Introducción...3. Clasificación de la aparición de grietas y fisuras en tabiques. Según el material..4. Según la causa..5. Según su movilidad 18

Transcripción

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2 ÍNDICE Introducción...3 Clasificación de la aparición de grietas y fisuras en tabiques Según el material..4 Según la causa..5 Según su movilidad 18 Técnicas de intervención Reparación de la causa..19 Reparación de la lesión..23 Caso práctico..48 2

3 INTRODUCCIÓN Antes de entrar en la materia que atañe el trabajo en sí, consideramos necesario una breve introducción que nos permita entrar en materia con los conocimientos previos necesarios. Para ello, analizaremos una serie de terminología para situarnos en el contexto que nos encontramos. Es necesario diferenciar entre los términos grietas y fisuras. Mientras que las grietas podemos definirlas como todas aquellas aberturas incontroladas de un elemento que afectan a todo su espesor, las fisuras que también son aberturas, pero que en este caso afectan solamente a la superficie del elemento o a su acabado superficial. Este tipo de lesiones provocan la división del elemento unitario original en dos o más partes que empiezan a actuar de un modo independiente, tanto física como mecánicamente, de ahí su dificultad de reparación definitiva para conseguir su desaparición total. Tanto grietas como fisuras pueden aparecer en elementos estructurales o no estructurales, aunque en este caso únicamente haremos referencia a las aparecidas en elementos no estructurales, y más concretamente, en tabiques. Como tabique entendemos un elemento constructivo sin función estructural, cuya misión es la de dividir y delimitar diferentes espacios dentro de uno más grande. Aunque en su diseño no está preparado para contribuir estructuralmente al descenso de cargas, veremos a los largo del estudio que, a menudo, la deformación de elementos estructurales por flexión, tales como los forjados, acaba provocando esfuerzos y tensiones sobre los tabiques que ven superada su capacidad para soportar cargas. Por otro lado, el tabique debe presentar una resistencia frente a su propio peso, y ante las posibles colisiones que puede sufrir, como la de un mueble. En cualquier caso, debe disponer de una cierta capacidad de deformación que le permita absorber las tensiones generadas por deformaciones diferenciales de la estructura, ocasionadas por la variación de temperatura y humedad. Aunque ya veremos que la tabiquería tradicional de ladrillos, por su poco espesor y alta rigidez, resulta altamente vulnerable frente a estas deformaciones, lo que provocará la aparición de grietas y fisuras en el tabique. Al ser un elemento no estructural, la aparición de grietas o fisuras en estos elementos no implica inseguridad de la edificación, simplemente que presenta problemas estéticos que puede ocasionar molestias a los usuarios. Sólo podrían tener ser alarmantes, cuando estas grietas o fisuras vengan provocadas por secciones insuficientes de los elementos estructurales o cargas excesivas. Una vez puestos en contexto, y conociendo la terminología necesaria, ya podemos entrar en materia. Primeramente, realizaremos una clasificación de grietas y fisuras, donde estudiaremos las causas por las que éstas aparecen, y analizaremos los diferentes casos y las formas de manifestación de cada uno de ellos. Para acabar, estudiaremos diferentes técnicas de intervención existentes para reparar la lesión. Además, realizaremos un caso práctico, en el que analizaremos las diferentes manifestaciones de grietas y fisuras que hay, para, mediante un ejemplo verídico, ayudar a comprender mejor el tema en cuestión. 3

4 CLASIFICACIÓN DE LA APARICIÓN DE GRIETAS Y FISURAS EN TABIQUES A la hora de diferenciar entre diferentes tipos de grietas y fisuras, podemos hacerlo según varios factores. En este caso realizaremos dos tipos de diferenciaciones, una primera en que estudiaremos a los materiales que afecta la lesión, y una segunda donde entraremos en sí a la verdadera clasificación de estas lesiones, que no es otra cosa que las causas por las que éstas aparecen. Según el material En esta clasificación, diferenciamos las posibles formas de aparición de las lesiones, ya que las grietas y fisuras pueden producirse siguiendo una trayectoria lineal rompiendo el elemento, o mediante una trayectoria que transcurre entre el elemento unitario y el mortero. Entre elemento y mortero El movimiento produce la separación limpia de los ladrillos del mortero que los une, produciéndose una abertura de la junta constructiva superficial entre esos elementos. Eso se produce por dos posibles razones: - En primer lugar por falta de adherencia suficiente entre ellos, normalmente provocado por un defecto de ejecución por falta de rugosidad suficiente de los mampuestos que no facilita la adherencia mecánica entre los mismos y el elemento de unión. Otra razón que contribuye a esta falta de adherencia es la falta de humectación previa del mampuesto que provoca una succión por parte de éste del agua del mortero, que puede provocar una disminución excesiva de la relación agua-cemento del mismo. - En segundo lugar, por la aparición de un esfuerzo de tracción o rasante en dicha junta, superior al que es capaz de absorber. Rompiendo el elemento En este segundo caso, el movimiento de la unidad constructiva produce la rotura de los elementos unidos por la argamasa, lo que suele ir unido a la rotura de la junta entre mortero y elemento. Puede producirse por dos razones: - Debilidad relativa del elemento frente al mortero o a la adherencia entre ambos. En este caso, suele ser una combinación de los dos tipos de grietas en las que la lesión sigue una línea marcada por el esfuerzo rompiendo unas veces por la junta y otras por el elemento, siempre que éste sea suficientemente débil. - Esfuerzo perpendicular al tabique, y muy localizado. En este caso, suele existir una acción muy localizada, lineal y perpendicular que introduce un esfuerzo cortante muy definido que produce la rotura. 4

5 ----- Grieta que rompe el elemento Grieta entre elemento unitario y mortero Según la causa En este apartado entramos en la verdadera tipología de estas lesiones, la que se da en función de las causas que originan los procesos patológicos que las provocan. Cabe decir que normalmente las causas no son individuales y perfectamente identificables, por lo que no será fácil que sea una única la causa de la lesión. Se debe tener en cuenta que existen unas causas directas que despiertan un defecto (causa indirecta) iniciándose el proceso. Consideraremos algunas causas directas e indirectas como las más representativas, de las cuales entraremos a analizar más en detalle a continuación. Como causas directas serán las producidas por acciones mecánicas por un lado, e higrotérmicas por otro. Mientras que por causas indirectas señalamos las producidas por deficiencia de proyecto y por los materiales o de la ejecución. Causas directas ACCIONES MECÁNICAS Al considerar como tabiques aquellos muros sin misión resistente, desde el punto de vista mecánico, los consideramos elementos individuales solamente capaces de absorber ciertos esfuerzos a compresión. Van unidos entre sí y a la estructura mediante morteros que los mantienen trabados. Al tratarse de elementos básicamente superficiales y colocados en vertical, los tabiques resultan elementos poco preparados para soportar esfuerzos de tracción o de cortante ejercidos por elementos de la estructura. Por eso, la aparición de lesiones es frecuente debido al poco espesor de estos muros, alcanzando algunas veces la rotura en forma de grieta que atraviesa todo su espesor. La posibilidad de fractura se verá reducida cuando, tanto la capacidad mecánica a compresión como el coeficiente de adherencia, sean mayores, ambos en relación directa con las dimensiones de la unidad. Por eso, no pueden proyectarse tabiques de ladrillo hueco sencillo con altura superior a 3m y longitudes superiores a 4m. Si las grietas y fisuras provocan la división del elemento unitario original, encontramos una patología difícil de reparar. Cada una de estas partes empezará a trabajar de un modo independiente, tanto física como mecánicamente. Para identificar la lesión habrá que tener en cuenta la posibilidad de que las causas no sean individuales y perfectamente identificables. Es difícil atribuir un proceso patológico a una sola causa, pero si que podemos indicar que los principales causantes de estas lesiones se hallan en el diseño constructivo, ya que prevén estos elementos como superficies continuas muy delgadas y de gran 5

6 longitud, además de su excesiva rigidez, que impide al tabique sea incapaz de adaptarse a las deformaciones impuestas por la estructura. La instalación embutida dentro del tabique, ya sea de fontanería, electricidad o calefacción, es otra causa de debilitamiento de éstos. En este caso, las fisuras y grietas aparecerán en función de la causa directa, siguiendo la línea de los conductores si se trata de rozas para instalaciones eléctricas o situándose sobre los puntos de humedad cuando se trate de conductos de fontanería o calefacción. Para seguir con el estudio, analizaremos dos casos reales diferentes en los que acciones mecánicas provocan la aparición de grietas y fisuras en la tabiquería. Estos dos casos son provocados por movimientos de la estructura soporte, en primer lugar por deformaciones de forjados y en segundo por asientos diferenciales de la cimentación. SOLICITACIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN CONTACTO CON EL TABIQUE Como conocimiento previo definiremos flecha de la siguiente manera: consideramos como flecha la deformación que experimenta una viga sometida a flexión, debido a la presión ocasionada por la carga en su punto central. Aunque estas deformaciones En este apartado trataremos la influencia que tiene sobre el tabique que un elemento estructural, como es el forjado, deforme. Esta deformación consistirá en que el forjado flectará, afectando al tabique de manera diferente dependiendo si el forjado que flecta es el superior o el inferior al mismo. Si el forjado que desarrolla la flecha es el superior, provocará que el tabique entre en carga ya que el forjado pasaría a aporyarse en él. FORJADO TABIQUE Flecta el forjado superior y el tabique entra en carga Si por el contrario, es el forjado inferior es el que flecta, al estar el tabique adherido a él, lo harán en conjunto, lo que acarreará una serie de consecuencias para el tabique ya que no es capaz de asumir las deformaciones de la estructura. 6

7 TABIQUE FORJADO Flecta el forjado inferior forzando consigo el movimiento del tabique Como las causas por la que se deforma la estructura no es el tema que atañe a este trabajo, simplemente citaremos cuales son las principales causas que las provocan y pasaremos a estudiar que consecuencias tiene cada una de ellas sobre el tabique. Principalmente las deformaciones (flechas) se producen por flexión, aunque también existen por piezas sometidas a compresión excéntrica, a cortante, a compresión simple o giros por torsión. Serán diferentes las formas de manifestación de las grietas o fisuras en los tabiques dependiendo de varios factores: - Si flecta el forjado inferior, el tabique, al no poder asumir las deformaciones de la estructura, se fisurará de forma horizontal, cerrándose en los extremos. - Si la tabiquería esta apoyada en brochales que flectan, la fisura sería abierta cerrándose a medida que se aleja del centro de la luz de la viga. El tabique que apoya sobre la viga que embrochala rompería con fisuras inclinadas descendiendo a medida que se aleja del brochal. - Si apoya en viguetas, ésta al flectar provocaría una fisura con abertura constante en sentido transversal a las viguetas. - Si las viguetas tienen cambios bruscos de rigidez, al ser de luces diferentes, podrían aparecer fisuras cerradas en distintos planos, a lo largo de toda la vigueta, sin llegar a los apoyos. - Si las viguetas no tuvieran rigidez suficiente y la tabiquería se colocara en sentido transversal a ellas y muy adherida al forjado superior las fisuras serían horizontales y abiertas por igual en toda su longitud. Si la tabiquería estuviera construida en sentido de las viguetas o nervios de un forjado reticular las fisuras serían abiertas en el centro de la luz cerrándose a medida que se acercan al apoyo. - En el caso de los sótanos diáfanos, si los tabiques de la planta superior (planta baja) están muy adheridos al forjado inferior la fisura suele ser horizontal abierta, cerrándose a medida que se aleja del centro de la luz. - Los tabiques de planta baja sobre soleras, que estén retacados en su parte superior con el forjado primero, reciben las cargas de las plantas superiores. Si son de poca altura partirían con fisuras finas y verticales por aplastamiento, pero si fuera muy alto la rotura surgiría por pandeo con fisuras horizontales abiertas por una cara y cerradas por la otra. 7

8 - En el caso de flecha negativa en vigas, que podría darse por ejemplo en pórticos de 3 vanos donde la viga interior es de luz pequeña y las de los vanos contiguos poseen luces muy grandes, al elevarse ésta, las fisuras que aparecerían en los tabiques serían verticales debido al aplastamiento que se produciría en el tabique si éste está muy retacado con el forjado superior. DEFORMACIÓN DE FORJADOS Es una de las lesiones más frecuentes en tabiquería, y es donde en primer lugar y con mayor rapidez se presenta. Los empujes verticales ejercidos por las flechas de forjados provocan la aparición de grietas parabólicas, en arco o semiarco de descarga, ubicadas según la localización del esfuerzo. Si el empuje se produce en el centro del tabique, puede llegar a producirse un aplastamiento del muro, con grietas horizontales en la parte superior, e incluso el pandeo de la tabiquería cuando la tensión ejercida es muy importante. El caso más frecuente es el de un pandeo fuera del plano, que produce grietas horizontales coincidiendo con los tendeles en el lado traccionado. Pero también podemos encontrar pandeos en el propio plano, transformándose las tensiones en esfuerzos de tracción horizontales y manifestándose a través de grietas verticales. Si el empuje vertical del forjado se produce en un extremo del tabique, aparecerán además esfuerzos de tracción horizontales en la parte alta del muro, que se traducen en grietas verticales en V. La causa de la aparición de estas lesiones debemos buscarla en la construcción de los forjados de grandes luces y poca rigidez. Su gran flexibilidad ocasiona deformaciones en las vigas y flechas considerables, que imponen a su vez flexiones en tabiquería, normalmente incapacitada para asumirlas. La incorporación de forjados de vigas planas por sus ventajas económicas, ha colaborado ha que esta patología se viera incrementada, que se manifiesta igualmente frecuente en estructuras de forjados reticulares. Una manera para evitar esta patología sería volver a los forjados rígidos, donde las flechas están más controladas. Otra solución sería colocar tabiques más flexibles para que pudieran asumir las deformaciones Situaciones típicas: - Distintas plantas de un edificio cuyos forjados presentan rigidez igual, flechas excesivas de valores semejantes y similares situaciones en cuanto a carga. En este caso, los forjados generarán tracciones en el centro de la parte inferior del tabique. La lesión se manifestará por la aparición de fisuras claramente parabólicas, de ángulo muy cercano a los 45º. - Forjado más rígido y con menos flecha en la planta superior que en la inferior, que soporta mayor carga. En este caso, el tabique presenta una figuración parabólica y de amplias ramas horizontales en la parte inferior, debido al descuelgue de esta zona. La zona superior del tabique no se ve afectada, quedando estabilizada por su adherencia al forjado superior o por su encaje entre los pilares. 8

9 - Forjado inferior de mayor rigidez y un forjado superior que desarrolla mayor flecha. En este caso, se produce un agotamiento del tabique a compresión en su parte superior central, con cortas y abundantes fisuras horizontales en su coronación. - Edificios de varias plantas con divisiones interiores similares, que se apoyan sobre una planta baja diáfana, sin divisiones. Los tabiques de las diferentes cargas trabajan acumulando las cargas en sentido descendente y descargándolas sobre los de las plantas inmediatamente inferiores. La planta primera se encuentra con la imposibilidad de descargar sobre la baja, lo cual provoca la aparición de alarmantes fisuras en la primera. - Cuando la razón del empuje sobre el tabique es un asiento diferencial y el forjado está compuesta por dos partes yuxtapuestas, una de las cuales cede. Si el cerramiento está situado en perpendicular al apoyo del forjado, aparece un esfuerzo a cortante muy claro, con la aparición de grietas inclinadas superpuestas. Los empujes verticales, de carácter puntual, pueden provocar el aplastamiento del tabique y la aparición de una grieta vertical en el borde. - En asientos continuos y en tabiques perpendiculares a la dirección de apoyo de los forjados. No se llegan a formar los arcos de descarga habituales, dado que los puntos de apoyo teóricos y de arranque del arco se encuentran muy alejados. Sí se forma una grieta horizontal por descenso de la parte inferior del tabique, coincidente con una hilada aproximadamente a un metro de altura. En forjados de grandes luces y tabiques de grandes longitudes, cuando éstos se asientan en la misma dirección de apoyo de los forjados, podemos encontrar este mismo tipo de agrietamientos, al quedar los arranques del teórico arco de descarga muy alejados. ASIENTOS DIFERENCIALES DE LA CIMENTACIÓN Las grietas y fisuras son los síntomas cuyo análisis ayuda a comprender los movimientos que ha sufrido la estructura y a diagnosticar las causas que han originado los daños. A veces, basta con estudiar su morfología y emplazamiento para dar con el diagnóstico, aunque posteriormente, será necesaria la investigación pertinente. Por lo general, la morfología de los agrietamientos es compleja, por lo que hace difícil su interpretación. Los primeros elementos que acusan los movimientos que experimenta un edificio por asientos, son tabiques y cerramientos, donde suelen aparecer reflejados en forma de fisuras o grietas. Posteriormente, pasan a verse afectados elementos estructurales, punto donde se considera un riesgo importante. Para analizar la magnitud de los asientos que se puedan experimentar, se usan los valores obtenidos de la distorsión angular, valor que se obtiene mediante un cociente entre el asiento diferencial de dos pilares contiguos y la distancia entre ellos. Normalmente, las grietas son la consecuencia de la rotura de las fábricas por tracción, ya que la resistencia a tracción de tabiques es pequeña. Cuando se produce una distorsión, se crea un estado de tensión en los paneles con sus correspondientes esfuerzos de compresión y tracción. En la siguiente figura se puede observar como son las reacciones que sufre un tabique después de sufrir un asiento uno de sus extremos. 9

10 Esquema de tabique con tensiones de tracción ASIENTO DIFERENCIAL Es evidente que el pilar que más asienta trata de empujar al tabique hacia abajo, produciendo un esfuerzo tangencial en el contacto entre ambos elementos. Por su parte, el pilar que menos asienta trata de impedir tal descenso del tabique, por lo que también se produce un esfuerzo tangencial de misma magnitud que el anterior, pero en este caso con sentido contrario, consiguiendo un equilibrio entre esfuerzos. En este punto, se produce un par de fuerzas de resultante nula, pero de momento no nulo, por lo que aparece otro par de mismo momento pero en sentido contrario con el fin de conseguir el equilibrio entre fuerzas. Es así como aparecen unos esfuerzos tangenciales tanto en inferior como superior del tabique que equilibran a los anteriores. Dependerá si el asiento es pequeño o grande que el tabique sea capaz de resistir el esfuerzo al que se somete, siendo posible resistirlo en el primer caso, y provocando agrietamientos en el mismo si el asiento es lo suficientemente grande como para agotar su resistencia. En el caso que el contacto del tabique con los demás elementos estructurales perimetrales, sean capaces de resistir los esfuerzos tangenciales a los que están sometidos, el tabique sufrirá una distorsión por el efecto de las fuerzas que aparecen en sus contornos. Una diagonal se alarga, y la otra se acorta. El estado tensional del tabique provoca que en una diagonal se generen esfuerzos de compresión, la que se acorta, y de tracción en la que se alarga. Por lo que deducimos, que unos esfuerzos principales en el perímetro de un elemento rectangular equivalen a unos esfuerzos principales de tracción y compresión oblicuos, inclinados 45º con respecto a la horizontal. Si la resistencia de la fábrica no es capaz de soportar la tensión de tracción, se producen fisuras en dirección perpendicular al esfuerzo no resistido. 10

11 ASIENTO DIFERENCIAL Distorsión de un tabique por efecto de las fuerzas aparecidas en su perímetro TENSIONES DE COMPRESIÓN TENSIONES DE TRACCIÓN Esquema de las consecuencias del estado tensional al que está sometido el tabique ASIENTO DIFERENCIAL 11

12 Esfuerzos principales de tracción y compresión Aunque por la razón explicada anteriormente sea común encontrarse con grietas con una inclinación de 45º, la heterogeneidad de resistencias provoca que los agrietamientos cojan diferentes esquemas. Uno de ellos es que estas grietas adopten una forma que se asemeje a la de escalera. Esto es debido a que el agrietamiento se produce por las juntas de mortero que separan las diferentes hiladas del tabique, ya que normalmente estas juntas de mortero tienen menor resistencia que el ladrillo. Grietas siguiendo las juntas de mortero ASIENTO DIFERENCIAL Otra situación que provoca una alta heterogeneidad son los huecos en los tabiques, ya sean puertas o ventanas, donde se producen fuertes concentraciones de tensiones en las esquinas de estos huecos. Esto se produce ya que los esfuerzos de tracción no pueden pasar por el vacío, por lo que siguen el contorno del hueco produciendo una alta concentración de esfuerzo en las esquinas. Por eso mismo, es 12

13 aquí donde se producen las máximas tracciones y por tanto donde se generan las grietas en perpendicular la dirección en que se produce el sobreesfuerzo. Por todo esto, es una situación típica en asientos diferenciales que se produzcan grietas a 45º en sus esquinas y pasen de una esquina a la diagonalmente opuesta. GRIETA ESFUERZOS DE TRACCIÓN Concentración de tensiones en las esquinas de los huecos También es usual que las heterogeneidades de resistencia se den en el perímetro del tabique, donde las juntas son planos débiles. Un ejemplo de esto puede ser el encuentro del tabique con una viga, donde la resistencia al esfuerzo cortante puede no ser suficiente para soportar las tensiones tangenciales producidas por el asiento diferencial. Dichas tensiones crecen según lo hace el asiento, hasta llegar al punto en que se agota la resistencia en dicho contacto y se produce un deslizamiento relativo entre tabique y viga. Este deslizamiento provoca una seria de fisuras cortas, inclinadas a 45º, y paralelas entre sí. Tensiones tangenciales entre viga y tabique ASIENTO DIFERENCIAL 13

14 Otro caso se da cuando, en lugar de ese sistema de pequeñas grietas inclinadas a 45º, aparece una única grieta horizontal en el techo, que marca el límite inferior de la viga. Sin embargo, es frecuente que tenga ligeros ramales inclinados. También es habitual que suceda en el contacto entre el tabique y el pilar, o entre dos tabiques perpendiculares. En este caso se traduciría en una grieta vertical en la unión o una familia de grietas oblicuas. Tensiones tangenciales entre viga y tabique ASIENTO DIFERENCIAL Tensiones tangenciales entre pilar y tabique ASIENTO DIFERENCIAL 14

15 Por otro lado, existe el caso en que los elementos que limitan al tabique en sus bordes horizontales superior e inferior no son capaces de responder con los esfuerzos tangenciales necesarios para conseguir el equilibrio entre el par de fuerzas, por lo que aparecen grietas verticales en los extremos de ambos lados de un tabique. En consecuencia a esto, el tabique se ve sometido a un momento que tiende a hacerlo girar en su mismo plano. Esto provoca unas tracciones en el contacto entre el tabique y el pilar que no es capaz de soportar y se produce el despegue formando una grieta vertical, que se caracteriza por tener mayor apertura en la parte superior y menor en la inferior. Es posible que esto suceda de manera simultánea en los dos extremos del tabique, aunque las aperturas seguirán variaciones opuestas marcando así el sentido de giro del momento que afecta al tabique. En este punto se inician las roturas, disminuye la resistencia, aumentan las tensiones y prosiguen las grietas. Tensiones tangenciales entre pilar y tabique ASIENTO DIFERENCIAL Cuando en un entramado estructural de retículas o paños formados por elementos verticales (pilares), horizontales (vigas, zunchos o forjados) y de relleno (tabiques o muros de cerramiento), se inicia el descenso del pilar contiguo, se opone a tal descenso la rigidez estructural del edificio. Entran en carga y colaboran elementos no estructurales como son los tabiques y los cerramientos. En cada retícula o panel, por distorsión se produce el estado tensional que ha sido analizado anteriormente, produciéndose la gama de fisuras representadas en las figuras correspondientes, principalmente las típicas a 45º en la diagonal de la retícula. Este fenómeno se conoce como redistribución de esfuerzos. En cada planta al descenso de la carga vertical del pilar extremo se opone la rigidez del paramento. Siendo por tanto, esta carga resistida por la reacción inclinada (tornapunta) que proporciona el tabique o cerramiento; al no haber equilibrio entre acción y reacción aparece una fuerza horizontal de tracción que 15

16 completa el polígono de fuerzas en equilibrio. De esta forma el sistema creado queda parcialmente en voladizo. ACCIONES HIGROTÉRMICAS Las deformaciones o variaciones dimensionales que sufren las estructuras debidas a la acción de las temperaturas y de la humedad pueden introducir importantes tensiones en los elementos de partición. Al no poder absorber los movimientos de los elementos resistentes, éstos desarrollan fisuras limpias y coincidentes con las juntas constructivas origen de la lesión, ya sean horizontales o verticales. Prácticamente todas las unidades constructivas experimentan cambios dimensionales, que dependen del coeficiente de dilatación de los materiales y de la técnica constructiva. La yuxtaposición de dos elementos constructivos distintos con un mismo acabado superficial derivará en una fisuración de éste. Es imposible que dos unidades con misiones constructivas diferentes trabajen como un solo elemento, ya que a lo largo de su vida manifestarán movimientos diferentes y hasta divergentes. Un claro ejemplo de este caso, es la yuxtaposición de un elemento constructivo (un pilar o un forjado) con un tabique, recubiertos con un mismo acabado continuo o por elementos. Por tanto, dos elementos con funciones diferentes deben mantenerse funcionalmente independientes, aunque físicamente deban estar unidos. Si se sitúan en un mismo plano, debe haber una junta constructiva correspondiente. El arrastre de los pórticos superiores de la estructura puede provocar una separación entre los pilares y los tabiques, fácilmente identificable por una fisura vertical en el encuentro de dichos elementos. Además puede producirse una situación de movimientos contrapuestos: los forjados de última planta comienzan a manifestar dilataciones en las primeras horas de la mañana, al hallarse directamente expuestos al sol, momento en el cual la tabiquería sigue desarrollando contracciones, por efecto del enfriamiento de la noche anterior. De este modo, la coronación del tabique se ve sometida a un esfuerzo rasante en su encuentro con el forjado y, como consecuencia de la dilatación de éste, manifiesta una fisura horizontal a lo largo de dicho encuentro, acompañado en ocasiones de una serie de desgarros. Como conclusión, decir que la tabiquería manifiesta sus propios movimientos de adaptación térmica, que son a menudo diferentes en cuanto al grado y al momento de producción de las contracciones-dilataciones que desarrolla la estructura. La compatibilidad entre ambos provoca la fisuración del elemento más débil: el tabique. 16

17 Causas indirectas DEFICIENCIAS DE PROYECTO En este apartado se recogen los errores de proyecto, normalmente de diseño constructivo, que facilitan la aparición de grietas en los tabiques, y que conjugados con una de las causas directas anteriormente vistas, provocan el proceso patológico. Algunas de estas deficiencias más frecuentes son: UNIONES CONSTRUCTIVAS MAL RESUELTAS Una unidad de tabique resulta de la unión de elementos unitarios y mortero que necesitan un trabazón, un aparejo, para trabajar conjuntamente como un solo elemento. Sin embargo, hay ocasiones en que, ya desde proyecto, se diseña la yuxtaposición de dos unidades constructivas distintas pensando que al aplicarles un mismo acabado superficial, lograremos que trabajen como un solo elemento, lo que es imposible. FALTA DE JUNTAS DE RETRACCIÓN Desde proyecto se debe considerar la posibilidad de los movimientos de contracción y contracción que puede sufrir el elemento, por lo que estas juntas de retracción deben estar pensadas en el proyecto, a una distancia entre ellas que no se pudiesen producir movimientos del propio elemento que superasen su cohesión interna, y por tanto, su resistencia a tracción horizontal. De no ser así, aparecerán grietas verticales buscando los puntos más débiles del elemento en cuestión. FALTA DE LIMITACIÓN DE FLECHAS La limitación de flechas está normalmente contemplada en la normativa estructural, pero se hace como una medida relativa, en función de la luz del elemento estructural. Se hace necesario en el diseño constructivo limitar las flechas en valor absoluto, decisión que evitaría las grietas y fisuras. TABIQUES EXCESIVAMENTE DÉBILES Las acciones sobre los tabiques provocan esfuerzos de tracción y cortantes que acaban en grietas en función de la capacidad mecánica de aquellos. Dichas acciones no son siempre evitables, y a mayor debilidad del elemento, mayor será la posibilidad de que aparezcan lesiones. En consecuencia, un error de diseño consiste en la colocación de tabiques muy delgados de gran longitud, o con gran cantidad de instalaciones embutidas que lo debilitan. 17

18 DEFICIENCIAS DE LOS MATERIALES O DE LA EJECUCIÓN Englobamos aquí todas aquellas causas indirectas que parten de un defecto de los materiales o de su colocación en obra. Los casos mas representativos de este apartado son: DEFECTOS DE LOS MATERIALES Normalmente producido por la colocación de materiales de poca capacidad mecánica, ya sean los elementos unitarios de las fábricas o el mortero de agarre. La baja resistencia a compresión lleva aparejada una débil resistencia a tracción, por lo que, ante los mínimos esfuerzos, incluso los de su propio peso, aparecen grietas. ERRORES DE LA EJECUÓN Pueden ser muy variados, aunque debemos mencionar los producidos por falta de traba suficiente entre los elementos unitarios ya sea en esquinas con ángulos diferentes a 90º, o en uniones en el mismo plano entre fábricas diferentes o realizadas en distintos momentos. Otro caso se da en debilitaciones por rozas para instalaciones. Según su movilidad Existe una tercera posibilidad de clasificación de las grietas y fisuras que será necesaria conocer a la hora de realizar una diagnosis de la lesión. Esta clasificación dependerá de su movilidad, pudiendo ser esta viva o muerta. Las grietas vivas se caracterizan como aquellas que mantienen una movilidad periódica en función de los cambios de temperatura o de periodos de carga y descarga. Por su parte, las cargas muertas son aquellas que no sufren ningún movimiento, es decir, que no se ven afectadas por los cambios de temperatura ni por lo estados de carga. 18

19 TÉCNICAS DE INTERVENCIÓN Resultará básico que antes de proceder a la reparación de la unidad constructiva que ha sufrido un proceso patológico se debe llevar a cabo un estudio de la situación que nos permita alcanzar un diagnóstico para comprender mejor los procesos patológicos y sus causas a partir de la lesión como efecto. Para llevar a cabo esta diagnosis, habrá que seguir unos pasos con el fin de realizar un estudio lo más completo posible. Primeramente debe identificarse la lesión, aportando una serie de datos, como las unidades constructivas afectadas, los materiales afectados, la situación relativa de la lesión en la unidad, o la forma y disposición de ésta. Posteriormente, se debe realizar una evolución a lo largo de un tiempo con el fin de ver cual es su evolución. Para continuar, se deben anotar cuales son sus características físico-mecánicas lesionados con el fin de saber su capacidad mecánica y comprender mejor la posibilidad de su rotura. También será fundamental conocer la disposición constructiva de los elementos afectados, reproduciendo gráficamente los detalles si fuera necesario para su correcta comprensión. Ya por último, una vez con todos los datos, se procede al diagnóstico de la lesión, indicando las causas tanto directas como indirectas que hayan intervenido en la lesión, la evolución del proceso y su lesión, y para finalizar, indicando la lesión, con especificación de su tipo y su estado en el momento del estudio. Una vez se haya realizado el diagnóstico, se podrá proceder a la reparación de la lesión ya que en este momento dispondremos de toda la información necesaria. Aunque en este punto también tendremos que tener en cuenta una serie de pautas antes de actuar en la lesión. Como en cualquier otra lesión, deberemos eliminar siempre la causa de la lesión antes de proceder a reparar los síntomas. Resulta difícil actuar sobre las causas directas, por ello, el objetivo prioritario será actuar sobre las indirectas, que suelen ser generalmente las relacionadas con los errores de proyecto o de ejecución. En las lesiones producidas por los esfuerzos higrotérmicos, las actuaciones preventivas y de reparación se dirigirán a mitigar, de manera indirecta, los cambios dimensionales producidos por factores de temperatura y humedad. A continuación, se detallaran una serie de intervenciones, diferenciando cuando éstas van destinadas a la causa y cuando lo son para la lesión. Reparación de la causa Sólo ha este apartado se le podría dedicar un trabajo entero, así que en este caso vamos a pasar de puntillas haciendo referencia a aquellos métodos que más nos puedan interesar y los que consideremos más importantes. Por asiento diferencial Cuando el edificio ha sufrido un asiento diferencial se ve dañada su cimentación, y por tanto ésta tendrá que repararse. Esta es una labor delicada y laboriosa. En primer lugar, se tendrá que decidir la solución a adoptar y la forma de ejecución de la misma. En el caso de los asientos diferenciales, las obras de refuerzo y de recalce exigen la máxima rapidez en la toma de decisiones. Aunque igual que en los demás casos, la elección de la solución adoptada está muy relacionada con la forma de ejecución de la misma. 19

20 La intervención tiene diferentes variantes, ya que ésta puede ser superficial, profunda o sobre el terreno. INTERVENCIONES SUPERFICIALES Este caso se da cuando las mejoras de condiciones de cimentación se consiguen actuando a un nivel próximo al de los cimientos existentes, o mejorando la resistencia del terreno de apoyo. Existen tres tipos de actuaciones según la necesidad de la cimentación o la calidad del firme: el refuerzo, la ampliación y la sustitución. El refuerzo es la solución empleada cuando el área de apoyo es suficiente pero la cimentación es deficiente por mala ejecución o deterioro. Existen varias posibilidades de refuerzo, pudiendo ser este mediante inyección que consiste en rellenar con lechada o mortero de cemento los huecos existentes en el macizo de la cimentación; o mediante introducción de armaduras en el que se introducen armaduras adicionales taladrando el hormigón y posteriormente inyectadas con resinas Otra técnica es la ampliación, que se da cuando la cimentación es correcta y se conserva bien pero tiene un área de apoyo insuficiente, entonces es necesaria la ampliación de la cimentación para conseguir la superficie de apoyo conveniente. Existen dos formas de intervención: en primer lugar tenemos la ampliación lateral de la cimentación, procedimiento que se lleva a cabo cuando la superficie de apoyo de las zapatas resulta insuficiente para trabajar a tensiones muy elevadas o porque los materiales que la conforman se han degradado. El segundo caso es la ampliación por debajo de la cimentación, que consiste en construir una zapata por debajo de la existente con las dimensiones suficientes para soportar la carga que realmente actúa o que se prevé que va a actuar. Por último, la sustitución, cuando la reparación o ampliación de la cimentación no es viable por el grave deterioro que presenta unida a dificultades para su refuerzo, habrá que optar por esta solución, proporcionando al elemento estructural una cimentación completamente nueva, donde no se tendrá en cuenta la cimentación existente. La sustitución puede darse en zapatas continuas, en zapatas aisladas y mediante punteado. Esta última solución consiste en construir la nueva cimentación en los laterales o perímetro de la existente y dirigir las cargas de la pieza a la nueva cimentación mediante puentes de acero u hormigón armado. INTERVENCIONES PROFUNDAS Cuando la calidad del terreno no nos permita realizar recalces superficiales, procederemos a realizarlos profundos, donde el terreno tiene mejores características. Existen varias posibilidades de ejecutar las intervenciones profundas: este puede ser un recalce profundo por pozos, puede ser un recalce profundo mediante pilotes que rodean la cimentación, mediante pilotes especiales bajo la cimentación, recalce de pilotes mediante la ampliación del número de pilotes, mediante pilotes que atraviesan las cimentaciones existentes, o mediante pilotes adosados con cabezas de unión posteriores. 20

21 INTERVENCIONES SOBRE EL TERRENO Estos casos se dan cuando transformar el terreno no apto para cimentar es la única solución posible o bien una medida complementaria de las intervenciones directas. Por tanto, se intenta mejorar la capacidad portante del terreno. Estas actuaciones puede realizarse mediante: inyecciones, técnicas de jetgrouting, drenaje, o mediante otras operaciones. Las inyecciones consisten en intervenciones a través de las cuales se inyectan determinados productos en el interior de un suelo a fin de mejorar algunas de sus características. Estas inyecciones pueden ser de cemento, de relleno, o de compactación. El tratamiento del terreno con la técnica jet-grouting consiste en un sistema de inyección que utiliza presiones muy altas y que se traducen en altas velocidades de salida del fluido. Estas altas velocidades de corte consiguen romper el suelo, desplazan las partículas hacia fuera y mezclan el suelo adyacente con una lechada de cemento. El resultado es la obtención de un nuevo suelo cuya resistencia y permeabilidad son diferentes a las del suelo original. El drenaje es una operación muy básica y sencilla que evita que el terreno sature con agua y por tanto evita las escorrentías y la subida del nivel freático, por lo que se consigue que esto no disminuya la capacidad portante del terreno. Dentro de las otras operaciones destacan las de armado del terreno, sustitución de las capas de terreno no aptas para cimentar por un terreno granular más adecuado, la compactación del terreno, vibroflotación y vibrosustitución, estabilización, colocación de geoláminas, etc. Reparación de la lesión Después de actuar sobre la causa de la lesión, el paso final será la reparación del efecto, que permitirá restituir al muro su función constructiva inicial, la de partición. Para ello, debe consolidarse el conjunto como una sola unidad, cerrando las aberturas que provocan que el elemento funcione como dos partes con movimientos independientes Antes de proceder a reparar las grietas de los tabiques, deberá comprobarse que su movimiento haya finalizado mediante la colocación de testigos. En caso contrario, es muy probable que la reparación no haya servido de nada y que la grieta reaparezca poco después. Es necesario que las reparaciones se realicen en toda la longitud de la lesión y en todo el espesor de la unidad. En este sentido, la mejor reparación sería la demolición de la unidad y su nueva ejecución, aunque el elevado coste y la complejidad de esta manera de actuar, hace que la reparación que se lleve a cabo consista en reparaciones directas, que presentan siempre el peligro de que la lesión vuelva a reaparecer. Para proceder a la reparación del tabique, como primera medida limpiaremos la superficie, para asegurar su adherencia, e impregnaremos los bordes de la grieta con una resina acrílica. La colocación de una gasa cubriendo toda su longitud servirá de base a una segunda capa de resina que, finalmente, se pintará con una pintura elástica. Esta solución aporta una flexibilidad sufriente para absorber movimientos de algunas décimas de milímetro sin que se devuelva a manifestar la fisura. 21

22 Si la grieta es tan ancha que no permite este tipo de solución, se actuará con una técnica contemplada para cerramientos exteriores que consiste en un cosido con el fin de restablecer la continuidad. Si existe rotura de ladrillos, deben eliminarse todas las piezas afectadas y sanear el entorno, colocando los nuevos elementos con un mortero igual al del resto del muro. Conviene que este tenga cierta plasticidad para que se acomode bien a las juntas y, en algunos casos, que sea expansivo para asegurar el relleno. Se puede recurrir a una inyección posterior dentro de las juntas y a un retacado superficial. Si las grietas discurren entre los ladrillos, bastará con sanear el entorno y rellenarlas mediante la inyección de un mortero fluido y expansivo, preferentemente con resina epoxi, para mejorar su adherencia al muro. 22

23 CASO PRÁCTICO Tal y como hemos dicho anteriormente, a parte de explicar los tipos de grietas y fisuras que pueden existir en los tabiques y la manera de actuar sobre ellas, también nos hemos dedicado ha hacer una investigación, es decir, un caso verídico en el cual podamos aplicar algunas cuestiones que hemos explicado anteriormente. Nuestro caso verídico consiste en analizar y rehabilitar una vivienda unifamiliar aislada, situada en Gerona. Esta vivienda fue construida a finales de los años 70, la cual está compuesta por 2 plantas (planta baja y planta tipo). La planta baja esta destinada principalmente a garaje, pero también hay una habitación y un baño. En la planta superior, que es la planta tipo, está destinada a vivienda. La planta tipo está compuesta por un comedor-sala de estar, una cocina, un baño y 3 habitaciones. Hemos de decir que la distribución se verá más adelante mediante los planos que expondremos (los planos que se presentaran son los hechos en el proyecto, es decir, que realmente la vivienda no es exactamente igual en los planos que en la realidad). 23

24 Vivienda unifamiliar aislada Antes de empezar ha describir donde están situadas todas las grietas y fisuras de esta vivienda, haremos una pequeña introducción sobre como es la cimentación, los muros y los tabiques de esta en cuestión. Primero hablaremos de la cimentación. Respecto a la cimentación podemos decir que se trata de una cimentación corrida de hormigón armado según dimensiones y armado indicado en los planos del proyecto. Se utilizó el hormigón en masa ( M3 ) de 200 kg/m³ de cemento en zanjas de cimentación, o bien Rbk 120 Kg/cm² y respecto al acero podemos decir que se hizo con acero laminado en estructura, es decir, acero colado. El zuncho perimetral sobre paredes de carga se hizo con hormigón Rbk 150 Kg/cm² armado con 4 Ø 10 y estribados con Ø 6 cada 40 cm. Después de todo esto se encofro y fue vibrado el hormigón. El forjado de los techos va con viguetas de hormigón pretensado, bovedilla cerámicas y chapa de compresión para una carga total de 600 kg/m². Características técnicas del hormigón armado: Resistencia característica a los 28 días. Consistencia del hormigón con asientos entre 4 y 8 cm. Acero en redondos: AE-46N Acero en perfiles: A-42/b Coeficientes de seguridad: cargas 1,6 Hormigón 1,5 Acero 1,15 Sobrecargas de uso: Zona garaje 400 Kg/m² Zona comercial 400 Kg/m² Zona pública 400 Kg/m² Escaleras y accesos 300 Kg/m² Viviendas 200 Kg/m² Balcones volados En su tiempo se hizo un control de Hormigón, mediante un estudio de dosificación previo al hormigonado de los elementos, con certificado de resistencia extendido por un centro oficial reconocido, efectuando sobre los áridos, agua y cemento a emplear durante la ejecución de la obra y durante el hormigonado de los elementos. Respecto a los muros hemos de decir que la pared de carga es de 30cm de espesor, formada por 15 cm. de fábrica de ladrillo, hecha con mortero de cemento 24

25 Pórtland, a continuación van 10 cm. de cámara de aire y finalmente hay un tabique de mahón hueco ¼ hecho con mortero. Hemos de decir que hay tabiques hechos de ladrillo hueco ¼ a panderete, unidos con mortero de cemento Pórtland, los cuales están destinados a distribución interior. El cerramiento de fachadas está hecho con muro de fábrica de ladrillo perforado de 15 cm. de espesor, hecho con mortero de cemento Pórtland P-250, dosificación 1:8, cámara de aire de 10 cm. y tabique de 5 cm. también hecho con mortero de cemento Pórtland P-250, dosificación 1:10 y de 30 cm. de espesor en los puntos donde se requiera una sólida trabazón del muro, como puede ser aberturas, esquinas, apoyos de jácenas ( estos apoyos hemos de decir que están reforzados con dados de hormigón de dosificación rica en cemento Pórtland ). La formación de los muros resistentes de fábrica de ladrillo perforado, esta indicado en los planos de estructura del proyecto. Características técnicas de la fábrica de ladrillo: Resistencia del ladrillo 100kg/cm² Tipo de cemento: Pórtland P-250 Tipo de mortero: M-20 a Dosificación del mortero: cemento P volumen Arena 8 volumenes Resistencia mínima del mortero: 20 kg/cm² Plasticidad del mortero: Gras Espesor de la junta: 1,5 a 1 cm. Resistencia mínima de fábrica: 16kg/cm² Porcentaje de finos de mezcla seca, sin aditivos: mayor de 25 Distancia máxima entre juntas de dilatación: 50m Después de comentar las características de la fábrica de ladrillo, tal y como hemos comentado se distinguen tres tipos esenciales: tabique de 5, tabique de 10 y pared de 15, aunque en nuestro trabajo solo nos interese los dos primeros, comentaremos algo referente a la de 15 cm., ya que es una pequeña explicación de la vivienda en conjunto Tabique de 5: ( 5 cm. de espesor ): se utilizó en todos los tabiques dentro de una misma vivienda o local, excepto aquellos que limiten zonas húmedas, como cuartos de aseo o cocinas. Se exceptuan también los tabiques que deben llevar alojadas conducciones de agua, o cualquier otra con diámetro superior a 2cm. Tabique de 10: ( 10 cm. de espesor ) : se utilizó en todos los tabiques que limiten zonas húmedas, como cuartos de aseo o cocinas. Deberá quedar arriostrado, a distancias no superiores a 4,50m, al menos por dos de sus lados opuestos, por elementos verticales como pilares, muros u otros tabiques y horizontales como forjados o vigas. Las paredes de 15: se utilizó para separar viviendas. Que están arriostradas a distancias no superiores a los 6m, al menos por dos de sus lados de sus lados opuestos, por elementos verticales como pilares, muros o otros tabiques o elementos horizontales como forjados o vigas. Fue construida a panderete. La unión entre tabiques se hizo mediante enjarjes en todo su espesor, dejando hiladas sin enjarjar. El encuentro con elementos estructurales verticales se hizo de forma que no fueran solidarios unos con otros. El tabique se hizo que quedara plano y aplomado, y tiene una composición uniforme en toda su altura y no presentaría ladrillos rotos. Los morteros que se utilizaron para llevar esto a cabo fueron: 25

26 Para los tabiques de 5, están hechos de pasta viva de yeso negro, definido como Y-12 en el Pliego General de Condiciones para la recepción de yesos y escayolas en las obras de construcción. El ladrillo va en canto y testa, y tiene juntas de 1 cm. de espesor. Y los tabiques de 10 y las paredes de 15, llevan mortero de cemento de P- 350, de dosificación 1:6. El ladrillo va a canto y testa, también con juntas de 1 cm. de espesor. Una vez hemos explicado las características de la obra, ya sea referente al tipo de cimentación y al tipo de paramento, pasaremos ha comentar los diversos daños aparecidos en la vivienda. Nuestra vivienda tal y como observaremos más adelante mediante fotografías tiene multitud de grietas y fisuras. Pero nuestro trabajo no se queda solo en comentar esto, sino que también consiste en analizar la causa de la cual provienen y finalmente poner solución a este problema, ya que tal y como hemos dicho hemos de acabar antes con la causa y después solucionar la lesión. En esta vivienda que estamos analizando no fue muy difícil saber por donde teníamos que empezar a buscar el problema, ya que hay una grieta muy pronunciada y es la que nos daba la pista para saber por donde debíamos enfocar el trabajo. Esta grieta aparece en el lado izquierdo de la vivienda y va desde la parte de debajo de la pared (A) hasta la cubierta (B), pasando por los puntos más débiles como pueden ser ventanas etc. 26

27 B A Alzado Lateral Izquierdo 27

28 Grieta de 3mm Grieta en el alzado lateral, punto A: en estas fotografías podemos ver donde empieza la grieta, que nos indica la causa de todo el problema. El primer tramo de esta grieta va desde la parte de abajo llegando al suelo hasta la ventana. La fotografía de la derecha es la grieta vista desde la parte de adentro del garaje, es decir, cuando rompe el tabique de 5cm. Grieta en el alzado lateral, punto B: en esta fotografía podemos ver el segundo tramo de la grieta anterior, que tal y como hemos dicho antes llega hasta la parte de arriba de la vivienda. Esta grieta llega a provocar una rotura en 28 el último forjado, que corresponde a la cubierta.