INVESTIGACIÓN PATAOLÓGICA 1. Conocimiento de la lesión Æ Síntomas visibles con el tiempo, actuac con manifestac, manifestac fundamental: fisuras/agrietam, estudio de fisuras Æ Antecedentes: edad edif, datos autor, uso inicial, reformas o cambios uso, tipo estr/cimentac, tipo cerram/cubierta, planos distribuc/detalles, carac terreno 2. Establecimiento de la sintomatología
Roturas: grietas, fisuras, microfisuras Deformaciones: flechas, desplomes, alabeos Agotamiento: aplastam ladr, aplast/acortam morteros Disgregac, exfoliac: deterioro por acc quim y contaminantes Manchas: decolorac, manchas hdad, polvo ennegrecido, costras Envejecimien: pérdida recohesión y de capacidad mec de fábrica Deterioro revestimientos: descuelgue, desconchados, abombam pintura, desprendimiento y rotura de aplacados
3. Formulación de un diagnostico Necesidad de ensayos y apeos Relación síntoma-causa Estudio de causas (descartar las no claras) Investigación para aclarar la causa más probable 4. Proponer una terapéutica: reparación Para elegir solución, considerar aspectos: estéticos, técnicos y económicos Teoría fisuración
Fisura perpendicular a la tracción máxima Ejemplos de fisuración Tracción simple
Perturbación
Estudio
Tracción compuesta Compresión simple (c/s rozamiento) Bicompresión Acción noval introducida por una fuerza externa, por un reajuste interno de una deformación impuesta, por una acc climática u otras causas, que viene a alterar una situación de equilibrio de un plano mural o elemento Produce: nueva situación equilibrio / agotamiento / colapso Ejemplos: coronación muro, centro m, retirada apoyo base m, increm Tª Origen, dirección, sentido + Actividad fisura y espesor Tipos F aisladas peligro, origen mecánico F en familia retracción / dilatación térmica F en redes fenómenos superficiales (afogarado) Formas F con acomodo de fábrica F agria rompiendo ladrillo F con rotura completa ladrillos por tracc simple F con desgarro (agresividad)
Factores de alteración Æ mecanismos de alteración Æ indicadores de alteración FACTORES DE ALTERACIÓN Extrínsecos Ambientales
Intrínsecos
Naturales
Térmicos Hidráulicos (lluvia, condensación, capilaridad) Viento Antropogénicos Contaminación Atm. (comb deriv petroleo) Vibraciones mecánicas (tráfico) Biológicos Microorganismos (bacterias) Biológicos (excrem aves) Botánicos (plantas) Tensión Estado de cargas del edificio Uso Instalaciones, falta de mantenimiento del tejado o rest inapropiadas Incompatibilidad Física y química entre materiales o de deformación
MECANISMOS DE ALTERACIÓN Agua como fenómeno físico
Agua+viento Æ Erosión+corrasión Agua capilar del subsuelo Æ sales Æ manchas+desprend Agua+baja tª: hielo Æ Destrucción+disgregac Agua+atm marina Æ oxidación, corrosión, tinción Cambios de Hdad en areniscas arcillosas Æ disoluc+eros Agua+polvo+atm contaminada Æ Depósitos, costras Acción térmica como fenómeno deteriorante Se da en climas con fuertes saltos térmicos día-noche 50º Rocas tienen gran inercia térmica y baja conductividad Manifiesta en salientes (cornisas)
Agua como fenómeno químico Sulfatación de calizas
Atm Æ A. sulfuroso+ico Æ con carb calcico Æ yeso Yeso + humedad Δvolumen Æ rotura Superf: Efloresc+manchas y sulfín Solubilidad de calizas Atm Æ A. carbónico + componente caliza Æ bicarb cálcico Soluble en agua Æ cristaliza en carbonato Æ meteoriza calizas Æ erosión alveolar Caolinización de granito Fenómeno de hidrólisis + carbonatación Æ pérdida de cohesión y destr de estruct pétrea por caolinizac Agua+CO2 con Feldespatos Æ caolín. Mica Æ clorita Solubilización de granito Agua+CO2 con Feldesp Æ caolín (arcill) + lateríticas (rojo): meteoriza, solubilizac, degradac Contaminación ambienta Aportac. componentes nocivos en forma de gases que ascienden a capas altas y bajan disueltos en agua (ácidos) provocando deterioro Contaminación biológica Microorganismos y bacterias: (ferrobacterias y transf de sulfuros en sulfatos) Organismos superiores (plantas): Líquenes (agua y feo), Plantas (raices) Animales (insectos, aves): excrem Æ azufre, amoniaco + agua destruye estr Factores mecánicos de alteración Defectos de material (veta terrosa columna) Roturas mecánicas accidentales (rotura de cornisas por golpes) Fallos de material por disposición inadecuada de forma de trabajo Rotura de arcos (problema de trazado y disposic de elementos) Problemas de cubierta (rotura de tirantes) / cimentación Fallos de fábricas por mortero (envejecimiento)
INDICADORES DE ALTERACIÓN Términos genéricos Alteración, alt dif, degradación, ruina, alt atm, alt antropogenica, alt de conjuntos, corrosión, descomposición, descohesión, bioalteración Indicadores visuales de alteración Mod sup Alt cromáticas: Cromatiz, limonit, tinción, moteado, pátina, patinatura Costras: Costra, calcín, sulfín, biocostra Depósitos: Dep sup, concreción, incrustación, efloresc, subesfloresc, criptoefloresc Eliminac mat C/ form huecos Acc mec ext: Excoriac, estriado, acanalad, verniculac Acc fis-qui: Cavernas, alveoliz, picado, excavac Varias acc simultáneas: Cancerización S/ f huecos Acc m ext: Erosión, corrasión Descohesiones: Desagregac, disgregac, arenisca, pulverizac Deformaciones: Hincham, alabeam, deform plast, ampollas Rupturas: Fracturación, figuración, fragmentación Disyunciones: Separac en placas, exfoliac, descamac (mármol/calizas), separación en películas
RESTAURACIÓN DE LA PIEDRA 1. Etapas de intervención
Limpieza, Protección-conservación, Restauración Importancia de conservación preventiva y mantenimiento
2. Trabajos necesarios
Estudio litografía, estudio de alterac y lesiones, intervención a realizar ÆProy restaur
3. Estudios previos Ensayos
Mapeos
Caracteriz piedra Método limpieza adecuado Eficacia productos (consolidantes, hidrofugantes, otros) Dosificación morteros a utilizar Identificación, alteración (tipo+grado), intervención (sustituc+consolid+s/act)
4. Etapas de intervención Limpieza
Eliminar suciedad, depósito superficial, productos nocivos No agresividad, para no arrancar capa protectora Æ Irreversibilidad Consolidación leve si descohesión + desalinización Técnicas y métodos Mecánicas Chorro arena, microch arena, microch talco Acuosos Ch agua, mch vapor agua, ch agua nebulizada, pastas desalinizadoras a base de lodos tixotrópicos, emplasto tierras diatomea o celulosa Especiales Microondas, ultrasonidos, láser Químicos Tensoactivos, limpiad alcalinos/ácidos, dis org Otros Manual (según operario), eléctr, herr neum, biolog (bact)
5. Protección y conservación de la piedra Acciones básicas Consolidar (si necesario): +cohes, +resist, max penetrac, solidific int piedra Hidrofugar (≠ impermabilizar) Siempre ensayo previo (compat de mat) Hidrox calcio, hidrox bario, silicatos alcalinos solubles en agua Cambios color, costras delgadas y duras (desprend), sales solubl Organosilícicos Silanos, alquisilanos, alcoxilanos, alquialcoxil, siliconatos, siliconas Orgánicos (polím sintét) Ceras, polim acrílicos, resinas epoxi, r estireno-poliester Dificultad penetrac, falta resist radiac solar, inflamable, toxicidad Hidrofugantes Compuestos silicio Siliconatos (para mat porosos), órgano silícicos Ceras Naturales, microcristalinas Organo metálicos Estereato de aluminio (mala resultados) Polímeros orgánicos Resinas acrílic mezcl c polím fluocarbonados (en ensayo) Condiciones de aplicación 1ºConsold 2ºHidrof, misma casa comercial, después de limpieza siempre hidrofugar (debe estar completam limpia), hidrof transpirable (permeable al vapor agua), mantenim, 1ºquitar h cap
Consolidantes Inorgánicos
6. Restauración Sustitución
Cambio de sillar, parte, cornisa Æ Careo Por piedra natural: elegir cantera, características similares Por artificial (morteros): dosificación adecuada, mismo color (pigm nat o restos misma piedra) Reintegración (recupera volúmenes) Con piedra natural / artificial (morteros) Sacar molde que sirva de encofrado Eliminar revoco degradado y antig anclajes, saneam/consol bordes Uso de mortero cal o bastardos dosificados en obra o comerciales Anclajes de varillas acero inox o fibra vidrio Aplicación PETRATEX, imitación textura original y rejuntado Reposición juntas Eliminación de mort deteriorados, aplicar mortero de cal (ensayos, dosis, transpirabl) Revestidos c enfoscados mortero De cal / mixtos / preparados (siempre transpirables) Para partes bajas de muros, previa eliminación de hdad capilar Otros Tratamientos para eliminar hdad capilar (electroósmosis foresis) o patinatura artificial para imitar color
EL LADRILLO. BREVE RESEÑA HISTÓRICA Tipos: frescos, adobe (al sol), cocidos en hornos, impregnados de betún (solerías), esmaltados y vidriados Para mejorar resistencia se añadía paja y cáscaras de arroz. Dimensiones 10x10x4cm. Nuevas tecnologías de estabilización con morteros de cemento o emulsiones asfálticas. Construcción romana Formatos estandarizados a partir de tabla de arcilla de 59’2x59’2x4’5cm Fábricas: opus cuadratín, o latericium, o reticulatum, o vitatum mixtum, o espigatum
Definición: ladrillo es toda pieza destinada a la construcción de muros, generalmente en
NORMATIVA
forma de octaedro, fabricada por cocción, con arcilla o tierra arcillosa, a veces con adición de otras materias. Partes: SuperficiesÆ tabla>canto>testa / AristasÆ soga>tizón>gruesa Tipos ladrillo: macizo (perf tabla <10%), perforado (perf tabla >10%), hueco, aplantillados Aparejos de muros: aparejado, apilastrado, verdugado, capuchino, doblado Definición: llagas encontradas, en una sola hilada de altura y con solapos no menores de ¼ la soga menos ¼ de la junta Aparejos a soga, a tizón, belga, inglés, flamenco, holandés Resistencia fábrica: depende de resist ladrillo, espesor juntas (+e-res), mortero (plasticidad) Tipos mortero: cemento, cemento y cal, cal Parámetros: consistencia, resistencia, curva granulométrica, plasticidad
CÁLCULO-PROCEDIMIENTO
1. Elección de parte a peritar 2. Fijación de resistencia del muro a peritar 3. Fijación de deformabilidad de la fábrica 4. Cálculo de excentricidad final (por cargas y deformabilidad) 5. Cálculo de la sección resistente en función de la excentricidad 6. Cálculo de la tensión en el elemento proyectado Si es menor que la resistencia de cálculo de la fábrica es correcto.
REGLAS PARA FABRICACIÓN DE MORTERO
Resistencia morteros = ½ resistencia ladrillos Dosificación: arena = 3x suma conglomerantes Tamaño max de arena < 1/3 grueso tendel
CARACTERÍSTICAS DE LAS FÁBRICAS ANTIGUAS Falta de homogeneidad de las fábricas Ladrillos de mala calidad, con diferente grado de cochura Dimensiones 29 (+/-2) x 14 (+/-1) x 5cm (+/-1), llagueado vertical (5+-2), llagueado horizontal enrasado (4+-1) Morteros disgregados, amenizados con alto grado de carbonatación, pérdida capacidad resistente. Dosificación pobre de cal y con añadido de tierra mezclada con arena (argamasa) Resistencia de cálculo a compresión no supera los 4kp/cm2 Ensayos Ensayo in situ con presión simulada comportamiento frente a la humedad Absorción, succión, heladicidad, efloriscidad
SINTOMATOLOGÍAS
CAUSAS
Por su carácter Por su origen
Roturas Grietas, fisuras, microfisuras Deformaciones Desplomes, alabeos Aplastamiento de ladrillos, disgregaciones, erosión Envejecimiento de morteros Levantamiento y desconchados de pinturas y revestimientos Descuelgue y abombamiento de revestimientos y aplacados Manchas
Físico-mecáncas, físicas, químicas, biológicas Externas o ajenas a la propia fábrica Intrínsecas o con causa en la limitación de propia capacidad de fábrica Distinguir entre la fábrica que es autoportante y la que no
LESIONES EN LA FÁBRICA SEGÚN SU ORIGEN LESIONES CON ORIGEN EN ACCIÓN TÉRMICA DEL CERRAMIENTO Elementos ext sujetos a dilataciones/contracciones por variaciones térmicas cíclicas. Si no hay libertad de movimiento se provocan tensiones (fisuras) Movimientos térmicos en función de las características del material (modulos de elasticidad, dimensiones, coeficiente de dilatación térmica), del salto térmico y del grado de coacción Factores indirectos: diferente chef dilat térmica entre materiales y gradiente Tª entre distintas capas Distinguir Dilatación / retracción de materiales del cerramiento Incompatibilidad de deformaciones con origen térmico entre cerramiento y estructura Dilatación / retracción de materiales de revestimiento (ej. aplacados)
Configuraciones Empujes por dilatación cubierta Mov térm de fachada SW Mov térm de dos fachadas con dif orientac Incompatibilidad con deform de estructura
Grietas típicas Grietas horiz y quebradas en última planta Verticales y en huecos/pretiles Verticales en el encuentro de las dos fachadas Marca la estructura
LESIONES EN CERRAMIENTOS DERIVADAS DE DEFORMACIÓN DE ESTRUCTURA HORIZONTAL Deformación excesiva de forjados por canto insuficiente Fisuras parabólicas (más acentuadas si hay huecos) y horizontales (caso de azotea, poca deform) Mayores fisuras en plantas inferiores por el peso acumulado Construcción de abajo a arriba y tabiquerías a tope con los forjados
Flecha total L/250 Flecha activa L/400 Voladizos Canto insuficiente para el peso, provocando deformaciones excesivas Reparación
Junta de dilatación siempre que haya junta estructural Mínimo una junta de dilatación entre juntas estructurales Colocar y calcular cuando la dilatación supere los 5mm (cerram no resist <12m) Juntas a media madera con sellado de masilla elastomérica con capacidad de absorción nula, definir espesor, material de sellado y fondo de la junta Independencia constructiva en grietas de encuentro de dos cerramientos Marcar juntas Ejecutar juntas de estructura olvidadas, cortando y sellando Ejecutar juntas de cerramiento olvidadas: - Aprovechando la grieta para junta (rehacer fábrica) - Si hay muchas grietas, junta indepdte (cortar fábrica y sellar)
LESIONES CON ORIGEN EN TERRENO O EN CIMENTACIÓN Origen Consolidación natural del terreno Cambio de propiedades o características físicas o mecánicas (rotura de tuberías, arquetas) Construcción de un nuevo edificio (excavación, nuevo estado de cargas en proximidades) Plantación de nuevos árboles (requieren gran cantidad de agua) Mala cimentación Dimensionado Sistema de cimentación (diferente cimentac s/dividir edif) Giro de cim por torres, vaciado de solar colindante o m contención Cambios de humedad en terrenos colapsables o arcillas expansivas Por hinchamiento, retracción por desecación, colapso o asiento brusco por inundac Cimentación inadecuada, no identificado el grado de expansividad Deslizamiento de terrenos Por estratos de diferente permeab y corta potencia en los que agua de lluvia o filtraciones discurre originando desliz Fisuras inclinadas por tracción +abiertas en el arranque Difícil solución: evitar paso de agua con arquetas y drenes Fisuraciones características Las fábricas avisan de asientos antes que estructuras Zanjas corridas o vigas de cimentación Æ parábolas tendidas en m ciegos parábolas peraltadas en m con huecos Asiento zapatas o pilotes Æ parábolas con eje en asiento Reparación Ejecución de losa de hormigón armado para solidarizar distintos elementos de cimentación Para muros carga, ejecución de losa mediante bataches (para que transmitan carga a losa)
LESIONES DERIVADAS DE ACCIÓN DE CUBIERTA Y ESTRUCTURA OTRAS Por movimientos higroscópicos, patologías en muros de carga, fisuraciones en torno a huecos
PATOLOGÍA DE MUROS DE CARGA Premisas preliminares Materiales Ladrillos macizos o perforados y morteros M-4 o M-8 Geometría Aparejos con trabazón adecuada, espesor y rigidización Encuentros Repartir cargas con cadenas horizontales (HA, antes madera) Comportamientos mecánicos Misiones Resistir y transmitir cargas: peso propio y transmitidas Rigidizar el conjunto
Patologías según causas
Proyecto Resist materiales, rigidiz, espesor, mecanismos de apoyo Fallos en materiales Ladrillos (mala calidad envejecim Æ aplastam) Morteros (degradados o con retrac Æ f verticales) Giros de cimentación Empujes de cubierta Pandeo local muros: jambas esbeltas, hojas no trabadas, fachada c/pérdida arriostram Pandeo global de edificios: por esbeltez (torres) Concentración de esfuerzos locales: 1. Concentración de cargas 2. Entorno de huecos: - Dimensión pretil - Antepechos tracción excesiva - Jambas con agotam a compr
Ausencia de rigidez
PATOLOGÍA DE MUROS DE CERRAMIENTO O FACHADA Tipos de humedades Filtración: penetración del agua de lluvia del exterior al interior Lugares: Fisuras y microfisuras, uniones mortero agarre-fábrica vista, encuentros cerram-estructura, encuentros cerram-cuerpos volados, elementos anclados en fachada, formación de huecos Condensación: se debe a que el agua al atravesar el cerram alcanza la Tª de rocío - Superficial interior: Solución +aislam, no puentes térmicos, +ventilación, calefacción seca. Síntomas manchas verde oscuro o negro con hongos y olor, en esquinas o ángulos mal ventilados y viviendas cerradas mucho tiempo - Intersticial Solución: +aislamiento, no puentes térmicos Síntomas: mancha hdad/efloresc en invierno (pte térmico), tubería agua fría/metal - Higroscópica Origen en sales higros en interior material por anterior hdad filtrac o capilar Comprobación: levantar revestim y ver si trasdós está seco Solución: eliminar sales Capilaridad Agua de subsuelo que asciende por la estructura capilar de muros Síntomas: Altura franja afectada según orientación muro, Tª ambiental, material, aireación Presencia de sales arrastradas de subsuelo que cristaliza aumentando el deterioro del muro Soluciones Objetivos Favorecer ventilac y aireación / crear barreras estancas Arcos para ventilar en parte inferior Sifones atmosféricos (dudosos) Knapen o Raem Revestimientos difusores macroporoso (morteros multicapa) Electrósmosis: activa / pasiva Æ Electroósmosis – electroforesis Inyección de barrera química (siloxanos) Accidentales
PATOLOGÍA DE PARTICIONES Y REVESTIMIENTOS Tipos particiones Tabique (LHS a panderete e = 7cm / Tabicón (LHD a panderete e = 9cm c revestim)
Exigencias Síntomas Revest cont
Rev discontín
/ Citara (LHD a soga, medio pie) Mortero o pasta proyectada / Tabique de placas o piezas macizas y homogéneas de escayola o yeso / Tabique de entramados y placas de cartón yeso Resistencia mecánica (pp+golpes), capacidad de deformación, aislamiento acústico, RF Fisuras parabólicas por asiento de cimentación, fisuras por flechas excesivas de vigas y forjados, fisuras vert y horiz por acción térmica, fisuras por golpes en el entorno de huecos Tipos Elaborados con conglomerantes hidráulicos: enfoscado, guarnecido, enlucido, tendido, revoco, estuco Monocapas Con congl hidr, aditivos, áridos seleccionados compensados Con resinas y áridos inertes (requieren capa previa) Definiciones: guarnecido, enfoscar, enlucido, revoco, tendido, fratasado, bruñido, estucado Enlucido: Yeso maestreado o proyectado + capa 2mm de YF fratasado o bruñido muñequilla Tipos Adheridos / Colgados o apoyados (cerámicos, pétreos, otros) Lesiones Por condiciones del soporte: limpieza, rugosidad, humedad Æ adherencia Por uso mortero inadecuado: diferencia de resist entre capas, asiento cono Abrams 16-18cm, retrac por arenas finas en morteros de alto contenido de cemento, arena con arcillas, caliches Por ejecución Desprendimiento (mala preparación, espesor excesivo, calidad de material, exceso de agua en mortero) Fisuración pequeña y abundante o larga por faltar juntas Caso de revocos poliméricos o monocapas: fisuras por origen estructural o higrotérmico, abolsamiento y desprendimiento por adherencia, variaciones de color (dosificación diferente, soporte con materiales de diferentes absorciones Æ transparencia)