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“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE” “AÑO DE LA CONSOLIDACION DEL MAR DE GRAU”

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL VICE RECTORADO DE INVESTIGACIÓN TESIS III

TITULO:

PATOLOGIA DEL CONCRETO

ALUMNO:

NORIEGA CHUMBE MAYQUE

DOCENTES:

ING. ROY JAMES SALAZAR CABALLERO

CICLO:

X

IQUITOS – PERU 2016

PATOLOGIA

FACULTAD: INGENIERIA CIVIL

INDICE Patologías o Introducción o Patología de la edificación o Clasificación de los efectos constructivos o Defectos constructivos visibles. o Origen de las fisuras. o Fisuras debido a acciones mecánicas externas o El problema patológico o Evaluación de patologías en estructuras de concreto. o Tipos de inspección. o Metodología de levantamiento grafico de patologías. o Principales ensayos en estructuras de concreto. o Diagnostico de las patologías. Sistemas para el Recalce de Cimentaciones Superficiales o o o o o o o o o o o o o o o

Descripción Introducción Causas que pueden dar lugar a un recalce Fases de un recalce Recalces superficiales Creación de losas Profundización del plano de apoyo Refuerzo o creación de cimientos Recalces profundos Pilotes que atraviesan las cimentaciones existentes Pilotes adosados con cabezales posteriores de unión Pilotes puestos en carga de forma controlada Conclusiones Bibliografía Referencias bibliográficas

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PATOLOGÍAS

INTRODUCCIÓN Este texto pretende abrir un foro de discusión sobre algunos conceptos básicos sobre los que se apoya la teoría de la Patología. Por un lado, busca aclarar a la vez que enriquecer nuestras ideas, y por otro aspira a llegar a un consenso; no sólo para llamar a las cosas por su nombre (o para poner nombre a las cosas), sino para que todos las llamemos igual, así que me atreveré a proponer límites a algunos conceptos que suelen tener diferentes significados para diferentes Personas, con un contenido que útil, y que permite entender la patología con claridad. Sobre lo que escrito a partir de ahora, se invita a la discusión…

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La Patología de la Edificación se puede definir como la "ciencia que estudia los problemas constructivos que aparecen en el edificio (o en parte de él) después de su ejecución". El concepto de patología abarca todas las imperfecciones, visibles o no, de la obra edificada desde el momento del desarrollo del proyecto. Patología, concepto inicialmente utilizado en la medicina y que ya hace unas décadas se ha incorporado a la construcción, que significa "estudio de una lesión". Y es exactamente eso lo que identificamos en algunas construcciones. Éstas pueden presentarse en diferentes partes componentes de un edificio, y responden a una gran cantidad de causas, que es necesario identificar en cada caso para poder resolverlas. Las Patologías son clasificadas según el tipo de causa que las ocasionan. Una primera clasificación, según sus causas, es la siguiente:

CLASIFICACIÓN DE LOS DEFECTOS CONSTRUCTIVOS 1. Defectos constructivos visibles o patológicos 2. Defectos constructivos no patológicos

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DEFECTOS CONSTRUCTIVOS VISIBLES

- Tipo Físico: son las que has sido causadas por la acumulación de suciedad, por acción de la humedad, por la erosión, entre otras.     

. Humedades: . Humedad capilar . Filtraciones . Condensaciones . Humedad accidental

Tipo Mecánico: son las que se ocasionan por esfuerzos mecánicos y se visualizan en forma de fisuras, grietas, deformaciones, descascaramientos, que se visualizan en los diferentes elementos componentes de la construcción.

Tipo Químico: son las que se presentan por los procesos químicos de los componentes de los materiales, tales como oxidación, eflorescencias (generación de cristales), organismos vegetales

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Tipo Mecánico: son las que se ocasionan por esfuerzos mecánicos y se visualizan en forma de fisuras, grietas, deformaciones, descascaramientos, que se visualizan en los diferentes elementos de la construcción.

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Una vivienda de mampostería de ladrillos o bloques de hormigón así como cualquier obra en general construida con sistemas tradicionales o no tradicionales, si está bien diseñada y construida no debería tener problemas durante su vida útil. Sin embargo, a veces por un diseño incorrecto, por no construir de acuerdo a las reglas del arte, por efectos climáticos extremos o cambios de las propiedades de los suelos, o bien por un mal uso de la vivienda, pueden aparecer algunas patologías o vicios de construcción. Por otro lado, es en las paredes donde se manifiestan muchos de los problemas en una vivienda, lo cual no significa que el problema tenga origen en ellas mismas. Por ejemplo, si hay un movimiento de suelos o ceden las bases, los muros sufren esa deformación y podrían aparecer fisuras. Si dilata en exceso una losa, se fisura el muro sobre la cual esta apoya. Lo mismo puede ocurrir si trabaja la madera de los techos por no estar debidamente estacionada. Los muros no tienen problemas para resistir esfuerzos de compresión, pero no ocurre lo mismo cuando tienen que soportar esfuerzos de tracción, siendo este el principal origen de la aparición de fisuras.

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Origen de las fisuras Si el muro ha sido bien ejecutado es capaz de resistir esfuerzos de tracción mínimos que siempre se producen debido al primer asentamiento de la construcción. Pero si el muro no ha sido correctamente ejecutado, el menor esfuerzo de tracción produce una fisura. Si el muro ha sido bien construido es capaz de resistir esfuerzos de tracción mínimos que siempre se producen debido al primer asentamiento de la construcción. Pero si el muro no ha sido correctamente construido, el menor esfuerzo de tracción produce una fisura. A veces puede resultar difícil determinar si la fisura en el muro se produjo por un movimiento excesivo de la estructura o por falta de resistencia de la mampostería.

1.

Fisuras por ladrillo:

deficiencias

de

colocación

del

Si la fisura es horizontal y coincide con una junta entre ladrillos las causas posibles son las siguientes: a) Falta de adherencia entre el ladrillo y el mortero adhesivo, consecuencia de no haber liberado el polvo de los ladrillos antes de colocarlos.

b) Falta de resistencia del mortero adhesivo debido a una deficiente preparación de la mezcla, consecuencia de una

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dosificación incorrecta o bien por agregado posterior de agua para su re mezclado una vez pasado el tiempo máximo en el balde. c) Incorrecto asentamiento del ladrillo: Es necesario realizar previamente una buena nivelación para poder asentar luego correctamente los ladrillos con una junta de 3 mm. Si se arranca sobre una superficie desnivelada el trabajo posterior se vuelve engorroso y se usan malas prácticas para recuperar el nivel como por ejemplo el uso de escallas o pequeños listones de madera para subir la posición de un ladrillo lo cual impide que el ladrillo asiente adecuadamente.

.

d) Falta de traba de muros: Debe respetarse una traba mínima de un cuarto de la longitud del ladrillo para que la mampostería se comporte en forma eficiente.

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2. Fisuras debido a acciones mecánicas externas: Si la fisura viaja tanto horizontal como vertical o diagonal, entonces es debido a que se han producido movimientos que superan a la resistencia del muro. Estas fisuras pueden recorrer tanto una junta vertical u horizontal entre ladrillos como así también pueden atravesar el ladrillo en forma diagonal o vertical. Las patologías debido a acciones mecánicas externas se pueden evitar con precauciones a tomar desde el proyecto mismo, antes de comenzar la obra. Es importante analizar previamente las resoluciones constructivas a adoptar para cada caso. 2.1 Asentamientos diferenciales de los cimientos: Siempre se produce un asentamiento del suelo luego de construida la obra. Si los asentamientos son parejos no generan grandes problemas. Es cuando se producen asentamientos diferenciales que aparecen fisuras en la mampostería.

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2.2 Cargas puntuales: Los muros de bloques deberían tener una resistencia a la compresión de 30 kg/cm2. Cuando una carga puntual (perfil metálico, viga de hormigón o de madera) supera ese valor se produce una fisura vertical desde el apoyo puntual hacia abajo.

2.3 Acciones del viento: Los muros portantes deben contar con una viga de encadenado superior conformando anillos cerrados para que el conjunto resista los esfuerzos horizontales de modo eficiente. Cuando no se realiza viga de encadenado superior en muros portantes se producen fisuras verticales cerca de las esquinas. 2.4 Encuentro de muros sometidos a cargas muy diferentes: La fisura por lo general es vertical y se produce debido a que uno de los muros es portante y está soportando un peso determinado y el otro no está soportando peso.

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2.5 Flechas en losas o vigas sobre los que apoyan muros o tabiques: La fisura por lo general es vertical y en el centro del muro o tabique. Si el muro ó tabique es largo se desarrolla en forma horizontal por sobre la primera hilada de ladrillos o entre la nivelación y la primera hilada.

2.6 Giro de losas en el apoyo en los extremos: Cuando el apoyo de una losa premoldeada en un muro perimetral es escaso (menor a 2/3 del espesor del muro) se podría producir una fisura horizontal por el giro de la losa en el apoyo. 2.7 Dilataciones excesivas de las cubiertas planas: El empuje que provoca una losa de una terraza con deficiente aislación térmica, por dilatación en días de altas temperaturas, supera ampliamente la capacidad de cualquier muro y produce fisuras horizontales en el encuentro entre la losa y el muro.

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3. Aberturas: Una abertura debilita al muro e impone que se deban redistribuir las cargas hacia los costados de la misma, ocasionando esfuerzos diferenciales que generan tracciones. Los dinteles y la hilada de antepecho son lugares críticos, muy propensos a fisurar si no te toman los recaudos correspondientes

4. Acciones higrotérmicas: Las variaciones de temperatura y de humedad producen dilataciones y contracciones en los materiales. En los diseños deben a veces contemplarse juntas para absorber los movimientos. Al enfriarse o al perder humedad un muro se contrae. En muros muy extensos, de longitudes superiores a 8 m, es conveniente cortar el paño con un refuerzo vertical o una junta de control, o bien incorporar algún refuerzo horizontal de hierro.

EL PROBLEMA PATOLÓGICO Cualquier parte de un edificio, a lo largo del tiempo, tiene un comportamiento que depende tanto de su naturaleza como de la incidencia sobre él de las acciones del ambiente5. Esta respuesta, aunque en el inicio de la vida útil del edificio sea suficiente, tarde o temprano puede volverse insatisfactoria o inadecuada, incluso perjudicial, debido a procesos degenerativos en los elementos constructivos del edificio, cuyas alteraciones definimos como lesiones6. Así pues, la insuficiencia de la respuesta de una parte del edificio a sus funciones o requisitos, es decir un fallo, sólo se debe a dos grupos de circunstancias (o a uno solo de ellos): – Unas de tipo pasivo, debidas a alguna insuficiencia del elemento constructivo, en general derivada de alguna carencia o vicio en la constitución o naturaleza del elemento, y que, en general, definiremos como defectos o malformaciones del mismo7, aunque 1 4

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dada la sucesión de acontecimientos a los que está sometido el edificio también podría ser alguna lesión previa. – Otras de tipo activo, debidas a algún exceso en las acciones que inciden sobre el elemento constructivo, bien sea fortuito o consecuencia de un uso abusivo o inadecuado de la parte del edificio afectada. Podemos designar como  Agresión a toda acción excesiva (superior a la normalmente previsible), causada por la presencia de determinados  Factores, entendidos éstos como los portadores materiales de estas acciones. Es decir, el problema patológico, desde un punto de vista funcional, puede, entonces, expresarse como: – Fallos = f (Insuficiencias y/o Agresiones) Y desde un punto de vista material, también puede expresarse como: – Lesiones = f (Defectos y/o Factores) Como tal vez no sea fácil de entender a la primera, voy a atreverme a definir algunos de los conceptos que acabo de manejar (¿manipular?).

¿QUÉ SON LOS FALLOS? Un fallo es la manifestación funcional de la pérdida de prestaciones del edificio. En general se refiere a una pérdida parcial, pues cuando es total conviene utilizar el término colapso. Se puede, y se debe, cuantificar mediante el valor de una o más características de la parte afectada (por ejemplo el exceso de flecha de una viga, o el pandeo de un pilar).

Algunos fallos frecuentes son8: – De accesibilidad:  Pérdidas de maniobrabilidad, o de mantenibilidad. 1 5

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– De estabilidad: pérdidas de rigidez o de seguridad. – De estanquidad:  Acústica: transmisión de ruido y vibraciones  Hídrica: filtraciones de agua  Eólica: filtraciones de aire exterior o interior (vg. Humosy olores).  Térmica: transmisión térmica o pérdida de aislamiento – Otros: pérdidas, reducción o retención de caudal, flujo o intensidad en instalaciones eléctricas, hidráulicas, térmicas, etc. ¿Y LOS DEFECTOS? Un defecto es una falta de calidad en origen, es decir recién terminado el producto. El defecto, como el fallo, debe cuantificarse con referencia al nivel de calidad de un parámetro objetivo, y para ser considerado como tal debe ser potencialmente lesivo. En materiales naturales (maderas, piedras, etc.), es más apropiado denominarlo malformación. El defecto se genera en el proceso de producción o fabricación del elemento y siempre se materializa antes de su puesta en uso, aunque pueda manifestarse después, o incluso nunca. Suele ser consecuencia de un error9, aunque también puede surgir por causas aleatorias o fortuitas debido a la variabilidad natural de algunos aspectos incontrolados del correspondiente proceso de producción10. Puede quedar oculto o ser apreciable a primera vista, pero lo importante es entender que, como la lesión, debe definirse cuantitativamente como diferencia respecto a un parámetro de calidad objetivo, y que el defecto, como la lesión, se ve, aunque haga falta recurrir a calas o a instrumentos de ayuda, como un microscopio, mientras que el fallo se sufre. – La única diferencia (no banal) entre un defecto y una lesión es que el primero se forma antes del uso del edificio, y la segunda después. – Defectos y lesiones son, insisto, diferencias materiales con los parámetros de calidad (material) de las partes del edificio. Los

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fallos son diferencias funcionales con los parámetros de calidad (funcional) del edificio (prestaciones coincidentes con requisitos). Los defectos se arreglan o corrigen, pero no se reparan, porque este término se reserva para la intervención sobre sus consecuencias, es decir sobre las lesiones derivadas del defecto o de la agresión. El defecto que, dependiendo de las circunstancias, se manifiesta como prácticamente inocuo, se designa como imperfección o, en su caso, mera falta de acabado. En este caso se ajusta, remata o repasa. Ejemplos de defectos son la falta de planos en un proyecto, los caliches de un ladrillo, las coqueras de un muro de hormigón, las cejas de un pavimento, o las destonificaciones (no intencionales) de una pintura.

¿Y SOBRE LAS LESIONES? Seguramente ya ha quedado claro lo que entiendo por lesión, así que ahora me interesa destacar, de entre los distintos tipos de lesiones, los siguientes: – Propia o principal: la que corresponde al elemento o sistema constructivo afectado por el problema patológico que es objeto de estudio. – Asociada: la que acompañando a la principal, resulta secundaria. Con frecuencia puede utilizarse como síntoma de ésta, y puede ser:  Derivada: si surge como consecuencia de otra en el mismo o en diferente elemento o sistema constructivo. Se encadena en serie a las otras lesiones.  Integrada: si aparece simultáneamente con la principal en otro elemento o sistema constructivo diferente del analizado. Se encadena en paralelo a las otras lesiones. Es importante

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señalar que las lesiones se definen (y describen) por cinco (a veces seis) parámetros básicos11 – Tipo o clase de lesión: desprendimiento, fisura, mancha de humedad, etc. – Ubicación: dónde aparece situada. – Forma: manifestación fenomenológica. – Extensión: superficie o longitud afectada. – Intensidad: grado de afección de la lesión al elemento constructivo. Amplitud de una fisura, contenido y profundidad de humedad de una mancha, etc. – Y ocasionalmente puede ser relevante un sexto: la cronología, es decir su manifestación y evolución temporal ¿QUÉ PODEMOS DECIR SOBRE LAS CAUSAS? Es una osadía, pero me atrevo a definir “la Causa” de un problema patológico como el conjunto suficiente de circunstancias anómalas que son necesarias para que se produzca el problema. En sentido general, es la explicación del suceso o proceso patológico12 en forma útil para su resolución. Comprende la combinación de circunstancias o sucesos anómalos (errores, o excesos y/o defectos) necesarios13 y suficientes14 para producir inexcusablemente el efecto (fallo o lesión) observado, y sus consecuencias (daños), expresado, no se olvide, de forma útil para su reparación. Una buena explicación nos dirige, sin dudas, hacia la solución del problema. Habitualmente se refiere exclusivamente a las circunstancias anormales (controlables y evitables) y no obvias o incontrolables, expuestas de forma que se comprenda la relación entre los elementos del problema, y poder abordar su solución15. – La causa no es el agente causal, aunque en el lenguaje cotidiano se identifiquen con frecuencia. No obstante, la presencia anormal de algún agente sí es uno de los componentes de la causa. – Tampoco es el mecanismo o conjunto de leyes naturales, procesos o reglas que ligan acciones y propiedades con lesiones, aunque, ocasionalmente, su inclusión en la explicación causal puede darnos

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indicios sobre como intervenir en este mecanismo y, manipulándolo, evitar el problema. – Son causas, en definitiva, el conjunto de circunstancias anómalas que hacen posible el desarrollo del proceso patológico. De ésta, solo forman parte de la causa las que son necesarias, y cuya combinación (concurrencia) resulta suficiente. – Todo problema patológico tiene sus causas en una combinación desafortunada de circunstancias intrínsecas (defectos, insuficiencias o limitaciones) y extrínsecas (acciones excesivas, agresiones o abusos) que por su falta de acoplamiento o adecuación relativa provocan el fallo y/o la lesión. Para determinar la causa suele ser más útil fijarse antes en la condición de suficiencia (que es la que inicia el proceso patológico) que en la de necesidad (que es la que lo mantiene), así como en lo evitable o soslayable (que es lo que define la condición de anomalía).

VAMOS A VER ALGUNOS TIPOS DE CAUSAS  Causas funcionales, o materiales Utilizo esta designación para los componentes de la causa del problema patológico expresado en términos objetivos, funcionales o materiales, es decir sobre un soporte tecnológico. Como vimos antes, serán funcionales si me fijo en las prestaciones constructivas, y materiales si lo hago en la corporeidad natural. Las primeras me explican el fallo, y las segundas la lesión. Su asignación es imprescindible para abordar acertadamente la reparación técnica del problema patológico. Según lo dicho al definir el problema patológico, podemos distinguir:

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– Causas intrínsecas, pasivas, debidas a los vicios de la propia constitución o de la disposición de los elementos constructivos. Son permanentes e independientes de las circunstancias ambientales, y pueden ser:  Debidas a los materiales o componentes constructivos16. Aunque en algún caso podrían considerarse las limitaciones que definen las condiciones y posibilidades de uso, en general son insuficiencias (funcionales) o defectos (materiales) de los componentes o productos de construcción.  Debidas a la inadecuada disposición u ordenación constructiva de elementos y sistemas17, es decir a defectos de construcción. _ De intrarrelación, o relación interna entre los elementos de un mismo sistema. Por ejemplo una barra de armado colocada fuera de posición en una viga de h.a. _ De interrelación, o de relación externa de los elementos del sistema con los de otro sistema constructivo, normalmente por interferencias. Por ejemplo una fachada mal apoyada sobre la estructura. – Causas extrínsecas, activas, debidas a las agresiones o factores ambientales, incluyendo en éstos a los usuarios del edificio. Varían en el espacio y en el tiempo, y, generalmente son de difícil control. Pueden ser:  Abusivos, provocadas por los usuarios voluntariamente (aunque tal vez inconscientemente).  Extraordinarias, de carácter esporádico, previstas o no, pueden ser accidentales, catastróficas o excepcionales. En cualquier caso no hay que olvidar que, en realidad, lesión y fallo son como las dos caras de una misma moneda: son dos formas (funcional o material) de ver un problema. La lesión en un elemento constructivo, al constituir una alteración lesiva en éste, va acompañada de una pérdida de prestaciones funcionales. También puede aparecer como causa intrínseca de otro paso en el proceso

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patológico que derive en lesiones en otros elementos constructivos, y así progresivamente18. En definitiva, la causa funcional o material, es la combinación de circunstancias que particularizan la formulación antes expresado del problema patológico: – Fallos = f(Insuficiencias y/o Agresiones) – Lesiones = f(Defectos y/o Factores) No obstante, cuando no es necesario hilar demasiado fino, y como a buen entendedor pocas palabras bastan, es muy frecuente expresar la causa funcional/material como: – Fallos/Lesiones = f(Defectos y/o Agresiones)

Causas operativas Son personales o subjetivas19, y explican cómo ha sido posible la coincidencia particular de los posibles defectos, insuficiencias, agresiones y/o factores atendiendo específicamente a los errores cometidos por los agentes de la edificación. Como toda causa, se expresa de forma útil para evitar la repetición del mismo problema en circunstancias análogas. Así, podríamos buscar errores de planificación, de proyecto y dirección de la obra (concepción)20, de ejecución, y los de uso y mantenimiento (conservación), así como en los correspondientes procesos de fabricación (producción) de los materiales y productos industriales utilizados en la obra. Excepto los del conservación, que inciden especialmente en las acciones, todos ellos determinan las propiedades (y a través de ellas en las características) de los elementos constructivos, por lo que su conocimiento es imprescindible para la asignación de responsabilidades y para evitar que los problemas de un Edificio se repitan en otro. Estas causas describen las actuaciones o decisiones personales que han hecho posibles las causas funcionales o materiales, como la insuficiente cocción de un ladrillo cerámico por una consigna térmica mal dada, o la falta de limpieza de una red de saneamiento que produce su obstrucción y rotura. 2 1

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Son causas situadas en un nivel superior al anterior, normalmente externas a los procesos materiales (naturales) de degradación patológica de los elementos constructivos. En definitiva, la causa operativa, es la combinación de actuaciones (u omisiones) de los agentes del proceso edificatorio que explican el mecanismo de la formulación: – Defectos, excesos = f(errores, abusos) Relaciones intercausales y factores circunstanciales Las concausas son aspectos parciales de una causa; soncausas que aparecen asociadas a otras, pero independientes de ellas21, que intervienen como necesarias pero son insuficientes ellas solas. Las causas coadyuvantes son las que, siendo innecesarias, alteran el efecto observado; en este caso, suele hablarse de factores agravantes o mitigantes según sea su papel en el efecto observado. – En la actuación de varias causas hay que considerar que, en la concatenación temporal de sucesos, pueden actuar en serie (sucesivamente), o en paralelo (simultáneamente), y su posible efecto puede ser meramente aditivo, sustractivo, o sinérgico por el que las consecuencias de esta simultaneidad son de mayor entidad que la simple suma de las que resultarían de la actuación aislada de cada causa. – Pueden distinguirse también los llamados factores de riesgo, que son circunstancias que hacen más probable que surja el problema, pero que no lo provocan necesariamente. Estos factores deben analizarse y considerarse con anticipación, y tomar las medidas adecuadas de prevención, cuya ausencia sí podrá ser causa de un problema patológico.  Ej. El ambiente marino es un factor de riesgo para la corrosión, así como el almacenamiento de sustancias combustibles para el incendio. Su desconsideración, en un caso real, un error del proyectista. Como las causas de un problema patológico pueden aparecen funcional y temporalmente concatenadas, ocurre habitualmente que la incidencia de una acción excesiva en un elemento constructivo con alguna carencia, defecto o insuficiencia correspondiente, 2 2

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provoca en éste una respuesta insatisfactoria, que se manifiesta funcionalmente mediante un fallo y materialmente mediante una lesión, lo que puede llevar al elemento afectado a trasladar la acción a otro, sobre el que recae una sobrecarga, que puede continuar la degradación del sistema. Por ejemplo el siguiente proceso: – Etapa 1ª: una fuga de agua (fallo) en una red de abastecimiento provoca un escape y un caudal de agua que erosiona (agresión) a un terreno arenoso poco consolidado (malformación), generando un lavado de finos (lesión) que reduce la capacidad mecánica del terreno (fallo). – Etapa 2ª: el terreno, que pierde cohesión (lesión), es incapaz de soportar las cargas del edificio (acción) y cede, provocando un asentamiento que agrieta la fachada (lesión). Las grietas de la fachada son el síntoma del asiento de la cimentación como éste lo es del lavado del subsuelo.

EVALUACIÓN DE PATOLOGÍAS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO De los procesos de rehabilitación de una edificación, la evaluación y el diagnóstico constituye el paso quizá más importante puesto que de acuerdo con su definición vendrá la decisión de la intervención. Acertar en el diagnóstico representa el éxito de la inversión y por supuesto en la solución de las patologías causantes del problema. No resulta fácil definir una metodología expresa y única para realizar la evaluación y diagnóstico contrario a lo que se sucede por 2 3

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ejemplo en el caso del diseño estructural de una edificación nueva, donde se sigue un flujo coherente y sistemático con mayor o menor énfasis en algunas etapas dependiendo de las características propias del edificio en particular. Por otro lado, para la evaluación de patologías en estructuras de concreto no resulta fácil señalar una indicación única para la interpretación de un deterioro en particular ya sea por la presencia de una fisura, deterioro, mancha o anormalidad. Una misma manifestación de daño en un caso puede interpretarse asociada a una causa que puede variar en circunstancias diferentes dentro de la mecánica estructural.

Por ejemplo, una fisura asociada a la flexión puede en un caso significar falta de acero de refuerzo por diseño deficiente aunque en otros casos puede asociarse a la presencia de una sobrecarga. La inapropiada interpretación del funcionamiento estructural puede llevar a un equivocado diagnóstico y por lo mismo a unos inadecuados procesos de intervención como sucede por ejemplo con la dilatación que se forma en una placa de entrepiso en el denominado sector de la plataforma, derivado del normal comportamiento estructural tomado en cuenta las recomendaciones geotécnicas y lo previsto en el diseño estructural cuando se decide independizar cada sector estructural tanto en el tipo de cimiento como en el resto de la estructura.

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De allí resulta la necesidad de señalar algunos criterios muy claros que permitan apoyar la labor del diagnóstico como vía para la mejor interpretación de los daños presente en una edificación particular para lo cual comentaremos las que a nuestro juicio deben Considerarse importantes.

TIPOS DE INSPECCION Dependiendo de la circunstancia que haya causado la realización de la inspección a un inmueble, se hará necesario desarrollar a menor o mayor profundidad una evaluación que permita comprender la naturaleza de las afectaciones. En cualquier caso se requiere suficientes conocimientos y criterio de parte del profesional que 2 5

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efectúa la evaluación puesto que de la fundamentación y responsabilidad de sus apreciaciones podrán derivarse procesos de mayor o menor intervención con los consiguientes efectos sobre la edificación. Así queda claro que la inspección de una estructura es una tarea compleja que requiere destrezas y conocimientos sobre los materiales y el comportamiento estructural. La observación y análisis permiten determinar las causas de las manifestaciones de daño que pocas veces se encuentran de manera evidente y las más cuando se trata de una combinación de circunstancias.

La aparición de patologías de distinta naturaleza obliga la presencia en el inmueble de uno o varios profesionales capacitados para tales fines con suficiente idoneidad para evaluar y diagnosticar la naturaleza del daño. Lo anterior quiere decir que ante la evidencia del daño se realiza la inspección siendo esta metodología utilizada en casos cuando probablemente los daños pueden comprometer algunas de las condiciones propias de los elementos estructurales tales como la resistencia, estabilidad, durabilidad entre otras. Surge entonces la necesidad de realizar distintos tipos de inspecciones de acuerdo a la necesidad que se tenga para evaluar la prevención o el daño. Esta es una metodología que solo las condiciones propias del inmueble en consideración puede definir la prevalencia de una o varias de ellas.

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De acuerdo con el alcance que se desee señalar en una investigación, podemos distinguir las siguientes clases de inspección que desarrollaremos enseguida:    

Inspección Inspección Inspección Inspección

Preliminar Detallada Especial e Rutinaria o de mantenimiento.

INSPECCIÓN PRELIMINAR El propósito de esta inspección es el de evaluar de manera inicial o preliminar las condiciones en que se encuentra una edificación. Se trata de recorrer el inmueble y mediante una fundamentada observación formarse una idea clara y precisa del estado general, evaluar el tipo de problemas que la afectan con lo cual, se determina si es necesario pasar a una inspección más rigurosa. Para su realización es importante poseer la anuencia del propietario y sólo es necesaria la presencia de un profesional experto en los temas de patología de edificaciones quien con la simple observación determina de manera general el estado del inmueble. Tales observaciones pueden ocurrir cuando se presentan posibilidades de negocios de propiedad raíz, cambio de uso, pequeñas alteraciones por renovación de acabados, anomalías de diversos tipos, cambio de uso y eventualmente después de circunstancias especiales como la ocurrencia de un sismo pero en este caso con la presencia de profesionales adiestrados en este tipo de metodologías. Puede ocurrir, sin embargo que la inspección preliminar determine la necesidad de una investigación detallada y rigurosa como veremos enseguida pero la Inspección Preliminar representa una muy buena oportunidad para conocer sobre el estado de las edificaciones y probablemente algún daño por incipiente que parezca descubierto en esta etapa evitara un mayor costo de la reparación que si se determina tardíamente. 2 7

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Esta Inspección Preliminar se realiza sin ningún tipo de equipo y se excluye la ejecución de pruebas puesto que solamente derivado de la inspección preliminar se procederá a formular una inspección mas profunda o detallada. Cada edificación posee su propia característica de comportamiento casi como cada persona posee su propia personalidad de manera que conocer sus características lleva consigo una exhaustiva investigación de sus propiedades razón por la cual es necesario conocer los antecedentes del mas variado orden con miras a conseguir suficiente información que conduzca a la mejor comprensión de su comportamiento. Como resumen de lo anterior podemos decir que de una edificación deben conocerse aspectos de índole general y particular entre los que se destacan los mostrados en la siguiente Tabla:

ITEM

OBSERVACIONES

Nombre  Dirección  Localización  Propietario

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Ciudad Número de pisos Tipo de inmueble Tipo de cubierta Área de la construcción Año de construcción Fechas de otras intervenciones Unidad independiente Constructor Arquitecto diseñador Diseños de Ingeniería Uso e historia de utilización Estudios previos Planos de construcción Materiales predominantes Normas utilizadas Documentos de obra  Medio ambiente circundante  Condiciones topográficas                 

Originales y ampliaciones Casa, edificio, bodega Placa, Tejas Por piso y total Puede ser aproximada Apartamento o edificio Matrícula profesional Matrícula profesional Estudio de suelos, Diseño estructural Vivienda, oficinas, comercio Planos de la obra o de intervenciones anteriores

Mampostería, Concreto, madera Bitácora, memorandos, correspondencia Ampliar información dado su importancia

Evidencia de alteraciones

 Accidentes geotécnicos  Documentos adicionales

Reclamaciones

Cuando las circunstancias lo determinen, puede elaborarse un Informe de esta Inspección Preliminar en el cual puede hacerse referencia a los aspectos generales ya comentados de la edificación y definiendo la labor siguiente en caso de así se recomiende o dar por terminada esta evaluación preliminar. En algunos casos el alcance de una Inspección Preliminar puede avanzar a profundizar aspectos relacionados con la capacidad estructural y eventual requerimientos de reforzamiento los cuales serán tratados con más detalle dentro de la Inspección Detallada mas adelante. El Informe de la Inspección Preliminar puede contener datos y referencias como las ya indicadas en la Tabla 1 complementadas con aspectos como los establecidos en la siguiente Tabla: ITEM

OBSERVACIONES

Nombre 2 9

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           

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Antecedentes de la edificación Evaluación visual Daños y anormalidades Humedades Manchas Fisura o grietas Propuesta para: Mediciones Zonas de evaluación Ensayos recomendados Recomendaciones inmediatas Plan del trabajo posterior

La referencia de las anteriores actividades es solo una secuencia de las posibilidades o alternativas que se pueden presentar dependiendo de las condiciones que presente el inmueble y del buen juicio del evaluador. En algunos casos las circunstancias pueden determinar que se derive de esta Inspección directamente un diagnóstico ante la evidencia de los daños y su tratamiento. Para casos de gran cantidad de inmuebles, edificaciones, obras públicas, etc., pueden elaborase formatos que soporten la Inspección Preliminar, los cuales se utilizan para evaluar de forma rutinaria y progresiva el estado en que se encuentren con el fin de establecer procedimientos sistemáticos de observación a partir de los cuales se realicen labores de mantenimiento y conservación. En cuanto al medio ambiente que rodea una edificación, es importante calificar y cuantificar su entorno de manera preliminar mediante la valoración de los aspectos que se relacionan en la siguiente Tabla: ITEM Nombre  Atmósfera  Agua

OBSERVACIONES

Rural, urbana, marina, industrial Natural, doméstica, industrial 3 0

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 Suelo  Temperatura  Vientos

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Natural, relleno Alta, media, baja

INSPECCIÓN DETALLADA Cuando la Inspección preliminar lo recomienda o la evidencia de los daños lo hace necesaria, se realiza un tipo de Inspección que llamaremos INSPECCIÓN DETALLADA por cuanto las condiciones y circunstancias presentes en la edificación exijan una exhaustiva investigación. A ella esta referida el presente capítulo. INSPECCIÓN ESPECIAL La inspección Especial está recomendada como una caso particular de patologías puntuales cuando de manera casi repentina o súbita aparecen daños que afectan la edificación y se hace necesaria una inspección a partir de la cual se toman medidas inmediatas como por ejemplo, la evacuación de un edificio por daños causados por la construcción en la vecindad, daños por acciones terroristas, por efecto de un sismo, etc. Podría decirse que corresponde a una parte de la Inspección detallada. Se puede elaborar un informe en el cual se haga referencia al motivo de la inspección, señalando las pautas y recomendaciones que deben seguirse especialmente frente a la estabilidad y seguridad derivada del uso del inmueble.

INSPECCIÓN RUTINARIA O DE MANTENIMIENTO La inspección Rutinaria o de mantenimiento como su nombre lo indica se realiza en períodos regulares de tiempo como parte de programas de prevención de daños o como fundamento para acciones de limpieza, reposición de acabados, pintura, etc.

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INSPECCIÓN DETALLADA La Inspección Detallada cubre un conjunto de acciones que deben seguirse de forma secuencial y programada y cubre entre otras, las siguientes labores: Investigación Documental Inspección visual detallada Levantamiento gráfico de daños Recuento fotográfico Planeamiento y definición de ensayos Diagnóstico de Patologías Informe de la Inspección

INVESTIGACION DOCUMENTAL Es evidente que el primer paso de la evaluación de una edificación será la recopilación de toda la información escrita, dibujada o esquematizada relativa al proyecto o ejecución de la construcción. Se incluye dentro de los documentos, el diseño arquitectónico, el estudio geotécnico o de suelos, el proyecto estructural, memoria de los cálculos, libro de obra, registros de interventoría, etc. sin descartar los antecedentes que puedan existir inclusive sobre comportamiento de las edificaciones aledañas.

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Algunas edificaciones poseen tales documentos gracias a la buena gestión de las empresas administradoras de la copropiedad que reciben de las firmas constructoras esa información y guardan con mucho celo cada documento. En algunas entidades gubernamentales sobresale el orden y rigor en el manejo de los archivos lo que permite obtener la información completad y con prontitud. En otros casos se adolece de negligencia y desinterés en mantener adecuados niveles de organización los archivos. En algunas ciudades, la autoridad municipal encargada de expedir las licencias de construcción puede poseer archivos de documentos que facilitan esa tarea. En otroscasos, la información documental es nula lo cual hace más difícil este proceso por lo que debe recurrirse a una ardua tarea de restitución e investigación con los consiguientes sobrecostos por la implicación del trabajo y el tiempo requerido para su realización. Dependiendo de la antigüedad del inmueble es probable que en edificaciones realmente antiguas no existan documentos técnicos que den apoyo a la búsqueda de los antecedentes de la construcción pero habrá que agotar la búsqueda de datos probablemente en archivos o crónicas históricas incluyendo revistas, periódicos, libros, etc y aún la crónica de personas mayores que cuentan sobre diversos aspectos que rodearon la ejecución de una edificación. Se deben conocer hasta donde ello sea posible, los datos de la fecha de construcción, en caso de que sea aplicable, la licencia de construcción y planos o documentos de reformas, materiales, procesos constructivos, etc. En algunos casos las fotografías de las obras o del sector permiten conocer de las modificaciones que a lo largo del tiempo se han llevaron a cabo. Con las Memorias del análisis y diseño estructural se logra conocer las Cargas de diseño, parámetros de los materiales, métodos de análisis y cálculo, sistema estructural de resistencia y Normas o códigos vigentes para la fecha de construcción.

INSPECCIÓN VISUAL DETALLADA

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El propósito de realizar un detallado inventario de los daños mediante un levantamiento, es el determinar el grado de compromiso de la estructura por tales efectos además de permitir la cuantificación de la rehabilitación. La realización de esta etapa implica las labores previas de la ejecución de planos de la estructura a escala y ahora preferiblemente en medio magnético para el posterior manejo de la información gráfica. Con los planos se realiza un detallado levantamiento de daños trascribiendo en ellos todas las afectaciones que presente la edificación. Se deben efectuar las anotaciones lo mas precisas posibles indicando el área afectada, la longitud que cubre el daño, tamaño de las fisuras, características principales, zonas de humedades y manifestaciones externas de daño. Se debe elaborar a medida que se van requiriendo una clasificación o nomenclatura de los daños para lo cual es necesario establecer un glosario de términos como el siguiente, adoptado del ACI. En cada caso se calificará objetivamente la magnitud y se localizarán en el plano para facilitar su cuantificación como herramienta importante en el posterior proceso de obra. Los criterios y definiciones de algunos de los términos relacionados con la calidad y durabilidad de la edificación que se usarán y definirán en el estudio son los siguientes:

A .- FISURA: Se denomina fisura la separación incompleta entre dos o más partes con o sin espacio entre ellas. Su identificación se realizará según su dirección, ancho y profundidad utilizando los siguientes adjetivos: longitudinal, transversal, vertical, diagonal, o aleatoria. Los rangos de los anchos de acuerdo con el ACI son los siguientes:

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Tipo Fina Media Ancha

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Medida Menos de 1 mm Entre 1 y 2 mm Mas de 2 mm

Se deben utilizar comparadores de fisuras o fisurómetros para medirlas y monitorearlas y se instalarán algunos testigos para definir el actual estado de actividad. Patrón de fisuración: Se refiere a la cantidad de las fisuraciones sobre la superficie, pudiendo ser localizada, media o amplia. B .- DETERIOROS Se denomina deterioro cualquier cambio adverso de los mecanismos normales, de las propiedades físicas o químicas o ambas en la superficie o en el interior del elemento generalmente a través de la separación de sus componentes. Desintegración: Deterioro en pequeños fragmentos o partículas por causa de algún deterioro. Distorsión: Cualquier deformación anormal de su forma original.

Eflorecencia: Depósito de sales, usualmente blancas que se forman en las superficies. Exudación: Líquido o material como gel viscoso que brota de los poros, fisuras o aberturas en la superficie. Incrustaciones: Costra o película generalmente dura que se forma en la superficie de concreto o de la mampostería. 3 5

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Picaduras: Desarrollo de cavidades relativamente pequeñas en la superficie debido a fenómenos tales como la corrosión o cavitación o desintegración localizada. Cráteres: Salida explosiva de pequeñas porciones de la superficie de concreto debido a presiones internas en el concreto que permite en la superficie la formación típicamente cónica. Escamas: Presencia de escamas cerca de la superficie del concreto o mortero. Estalactita: Formación hacia debajo de materiales provenientes del interior del concreto Estalagmita: Formación hacia arriba de materiales provenientes del interior del concreto. Polvo: Desarrollo de material de polvo sobre la superficie dura. Corrosión Desintegración o deterioro del concreto o del refuerzo por el fenómeno electroquímico de la corrosión. Goteras Humedad causada por las aguas lluvias bajo la cubierta.

METODOLOGÍA DEL LEVANTAMIENTO GRÁFICO DE PATOLOGÍAS Para la mejor comprensión de las causas asociadas con las patologías existentes en una edificación bajo estudio, se recomienda la ejecución del levantamiento gráfico de ellas siguiendo una metodología que parte de la definición de un conjunto de convenciones como las establecidas en la Tabla 4. Para cualquier 3 6

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tipo de daños, puede establecerse una convención semejante que de alguna manera asocie el fenómeno físico con la representación gráfica. Debe quedar claro que para este proceso no es necesario definir la causa del daño. Es decir, se trata de realizar un levantamiento de daños para transcribirlo de la mejor manera posible al dibujo del elemento. Por ejemplo, una viga puede contener un conjunto de fisuras que sin importar si son por causa de la flexión, el esfuerzo cortante u otro motivo, se transcriben de acuerdo con su localización y posición al dibujo del elemento estructural sin asociarlas al fenómeno al que pertenecen. Posteriormente se definirá el patrón de daño y se diagnosticará su causa de acuerdo con el juicio de valor que debe sustentarse. Para ejecutar este levantamiento no se requiere personal especializado pero si personas con suficiente criterio y capacidad para distinguir el daño y poderlo reproducir apropiadamente en los dibujos del levantamiento. Se establece que las personas que ejecuten esta labor, utilicen casco y vestimenta apropiada con los recursos necesarios como comparador de grietas, cámara fotográfica, binóculos, lupas, lápices de colores, marcadores, papel engomado, linterna, cinta métrica, hojas y tabla de soporte, etc. Para realizar el levantamiento de daños y de acuerdo con la magnitud e importancia de ellos, se pueden elaborar, ojalá previamente, algunos esquemas axiométricos y otros desarrollados del elemento que se desea reproducir con el fin de soportar el diagnóstico del patrón de daño. Los dibujos deben realizarse a la escala apropiada.

Grietas y fisuras: El levantamiento de grietas y fisuras debe realizarse indicando su dirección, posición, longitud, y dimensión de su ancho. Se puede elaborar un esquema que contenga la sección acotada de la sección recta y la sección desarrollada de la misma de manera que

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una grieta pueda mostrarse de manera continua en cada cara de la superficie desarrollada. Placas de entrepiso: Para el caso de placas de entrepiso, se recomienda que el levantamiento del patrón de daño incluya la observación por cada una de las dos superficies para luego superponer el dibujo con miras a observar la asociación entre ellas. Columnas: De manera semejante al caso de la vigas, se debe realizar el desarrollo de cada una de las caras de la columna para sobre ellas anotar el patrón de daño.

RECUENTO FOTOGRAFICO Se debe realizar un recuentro fotográfico detallado y concordante con el levantamiento de daños mediante fotografías que sustenten cada patología con una breve descripción de ella señalando como referencia el lugar que le corresponde dentro del área en consideración. Se recomienda que la fotografía incluya una referencia como por ejemplo la numeración continua mediante marcadores de manera inequívoca se defina el lugar de la toma fotográfica.

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Las fotografías pueden contener la fecha si la cámara lo permite o mediante la aparición en algunas fotos, de la primera página del periódico del día. Cuando sea necesario hacer referencia al nombre del eje o del elemento, se puede utilizar su nombre escrito mediante marcador grueso sobre papel engomado el cual se coloca en la proximidad del lugar de la toma fotográfica. Este documento gráfico es una herramienta fundamental como apoyo a las definiciones del tipo de daño asociadas al patrón prevaleciente por lo cual algunas de las fotografías deben tomarse con lentes gran angulares y otras de detalle con lentes telescópicos (zoom). Algunas otras fotografías deben tomarse con lentes normales. Preferentemente las fotografías deben tomarse sin la utilización de flash puesto que la intensidad de la luz puede variar considerablemente el efecto que se quiere mostrar. De igual manera se recomienda que las fotografías sean procesadas en papel mate. Se entregarán las fotografías en papel debidamente clasificadas, comentadas y con la referencia del lugar que les corresponde dentro de la edificación. PLANEAMIENTO Y DEFINICIÓN DE ENSAYOS Como punto de partida dentro de un estudio de Patología presentes en una edificación es necesario el pleno conocimiento del inmueble de manera que antes de realizar cualquier actividad, se debe recorrer repetidas veces la edificación con el fin de formarse una idea clara de su condición y de acuerdo con esto señalar las áreas de los trabajos de inspección. En esta etapa del estudio se definen los lugares y tipo de labores a realizar, tomando en consideración circunstancias tan variadas como por ejemplo si el edificio esta habitado o si existe disponibilidad de fluido eléctrico. No es posible señalar un procedimiento rutinario, único y completo del tipo de ensayos que deben realizarse puesto que eso depende de los daños presentes y del criterio del profesional que realiza la inspección. En algunos casos las afectaciones pueden provenir de la respuesta de la edificación a las cargas verticales con lo cual los

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daños se asocian a la mecánica estructural, o de igual manera a los efectos sísmicos con lo cual prevalece en el estudio la investigación hacia las variables referidas al análisis y diseño estructural, donde por ejemplo, la valoración de la resistencia de los materiales juega un papel muy importante. En otros casos las patologías pueden estar asociadas con circunstancias derivadas del intemperismo de la edificación y serán otras variables las que deben tomarse en cuenta. Así mismo existen casos en donde los daños no muestran su naturaleza de manera evidente, por lo cual será el criterio de profesional quien establecerá el tipo de evaluaciones más convenientes en procura de conocer las causas de los deterioros. De todas maneras es importante aclarar que la planeación y realización de ensayos se hace a partir de las hipótesis preliminares de las patologías y el grado de compromiso que presenta la edificación La planeación consiste en la selección del tipo de pruebas y ensayos que deben realizarse con el fin de definir la causa de los daños y conociendo la causa proceder a formular una metodología de reparación o rehabilitación. No existe una regla fija que permita señalar el número de pruebas necesarias pero en algunos casos se deben ampliar el número de ellas para confirmar el diagnóstico. Se recomienda que la toma de información sea clara y precisa por lo cual puede utilizarse forma preimpresas para cada ensayo de forma tal que faciliten este trabajo.

TIPOS DE ENSAYOS Dependiendo de las condiciones de la edificación y sus manifestaciones de daño, deben formularse el tipo de ensayos, su número y localización de manera que esta labor signifique una representación de las condiciones de toda la edificación, Algunos de los ensayos que usualmente se realizan en los estudios de Patología Estructural son los siguientes:

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PRINCIPALES ENSAYOS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO Tipo de ensayo Propósito Localización de acero  Determinar su existencia  Facilitar la extracción de muestras del concreto  Confirmar el diseño Medición del recubrimiento  Determinar capacidad de resistencia  Determinar posición de estribos y refuerzo  Posibilidad de corrosión  Comparar con frentes de daño Prueba de carbonatación de disminución del Ph

Determinar la profundidad del frente

Materia orgánica  Determina el contenido de materia orgánica Prueba de humedad relativa  Evaluar la humedad en el 1 cm de los poros del concreto Prueba de contenido de Cloruros  Determinar la cantidad de cloruros solubles en el concreto

Extracción de núcleos  Determinar el parámetro f¨c  Determinar el módulo de elasticidad  Profundidad de fisuras  Comparar con los frentes de daño  Medición de pH Pistola de Windsor 4 1

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

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Determinar la resistencia asociada a la dureza

Ultrasonido  Determinar la resistencia asociada a la velocidad de propagación de una onda de sonido Esclerómetro Schmidt  Determinar la resistencia asociada al golpe de un martillo Prueba de adherencia  Determinar la capacidad de resistencia para la adherencia con un nuevo concreto  Resistencia a la tensión de la superficie Nivelación de superficies  Determinar eventuales asentamientos Plomo de muros o columnas  Determinar eventuales asentamientos Instalación de medidores de fisuras  Verificar la actividad de las fisuras y grietas Evaluación petrográfica  Evaluación de la micro estructura del concreto desde el punto de vista de la durabilidad

Medidas de potencial  Elaborar un mapa de potenciales electroquímicos para determinar zonas de riesgo de corrosión Porosidad  Medida de la compacidad de la masa de concreto

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Velocidad de corrosión  Determinar la velocidad de pérdida de sección de acero Pruebas de carga  Determinar la capacidad resistente de una estructura Para cada uno de los ensayos relacionados en la Tabla 5 anterior, en el capítulo de ensayos y pruebas se encuentran debidamente comentados y descritos los procedimientos que para su ejecución deben seguirse.

DIAGNÓSTICO DE LAS PATOLOGÍAS A partir de las diferentes observaciones que se ejecuten, del levantamiento de daños que se realice, de los resultados de los ensayos y mediciones, se formulará el diagnóstico de las patologías y daños detectados con la explicación que soporta la mejor comprensión del fenómeno de daño con lo cual se realizará un Informe de las Patologías encontradas. En cada caso, se clasificarán y se calificaran los daños con el fin de tipificarlos tanto del daño en sí como de los posteriores procedimientos de obra para lo cual, basados en los esquemas del levantamiento de daños se procederá a formular las técnicas de reparación. Es probable que por el grado de deterioro que presentan algunas zonas puntuales de algunos elementos estructurales, se requiera evaluar y diseñar su reforzamiento para lo cual se requiere realizar el análisis y diseño estructural para lo cual existen en el mercado distintas ayudas de diseño para los distintos sistemas estructurales aceptados por las normas pertinentes. Se formulará la metodología de la intervención señalando en los esquemas del levantamiento los procedimientos a seguir. Para cada uno de los elementos o zonas a reparar se indicará la información pertinente entre las cuales se destacan las siguientes: Apuntalamiento recomendado, señalamiento de la zona, profundidad del recalce, equipo requerido, procedimiento para preparar la 4 3

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superficie, tipo y dosificación del concreto de la reparación, materiales y equipo requerido. Se entregará en medio escrito y en medio magnético de manera descriptiva cada uno de los items que deben cumplirse en el posterior proceso de obra. DESCRIPCION DEL SISTEMA ESTRUCTURAL Se trata de identificar el sistema estructural de resistencia que comúnmente esta compuesto por las columnas, vigas, placas, amarres, conexiones, diafragmas, muros de cortante y la cimentación. La definición del sistema estructural debe estar acompañada de la realización de planos de la edificación en caso de que ellos no existan, pero debe agotarse su consecución en vista de la importante información que pueden contener y facilitar labores posteriores del diagnóstico. Se debe complementar la información realizando algunos esquemas del planeamiento general incluyendo detalles particulares en función de las características propias de las patologías presentes como por ejemplo la presencia de árboles, fuentes de agua en la cercanía, accidentes topográficos, vías con alto tráfico, etc. De acuerdo con la Norma Colombiana de Construcción, se establece los siguientes sistemas y subsistemas.

Sistemas estructurales según la NSR-98 Sistema Subsistema Observaciones Paneles de cortante de madera Muros de carga Muros estructurales Pórticos con diagonales 4 4

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Pórticos resistentes a momento Pórtico Pórticos losa-columna Estructura de péndulo invertido Pórticos de acero con diagonales excéntricas Combinado Muros estructurales Pórticos con diagonales concéntricas Muros estructurales Pórtico Dual de acero con diagonales excéntricas Pórticos con diagonales concéntricas

La definición del sistema estructural debe estar acompañada de la realización de planos de la edificación en caso de que ellos no existan, pero debe agotarse su consecución en vista de la importante información que pueden contener y facilitar labores posteriores del diagnóstico. Se debe complementar la información realizando algunos esquemas del planeamiento general incluyendo detalles particulares en función de las características propias de laspatologías presentes como por ejemplo la presencia de árboles, fuentes de agua en la cercanía, accidentes topográficos, vías con alto tráfico, etc. ELABORACIÓN DEL INFORME DE LA INSPECCIÓN DETALLADA Al igual que lo dicho para señalar el proceso de Inspección, la ejecución de un Informe de Patología está supeditado a la condición del estudio y sus particularidades. El lenguaje debe ser sencillo, claro y específico con el debido soporte técnico y científicos que demuestre la naturaleza del daño y la propuesta de intervención. A manera de recomendación se propone la realización de un Informe que contenga cada uno de los aspectos analizados durante

la Inspección que de manera general se recomienda la siguiente tabla de contenido:

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CONTENIDO DEL INFORME DE LA INSPECCIÓN DETALLADA Temática Contenido  Introducción Alcance y motivación para la realización del estudio, breve descripción de la edificación y su entorno  Investigación Documental Resultados de la Investigación Documental:  Desarrollo histórico. Lista de documentos recopilados.  Inspección visual Descripción de la Inspección visual y condiciones de servicio  Levantamiento de daños  Recuento fotográfico  Diagnóstico de Patologías. Referencias a Normas o a la literatura o investigaciones.  Diseño y/o Propuestas de intervención  Conclusiones  Recomendaciones constructivas  Especificación de materiales  Cantidad y programación de obra  Presupuesto  Anexos anunciados Dada la trascendencia que un Informe de Patología puede tener, no se recomienda transcribir de manera parcial apartes de él o resúmenes que no tomen en cuenta la condición de interrelación que pueda existir por la naturaleza de algunas patologías. Algunos de los puntos recomendados se tratan en este capítulo y los faltantes en otros dada la forma como esta dispuesto el contenido de la presente publicación.

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Sistemas para el Recalce de Cimentaciones Superficiales

Descripción Se describen los diferentes Sistemas de Recalces de Cimentaciones Superficiales, dependiendo de las diferentes soluciones que sean posibles realizar, conjugando el tipo de cimentación y los materiales que se dispongan para esto. Introducción. Los recalces superficiales consisten en la transferencia de cargas a elementos de cimentación de mayor superficie que los cimientos originales o apoyados en niveles inferiores; pero sin llegar a profundidades considerables. Este escrito como el título indica aborda los diferentes sistemas para el recalce de cimentaciones superficiales, las causas que pueden dar lugar a acometer un recalce. Veremos también como no siempre se trabaja en el cimiento directamente sino que se puede intervenir en el propio suelo, dándole al mismo las propiedades necesarias para su funcionamiento frente a las cargas que se le imponen.

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Causas que pueden dar lugar a un recalce. A pesar de que cada recalce resulta distinto en parte o en todo a los demás, las causas generales que pueden dar lugar a este tipo de actuaciones pueden clasificarse en cuatro grandes grupos:    

Las que se derivan de un defecto del proyecto. Las originadas por un defecto de ejecución. Las derivadas de una variación en las condiciones del entorno de la estructura. Las motivadas por variaciones en las hipótesis con arreglo a las que se proyectó originalmente la estructura.

Las dos primeras corresponden a actuaciones que han de resolver situaciones patológicas, que evidentemente no deberían existir si la obra se proyectó y construyó correctamente. Sin embargo, resultan harto frecuentes en la práctica habitual. De hecho, por poner un ejemplo, las estadísticas de las compañías aseguradoras más importantes reflejan que la siniestralidad asociada a los defectos de cimentación es del orden del triple de la originada por cualquier otra causa en el ámbito de la construcción. Por otra parte, de entre las causas particulares que dan lugar a una obra defectuosa, las mismas estadísticas reflejan contundentemente cómo una gran parte de los siniestros se producen por ausencia, insuficiencia o mala interpretación de los reconocimientos geotécnicos. De los datos anteriores se deriva directamente la gran trascendencia de investigar y analizar con detalle el terreno, algo que, desgraciadamente, a menudo se infravalora en su importancia. En cuanto a las variaciones del entorno de la estructura, también algunas de estas causas deberían o podrían preverse de antemano, al menos las más frecuentes. Entre ellas cabe destacar las alteraciones originadas por construcciones y obras próximas a la estructura (excavaciones, vibraciones, rebajamientos del nivel freático por bombeos cercanos, etc). Finalmente, el cuarto grupo es quizás el único que no es previsible de antemano, dado que supone un cambio sustancial en la concepción original de la obra: incremento de alturas del edificio, excavación 4 8

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de nuevos sótanos, aumento de sobrecargas por cambios de uso, etc. Los principios para la realización de un recalce con éxito son los mismos de antaño: mínima interferencia con la construcción existente y transferencia de las cargas a la nueva cimentación de modo adecuado. Sin embargo, hoy existen nuevas técnicas, por ejemplo, la del hormigón pretensado, que hacen más fácil esta labor. Fases de un recalce. En un caso general, el recalce puede tener las siguientes fases: a. Refuerzo y apoyo provisional de la estructura, si se precisa. b. Transferencia de cargas de la cimentación primitiva al apoyo provisional. c. Construcción de la nueva cimentación. d. Transferencia de las cargas a la nueva cimentación. Refuerzo y apoyo provisional de la estructura, si se precisa. Sólo la prudencia puede dictar normas a este respecto. En edificios antiguos, este trabajo preparatorio puede constituir la mayor parte de la operación como ocurre en las grandes catedrales e iglesias. Se refuerzan los muros con barras de acero, los huecos se rellenan mediante inyecciones, etc. En edificios modernos puede bastar un apuntalamiento exterior, quizás mediante estructuras reticulares o el apuntalamiento de arcos y vigas. Cuando hay que recalzar una serie de cimientos aislados es frecuente unirlos mediante vigas de atado.

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Transferencia de cargas de la cimentación primitiva al apoyo provisional Este proceso está íntimamente ligado al anterior. Con frecuencia es deseable transmitir la carga del miembro estructural que se va a recalzar a soportes provisionales, antes de proceder al recalce de aquel. Esto suele hacerse mediante cuñas y gatos hidráulicos. En mucho casos se transfieren las cargas a los soportes provisionalmente mediante una serie de vigas, llamadas – agujas -, paralelas y horizontales, que atraviesan el muro que se va a recalzar a través de una serie de aberturas. Estas agujas apoyan, a veces mediante gatos, en dos apoyos provisionales. Cuando se trata de pilares o columnas metálicas, se pueden soldar dos angulares en lados opuestos del pilar, que apoyan sobre estas vigas. Para cualquier tipo de pilar se puede emplear cepos de fricción. Las cuñas tienen la ventaja de su economía y sencillez, pero tienen el inconveniente de que con ellas no se puede controlar la fuerza aplicada.

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Figura 4.1. Apoyo provisional de un pilar de ladrillo, para evitar desplazamientos verticales y horizontales durante el recalce. Cimiento provisional de madera y sistema de cuñas. Construcción de la nueva cimentación. En los métodos clásicos de recalce las nuevas cimentaciones se construyen debajo de las existentes, para ello se comienza por excavar bajo estas. Para no tener que transferir las cargas a apoyos provisionales, se puede confiar en el efecto bóveda debajo de un muro continuo. Un posible dispositivo para construir la nueva cimentación se indica a continuación.

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En el caso de muros continuos la distancia entre zanjas abiertas simultáneamente debe ser igual, al menos, a 1 ½ veces su profundidad. Su ancho suele ser de 1 m y su longitud de 1.5 a 2 m. Una vez terminado el primer recalzo se excavan los pozos 2 y se recalzan.

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Una vez terminado el segundo recalzo, se recalzan los espacios intermedios

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El material más usado hoy para construir la nueva cimentación es el hormigón, el mismo tiene grandes ventajas para ser usado en recalces, puede fluir, puede ser bombeado y desarrolla gran resistencia incluso bajo el agua. Algunos autores (Schultze y Simmer (1970) y Paterson (1970)) recomiendan extraer las maderas de la entibación una vez fraguado el hormigón. Sin embargo otros (White (1968)) indican que ello no es necesario, pues la experiencia demuestra que, incluso cuando las maderas se pudren, las fibras de celulosa permanecen in situ y no se forman huecos en el suelo, lo que sería nefasto, pues ocasionaría deformaciones del terreno. El gasto suplementario que traería consigo la utilización de madera tratada, hormigón o acero, no está justificado [1]. Transferencia de las cargas a la nueva cimentación Tradicionalmente se han empleado, como cuñas, lajas de pizarra que se situaban en el hueco entre la nueva cimentación y la antigua. Una desventaja de este método es que la carga transferida no se conoce. No es adecuado para transferir cargas puntuales. Si la

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transferencia de la carga es insuficiente ocurrirán asientos al quitar los apuntalamientos. Las cuñas de acero representan un avance. Si se conoce el ángulo de un par de cuñas se puede calcular cuanto se han separado de las cimentaciones. Sin embargo, sólo se puede hacer una estimación grosera de la carga transferida. Los gatos de husillo son, en este aspecto, semejantes a las cuñas de acero, pero son más cómodos, permiten un mejor control y mayor separación cuando se requiere. Cada vez se usan más los gatos hidráulicos para transferir cargas, pues con ellos se conoce la carga transferida y el control es adecuado, la bomba puede estar separada del gato, por ejemplo, en la superficie del terreno, como en general se requiere que este ocupe poco espacio, se usan con frecuencia gatos planos. Antes de transferir la carga de modo permanente a la nueva cimentación deberían terminarse los asientos. Esto puede requerir introducir nuevas cuñas de tiempo en tiempo o volver a dar presión a los gatos. Cuando la nueva cimentación se lleva hasta un suelo granular, cabe esperar que el asiento sea pequeño, pero si el suelo es arcilloso puede haber asientos de consolidación importantes. Ensayos de laboratorio o in situ, anteriores, deben permitir predecir el asiento lento, y estos resultados deben corregirse con las primeras medidas en la obra. El ajuste de los gatos debe continuarse hasta que el asiento remanente pueda ser absorbido por la estructura sin daño. Para la unión final se rejuntan las lajas de pizarra y se sueldan las cuñas. El espacio no ocupado por cuñas o gatos debe rellenarse y acuñarse con lajas de pizarra o mortero seco apisonado. Los gatos pueden retirarse o remplazar finalmente el fluido hidráulico por uno que se solidifique y proporcione un medio permanente de transferencia de cargas.

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Recalces superficiales. Los recalces pueden ser desde el punto de vista tipológico: 1. 2. 3. 4.

Ensanche de cimiento. Creación de losas. Profundización del plano de apoyo. Refuerzo o creación de cimientos.

Ensanche de cimiento. Es un caso habitual cuando los cimientos resultan insuficientes por trabajar a presiones muy elevadas o se han degradado, perdiendo parte de su área efectiva. También se emplea este método cuando se van a aplicar mayores cargas que las preexistentes y el estrato de apoyo es de resistencia suficiente para la nueva situación. El problema fundamental es la unión de la parte nueva con la antigua y que la puesta en carga del conjunto se consiga sin asientos apreciables. En líneas generales puede hacerse la siguiente clasificación de soluciones: Ensanche del cimiento en su plano. La trabazón puede conseguirse mediante bulones, resinas, dentado de la junta de contacto o acuñamiento de forma (Figura 4.2).

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Figura 4.2 Soluciones para el ensanche de cimientos. Una variante patentada la constituye el sistema Pynford, que consiste en introducir unos castilletes metálicos en huecos abiertos en las cimentaciones pasando entre ellos las armaduras y sustituyendo así los viejos cimientos de mampostería por bloques de hormigón armado (Figura 4.3). [2] Puenteo del cimiento por encima del mismo, transmitiendo las cargas a un anillo que contornea y ensancha la cimentación. En el caso de muros el puente puede formarse mediante vigas de acero u hormigón ("needle beams") que descansan sobre carreras preformadas paralelamente al cimiento (Figura 4.4).

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Figura 4.3 Recalce con castilletes Pynford.

Figura 4.4 Soluciones de puenteo y ensanche de cimientos corridos. Si se trata de pilares o columnas aisladas es necesario formar una base armada contorneando el arranque de los mismos, lo cual plantea problemas de espacio. El ensanche de los cimientos puede tener una configuración distinta de la original (Figura 4.5). 5 8

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Figura 4.5 Ensanche de cimientos corridos con mejora local del terreno. La unión del hormigón fresco con el antiguo se efectúa mediante la presión que resulta de la contracción del hormigón fresco por la retracción. Para evitar las grietas que podrían producirse y que perjudicarían a esta unión, y para resistir a los esfuerzos resultantes de la descomposición de las fuerzas aplicadas, es necesario armar este hormigón mediante cercos suficientemente numerosos. Cuando la losa no es accesible en todas sus caras (columnas en medianería); la reconstrucción es muy delicada, siendo necesario constituir una viga completa que envuelva la columna y haga cuerpo monolítico con el mismo.

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El inconveniente de todos estos métodos proviene de que no es posible efectuar una puesta en carga progresiva. Las cargas iniciales continúan pasando por la losa primitiva, y las sobrecargas se repartirán sobre toda la nueva anchura, aumentando así los esfuerzos en la cimentación inicial. Creación de losas. Es un caso límite del ensanche de cimientos y consiste en macizar el espacio existente entre los mismos, creando una especie de losa (lógicamente el armado difiere del que correspondería a haber proyectado de entrada la losa). Széchy (1964) cita un caso en el que la losa se construyó por encima de los cimientos, pasando armaduras por los plintos existentes sobre los mismos y hormigonando posteriormente el conjunto. Con esta solución se consiguió reducir los asientos de las capas de turba subyacentes, pero en otros casos, al formarse un bulbo de presiones mucho más profundo que el de los cimientos (aunque de menor intensidad), se han visto afectados estratos inferiores muy comprensibles y ello ha redundado en asientos importantes posteriores al recalce.

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En la figura 4.6 se indican diversas soluciones constructivas para este tipo de recalces.

Figura 4.6. Soluciones de creación de losas sobre cimientos existentes. Profundización del plano de apoyo. Suele hacerse mediante pozos construidos con descalce parcial de la cimentación existente ("bataches") y bajando hasta un nivel de suficiente resistencia. Normalmente se consigue también un aumento del área de reparto. A veces se llega a esta solución para crear sótanos bajo edificios existentes. Es un método muy usado para el recalce de muros con cimiento corrido ya que la propia rigidez estructural permite puentear los sucesivos huecos creados (Figura 4.7). En el caso de cimientos aislados es de difícil ejecución ya que el proceso supone una 6 1

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concentración de esfuerzos desfavorable, recurriéndose generalmente a la sustitución completa del cimiento, previo apuntalamiento de la columna. Únicamente cabe utilizar este método sin apuntalamiento intermedio cuando se trata de grandes macizos de cimentación.

Figura 4.7. Recalce por bataches de cimentación corrida. Sección típica. Un tipo especial de recalce es el procedimiento "Soilcrete" de la firma alemana Keller, que consiste en abrir una cavidad o batache de hasta 1 m. de diámetro bajo un cimiento mediante agua inyectada a presiones de 100 a 300 kg/cm2 por un pequeño taladro. La cavidad se rellena con mortero de cemento, llegando a hacer tantos bataches como requiera el recalce (Figura 4.8). El procedimiento requiere un control muy cuidadoso y es aplicable preferentemente en suelos finos algo cohesivos (k=10-6 a 10-8 cm/s), La puesta en carga del batache se consigue por la misma presión de inyección.

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Figura 4.8. Procedimiento Soilcrete. Refuerzo o creación de cimientos. En algunos cimientos de mampostería de área suficiente para las cargas a soportar puede producirse un lavado o degradación del mortero de unión o la disgregación por alteración de los elementos pétreos. En esos casos un tratamiento eficaz puede ser la cimentación por inyección de la mampostería, dando la cohesión o resistencia a tracción y frenando su degradación. A veces esta operación es inviable por lo somero del elemento de cimentación, siendo necesario crear un auténtico nuevo cimiento involucrando parte del terreno o introduciendo elementos de soporte auxiliares. En algunos casos se crea un marco de hormigón en torno a la columna o muro (o un emparrillado de vigas contorneando un conjunto de pilares) y se inyecta el espacio interior hasta crear un bloque cementado. Un ejemplo es la solución de refuerzo propuesta para el recalce de las pilastras que consiste en unos marcos de hormigón armado que contornean los antiguos cimientos corridos de mampostería, arriostrados por una losa de solera.

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El terreno queda así confinado por arriba y lateralmente, cerrándose interiormente con una inyección química que, al mismo tiempo refuerza el terreno. Por último, se cementa la mampostería y el terreno confinado mediante una inyección de cemento más barata y con la cual se puede lograr un cierto nivel de puesta en carga regulando adecuadamente las presiones. Sin embargo, por problemas de inyectabilidad y ejecución se está pensando en otro tipo de confinamiento periférico de los cimientos. A veces el marco de hormigón se sustituye por un tablestacado corto (1-1.50 m) pero es difícil que un edificio en precario estado soporte la hinca sin problemas. La introducción de las tablestacas a presión puede ser una alternativa en algunos casos. Cuando el cimiento está muy deteriorado o es claramente insuficiente la solución usual consiste en el apuntalamiento lateral de la columna (eventualmente con atirantado o refuerzo de la misma) y construcción de un nuevo cimiento. Como variante también puede puentearse el pilar mediante vigas metálicas transmitiendo a unas carreras auxiliares, excavando luego el hueco del nuevo cimiento y rellenándolo de hormigón armado. En algunos casos estos recalces se ejecutan descargando los muros o columnas; pero normalmente el descalce es sólo parcial, construyendo la nueva cimentación por puntos o bataches. Este tipo de recalces impone ciertas limitaciones ya que:   

La cimentación o la superestructura debe ser capaz de puentear el hueco creado. Debe quedar garantizada la estabilidad de la tierra en las paredes de la excavación. El apoyo sobre los nuevos cimientos debe quedar asegurado con deformaciones mínimas y sin transmitir cargas anormales a la estructura.

Recalces profundos.

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Con el desarrollo a lo largo del siglo XX de los pilotes in situ como elementos de cimentación resultaba inevitable la extrapolación a mayores profundidades de los bataches o pozos de recalces mediante los citados elementos, de pequeño diámetro y elevada resistencia. Un ejemplo de pilote de recalzo que se hinca en el terreno por elementos mediante un gato es el que se muestra en la figura 4.9. El diámetro de estos pilotes puede oscilar entre 23 y 25 cm. A principios el recalce por medio de pilotes hincados con gato dio resultados mediocres. El First National City Bank, de wall street, en Nueva York, resultó dañado como consecuencia de un asiento de 5 cm durante y tras el recalce por esta vía. En 1915, E. A. Prentis advirtió que cuando se descargaba un pilote hincado de una carga de 75 t se producía una elevación de 1 cm pero al volver a aplicar la carga el asiento era de 5 cm.

Figura 4.9 Pilote hincado mediante gatos.

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Esto dio lugar al concepto de bulbo de presiones que soporta el pilote sin asiento mientras se mantenga la presión. Si se retira la carga es necesario que el pilote asiente de forma importante para reconstruir ese bloque. Como consecuencia, Prentis y L. White patentaron el pilote – Pretest- en 1917, con el cual los gatos permanecían en carga hasta colocar una viga doble T y cuñas de acero entre el extremo superior del pilote y el inferior del cimiento, lo cual impedía la descarga. El avance más considerable se produjo a partir de 1973 con el desarrollo en Italia de los micropilotes, ejecutables con maquinarias de reducidas dimensiones y muy adaptables al trabajo dentro de edificios ya construidos. En el momento actual cabe admitir que el 90% de los recalces profundos se hace con este tipo de pilote. En líneas generales puede decirse que resulta necesario un recalce profundo cuando: 



 

El estrato de apoyo de las cimentaciones tiene una capacidad portante insuficiente, ya reflejada en asientos importantes bajo las cargas actuantes, o con posibles riesgos de los mismos al aplicar nuevas cargas, no siendo viable o económica la mejora de las cimentaciones existentes o del terreno subyacente. La ejecución de recalces superficiales es muy dificultosa por la presencia de terrenos inestables o la presencia de niveles freáticos. Se desea ampliar el edificio bajo los niveles actuales. Se van a realizar obras en el entorno que pueden afectar la estabilidad de las cimentaciones existentes.

Este tipo de recalce se hacía antiguamente mediante pozos construidos por bataches bajo muros o descubriendo por partes la cimentación antigua. En el recalce del castillo de Herten en Alemania realizado en los años 60 mediante pozos de 1.20 m de diámetro y 4 m de profundidad, formado por anillos prefabricados y arriostrados en cabeza por carreras de hormigón armado de 1.20 x

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1.30 m2, cosidas mediante bulones a los cimientos corridos o aislados. En la actualidad para este tipo de recalce se recurre casi exclusivamente a los pilotes con las modalidades siguientes: 1. Atravesando la cimentación existente, transmitiendo las cargas por adherencia, unión de armaduras, etc. 2. Adosando los pilotes a las cimentaciones o intercalándolos en la planta y construyendo luego un elemento puente o ménsula que transmita las cargas. 3. Ejecutando los pilotes desde bataches abiertos bajo las cimentaciones y logrando luego la puesta en carga mediante cuñas o gatos. En el siguiente epígrafe se comentan con mayor detalle las posibles soluciones. 4.5.1 Pilotes existentes.

que

atraviesan

las

cimentaciones

Suele ser de pequeño diámetro, de los denominados micropilotes o pilotes-aguja ( "pali radice" en la terminología italiana de la primera patente). Actualmente se dispone de tipos muy diversos de pilotes de pequeño diámetro, como son: a) Micropilotes realizados con batería de perforación a rotación (que sirve al mismo tiempo de entubación con expulsión de los detritus mediante el agua de refrigeración de la corona de corte). Terminada la perforación se coloca la armadura y se va llenando el taladro con mortero, retirando por tramos la entubación. Suele ayudarse la penetración y densificación del mortero cerrando la entubación en cabeza y aplicando presión de aire (Figura 4.11). Al poder introducir la entubación por tramos roscados de muy corta longitud este tipo de pilote utiliza maquinaria de tamaño muy pequeño, lo cual permite trabajar en espacios muy reducidos. Tienen el inconveniente de la adición de agua, lo cual puede ser perjudicial

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en terrenos inestables o flojos, tampoco es fácil colocar armaduras tubulares.

Figura 4.11 Fases de ejecución de un pilote convencional. a) Perforación refrigeración.

con

extracción

del

terreno

con

agua

de

b) Introducción de armaduras. c) Hormigonado con retirada progresiva de la batería de perforación con eventual obturación en boca y aplicación de presión de aire. b) Micropilotes realizados en seco sin entubación y con barrena helicoidal (salvo la perforación del cimiento). También se puede perforar con coronas refrigeradas por aire, Una vez limpio el taladro se coloca la armadura y se inyecta un mortero fluido o una lechada de abajo a arriba mediante una tubería auxiliar. En el caso de armadura tubular la lechada se inyecta por la boca del tubo

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haciéndolo refluir por el fondo y la pared exterior del mismo hasta la superficie. Eventualmente puede taponarse la salida y poner en presión la lechada. Estos micropilotes exigen un terreno no muy duro, y desprovisto de obstáculos, bloques, capas cementadas, etc., generalmente sin nivel freático y que no se desprenda al perforar. También pueden realizarse con entubación pero entonces la ejecución se complica considerablemente. c) Micropilotes con bulbo inyectado a presión (sistema tubfix). Una vez realizada la perforación por el sistema impuesto por el terreno, se coloca una armadura tubular provista en su parte inferior de manguitos elásticos que hacen de válvula anti-retorno, a continuación se hacen descender por el interior del tubo con obturadores colocados a la distancia necesaria para aislar cada manguito. En primer lugar, se inyecta por el manguito más profundo y a través del tubo interior una lechada fluida que rellena el espacio comprendido entre la armadura tubular y el terreno, creando una vaina de cierre. Seguidamente y antes de que esta lechada haya fraguado totalmente se inyecta nuevamente por los sucesivos manguitos, de abajo a arriba y con presión suficiente para romper la vaina y crear un bulbo desplazando el terreno. (Figura 4.12). Los micropilotes tienen la ventaja de ejecutarse con maquinarias de reducidas dimensiones, lo cual permite trabajar en sótanos y lugares de bajo techo para problemas concretos, pero en general suele ser complicado introducir las máquinas desde el exterior del edificio y moverlas por lugares tabicados.

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Figura 4.12 Fases de ejecución de un pilote con bulbo inyectado a presión. a) Perforación. b) Colocación de la armadura tubular. c) Inyección de relleno para formación de la vaina. d) Inyección a presión para formación del bulbo. e) Relleno del interior del tubo. Para el éxito de este tipo de recalces se deben dar una serie de condiciones: - La cimentación a recalzar debe tener suficiente canto y resistencia para transmitir las cargas por adherencia. - El firme de apoyo debe encontrarse a distancia moderada (< 20 m) ya que es difícil garantizar la continuidad estructural, alineación recta y posición espacial en pilotes muy largos. 7 0

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- El terreno atravesado debe ser relativamente estable para no introducir flexiones, rozamientos negativos, etc., en los micropilotes.

Figura 4.13 Secciones típicas de micropilotes.

La capacidad portante de los micropilotes depende mucho del sistema constructivo (inyección a presión o no), del tipo de armadura (tubo o redondos) (Figura 4.13), la longitud, inclinación, terrenos de apoyo, etc. Debe señalarse que las pruebas de carga en este tipo de pilotes dan valores bastante superiores a los previsibles por las teorías usuales de la Mecánica del Suelo. Tampoco existe riesgo de pandeo, salvo en terrenos excepcionalmente blandos (Cu