El diagnóstico de forjados unidireccionales de hormigón con cemento aluminoso

En el artículo La problemática de las viguetas de hormigón con cemento aluminoso respecto de las de cemento pórtland publicado en L’Informatiu 347, de febrero de 2016, se recogían una serie de reflexiones sobre si los hormigones con cemento aluminoso eran más especiales que los tradicionales de pórtland y cuáles eran las principales diferencias entre los dos. Así pues, se estableció una visión general del estado de estas viguetas y se sistematizó un conjunto de soluciones a adoptar. Pero, una vez nos encontramos con un edificio con viguetas de hormigón de cemento aluminoso, ¿cuáles son los pasos que debemos seguir? ¿Cuál es el proceso correcto de un diagnóstico estructural?

El Anexo D del documento básico de seguridad estructural establece que: «La evaluación estructural de un edificio existente se realiza, normalmente, mediante una verificación cuantitativa de su capacidad portante y, en su caso, de su aptitud al servicio, teniendo en cuenta los procesos de deterioro posibles”. Es decir, se deberá cuantificar su capacidad resistente, así como sus patologías, para dar respuesta a los usuarios sobre la durabilidad del mismo. ¿Qué pasos son estos? ¿Qué priorizaremos en el estudio estructural de un edificio?

La importancia de este estudio recae en la comprensión de la totalidad del bloque hasta el estudio detallado del material. Así pues, el análisis se realiza dando respuesta a los siguientes apartados, según priorización:

  1. El funcionamiento estructural del conjunto del edificio.
  2. Tipología y funcionamiento del techo.
  3. La tipología de la vigueta.
  4. Las características del hormigón.

Se debe entender el edificio funcionalmente como un todo, hasta trocearlo en las características del material en concreto. Solo así obtendremos resultados útiles que darán respuesta a los usuarios y les dotarán de una planificación de actuaciones a realizar:

  • Análisis de la estabilidad del conjunto estructural.
  • Estudio de la resistencia del techo.
  • Verificación del estado de degradación del techo.
  • La expectativa de durabilidad.

Como respuesta a esta planificación, para realizar un diagnóstico fiable es necesario establecer un sistema de reconocimiento del edificio que haga comparables y tipificables los resultados obtenidos en las observaciones y en los análisis llevados a cabo. Los niveles a realizar se iniciarán desde un reconocimiento visual hasta pruebas en laboratorio, según las fases siguientes:

  • Fase 1: La primera visita.
  • Fase 2: Verificación de contenido de cemento aluminoso.
  • Fase 3: El estudio del conjunto.
    • 3.1. Levantamiento de plantas, alzados y secciones.
    • 3.2. Levantamiento de la estructura.
    • 3.3. Reconocimiento y localización de patologías.
    • 3.4. Cuantificación de zonas a estudiar.
    • 3.5. Realización de prospecciones.
    • 3.6. Resultados de prospecciones.
    • 3.7. Conclusiones de las prospecciones.
  • Fase 4: El estudio del material.
  • Fase 5: Verificación de la capacidad portante y estado límite de servicio de la estructura
  • Fase 6: Propuestas de actuación y recomendaciones de uso y mantenimiento de la zona estudiada.

Las fases del diagnóstico

  1. Fase 1: La primera visita

La inspección preliminar es muy importante para empezar a conocer el edificio y sus patologías estructurales. Es muy valioso adentrarse en el edificio, teniendo en cuenta ciertos parámetros iniciales, para descubrir posibles lesiones ocultas. Estos parámetros básicos son el año de construcción, las reparaciones y actuaciones que se han realizado y los problemas generales.

Esta es la razón por la que un estudio previo a la visita inicial y una ficha de ayuda para la inspección son de gran utilidad para obtener los máximos resultados aprovechables en el estudio.

DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO
Los agentes Anotación de los datos de los propietarios/usuarios.
Data de ocupación del actual usuario, para evaluar la fiabilidad de las informaciones que facilita.
EL EDIFICIO
SituaciónEsquema urbanístico edificio en visita inicial, que facilitará la anotación de ciertas lesiones obtenidas durante esta.
Datos cadastrales Información sobre el año de construcción, localización de áticos para posibles remontas, actuaciones posteriores...
Año aproximado de construcción Verificación del año de construcción en la visita inicial, a partir de conversaciones con usuarios y visualización de los materiales y funcionamiento estructural.
Antecedentes Razón o razones del encargo
DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO Y SUS ELEMENTOS CONTRUCTIVOS
Descripción general
Número de plantas, localización de estas, número de unidades, máxima información para conocer el edificio en un conjunto.
Descripción de la estructuraEstructura vertical
Estructura horizontal
Descripción del envolventeDescripción de los materiales y posible problemática.
DESCRIPCIÓN DE LAS ACTUACIONES REALIZADAS POSTERIOR A LA DIAGNOSIS
IncidenciasReparaciones, humidades, sobrecargas, etc.

Información sobre las incidencias que haya sufrido la finca a lo largo de su vida.
- Incidencias: escapes, fisuras ocultas, etc.
- Reparaciones en la obra y en las instalaciones.
- Inundaciones a sótanos o azoteas.
- Pérdidas endémicas en cubiertas u otros escapes.
- Caída de bombas en las cercanías o explosiones de cualquiera otro tipo.
- Excavación de túneles de metro u otros, en los alrededores.
- Caída de forjados o de balcones.

Este primer contacto y recopilación de datos es necesario para situarnos y empezar a pensar en la gravedad de las lesiones y su posible localización, y así, poco a poco, contar con un conjunto de documentación fiable para garantizar soluciones específicas.

La observación de lesiones u otros sucesos descritos anteriormente hacen necesario un estudio más cuidadoso, el diagnóstico, para el cual el siguiente paso será el levantamiento del edificio y el estudio de su conjunto.

Sin embargo, teniendo en cuenta la posible presencia de cemento aluminoso, aunque no haya lesiones, se aconseja la verificación a partir de un ensayo en algún elemento estructural.

  1. Fase 2: Verificación de contenido de cemento aluminoso

En la misma visita inicial o en una segunda visita será ya necesario empezar a saber si en el edificio se localiza hormigón con cemento aluminoso. Así pues, se estudiará cuál es la posible zona más dañada y se realizará una prospección.

Una segunda ficha nos facilitará la elección de la prospección:

Descripción del techo
SITUACIÓNDe los elementos estructurales (biguetas) del techo que reconoce
A la intemperie(exterior o cubierto)
Al interiorCon cielo raso ventilado/no ventilado
Sin cielo raso revestido/no revestido
Viga vista
AMBIENTE DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL
Humidades Filtración
Condensación
Zonas de calor
Sobrecargas estructura
PATOLOGIAS
Fisura/desprendimiento en techo (sin cielo raso)En caso de que el techo no tuviera cielo raso, se buscarán posibles fisuras y/o desprendimientos en el escayolado.
Fisuración del pavimentoEstudio de los elementos de acabado situados sobre techo.
Tabiques rotosEstudio de los tabiques localizados encima y debajo del techo.
Deformación excesiva techo
Grietas en estructuras verticalesGrietas o fisuras en paredes de carga, que posiblemente provienen de la localización superior de vigueta.
Manchas de óxido en techo
Cielos rasos fisuradosEsta patología es la menos importante de todas, sólo se tendrá en cuenta cuando no podamos visualizar ninguna de las otras.

A la vista de los resultados de la observación y de las posibles lesiones, se escoge la zona para realizar el ensayo. En general, el máximo riesgo se sitúa en zonas donde la humedad y los cambios térmicos pueden haber acelerado la degradación de los elementos estructurales. Hay que tener en cuenta que las zonas de riesgo máximo son: forjados sanitarios sin ventilación y techos sobre los que se localicen galerías, lavaderos y baños.

Ejemplos:

El ensayo que se efectuará será el test de oxina.
Se aconseja romper una aleta inferior de la vigueta a una distancia de 50 cm del soporte, hasta descubrir la armadura.

A partir de los resultados obtenidos, verificaremos la necesidad de diagnóstico.
Hay que decir que aunque no observemos lesiones aparentes, en caso de positivo en cemento aluminoso, es aconsejable realizar inspecciones oculares, ya que este tipo de hormigón tiene graves problemas en presencia de humedad. Por esta razón, es aconsejable establecer un plan de prospecciones para las zonas más húmedas.

  1. Fase 3: El estudio del conjunto

En la misma visita inicial o en una segunda visita será ya necesario empezar a tipificar el tipo de estructura horizontal donde se localizan las posibles viguetas con hormigón con cemento aluminoso.

Hay que tener en cuenta que muchas veces se utilizaban diferentes tipos de techo en una misma obra, ya que el coste de viguetas con hormigón de cemento aluminoso era más elevado que las de pórtland y solo se empleaban cuando era necesario construir rápido.

Para realizar una exploración más exhaustiva, se aconseja seguir los pasos siguientes:

  • 3.1. Levantamiento de plantas, alzados y secciones.
  • 3.2. Levantamiento de estructura.
  • 3.3. Reconocimiento y localización de patologías.
  • 3.4. Cuantificación de zonas a estudiar.
  • 3.5. Realización de prospecciones.
  • 3.6. Resultados de prospecciones.

  • 3.7. Conclusiones de las prospecciones.

3.7. Conclusiones de las prospecciones

Las conclusiones a obtener son directamente proporcionales a la gravedad de las lesiones. La clasificación de la gravedad de las lesiones se puede realizar según el Decreto 67/2015, de 5 de mayo, para el fomento del deber de conservación, mantenimiento y rehabilitación de los edificios de viviendas, mediante las inspecciones técnicas y el libro del edificio:

Esta clasificación ayuda a poder ordenar y clarificar la planificación de las actuaciones posteriores. El objetivo de esta fase es detectar lesiones estructurales muy graves que precisen una intervención inmediata (apuntalamiento), y determinar y sistematizar posibles actuaciones de reparación.

Una vez se hayan obtenido todos los datos necesarios e inspeccionado el edificio iniciaremos un estudio más profundo, formado por extracción de muestras y ensayos en laboratorio. Si las observaciones realizadas permiten presuponer fallas importantes para el correcto funcionamiento del conjunto estructural, puede ser aconsejable no seguir con las fases del reconocimiento, para no comprometer aún más el conjunto del edificio y su estabilidad.

PASOS A SEGUIREJEMPLOS
3.1. LEVANTAMIENTO DE PLANTAS, ALZADOS Y SECCIONES
Descripción levantamiento arquitectónicoEs conveniente realizar un levantamiento de planos de cada planta para tomar los datos de la manera más ordenada posible y unas fichas de cada techo para apuntar datos relevantes.
Con el levantamiento arquitectónico será muy importante señalar las zonas húmedas tales cómo: baños, cocinas, galerías, patios abiertos, sótanos no ventilados, bajantes de instalaciones y cubierta.
3.2 LEVANTAMIENTO ESTRUCTURA
Descripción levantamiento estructuralLos datos más importantes que hay que recopilar son los siguientes:
- Tipo de estructura de edificio
- Tipo de techo (luz entre apoyo de viguetas, intereje, tipo de apoyo, longitudes de apoyo, peso propio, sobrecargas)
- Tipos de vigueta
- Se grafiaran al 100% la dirección y situación de las viguetas de las zonas de riesgo y un porcentaje de elevado otras zonas.
3.3.RECONOCIMIENTO Y LOCALIZACIÓN DE PATOLOGÍAS
Descripción lesionesLos datos más importantes que hay que recopilar son los siguientes:
Lesiones en las viguetas.
Características visuales del hormigón.
Estado de la armadura.
Lesión en pavimentos.
Lesión en otras estructuras.
Lesión en acabados y tabiques.
Gravedad de las lesiones.
Además, para determinar la localización de las prospecciones, se grafiarán:
Las zonas de riesgo explicadas anteriormente que muestren humedades, deformaciones o grietas.
Los síntomas y defectos, diferenciando humedades, deformaciones y grietas.
Instalaciones de agua y evacuación con valoración de su estado.
3.4. LA CUANTIFICACIÓN DE ZONAS A ESTUDIAR: Zonas de riesgoHay que tener en cuenta que la temperatura y la humedad son factores de riesgo para el buen comportamiento de las viguetas de cemento aluminoso, es por eso que se recomienda inspeccionar los siguientes puntos:
Zonas de riesgo máximo: techos sanitarios sin ventilación y techos sobre los que se localicen galerías, lavaderos y baños.
Zonas de riesgo: techos sobre los que se localicen cocinas, terrazas y cubiertas en general, y laterales de bajantes.
Zonas de riesgo bajo: piezas secas donde no hay presencia de agua.
Fotografia 9: localització de baixats
Fotografia 10: localització d’humitats
3.5 REALIZACIÓN DE PROSPECCIONES
Fotografia 10: localització d’humitats
Descripción de catasAl ser necesario realizar prospecciones en el techo, se recomienda previamente, en el levantamiento, la identificación de los acabados, es decir, que se indiquen las zonas con falso techo, tipo de falso techo, acabados y/o viguetas vistas. Este estudio facilita mucho tanto el coste de las prospecciones que realizará el albañil encargado como una correcta planificación para llevar a cabo las prospecciones.
Para evitar daños en el techo y reducir molestias a los ocupantes, se recomienda hacer las prospecciones por etapas, siguiendo este orden:
1. Extracción de ojos de buey y visualización de techo con cámara fotográfica.
2. Prospección en falsos techos de tamaño 30x30 (se puede acceder a ellos parcialmente).
3. Prospección en falsos techos de tamaño 60x60 (se puede acceder del todo).
4. En caso de que el falso techo esté en contacto con el techo, será necesario extraer la totalidad del cielo raso, para poder observar correctamente las viguetas.
Fotografia 12: realitzada a través d'ulls de bou
Fotografia 13: prospecció 30x30
Fotografia 14: extracció fals sostre registrable
Fotografia 15: extracció tot el fals sostre
  1. Fase 4: El estudio del material

Finalmente se extraerán unas muestras de diferentes tipologías de techos para tipificar y extraer la mayor información útil de cara a posteriores cálculos estructurales y actuaciones.

En el momento de la extracción de las muestras también es muy necesario apuntar la máxima información de todos los diferentes techos del edificio. Para obtener la máxima información son necesarias herramientas complementarias como fichas o/y dibujos a mano alzada.

Descripción de la vigueta
Croquis de la solución constructiva con sus dimensiones más significativas y las de la luz de la viga, cantos, diseño vigueta, armado y el entrevigado
Fisuració del elementoLongitudinal
Transversal
Color de la superficieGris claro
Gris oscuro
Coloración discontinua
Manchas y efloresencias
Textura de la superfícieLisa
Erosionada
La prospección del armado
PÉRDIDA DE SECCIÓNGRAVEDAD ACTUACIÓNOBSERVACIONES
>40%MUY GRAVESustitución total o funcionalLa vigueta ha perdido sus propiedades principales y debe ser sustituida por otro sistema estructural.
10%-40%GRAVESustitución funcional o refuerzo puntualHan disminuido las propiedades de la vigueta teniendo que reforzarlas en las zonas dañadas. En ciertos casos, por ejecución, la solución se simplifica y se realiza también la sustitución funcional.
<10% Sin reducción, pero oxidaciónLEVEActuaciones preventivasEs necesario el saneamiento de la vigueta y actuaciones en el recubrimiento para garanitzar el aumento de durabilidad de la misma.

Finalmente, de cada vigueta compuesta de diferente cemento se deben realizar ensayos. Recordar que las extracciones se practican en una aleta inferior de la vigueta y a una distancia de 50 cm del soporte, hasta descubrir la armadura. Las pruebas útiles a realizar son:

Es hormigón precomprimido
Tipo de áridos
Color interior
Armaduras deterioradas por corrosión
Dades a obtenir pel tècnic
PRUEBAS DE LABORATORIO
Determinación de porosidad
Riesgo de corrosión de la armaduraPrueba de PH
Pruebade Cloruros
Detección del cemento aluminosoSulfats
De la "Oxina"
Resistencia del hormigón
  1. Fase 5: Verificación de la capacidad portante y estado límite de servicio

A partir de los datos obtenidos en las prospecciones y los resultados del laboratorio, en caso necesario se realizará el cálculo estructural de capacidad portante y estado límite de servicio.

Es muy importante tener en cuenta la reducción real del armado interior de las viguetas, y hacer estos recálculos con los valores actuales.

Cabe destacar que el funcionamiento isostático de estos techos facilita los cálculos estructurales, y en la mayoría de los casos se obtiene un sistema de viguetas apoyadas en paredes de carga.

  1. Fase 6: Propuestas de actuación y recomendaciones de uso y mantenimiento

El objetivo de estas investigaciones es determinar el estado de conservación de la estructura, su capacidad mecánica y las expectativas de durabilidad, para poder decidir las posibles intervenciones.

A partir de los resultados obtenidos en la tipificación de lesiones, los ensayos, así como en la verificación estructural, se pueden ya empezar a dictar diferentes soluciones de reparación.

Recordar que el artículo La problemática de las viguetas de hormigón con cemento aluminoso respecto de las de cemento pórtland de L’Informatiu 347, de febrero de 2016, tipifica algunas intervenciones posibles.

Sin embargo, además, no debemos olvidarnos de incorporar, al final del documento de diagnóstico, un listado de recomendaciones de uso y mantenimiento para el usuario, muy importante cuando la estructura cuenta con la presencia de cemento aluminoso.

Estas recomendaciones deben estar orientadas a reducir los factores que pueden perjudicar la seguridad del edificio, y que se resumen en un buen control y mantenimiento del edificio.

  • No incrementar cargas puntuales y eliminar las concentraciones temporales de cargas.
  • Mantener alerta continua a posibles síntomas de peligro.
  • Evitar humedades.
  • Inspecciones periódicas para conocer la evolución de los elementos estructurales.

Foto:Toni Batllori. L’Informatiu 70, 1995

Nota del editor

Este artículo fue publicado originalmente en el Informatiu número 349 de septiembre de 2016

Sobre el autor

Gemma Muñoz

Arquitecta, arquitecta técnica y profesora de La Salle Arquitectura Más artículos del autor

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