerzo, no sólo para absorber los esfuerzos de tracción; sino también para obtener una adecuada distribución de fisuras y un límite adecuado en su ancho. EROSIÓN Existen procesos muy variados de erosión del concreto, parte de ellos ligados a usos industriales específicos; otros son de tipo más general, y aquí se presentan: A. DAÑOS POR ABRASIÓN

Se la define por el desgaste de la superficie por procesos de fricción o rozamiento. La causa más importante de abrasión de pisos y pavimentos es producida por el paso de personas, circulación de vehículos, o rodadura de objetos o maquinas, más que las partículas arrastradas por el viento. Siendo producido por acciones mecánicas debido al tráfico, cuando el agua lleva agregado grueso. La resistencia la da el árido grueso.

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Para obtener buena resistencia a la abrasión, también se recomienda limitar el tamaño máximo del agregado grueso a un mínimo de 25 mm (1"), así como el uso de relaciones a/c bajas. B. DESGASTE POR EROSIÓN

Se la define por el deterioro causado por la acción abrasiva de fluidos o sólidos en movimiento. La magnitud de la erosión depende del número, velocidad, tamaño, perfil, densidad y dureza de las partículas en movimiento por unidad de tiempo. Siendo producido por acciones mecánicas debido al oleaje. La resistencia la da el árido grueso. C. DESGASTE POR CAVITACIÓN

Se la define como la erosión progresiva del concreto originada por el flujo no lineal de aguas limpias a velocidades sobre los 12 m/sg. Donde se forman burbujas de vapor, que cuando ingresan a una región de lata presión colapsan con un gran impacto, pueden desgastar grandes áreas de la superficie de concreto en tiempos comparativamente pequeños. Se da cuando la forma no está bien estudiada y se producen zonas de baja presión. La resistencia es proporcionada por la pasta de cemento.

TIPOS DE PATOLOGÍA CORROSIÓN Los metales reaccionan con los elementos no metálicos que se encuentran en sus proximidades, produciendo compuestos químicos, ya sean óxidos o sales, los cuales son usualmente conocidos como productos de la corrosión. Estas sustancias pueden acelerar, impedir o no ejercer ninguna influencia sobre el curso de la corrosión.

CONGELAMIENTO Y DESHIELO El congelamiento y deshielo, constituye un agente de deterioro que ocurre en los climas en que la temperatura desciende hasta provocar el congelamiento del agua contenida en los poros capilares del concreto. En términos generales el fenómeno se caracteriza por introducir esfuerzos internos en el concreto que pueden provocar su figuración reiterada y la consiguiente desintegración. Este fenómeno, se da tanto a nivel de la pasta de cemento, como en los agregados de manera independiente, así como en la interacción de ambos por lo que su evaluación debe abordar cada uno de estos aspectos. Efecto en la pasta de cemento, existe dos teorías que explica el efecto en el concreto.

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EFECTOS EN LOS AGREGADOS En los agregados existe evidencia de que por los tamaños mayores de los poros capilares se producen generalmente presiones hidráulicas y no osmóticas; con esfuerzos internos similares a los que ocurren en la pasta de cemento, existiendo indicios que el Tamaño máximo tiene una influencia importante, estimándose que para cada tipo de material existe un Tamaño máximo por debajo del cual se puede producir el congelamiento confinado dentro del concreto sin daño interno en los agregados. Por otro lado cuando menor sea la capacidad del agregado para absorber agua, menor será el efecto del congelamiento interno de la misma que tienen baja durabilidad ante la acción de ciclos de congelación, son aquellos con un grado de porosidad de moderado a alto, lo que les permite retener y mantener un grado de saturación relativamente alto, cuando se encuentran incorporados ya en el concreto. EFECTO ENTRE LA PASTA Y LOS AGREGADOS Existe la denominada “Teoría Elástica” que considera un efecto mixto de los agregados sobre la pasta; ya que al congelarse el agua dentro de ellos se deforman elásticamente sin romperse por tener una estructura más resistente que la del cemento y ejercen presión directa sobre la pasta generando tensiones adicionales a las ocasionadas en el cemento independientemente.

AMBIENTE QUÍMICAMENTE AGRESIVO El concreto es un material que en general tiene un comportamiento satisfactorio ante diversos ambientes químicamente agresivos. El concepto básico reside en que el concreto es químicamente inalterable al ataque de agentes químicos que se hallan en estado sólido. Para que exista alguna posibilidad de agresión, el agente químico debe estar en solución en un cierta concentración y además tener la opción de ingresar en la estructura de la pasta durante un cierto tiempo, es decir debe haber un cierto flujo de la solución concentrada hacia el interior del concreto y este flujo debe mantenerse un tiempo suficiente para que se produzca la reacción. Este marco de referencia reduce pues las posibilidades de ataque químico externo al concreto, sin embargo existen agentes que incrementan la posibilidad de deterioro como son: Las temperaturas elevadas, velocidades de flujo altas, mucha absorción y permeabilidad, el curado deficiente y los ciclos de humedecimiento y secado. Los ambientes agresivos usuales están constituidos por el aire, agua y suelos contaminados que entran en contacto con las estructuras de concreto. 23


Se puede decir pues que el concreto es uno de los materiales que demuestran mayor durabilidad frente a ambientes químicamente agresivos, ya que si se compara estadísticamente los casos de deterioro con aquellos en que mantiene sus condiciones iniciales pese a la agresividad, se concluye que estos casos son excepcionales. CLORUROS: Los cloruros se hallan en el ambiente en las zonas cercanas al mar, en el agua marina, y en ciertos suelos y aguas contaminadas de manera natural o artificial. SULFATOS: Los sulfatos que afectan la durabilidad, se hallan usualmente en el suelo en contacto con el concreto, en solución en agua de lluvia, en aguas contaminadas por desechos industriales o por flujos en suelos agresivos. Por lo general consisten en sulfatos de Sodio, Potasio, Calcio, Magnesio.

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CAPÍTULO IV PATOLOGÍA EN CIMENTACIONES

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PROBLEMÁTICA CIMENTACIONES En el caso de las cimentaciones, deberemos asegurarnos de su integridad mecánica (roturas) frente a posibles agresiones de los componentes del suelo, así como su integridad química frente a posibles agresiones de los componentes del suelo, en especial, nivel freático, aparición de sulfatos, rotura de conductos de saneamiento, etc. La acción fundamental será pues, la observación periódica.

PROPIEDADES CONSTRUCTIVAS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS: CIMENTACIONES Y CONTENCIONES DE HORMIGÓN ARMADO Cimentación superficial

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CIMENTACIONES SUPERFICIALES ZAPATAS: Aspectos a considerar - Dimensionamiento por hundimiento y asiento - Análisis de las variaciones de dimensiones (asientos) - Prestar atención a zapatas con condiciones singulares: de medianería y combinadas - Prestar atención a saltos de nivel entre zapatas, respetar separaciones (relación 3:2) - Atado de zapatas: obligatorio en zonas sísmicas, recomendable en terrenos heterogéneos - Verificación de afecciones entre zapatas, colindantes, etc., atención al solapamiento de bulbos de presiones - Ejecución: Comprobación de aspectos como: homogeneidad del firme, dimensiones, armados, condiciones de durabilidad: recubrimientos, nivel freático, presencia de sales. Formas de agotamiento - Fallo de flexión, por agotamiento de la armadura - Fallo de flexión, por agotamiento del hormigón comprimido - Fallo de la pieza por cortante (en zapatas corridas) o punzonamiento (aisladas) - Fallo de anclaje de las armaduras - Fallo por fisuración excesiva del hormigón (condicionando su durabilidad) - Problemas de armado: Verificación de su cuantía y tipo de armado Verificación de los anclajes de armaduras: zapata, pilar - Verificación de los recubrimientos efectivos, empleo adecuado de separadores en función de la agresividad a la que se verá sometida

LOSAS: Aspectos a considerar - Movilizan estratos a grandes profundidades - Sensible a heterogeneidades como el tipo de material, estratos, agua, etc.

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- Análisis placa – estructura – terreno: Análisis módulo de balasto Análisis de sensibilidades: Puntos duros, puntos blandos, asientos inducidos -Verificación de las mejoras del terreno. Retención de finos. - Análisis y tratamiento del agua (escorrentía, saneamiento, drenaje, etc) Formas de agotamiento - Fallos de flexión por agotamiento del hormigón a compresión - Fallos de flexión por agotamiento de las armaduras - Fallos de flexión por solapes insuficientes en una misma sección - Fallos por punzonamiento de la losa - Fallos por torsión en huecos y bordes de la losa - Fallos por excesiva fisuración y problemas de durabilidad - Problemas por subpresiones sobre la losa - Controles: Problemas de solapes y anclajes de armaduras Disposición de juntas y problemas de estanquidad Refuerzos de punzonamiento, torsión Muros de Contención

PROBLEMAS ASOCIADOS A LOS MUROS El principal problema de los muros de contención es que son el elemento estructural de contacto con el terreno, sufriendo tanto las acciones de éste (no sólo mecánicas, sino alguna otra como humedades, etc), como también las del propio edificio. Probablemente sean los elementos estructurales que sufren una mayor problemática debido a esta razón. Son la principal causa de lesiones en los edificios. Los síntomas no sólo se podrían observar en el propio muro, sino también en el resto de la construcción. - Giro excesivo del muro Una de las principales características que debe cumplir un muro de contención es su estabilidad general, que evitaría la inclinación del mismo. Consiste en el vuelco del punto más alto respecto al punto más alejado de la zapata. - Desplazamiento del muro Se consideraría un deslizamiento del mismo. Puede coincidir con movimientos entre estratos diferentes del terreno. La presencia de tacón en el muro favorece la resistencia del mismo a este tipo de problema. - Desplazamiento profundo del muro Este problema consiste no sólo en un deslizamiento del muro, sino que el mismo también sufre un hundimiento así como un giro. Se debe a la formación de una superficie de deslizamiento profunda (coincidiendo con un estrato blando), de forma circular. 27


- Deformación excesiva del alzado Se trata de una problemática poco frecuente, ya que se produce cuando el muro es demasiado esbelto en la zona superior del alzado, algo poco común, ya que éstos están caracterizados por su peso, y éste no se logra de otro modo sino por volumen y anchura del mismo. - Fisuración excesiva Producida en su mayor medida en las zonas de tracción (trasdós), es por ello que pueden ser causa de mayores problemas, ya que ésta es la parte del muro en contacto con el terreno, por lo tanto, más atacable. - Rotura por flexión Este tipo de problema puede aparecer tanto en el alzado, como en la punta y el talón del muro. Normalmente los síntomas sólo podrían ser visibles en la zona de trasdós, por lo que no serían observables, hecho que puede ser motivo de colapso al no poder hacer frente al problema. Este hecho puede tener mayores consecuencias cuando las edificaciones se encuentren entre medianeras. - Rotura por esfuerzo cortante Estos esfuerzos, como los de flexión, pueden producir roturas diversas zonas del muro (alzado, puntera, talón y tacón). Este tipo problemática y lo común que puede ser, desaconseja la utilización la fábrica de ladrillo para las estructuras de contención, debido a escasa resistencia a estos empujes.

en de de su

- Rotura por esfuerzo rasante El síntoma principal de estos esfuerzos son la rotura del muro entre el alzado y la cimentación, en la zona de junta de hormigonado obligada, que es un punto muy sensible, y el que mayores esfuerzos sufre. - Rotura por fallo de solape Es básicamente similar a la anterior, ya que el solape entre la armadura de la zapata debe anclarse con la zona del muro de contención, y es ésta la que soporta la mayor parte de los esfuerzos rasantes, así como muchos otros, como de flexión y de cortante. - Asientos Aunque no se puede considerar una problemática que pueda causar una rotura en el muro (si no se trata de un asiento diferencial, sino de la totalidad del mismo), si podría causar graves problemas en el resto de la estructura del edificio. Ocurre como consecuencia de un exceso de cargas que el muro transmite al terreno. 28


- Retracción hidráulica y térmica Se producen en su mayor parte durante la fase de fraguado y endurecimiento del hormigón, en presencia de una armadura en sentido longitudinal escasa. También podrían incluirse en este grupo las roturas por dilatación y retracción del propio muro, cuando éste se encuentra sujeto en algún punto, como otro muro, o contrafuertes. - Rotura de esquinas Este tipo de problemática se caracteriza por tener una inclinación entre 45 y 60º y están ubicadas en las zonas de las esquinas, cuando se encuentran dos muros perpendiculares. Serían producidas por una tracción horizontal. Las diferencias térmicas empeoran este tipo de síntomas. - Degradación del material por ataque del medio Se podrían considerar estos problemas como consecuencia de los anteriores, ya que generalmente estas afecciones se intensifican debido a grietas y otro tipo de lesiones. Estas degradaciones son mucho más relevantes por el hecho de que el muro se encuentra en contacto con el terreno. Pilotes y Pantallas

CIMENTACIONES PROFUNDAS La problemática de las cimentaciones profundas está directamente ligada al desconocimiento, tanto del tipo de suelo y su comportamiento ante diversos factores (cargas, asientos, acción del agua…), como del proceso de ejecución de los elementos (pilotes o pantallas) a gran profundidad. Al contrario que en las cimentaciones superficiales, donde se extrae previamente el terreno antes de proceder a la ejecución, las cimentaciones profundas se realizan por completo bajo rasante. Tanto si el terreno se extrae (pilotes in situ y pantallas), como si se desplaza (pilotes prefabricados), éste sufre cambios de presión que afectan a su comportamiento, provocando deformaciones que es necesario tener en cuenta. En este mismo apartado, cabe indicar que la mayoría de las lesiones no se observan a simple vista, sino que, son detectadas a lo largo del tiempo por sus consecuencias (más o menos graves). Por último, será imprescindible realizar un exhaustivo estudio geotécnico (utilizando distintos ensayos de reconocimiento) para elegir la cimentación más adecuada al tipo de suelo, así como, llevar a cabo controles periódicos de calidad para asegurar la correcta ejecución en obra. 29


CONTROL - Transfieren las cargas de cimentación a grandes profundidades - Problemas de diseño y dimensionamiento - Conocimiento del terreno (estratigrafía, resistencia punta, por fuste, estabilidades, agresividad, sismicidad, expansividad, terrenos flojos, etc. - Solicitaciones verticales y horizontales: viento, sismo, laderas, etc. - Cargas de hundimiento, asientos. Grupo de pilotes. PROBLEMAS EJECUCIÓN - Adecuación de forma de ejecución a naturaleza del terreno - Pilotes desplazados: compactación lateral y levantamientos - Perforados: - Formación de cavidades en el terreno - Perdida de sección o corte de pilotes - Contaminación de punta o fuste de hormigón (problemas de hormigonado con agua, lodos, etc. - Problemas de alineamientos, excentricidades - Armados de pilotes, encepados, vigas centradoras

CAUSAS FALLOS GENERALIZADOS DEL SUELO Se producen a escala urbana o incluso territorial. Laderas Inestables

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Reptación Deslizamiento curvo

Subsidencia

Es el asiento generalizado de una gran masa de terreno por extracción de agua o terreno en las capas inferiores.  

Galerías de minas Túneles de metro o de circulación rodada en ciudades

Cavidades y galerías

En ciudades antiguas: galerías, aljibes, viajes de aguas, antiguas cloacas en desuso, pozos, etc. 30


Es necesario conocer su extensión para inyectarlas. Otras causas

 

Movimientos sísmicos Cambios periódicos de humedad en terrenos especiales

FALLOS LOCALES DEL SUELO Son aquellos que pueden producirse a escala suficientemente pequeña como para afectar a un edificio en concreto. Capas de insuficiente capacidad portante

Son aquellos terrenos que por su excesiva deformabilidad producen asientos de importancia en cualquier edificación que se cimente sobre ellos. Terrenos de lodos, arcillas muy blandas, arenas muy flojas o rellenos insuficientemente compactados. Terrenos de capacidad portante muy diferente

Son aquellos en los que la resistencia de una zona es muy diferente de otras.   

Variaciones de espesor de los estratos de suelo Existencia de elementos más resistentes como afloramientos de roca Existencia de elementos de menor resistencia como cavidades, zonas saturadas de agua, etc.

FALLOS DE LA EXCAVACIÓN  El edificio colindante es desconocido  Fallos de las edificaciones contiguas debidos a la excavación

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Efectos de los edificios próximos

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FALLOS DE LAS ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN FALLOS DE CIMENTACIONES Son aquellos que se producen por fallo en el diseño o en la construcción de la cimentación del edificio. 

 

Cimentaciones insuficientes: Se producen cuando las dimensiones del cimiento provocan tensiones excesivas sobre el terreno. Cimentaciones muy distintas: Se produce cuando se utilizan sistemas de cimentación muy distintos en el mismo terreno. Degradación Estructural: Se produce cuando la cimentación resulta atacada por agentes exteriores.

CAUSAS OPERATIVAS DEFECTOS DE PROYECTO (PLANIFICACIÓN, CONCEPCIÓN Y DISEÑO) Son errores de concepción, de diseño o cálculo del proyecto. Son previsibles, por lo que si se tienen en cuenta en el diseño y cálculo de la edificación, el riesgo de que provoquen daños se minimiza. Las principales causas de problemas derivadas del proyecto son: -Falta de capacidad de carga: cimentación insuficiente o capacidad de carga del suelo insuficiente. -Esfuerzos no contemplados, sobrecargas de explotación.

por

ej.

por

olvido

de

algunas

-Conocimiento insuficiente del suelo. Lo que deriva en la ignorancia de riesgos especiales geotécnicos. Las causas pueden ser: escasez de reconocimientos previos del terreno, mala interpretación de los mismos, no consideración de los fenómenos de agresividad, etc. Cobra importancia en terrenos con especiales características, como 33


en arcillas expansivas, suelos colapsables, rellenos antrópicos y suelos blandos naturales. -Infravaloración del riesgo geotécnico, conocido éste. Casos así pueden ser: desprecio de los efectos que produce la falta de homogeneidad de un suelo o las distintas profundidades de aparición de la roca en planta, desprecio de los efectos de la potencial expansividad o de posible subpresión o fenómenos de subsidencias, procesos de disolución, etc. -Defectos en la evaluación del terreno: asientos calculados no tolerables por la estructura, esfuerzos parásitos en pilotes (olvido del efecto de asiento de terrenos flojos o rellenos recientes), etc. -Efecto grupo en pilotes: defectuosa estimación del efecto grupo en pilotes flotantes, no consideración de los esfuerzos laterales o del rozamiento negativo, etc. -Ausencia de consideración del bulbo de tensiones de la cimentación propia, y su alcance. Pero también de cimentaciones colindantes, que podrían suponer una carga oblicua sobre nuestra cimentación: habrá que considerarla en cálculo y prever un proceso constructivo adecuado (no vayamos a provocar daños a otras edificaciones). -Ignorancia de las condiciones de contorno, es decir no consideración de las condiciones del entorno de la estructura proyectada: posibles socavaciones, arrastres, descalces, agotamientos, rebajamientos de nivel freático, etc. -Heterogeneidades: distribución irregular de las cargas, o excesiva excentricidad de las mismas a nivel de cimentación. -Mala calidad en los materiales. La mala calidad de los materiales o su incorrecta elección provoca complicaciones tanto en la resistencia de las cimentaciones como en su futura reparación. -Variaciones en las hipótesis de proyecto. Se trata de las modificaciones al proyecto del propio edificio que pueden afectar a la cimentación. Y esto puede ocurrir de varias formas, entre ellas: -Aumento del número de plantas sobre rasante. -Necesidad de profundizar la cimentación en toda o parte de la estructura, para ganar sótanos o bien fosos industriales, cámaras acorazadas, etc. -Incrementos de sobrecargas de uso. Aumento de la actividad que precise la aparición de elementos no previstos (fichero, etc) o bien un cambio de actividad y consecuentemente de las cargas. Incluso solicitaciones dinámicas de maquinaria, no previstas inicialmente.

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-Cese de la actuación de fuerzas que disminuían o contrarrestaban las cargas. -Rehabilitación o adecuación al uso sobre todo en plantas bajas. Cambio de función de la estructura y normalmente conlleva una redistribución de cargas, con una nueva distribución de pilares, apertura de huecos no previstos en muros de fachada, etc. DEFECTOS DE EJECUCIÓN (FABRICACIÓN, EJECUCIÓN Y POSESIÓN) No deben confundirse con los errores de proyecto por ser ejecución de éstos. Los defectos de ejecución normalmente responden a un deficiente Control de Calidad. Por tanto, en principio son evitables. Algunos errores de ejecución podrían ser: -Apreciación errónea de los estratos resistentes, confundidos con capas de poco espesor, bolos erráticos, etc. -Errores de replanteo -Mala calidad de los materiales, en especial hormigones. Deterioro de zapatas, losas o muros por escasa calidad de los materiales: grietas de retracción por mala dosificación del hormigón, materiales con resistencia inferior a la requerida en proyecto, etc. -Degradación del material, suele ir unido al anterior: hormigón no resistente a la agresividad del terreno, recubrimientos insuficientes, madera, metal, etc... -Lavado del hormigón en cimentaciones superficiales o profundas, colocado en presencia de aguas en movimiento. -Errores en la colocación de armaduras, confusión de diámetros de armado, ausencia de separadores, etc... -Problemas de fraguado, unidos a errores de vertido, de dosificación, de curado... -Cimentaciones profundas mal ejecutadas (fondo no bien limpio, cortadas, lavadas,...) o de baja calidad y excesiva carga portante de cálculo. -Rotura o corte de pilotes, rotos durante la hinca o pilotes hincados en arcilla blanda que no han sido rehincados debidamente, fallo de los empalmes en pilotes de acero o de madera, defectuosa extracción de la entubación en el caso de pilotes hormigonados in situ, etc -Rellenos estructurales. Defectos de compactaciones en cimentaciones sobre rellenos estructurales (sustituciones de terreno o mejoras del mismo).

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ERRORES DE DISEÑO Y CÁLCULO 

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

 

Cimentación insuficiente: es un error de proyecto provocado normalmente por olvido de alguna sobrecarga de uso en el cálculo, o algún otro factor externo que no se tuvo en cuenta. Previsión de asientos excesivos. Mala calidad de los materiales: si el mortero no es el adecuado, el elemento de cimentación puede ser atacado por agentes del medio. Es el caso de muchos edificios antiguos, en los cuales la cimentación re ha realizado con morteros muy pobres que suponen graves problemas para el edificio. Ausencia de toda la información necesaria en el estudio geotécnico: puede llevar a la elección de un sistema de cimentación erróneo, o a la elección de un estrato de terreno equivocado como base donde apoyar la cimentación. No tener en cuenta las características de un suelo poco homogéneo: si se trata de un suelo de esas características las medidas de diseño a adoptar son la de establecer una estructura rígida para el edificio. No tener en cuenta posibles agresiones por parte del medio. No tener en cuenta cimentaciones de edificios vecinos: Utilizar un sistema de cimentación diferente al utilizado por un edificio vecino, en la mayoría de los casos acarrea problemas de asientos y fisuras, más aún si existen garajes y plantas de sótano.

INSPECCIÓN Y CONTROL EN OBRA RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN En las primeras fases del estudio se deberá obtener toda la información posible acerca del inmueble que sufra la patología: 

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Las descripciones y testimonios de personas, usuarios o conocedores del edificio, que nos ayuden a estimar la fecha de aparición de los daños y si se encuentran en proceso evolutivo o estabilizado. Conocer las modificaciones que haya sufrido el entorno inmediato del edificio (excavaciones, recrecido o repavimentado de calles, introducción de redes de saneamiento, etc...), teniendo especial importancia las edificaciones que hayan estado adosadas a la que se quiere rehabilitar. Investigar posibles modificaciones del nivel freático, como consecuencia de bombeo de pozos, supresión de actividades agrícolas, construcción de embalses, etc... Siempre que sea posible se debe conseguir el proyecto original del edificio y todas las referencias históricas que puedan darnos 36




alguna pista sobre usos anteriores, reparaciones, incendios, modificaciones estructurales o arquitectónicas, daños por terremoto o inundaciones. Es importante conocer si existieron edificaciones anteriores que se demolieron para construir las existentes y las causas que llevaron a la ruina de aquellos.

INVENTARIO Y CONTROL DE DAÑOS Medición de grietas y fisuras

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Testigos de yeso Testigos de vidrio Fisurómetros (manuales) Comparadores mecánicos (flexímetros y defórmetros)

Medición de asientos



Las realizadas por un topógrafo experto, alcanzando una precisión de 0,5 mm.

Precauciones a adoptar: - Emplear aparatos autonivelarles - Disponer referencias inamovibles en los pilares o elementos verticales. 

Niveles de precisión

Para la estimación de los asientos diferenciales, de flechas de gran magnitud se emplean niveles ópticos convencionales provistos de un micrómetro que aumenta su precisión, llegando a apreciar 0,1 mm. El nivel debe utilizarse siempre desde unos puntos de referencia fijos. Medición de distorsiones de pórticos

La medición se realiza mediante la instalación de pernos metálicos empotrados en la estructura, como bases para la medida con cinta extensiométrica obteniéndose una precisión de 1mm.  

Extensiómetros de hilo Péndulo directo

Control de giros y desplomes



Métodos ópticos Plomadas ópticas



Métodos mecánicos Taquímetros para ángulos Clinómetros para niveles

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Control de las condiciones ambientales

Las condiciones ambientales influyen tanto en el comportamiento de deformación de la estructura como en algunos de los instrumentos de precisión anteriormente desarrollados, por ello se debe tener un control de: la temperatura, niveles de radiación, humedad relativa, dirección y velocidad del viento. INSPECCIÓN FUNCIONAL DE LA ESTRUCTURA Tras haber realizado varias inspecciones, recopilado información del historial del edificio y el levantamiento del estado de las fisuras de la estructura; se peden realizar una serie de pruebas que podemos clasificar: Pruebas no destructivas

    

Conseguimos datos rápidamente y sin dañar el elemento de estudio: Medidas sónicas Termografía sónica Búsqueda con radar Análisis termográfico

Pruebas destructivas

Las pruebas no destructivas aunque son rápidas, no son suficientes para determinar los parámetros necesarios para la evaluación de las condiciones estáticas de una estructura, por lo que habrán de realizarse pruebas de carácter destructivo, es decir que requieren alguna intervención sobre la estructura de la cimentación.   

Reconocimiento con sonda de televisión Técnica de los gatos planos Prueba delatométrica

INSPECCIÓN DEL SUBSUELO DEL EDIFICIO Inspección de la red de albañales

Teniendo en cuenta que una de las causas más frecuentes de aparición de asientos en edificios antiguos proviene de la incorporación de agua a suelos limosos al deteriorarse la instalación de evacuación de aguas residuales y lluvias, será necesaria la inspección de posibles fugas actuales o sucedidas con anterioridad, tanto en el edificio como en su entorno. Se realizará: 

Directamente, levantando gran superficie de pavimento de la planta baja 38




A través del control de las pérdidas que acusa la instalación en su recorrido

Inspección de la cimentación

Se realizarán pozos para poder inspeccionar la cimentación y conocer dimensiones, canto y estado de conservación. Según el material con el que se haya llevado a cabo la cimentación podremos usar unos métodos de inspección u otros.  

Cimentación superficial Cimentación por pilotes

Inspección geotécnica del suelo de la cimentación

Tras haber llegado a la conclusión de que el fallo no proviene de la propia cimentación, o que podría provenir además del suelo de cimentación, deberá realizarse una inspección del mismo. En principio la inspección ofrece pocas variantes respecto a la forma de hacerlo cuando estamos en la fase de proyecto. MÉTODOS DE INSPECCIÓN DEL TERRENO  Catas o pozos Excavaciones de formas diversas, que permiten una observación directa del terreno, así como la toma de muestras y eventualmente ensayos in situ, con una dimensión mínima de 75 cm. y una profundidad máxima recomendada de 10 m. La cata debe entibarse y protegerse contra la inundación. Al final se rellenan y apisonan por tongadas con el fin de devolver al terreno la compacidad inicial. 

Sondeos

Son perforaciones en el terreno con el fin de extraer muestras alteradas o inalteradas del mismo. El diámetro mínimo del tubo de sondeo suele ser de 75 mm. y las profundidades a alcanzar van de los 10 m. en los manuales a cientos de metros en los mecánicos. Los sondeos permiten: -

Conocimiento de la estratigrafía del terreno Los orificios del tubo permiten la realización de ensayos in situ Determinar el nivel freático

Tipos: 

Sondeos manuales: Se realizan con barrena de gusanillo o cucharas de tipos diversos. Las muestras extraídas son de naturaleza alterada, y por tanto válidas para la identificación y determinación de la humedad natural. No son utilizables en terrenos granulares flojos, que pueden fluir al extraer el equipo, 39




ni cuando existan gravas de tamaño superior a la mitad del diámetro de la cuchara. Sondeos mecánicos: Son perforaciones realizadas a presión ( suelos blandos), percusión (gravas, materiales cementados) o rotación ( rocas, suelos duros), con diámetros habituales entre 65 y 140 mm, que sirven para la extracción y reconocimiento del terreno, y para la realización de ciertos ensayos in situ.

Distribución de los sondeos: En lugar de distribuir los sondeos de manera uniforme sobre la superficie del solar, como ocurre en la fase de proyecto, los concentraremos en: 

aquellos lugares donde apreciemos el máximo asiento de la construcción, determinando este punto gracias al trazado de las grietas.  realizando los sondeos mínimos para conocer las características geotécnicas del terreno.  si se intuyera que la causa puede ser exterior al edificio (como la realización de una cimentación o de una excavación en su proximidad), la prospección podrá realizarse en una zona amplia que no tiene por qué estar limitada por los muros del edificio lesionado.  Extracción de muestras inalteradas Se trata de obtener muestras representativas del terreno. Si podemos acceder directamente al terreno las muestras serán de unos 20-30 cm. de lado, si hay que realizarla por medio de sondeo lo más habitual es que el tubo de sondeo tenga un diámetro exterior de 79 mm. y el interior de 71 mm. ENSAYOS IN SITU Ensayos destructivos

  

Ensayo de penetración: ofrece la medida de la resistencia del terreno a la ruptura a compresión. Ensayo SPT Ensayo de cizallamiento: proporciona el valor de la cohesión.

Ensayos no destructivos

No descomponen el terreno o muestra analizada. Podemos distinguir: 



Placa de carga: consiste en la colocación sobre el terreno de una placa que, sometida a diferentes cargas, permite conocer la resistencia superficial y las deformaciones del terreno. Ayuda a determinar el asiento producido por la aplicación de una carga progresivamente. Es un ensayo útil cuando es difícil la toma de muestras (terrenos granulares). Está normalizado. Presiométrico: Requiere que haya un sondeo adjunto. Consiste en la dilatación a presión por gas de una célula cilíndrica contra 40


 

las paredes de un sondeo, midiendo la deformación volumétrica correspondiente a cada presión hasta llegar eventualmente a la rotura del terreno. Se obtienen datos sobre el módulo elástico y la presión de ruptura del terreno. Georadar: Se usa para la determinación de las irregularidades que puedan existir en el terreno (galerías, túneles..) Métodos radiactivos: emisión de rayos y recepción de las ondas de retorno. Se utiliza para la determinación de la densidad de materiales compactos y para efectuar diagrafías.

EN LABORATORIO INSPECCIÓN DEL SUBSUELO DE UN EDIFICIO Inspección de la cimentación

Para realizar la inspección: 

Obtención de probetas testigo para caracterizar el hormigón: la extracción y posterior ensayo a compresión de probetas testigo, es el sistema más seguro para determinar la resistencia a compresión del hormigón. Es un método destructivo y costoso. En el caso del hormigón de cimentaciones es muy probable que el tamaño del árido sea superior a 30mm, por lo que es necesario extraer testigos que tengan una dimensión mínima superior a 3 veces dicho tamaño del árido. Parámetros: - Procedencia del testigo - Esbeltez del testigo, debe altura/diámetro superior 1 y lo más próxima posible a 2.

tener a

una

relación

- Estado de saturación. 

También se puede determinar la porosidad y densidad del hormigón.

Inspección geotécnica de la cimentación Ensayos de identificación



Granulometría

Existen dos clases de suelos los granulares ( gravas y arenas) y los cohesivos (arcillas y limos). Mediante curvas granulométricas podemos deducir la uniformidad de los granos y la capacidad de compactación de los suelos granulares. -

Un suelo granular es apto para cimentar si el espesor del estrato es suficiente y la compacidad es media o alta. Los asientos en estos suelos se acusan de forma rápida frente a cargas estáticas y con magnitudes considerables frente a cargas dinámicas. 41


-

En los suelos cohesivos o de granulometría fina, la consistencia varía con la humedad, y el asiento bajo carga estática es lento pero importante. Según el grado de humedad, la arcilla tendrá una consistencia fluida, plástica o seca. Los puntos de inflexión entre una consistencia y otra se llaman límites de Atteberg. Estos límites se usan para clasificar un suelo y conocer la consistencia de estos suelos.

Ensayos físicos

Los más importantes corresponden a la determinación de la densidad, de la cantidad y tamaño de los poros y de la humedad del terreno. El estudio de la densidad y la porosidad se realiza para reducir los asientos en los edificios. El contenido de humedad puede obtenerse por el procedimiento del carburo cálcico o con humidímetros calibrados. Ensayos químicos

Para determinar la presencia de compuestos que hayan podido resultar agresivos para los materiales de construcción, en nuestro caso de la cimentación. Los ensayos se efectúan tanto en suelos como en agua. Principalmente lo que se busca es el contenido de: sulfatos, sulfuros, carbonatos, cloruros, nitratos, ph del agua, magnesio y amoníaco. Ensayos mecánicos

    

Hinchamiento de los suelos Compresibilidad de los suelos Rotura de los suelos cohesivos Ensayo triaxial Ensayo de compresión simple En muestras inalteradas, por tanto para suelos cohesivos. Ponemos la muestra en un prensa sin acción lateral, aumentamos la presión vertical hasta la rotura y obtenemos la resistencia de compresión simple. Muy blanda ------------ < 0,25 Blanda ------------------ 0,25 - 5 Media ------------------- 0,5 - 1 Firme ------------------- 1 - 2 Muy firme -------------- > 4

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REPARACIÓN INTERVENCIONES SUPERFICIALES En el caso de las cimentaciones superficiales existen tres tipos básicos de actuación: refuerzo, ampliación y sustitución. REFUERZO Utilizada cuando el área de apoyo es suficiente pero la cimentación es insuficiente. Refuerzo mediante inyección

El refuerzo de una cimentación por inyección consiste en rellenar con mortero de cemento los huecos en el macizo de la cimentación. Al fraguar el mortero, el macizo de cimentación adquiere cohesión ganando resistencia suficiente para seguir cumpliendo su función. Refuerzo mediante introducción de armaduras

Este tipo de refuerzo consiste, en introducir armaduras adicionales taladrando el cimiento lateralmente. Posteriormente se tensan las armaduras y se inyectan con resinas produciendo un post-tensado de la zapata. Esta es una operación delicada y ya que los taladros deben tener gran precisión de ejecución. AMPLIACIÓN Cuando la cimentación es adecuada y se conserva bien pero no tiene suficiente area de apoyo. Ampliación lateral de la cimentación

Como su nombre indica esta reparación consiste en ampliar la zapata para aumentar la superficie de contacto con el terreno. Si es posible se aumenta también el canto por encima de la zapata, ya que no es recomendable que la nueva zapata tenga un canto demasiado pequeño en relación con su vuelo. Existen dos tipos de ampliación. El ensanche del cimiento en su plano, cuya trabazón puede conseguirse mediante bulones, resinas, el dentado de la junta de contacto o el acuñamiento de forma y el puenteo del cimiento por encima, transmitiendo las cargas a un anillo que contornea y ensancha la cimentación. Este metodo se utiliza cuando la superficie de apoyo de las zapatas resulta insuficiente por trabajar a tensiones muy altas o porque los materiales que la conforman se han degradado. Ampliación por debajo de la cimentación

Esta operación consiste en construir una zapata debajo de la existente para soportar la carga que realmente actúa o que se prevé que va a actuar. La operación de ampliación comienza con la descarga total del cimiento, o dejando como máximo actuar sobre el mismo el peso 43


propio del muro o pilar de la primera planta. Incluso con la descarga total del cimiento, es prudente realizar la operación por puntos sucesivos, es decir por bataches. Lo correcto siempre es emplear morteros expansivos en la junta horizontal entre los macizos nuevo y viejo para su puesta en carga. También se pueden utilizar gatos hidráulicos, normales o planos, para conseguir una puesta en carga gradual y controlada. SUSTITUCIÓN Cuando ni el refuerzo ni la ampliación son viables por excesivo deterioro o complicaciones de realización. Sustitución de zapatas corridas o continuas

Este método consiste en la construcción de una nueva cimentación que sustituya a la anterior, conservando o no la cimentación existente y sin contar con su colaboración estructural. Sustitución de zapatas aisladas.

La sustitución de zapatas aisladas consiste en la demolición completa de la zapata existente antes de la ejecución de la nueva. Esto hace que sea mucho más comprometida que la de una zapata corrida, que se puede realizar a partes parciales. Sustitución mediante puenteado

Consiste en construir la nueva cimentación en los laterales o el perímetro de la existente y dirigir las cargas a la nueva cimentación mediante puentes de acero u hormigón armado.

INTERVENCIONES EN SÓTANOS Este conjunto de técnicas se aplican en dos casos diferentes. En la rehabilitación propiamente dicha de sótanos y para la construcción de mas plantas debajo de las existentes, procedimiento muy habitual en edificios antiguos. Aquí nos vamos a centrar en las operaciones de recalce de los elementos estructurales sin detenernos en la construcción de las nuevas plantas de sótano Ya sea la excavación por bataches o por pozos, ha de cuidarse especialmente el recorte del terreno, que será siempre manual, cuidando la verticalidad y de no socavar accidentalmente la cimentación. La operación así realizada tiene la ventaja de que, con una necesaria y constante vigilancia, sólo se deben realizar los recalzos allí donde el suelo no tenga la calidad esperada. Recalce por bataches Este método es el más económico por su facilidad de ejecución pero solo se puede aplicar cuando la excavación no sea muy profunda, hasta 5 metros, y el suelo sea bueno, homogéneo y sin problemas de presencia de agua.

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Recalce por pozos Esta solución se usa cuando el terreno no es fiable, y las cimentaciones son antiguas y profundas, realizadas normalmente por pozos y arcos. Recalces con micropilotes Este tipo de recalces se realizan con micropilotes que atraviesan la cimentación. Previa descarga de esta, se excava el entorno del recalce, se construye una zapata por debajo del nivel de sótano adherida a los pilotes, y finalmente, se forran los pilotes con hormigón para reducir la esbeltez, quedando así el recalce terminado, que tiene el inconveniente de que ocupa un espacio considerable.

INTERVENCIONES PROFUNDAS Las intervenciónes en profundidad siguen dos métodos básicamente. El primero es la sustitución de la cimentacion por otra nueva, generalmente dejando la antigua pero sin función alguna. El segundo tipo de actuación es el refuerzo de la cimentación existente con nuevos pilotes, casi siempre de mejores características resistentes, pero encepados conjuntamente con los primeros. Las reparaciones en profundidad se utilizan en diversos casos. Para sustituir un pilotaje deficiente por otro correcto o mejorar la resistencia del primero; para variar el estrato de apoyo de la cimentación por otro con una capacidad portante superior; por la presencia de terrenos inestables o niveles freáticos cerca de la superficie; porque se vayan a construir plantas por debajo del edificio; o porque se realicen obras en el entorno cercano que pueden afectar la estabilidad de las cimentaciones existentes. Hay tres variantes principales de ejecución de los pilotes: ejecutados desde bataches abiertos bajo las cimentaciones; atravesando las cimentaciones existentes; o adosando los pilotes a las cimentaciones y transmitiendo las cargas con elementos puente. Recalces por pozos profundos Es un método empleado tradicionalmente en la consolidación de cimentaciones de muros. El sistema no es válido para zapatas aisladas ya que ofrece más riesgo en su ejecución y requiere la presencia de agua en cantidades apreciables en la excavación. Los pozos se elaboran de un ancho de 1 a 2 metros, que es el mínimo necesario para poder trabajar, y la entibación será cuajada o no según la calidad del terreno. Recalces mediante pilotes que rodean la cimentación Esta técnica se utiliza para transferir las cargas de grandes macizos a firmes muy profundos, sobre todo cuando hay que atravesar estratos débiles o con agua. 45


Recalces mediante pilotes especiales debajo de la cimentación Esta operación consiste en reparar la cimentación actuando por debajo la misma. Es como el caso de los pozos de ejecución manual pero en vez de éstos se utilizan pilotes. Recalces mediante la ampliación del número de pilotes Esta técnica consiste en la construcción de pilotes del mismo tipo, a la misma o mayor profundidad que la de los existentes. Pilotes que atraviesan las cimentaciones existentes El micropilote es un pilote de pequeño diámetro, entre los 100 y 300 mm y es un elemento estructural de empleo muy generalizado en la actualidad para tareas de recalce y consolidación de cimentaciones. Pueden ser hormigonados por gravedad o a presión, con vaina recuperable o perdida, y su capacidad portante varía, según el diámetro y tipo, entre las 10 y las 100 toneladas. Pilotes adosados mediante cabezales de unión posteriores Se trata de pilotes verticales, con diámetros entre 30 y 60 cm, adecuados para el recalce de muros o zapatas corridas con cargas importantes, y cuando la obra permite introducir maquinaria relativamente pesada y de bastante altura.

INTERVENCIONES SOBRE EL TERRENO Las actuaciones sobre el terreno tienen como objetivo mejorar o corregir la capacidad portante del terreno u otras características. Al contrario que los anteriores casos, este tipo de operaciones operan sobre el terreno diréctamente, no sobre los cimientos. Puee ser como manera complementaria a las intervenciones sobre los cimientos o como técnica exclusiva. La decisión suele requerir una investigación cuidadosa y una valoración detallada de las diversas soluciones tecnológicas y de sus posibilidades de éxito. Las soluciones son muy diversas. Inyecciones de cemento (lechada de cemento, gel de silice, resinas), de relleno (bentonita, cemento, poliuretanos), o de compactación (morteros viscosos). Técnicas de jet-grouting, drenaje, y otras. Inyecciones Son intervenciones mediante las cuales se inyectan determinados productos en el interior de un suelo a fin de obtener mejoras, tales como, la reducción de la compresibilidad, el aumento de la resistencia o la disminución de la permeabilidad. Se realizan bombeando el producto a través de pequeños taladros dispuestos en la superficie lateral o en el extremo de un trépano o

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bien en las paredes de un tubo que se introduce en el interior de una perforación previamente realizada. Inyecciones de cementación Estas inyecciones consisten en hacer penetrar en el terreno, a través de taladros de pequeño diámetro, la correspondiente solución, formando con el terreno un material de alta resistencia y cohesión. Las inyecciones de cemento son apropiadas en materiales granulares gruesos (zahorras, gravas arenosas, arenas gruesas). Si se trata de limos, arenas finas o arcillosas hay que recurrir a la impregnación de tipo química con gel de sílice o resinas, productos mucho más caros que la lechada de cemento. Inyecciones de relleno Estas inyecciones, parecidas a las de cementación, se utilizan para colmatar y sellar capas de terreno o rellenos flojos en las que existen huecos importantes. La idea es que el conjunto resultante del terreno con los huecos rellenos soporte las cimentaciones en condiciones adecuadas de seguridad y con pequeños asientos posteriores. Se utilizan mezclas con gran capacidad de absorción de agua como las lechadas de bentonita-cemento, o productos químicos con estructura alveolar como los poliuretanos. Inyecciones de compactación Estas inyecciones consisten en la introducción en el terreno de un mortero plástico a elevadas presiones. Este mortero más viscoso de lo habitual, desplaza el terreno en lugar de rellenar los huecos, densificandolo y creando una estructura final mucho más resistente.

Se usa para la recuperación de asientos diferenciales, levantamiento o rectificación de rasantes en soleras, reforma de apoyos de zapatas o mejora de la resistencia del terreno en torno a cimentaciones por pilotaje. Técnica del jet-grouting Se trata de un sistema de inyección que utiliza presiones muy altas. Las altas velocidades con las que sale el producto consiguen romper el suelo, desplazan las partículas hacia afuera y mezclan el suelo adyacente con una lechada de cemento. El resultado final es un nuevo suelo, más o menos cilíndrico, cuya resistencia y permeabilidad son diferentes a las del suelo original. Esta serie de columnas de nuevo suelo, y el espacio confinado entre ellas, originan un terreno mejorado para efectuar la cimentación o corregir defectos. La primera ventaja de este método es que permiten atravesar todo tipo de terrenos por el sistema de perforación con que se realiza. Otra 47


ventaja es que sus dimensiones son muy reducidas, lo que posibilita el acceso a espacios mínimos. La puesta en carga se realiza sin impactos y vibraciones. En cambio su puesta en obra requiere muchos medios con lo cual es necesario un determinado volumen de obra para ser rentable. Las aplicaciones son múltiples y se utiliza el método en recalces de diversos elementos estructurales, refuerzo y protección de terrenos y excavaciones, redistribución de cargas, etc...

OTRAS OPERACIONES Armado del terreno Este método consiste en atravesar el terreno, en la zona de influencia de las cimentaciones, por un entretejido de barras metálicas, consiguiéndose así una trabazón que, a efectos prácticos, equivale a una cohesión del mismo. Sustitución del terreno La sustitución es otra intervención previa a la cimentación, indicada para terrenos de apoyo conformados por materiales no aptos para cimentar, rellenos de baja calidad, arcillas con alto contenido en agua, etc... La operación consiste en vaciar esas capas de suelo y sustituirlas por un terreno granular adecuadamente extendido y compactado de mejores características. Compactación del terreno La compactación es el aumento de la densidad de un terreno y se realiza para disminuir la compresibilidad del mismo y por lo tanto los posibles asientos.

PROBLEMAS DEBIDOS A OTRAS CAUSAS 

Los problemas causados por disolución de rocas o suelos solubles o por socavación son frecuentes en algunas zonas o localidades españolas. Asi, por ejemplo, en la ribera derecha del río Ebro, aguas arriba de Zaragoza, y más concretamente en Casetas, se producen fuertes asientos y hasta el hundimiento de edificios por disolución del yeso que contienen- las margas yesíferas que subyacen bajo las terrazas del rio. Los abundantes 48


riegos de la zona provocan una corriente subálvea hacía el rio que disuelve los yesos y da lugar a una pérdida de materia sólida» En alguna de las terrazas, los materiales aluviales están algo cementados («maffacán») y constituyen un buen terreno para la cimentación directa. 

Las filtraciones de agua por pérdidas de tuberÍas y colectores superficiales hacia otros conductos más profundos arrastran las partículas del suelo y van creando huecos. La cohesión del terreno, que hace posible la existencia de cavidades estables hasta un cierto tamaño, unas veces, y el propio pavimento, que hace de techo de las cavernas, otras, determinan que el socavón no se produzca hasta que el hueco es ya demasiado grande como para permanecer estable, o bien, hasta que el paso de un camión pesado da fugar al hundimiento del pavimento.

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Los socavones provocan muchas- veces daños estructurales a edificios cimentados a escasa profundidad.

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Los problemas derivados de la edificación en taludes inestables son bien conocidos y tienen difícil solución, como no sea a base de costosas obras de estabilización de los taludes, ya que la cimentación profunda a base de pilotes no suele ser recurso válido, pues los pilotes resultan fácilmente rotos por flexión o esfuerzo cortante ante los elevados empujes laterales que generan las masas de suelo en movimiento.

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CONCLUSIONES

Se ha pretendido dar una visión ordenada del problema de los fallos de cimentaciones. El objetivo principal perseguido es contribuir a limitar el ritmo de crecimiento de la larga hasta de tales fallos, que tantos trastornos económicos y de otra índole provocan. Para ello, se ha recurrido a un buen número de ejemplos, porque ayudan a fijar y recordar las ideas y con la esperanza de que causen algún impacto, de manera que, ante situaciones parecidas, no se caiga en los mismos errores. Se ha tratado de hacer ver que, sin restar importancia a los cálculos del proyecto que la Mecánica del Suelo permite hoy realizar, la mayor parte de los fracasos no se debe a errores cometidos en ese proceso, sino a la falta de atención debida al terreno, al diseño conceptual de las cimentaciones y a los detalles. La evitación de los fallos se ve muy ayudada por el conocimiento de otros fallos y de los escollos en que se acostumbra a tropezar.

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PATOLOGÍAS DEL CONCRETO EN CIMENTACIONES

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