Hay que promover y potenciar iniciativas orientadas a la recuperación de los edificios construidos con paredes de tapia, y estudios que permitan proyectar nuevos edificios con este tipo de material con funciones estructurales
En el campo de la rehabilitación, nos encontramos a menudo con edificios centenarios construidos con paredes de tapia, con forjados convencionales, normalmente de vigas de madera y bovedillas cerámicas o bien con bóvedas cerámicas. A pesar de que llevan construidos tantos años, el técnico siempre se los mira con cierta sospecha, porque no dispone ni de normativa ni de criterio fiable de cara a hacer una evaluación cuantitativa que le permita tener una seguridad suficiente a la hora de proyectar la reforma o la rehabilitación.
La pregunta que hace la propiedad al técnico siempre es la misma: “crees que estas paredes se pueden aprovechar?” Antes de responder, el técnico hace una inspección general del edificio con el fin de hacerse cargo del estado de la tapia con criterio de evaluación cualitativa, y en general, de la estabilidad aparente de todo el edificio: si hay desplomes, si hay zonas muy humedecidas, si hay grietas en la unión de las paredes; el estado de los estucos y enlucidos de cal, etc.
Es evidente que, si hay muchas lesiones, muchas humedades y superficies degradadas, y de forma generalizada, la “mirada cualitativa” hará ver al técnico que quizá sea mejor prescindir de las paredes de cara a la reforma. Ahora bien, si esta inspección resultara favorable, el técnico haría bien en plantearse el aprovechamiento de las paredes de tapia existentes, tanto por razones de salvaguardar el patrimonio arquitectónico como por criterios de sostenibilidad.
“El Mallol” Sant Hipòlit de Voltregà fachada Este. © Josep Baquer
Can San (Estanque de Ivars Vila-Sana) © Josep Baquer
Si la inspección resultara favorable, el técnico haría bien en plantearse el aprovechamiento de las paredes de tapia existente, tanto por razones de salvaguardar el patrimonio arquitectónico como por criterios de sostenibilidad.
De cara al proyecto, que seguro que conllevará revisar y hacer cambios en otros elementos, o cambios de distribución o incluso cambios de uso, con lo que conlleva de nuevos estados de cargas, el técnico deberá hacer una “evaluación cuantitativa” para poner cifras que le permitan asegurar la resistencia real y efectiva de las paredes de tapia existentes.
El campo de la rehabilitación de edificios de paredes de carga es complejo en general, y si son de tapia, aún más. En este artículo solo me propongo abordar el aspecto de la seguridad con respecto a las paredes trabajando con solicitaciones normales. Podemos saber, y hay normativa al respecto, a cuánto podemos hacer trabajar a compresión la obra de fábrica, o los muros o pantallas de hormigón, o incluso la madera o las paredes de sillares de piedra. Pero no disponemos de estos datos con respecto a las paredes de tapia. Lo que sí sabemos es que, en todo el mundo y en todo el entorno mediterráneo, la tecnología de las “paredes de tierra” se ha empleado secularmente, y que hay muchos edificios, y algunos de monumentales, que al cabo de muchos siglos siguen pie y parece que en buen estado de salud. Entiendo que, como técnicos, no nos podemos permitir el lujo de dejarlos de lado como obsoletos y considerarlos solo una reliquia del pasado. Y más cuando nos planteamos criterios de sostenibilidad, de eficiencia energética, de calidad acústica, etc., en los edificios que queremos proyectar o que estamos proyectando. La bondad y adecuación de la tapia con respecto a estos criterios es indiscutible.
Estudios previos
Aunque es una obviedad, hay que decir que la materia prima para hacer paredes de tapia sale del terreno del entorno del edificio. Normalmente, sobre unos cimientos de piedra, que quizás suben un poco arriba al nivel de la planta baja, los operarios hacían lo que nosotros llamaríamos unos encofrados deslizantes, como unos cajones de madera, al menos de 40 o 45 cm de anchura, dentro de los cuales vertían la tierra amasada, apenas humedecida, para conseguir una consistencia plástica. La vertían por capas que apisonaban con fuerza para que toda la masa quedara bien compactada. A veces, el operario hacía esta operación desde dentro, por eso las paredes debían ser gruesas: para permitir trabajar desde dentro.
¿Qué hacemos, antes que nada, cuando empezamos el proyecto de una obra nueva? Un estudio del terreno. Necesitamos conocer los diversos estratos y el tipo de materiales que los conforman. En función de ello, diseñamos la cimentación. Sabemos que hay terrenos de buena calidad y también los hay de mala calidad. Si nos planteábamos una cimentación superficial, nos interesa un conocimiento de diversas capas que quedarán afectadas por las zapatas, empezando por las más superficiales.
Terreno Can San (Estanco de Ivars Vila-Sana) © Josep Baquer
Estucado Can San (Estanque de Ivars Vila-Sana) © Josep Baquer
En el caso de un edificio existente, nos interesa conocer, sobre todo, la calidad del terreno de las capas más superficiales, que son las que seguro que suministraron la materia prima de cara a amasar la tierra.
Pues bien, en el caso de un edificio existente, construido con paredes de tapia, nos interesa conocer, sobre todo, la calidad del terreno de las capas más superficiales, que son las que seguro que suministraron la materia prima de cara a amasar la tierra. Es por ello que, en una inspección inicial, hay que echar un vistazo para ver el tipo de terreno de la zona. La tapia solo se puede hacer a partir de material cohesivo, por tanto, los terrenos del entorno pueden ser básicamente de matriz arcillosa o limosa, con más o menos contenido de gravas y arenas, o nódulos calcáreos, o incluso pueden tener una base de lutitas o de margas, sobre las que estos materiales, ya meteorizados, tienen un aspecto más granular. Si, a primera vista, nos damos cuenta de que la matriz es básicamente limosa y arenosa, podemos deducir que las paredes de tapia son de muy mala calidad y que, por supuesto, mejor será no aprovecharlas. Por dos razones: por las bajas prestaciones de la tapia y por la inestabilidad del terreno, sobre todo en cuanto a las alteraciones de humedad.
Todos sabemos que sobre capas de limos no se pueden hacer cimientos. Pero si la matriz es básicamente arcillosa, tal vez con arenas y quizá también con nódulos calcáreos, podremos pensar, de entrada, que la tapia será de buena calidad y que hay que aprovecharla. En el primer caso, al inspeccionar el edificio, seguro que veremos unas paredes degradadas, en las que la humedad ha hecho estragos y en las que quizás alguien, en su día, ya hizo sustituciones con obra de fábrica. En cambio, en el segundo caso, es muy probable que nos encontremos unas paredes firmes, en buen estado, tal vez solo afectadas por humedades persistentes en el entorno de aleros en mal estado de conservación o alrededor de las tuberías de los bajantes que pierden agua por las juntas. En estos tipos de paredes, es probable que aún se aguanten los enlucidos y estucos centenarios.
Estudios de laboratorio1
Del mismo modo que para hacer los estudios geotécnicos hacemos sondeos para extraer muestras de terreno (incluso inalteradas, cuando es necesario) y analizarlas en laboratorio, podemos hacer lo mismo de cara a poder conocer la “tierra” con la que se ha amasado la tapia, en el estado “actual”. Cabe decir que, como en el caso de los estudios geotécnicos, a partir de los ensayos que podamos hacer de varias probetas extraídas de las paredes de tapia, no podremos tener valores característicos, dado que difícilmente podremos disponer de una población suficiente (número de probetas), desde el punto de vista estadístico, que nos permitan llegar a calcular estos valores. Cuando trabajamos con acero u hormigón, sí que el punto de partida son los valores característicos, calculados estadísticamente a partir del número de probetas prescritas por la normativa.
Con todo, en el caso de la “tapia”, sí que podremos llegar a unos valor fiables a partir de ensayos. Evidentemente, cuantos más se puedan hacer, de más datos se podrá disponer de cara a asumir un determinado valor para el cálculo. ¿De qué depende la “solidez” de un terreno? Básicamente de su resistencia al esfuerzo “cortante”, que depende de dos componentes:
• El rozamiento debido a la imbricación y el contacto entre las partículas individuales.
• La cohesión, debida a la adhesión entre las partículas.
Como sabemos, estos dos aspectos están combinados en la ecuación de Coulomb que calcula el esfuerzo cortante:
Tf=c+σ tg Representa la recta de Coulomb.
Tf = resistencia al cortante en la rotura
c = cohesión (aparente) del material
σ = tensión normal total sobre el plano de corte
ɸ = ángulo de rozamiento interno del material
La resistencia debida a la cohesión se supone que es constante, pero la resistencia de rozamiento aumenta con el incremento de la tensión normal σ.
Estos datos, son los que nos interesa conocer para poder establecer qué solicitud normal (según el eje del elemento) produce en el plano de máxima tensión (teóricamente a 45° respecto al eje normal) una tensión cortante que el material no puede soportar y, en consecuencia, se produce la rotura, precisamente en este plano de máxima tensión.
(1) Recomiendo el estudio de: BHC Sutton. Problemas resueltos de MECÁNICA DE SUELO. Cap. 4. Ed. Bellisco. Madrid. Jiménez Salas, Justo Alpañes. Geotecnia y Cimientos I. Cap. 8. Ed. Rueda. Madrid
A. Ensayo triaxial
Descripción
Ensayo triaxial se hace a partir de dos probetas extraídas del terreno (en este caso, de la pared de tapia).
La probeta es cilíndrica, con una relación altura/diámetro de 2/1 en sentido vertical. La muestra queda encerrada dentro de una membrana de goma que tiene unas piedras planas porosas, una encima de la muestra y la otra en la base. Este conjunto se introduce dentro de una cámara también cilíndrica que queda cerrada. Una vez cerrada, se llena de agua a la presión requerida (presión de cámara: σ3). Por lo tanto, inicialmente, la muestra está sometida a la tensión principal en todas direcciones. Mediante un pistón de carga (que pasa a través de la tapa de la cámara) se aplica una carga vertical que se va incrementando a régimen de deformación constante hasta que se produce la rotura de la muestra. El valor de la tensión normal de rotura es σ1.
Como la muestra ya estaba sometida a una presión inicial σ3, por el agua de la cámara, la tensión vertical adicional aplicada mediante el pistón de carga será: σ1 – σ3. A este valor se le conoce como “desviador de tensiones”.
Con este aparato de ensayo triaxial se pueden hacer tres tipos de ensayos, según sea necesario:
• Ensayo no drenado (rápido). No se permite que las piedras porosas drenen el agua intersticial de la muestra.
• Ensayo de consolidación sin drenaje. A la probeta sometida a la presión inicial (de cámara: σ3) se le permite que drene el agua intersticial a través de la piedra porosa de la base, de manera que el material se consolida. Cuando la presión intersticial pasa a ser cero, se impide que siga drenando y se la somete a compresión hasta la rotura.
• Ensayo lento drenado. Se permite el drenaje como en el caso anterior. Se aplica la carga vertical a un ritmo de crecimiento lento que permite el drenaje prácticamente total del agua intersticial, hasta llegar a la rotura.
En el caso de probetas extraídas de paredes de tapia, el que interesa es el primer tipo. ¿Por qué? Porque el contenido de agua intersticial suele ser mínimo, si la pared se ve “sana”, y por tanto, no impide que los granos estén en contacto y reciban toda la presión que se ejerce, tanto en fase de presión de cámara como en fase de carga del pistón. Pero para estar más seguros, es necesario haber analizado la muestra para saber el grado exacto de humedad (W). Esto lo sabremos a partir de los ensayos de los límites de Atterberg que luego comentaremos. Y nos interesa por una segunda razón: porque la masa, a menudo amasada hace un siglo, está más que consolidada, y por tanto, con todos los granos en contacto los unos con los otros, dejando alvéolos de aire por los que transita la agua intersticial por el interior y hasta la superficie.
En resistencia de materiales, las tracciones siempre se consideran positivas y las compresiones, negativas. En el caso de la geotecnia, los signos van al revés.
Dado, pues, que optamos por el ensayo no drenado (rápido), sometemos la primera muestra a una tensión inicial (agua de la cámara σ3) normalmente de 200 kN/m2, y la sometemos a una tensión de compresión hasta la rotura (σ1 ). Con estos dos datos, definimos un primer círculo de Morh situando en el eje de las abscisas ambos valores. Hacemos lo mismo con los resultados de la segunda probeta sometida a una presión inicial de cámara de 400 kN/m2.
Resolución gráfica
Hay que hacer una anotación o aclaración con respecto a los signos en la aplicación del círculo de Morh. En resistencia de materiales, las tracciones siempre se consideran positivas y las compresiones, negativas. En el caso de la geotecnia, los signos van al revés: las compresiones se consideran positivas y las tracciones, negativas. También ocurre lo mismo con las deformaciones: las expansiones en geotecnia tienen valor negativo y las mermas de volumen o de deformación tienen valor positivo. Por eso el círculos de Morh del ensayo triaxial, se sitúan en la zona positiva de las abscisas.
Ensayo triaxial © Francesc Garcia
Una vez trazados los dos círculos, se sitúa una recta tangente por la parte superior, que tiene una inclinación determinada y que corta al eje de ordenadas. Es la recta de Coulomb, de la ecuación definida anteriormente, con un ángulo respecto a la abscisa que es el de rozamiento interno, y una tensión tangencial correspondiente a una tensión de compresión “cero” (intersección con la ordenada) que es la cohesión. En el caso de la muestra de tapia, se puede considerar tensión efectiva (cu) por la razón explicada anteriormente: porque se trata de un material consolidado en el que las partículas o “granos” de materia están en contacto, sin que la humedad intersticial afecte a este contacto.
Una vez definida la recta de Coulomb, podemos trazar tantos círculos como queramos, a partir de presiones de cámara preestablecidas. Cada círculo nos definirá la tensión de rotura esperada. También podemos definir un círculo que nos interesa especialmente: el círculo que tiene una presión inicial de cámara de valor cero. El trazo del círculo correspondiente, tangente como todos a la recta de Coulomb, nos definirá el valor de rotura de la muestra en este estado.
¿Por qué nos interesa este valor? Porque es el que define a una muestra en situación no confinada. Normalmente, el terreno bajo las zapatas y elementos de cimentación está confinado, y cuanto más lo esté, mejor se comportará. Por eso es tan importante que las zapatas dichas “superficiales”, sean lo menos superficiales posible, porque cuanto más “confinado” esté el terreno, más resistencia tendrá en cuanto al punto de rotura.
Resolución analítica
A partir de la ecuación de la recta de Coulomb ya definida por el sistema gráfico, la tensión de rotura correspondiente a cualquier tensión inicial de cámara se puede resolver analíticamente por la siguiente fórmula deducida por geometría, siendo σ1 la tensión de rotura, σ3 la tensión de cámara inicial y ɸ el ángulo de rozamiento interno.
En el caso de que la tensión de cámara sea σ3 = 0, anula el primer monomio.
Probetas de pared de tapia
El caso de las paredes de tapia es especial en este sentido. ¿Por qué? Porque cualquier grano o elemento del material está confinado en un sentido (el plano paralelo a las caras de la pared) pero no en el otro (el plano transversal de la pared). Por ello, el círculo que nos da el resultado más ajustado a la realidad es el que se traza a partir del origen de coordenadas y que tiene como diámetro el valor de la tensión de rotura. Podríamos decir que, una vez trazada la recta de Coulomb, para una tensión de cámara de valor cero, la tensión de rotura esperada es la correspondiente a la intersección del círculo de Morh que pasa por el punto (0,0) y es tangente a la recta de Coulomb.
Este valor es el que deberíamos considerar para definir cuál es el límite último de rotura por compresión de la tapia del ensayo. Evidentemente, como decía más arriba, cuanto más ensayos podamos hacer y de más paredes del edificio, más podremos ajustar este valor a la realidad. Difícilmente podremos llegar a definir un valor estadístico “característico”: deberíamos hacer demasiados ensayos y esto normalmente no es viable.
La dificultad radica en poder llegar a un valor de cálculo por aplicación de un coeficiente reductor. En los materiales habituales que empleamos para proyectar “obra nueva” esto está normalizado. Suelen ser coeficientes que penalizan mucho. Penalizan en función de las incertidumbres en todo el proceso, desde la fabricación hasta la puesta en obra. Supongamos el caso del hormigón: cuando se proyecta no se sabe cuáles serán las condiciones en el proceso de fabricación de la mezcla, cómo se hará el transporte ni cuánto tiempo durará, cómo se verterá en obra ni cuánto tiempo durará, cómo se hará el vibrado, cómo se va a curar, si se hormigonará en tiempo frío o cálido, o con las prisas del final de semana.
En el caso del acero hay menos incertidumbres, sin embargo, en el caso de los “nudos” soldados o atornillados también hay que prever incertidumbres, y por ello, el coeficiente reductor aumenta. Ahora bien: ¿qué incertidumbres hay cuando de lo que se trata es de evaluar un material existente, y más aún si el material en cuestión está en buen estado y aparentemente en buenas condiciones de servicio? Hay pocas: el material es lo que es, y tiene la resistencia que tiene, que se deberá verificar con la extracción de probetas testadas estadísticamente. Quizás se podrán llegar a determinar resistencias características a partir del análisis de una población estadística suficiente, si procede. Esto ocurre en contadas ocasiones.
Este es el caso en cuanto a poder determinar una resistencia de cálculo fiable en el caso de las paredes de tapia “centenarias”. Por lo descrito hasta ahora, parece fácil llegar a determinar resistencias últimas a partir de los ensayos triaxiales. Para llegar a resistencias de cálculo, habrá que aplicar coeficientes “razonables”. Probablemente del orden de k = 1,2 o k = 1,3, aplicado al resultado más desfavorable de los ensayos que se hayan podido hacer. Pero esto debe ser a partir del criterio del técnico que asuma la responsabilidad del proyecto de rehabilitación.
B. Ensayo de corte directo
Hay un tipo de ensayo alternativo al triaxial no drenado, que es quizás más sencillo de hacer en laboratorio, que es el de corte directo. Resulta adecuado cuando, como es el caso del material proveniente de una pared de tapia, se trata de suelos consolidados, con un bajo contenido de humedad intersticial y que deben trabajar a presiones no demasiado significativas. Este tipo de ensayo es válido para suelos cohesivos y no cohesivos. En el caso de la tapia, evidentemente, siempre se trata de material proveniente de suelos cohesivos.
Así como para hacer el ensayo triaxial había que disponer de dos probetas, para poder trazar dos círculos de Morh a partir de dos presiones de confinamiento diferentes, en el caso del ensayo de corte directo, hay que romper tres probetas para poder llegar a definir la recta de Coulomb. (Fig. 2).
El aparato viene a ser una especie de mordaza que retiene la muestra de terreno en medio, de manera que, por un lado, se la puede someter a una compresión predefinida, constante, y por otra parte, el elemento superior se puede desplazar en sentido horizontal, de forma controlada, por lo que provoca en la probeta una esfuerzo de cizalla. Se miden las tensiones y las deformaciones hasta llegar a la rotura.
Cada una de las tres probetas se somete a una compresión estándar: la primera a 200 kN/m2, la segunda a 300 kN/m2 y la tercera a 400 kN/m2. A cada una de estas compresiones a que se somete la probeta, le corresponde una tensión tangencial de rotura.
Las escalas de los ejes son las mismas, como era el caso del ensayo triaxial. A cada ensayo le corresponde un punto de intersección. Por tanto, se sitúan tres puntos que no definen una recta pero que están en torno a una línea que habrá que definir geométricamente, a base de interpolar linealmente un punto medio entre cada par de puntos. Estos dos puntos serán los que definirán la recta de Coulomb. Los resultados del ensayo de corte directo y del triaxial no drenado prácticamente coinciden. Por eso, muy a menudo, por la sencillez que conlleva, se suele optar por el ensayo de corte directo.
Una vez definida la ecuación de la recta de Coulomb, podemos dibujar los círculos de Morh que nos convenga correspondientes a tensiones iniciales de confinamiento. Como se acaba de explicar, con respecto a las probetas de pared de tapia, lo que interesa es el círculo que pasa por una tensión inicial σ3 = 0,00 kN/m2. Gráficamente o bien empleando la fórmula antes mencionada, se define la tensión de rotura del material en situación no confinada.
Equipo de ensayo de corte directo @ Francesc Garcia
Ensayo de corte directo @ Francesc Garcia
El círculo de Morh nos permite conocer, para cada plano inclinado (cuya traza pasa por el punto A, de intersección del círculo con la abscisa) respecto al plano horizontal, a qué tensión tangencial está sometido. El plano de máxima tensión tangencial es el que está a 45°. Es por ello que la rotura de cualquier elemento estructural sometido a compresión —pilar, pantalla, pared, etc.—, si llegaba a romper lo hace por causa (inducida) de la tensión tangencial (en un plano a 45°) que supera la tensión asumible por el material.
Tanto si la recta de Coulomb se define a partir de ensayos triaxiales o de corte directo, la resolución puede ser gráfica o analítica.
C. Otros ensayos
Granulometría
Como en el caso de cualquier terreno que se quiera analizar, también en el caso de las paredes de tapia conviene conocer la composición del material, como decíamos al inicio del artículo, de cara a poder calificar su mayor a menor adecuación para trabajar estructuralmente.
Las matrices limosas-arenosas son aglutinantes muy inestables, y por tanto, de mala calidad a efectos estructurales, tanto por la poca resistencia como por el hecho de que les afecta desproporcionadamente la alteración de la humedad intersticial.
Las matrices arcillosas son mucho más fiables. Se van compactando con el tiempo y endurecen adecuadamente. A menudo tienen nódulos calcáreos que, en contacto con el agua, se disuelven superficialmente y calcifican la masa, endureciéndola aún más.
Normalmente, como decía más arriba, en una primera observación de las paredes y del terreno del entorno, un técnico con cierta experiencia ya se puede hacer cargo de la calidad de la tapia, que luego deberá confirmar el laboratorio.
Límites de Atterberg
Interesa conocer la curva granulométrica (porcentajes de gravas y arenas y de finos), que, como se sabe, “llega” hasta el paso del tamiz de 80 mm. Este paso de malla deja “pasar” todos los “finos” (ver Fig. 4: clasificación de Casagrande), básicamente limos y arcillas. A partir de este punto hay que hacer otras analíticas para conocer la composición de los “finos”. La más común es la de definir los límites de Atterberg (Fig. 3), que nos permiten conocer la consistencia (calidad) del material. Este artículo no pretende desarrollar este tema, que se puede consultar en cualquier manual de geotecnia, pero tiene su importancia conocer el porcentaje de agua intersticial, que define tanto el límite plástico (Wp) como el límite líquido (WL), para conocer el índice de plasticidad: IP = WL – WP.
El ensayo se hace a base de desecar la muestra para irla amasando a continuación añadiéndole un determinado porcentaje de agua. El límite plástico permite hacer una especie de barrita, como si fuera “plastilina”, que se puede deformar sin que se rompa. Añadiendo más agua, se llega al límite líquido, en el punto (porcentaje de agua) en que la pasta deja de ser consistente.
Cuanto más cerca se sitúen los dos índices (índice de plasticidad bajo), significará que poco incremento de humedad sobre la masa que se ensaya le hace perder la consistencia. Esto ocurre cuando predominan los limos. En cambio, cuando estos índices de plasticidad sean más elevados, querrá decir que un incremento de humedad apenas afecta a la masa. Es el caso de materiales con matriz arcillosa predominante.
Este aspecto es muy importante a la hora de calificar y evaluar una pared de tapia.
Sobre el terreno, de alguna manera ya se puede saber la calidad de un terreno de forma aproximada. Si se hace un poco de barro y se va amasando con los dedos, las arcillas tienen un tacto untuoso, dada su estructura laminar y la dimensión de sus partículas. En cambio, los limos tienen un tacto áspero, porque de hecho son arenas de grano muy pequeño.
Paredes de carga
Con todos estos datos, querría volver al principio. Lo que nos estamos planteando es la posibilidad de llegar a saber a cuánto podemos hacer trabajar (a compresión) las paredes de edificios centenarios (o tal vez solo de 60 o 70 años) cuando queremos proyectar la reforma o rehabilitación de un edificio. Estamos hablando de cómo llegar a concretar una cifra. Por eso he propuesto una línea de trabajo de análisis del material por referencia a los estudios geotécnicos del terreno al que ya estamos acostumbrados y conocemos bien.
Quisiera hacer unas consideraciones evidentes pero que pueden ayudar. Las paredes de tapia siempre son muy gruesas: como mínimo de 40 cm, y las hay que llegan a un metro o quizás más. Por eso, cuando hay que verificar cuantitativamente la estabilidad, el “alabeo”, no suele ser relevante. Sí que hay que verificar las tensiones en caso de desplomes, haciendo una aplicación “rápida” del teorema de Navier, porque se pueden concentrar tensiones importantes en una de las caras de la pared, unas tensiones que podrían superar las asumibles.
La densidad a considerar, es de: δ = 1,7 t/m3, por tanto, la tensión al nivel de cimientos debida al peso propio, para una edificio de tres plantas (suponemos una altura de 10 m) será de: σ = 1,7 kg/cm2 . Supongamos el caso (real: de un edificio rehabilitado) de la Fig. 2, en el que se ha definido la tensión de rotura a compresión de 4,38 k/cm2, si le aplicábamos un coeficiente de minoración de k = 1,25, la tensión de cálculo sería: σb = 3,50 kg/cm2.
Haciendo números redondos: la tensión debida al peso propio al nivel del primer techo, con seis metros de muro encima, sería de: σb = 1,00 kg/cm2.
Le quedan todavía 2,50 kg/cm2 para soportar los techos y la cubierta. Suponiendo que la pared sea de 45 cm de grosor, querría decir que cada metro lineal de pared podría soportar N = 11,25 t. Los edificios de paredes de tapia tienen crujías de 5 m como mucho, y muy a menudo de 4 m. Aunque se quieran sustituir los techos originales, normalmente de vigas de madera, bovedillas y pavimento cerámico, por losas de hormigón o por forjados mixtos aprovechando las vigas de madera en buen estado, difícilmente se llega a agotar la capacidad de carga de las paredes de tapia, incluso con sobrecargas de uso de hasta 500 daN/m2.
La tapia siempre debe poder “respirar”: nunca se la puede impermeabilizar ni con enlucidos de mortero de portland ni con pinturas plásticas.
Lo que sí se deberá tener en cuenta es la estabilidad global del edificio y, por tanto, el trabado de las paredes (tema que no puedo abordar en este artículo), y desde un punto de vista constructivo, todo lo que hace referencia a la protección de las paredes de tapia, siempre con morteros de cal y arena clasificada, que permita el trasvase hídrico de la humedad intersticial. La tapia siempre debe poder “respirar”: nunca se la puede impermeabilizar ni con enlucidos de mortero de portland ni con pinturas plásticas. Si se impide el trasvase hídrico, las humedades se concentran y modifican las condiciones de cohesión del material, mermando evidentemente su resistencia.
La tapia en obra nueva
Algunos equipos de arquitectos, desde hace unos años, comienzan a proyectar edificios con paredes de tapia, recuperando esta ancestral tecnología, en zonas en las que el terreno es de muy buena calidad para este tipo de construcción. En el Pla d’Urgell hay buenas iniciativas al respecto, dado que esta llanura aluvial tiene como materiales básicos las argilitas y las areniscas. Todavía hay muchos edificios rurales de paredes de tapia, algunos en buen estado de conservación y de otros más deteriorados por falta de mantenimiento. En octubre del 2019, en Mollerussa, se convocó el Primer Congreso de Construcción en Tapia y, en febrero de 2020, un Segundo Congreso sobre el Patrimonio de la Tapia. Esperemos que se puedan hacer más para animar a los técnicos a recuperar y rehabilitar edificios de tapia, y también para proyectar nuevos edificios con este tipo de elemento estructural.
Al lado del estanque de Ivars Vila-Sana, el nuevo edificio de Información, Can Sinén, se ha hecho con paredes de tapia que recubren la estructura. Las fachadas se han dejado al descubierto, sin protección de mortero ni estucos de cal. De hecho, antes, las paredes siempre se protegían con estos tipos de mortero, de arena bien clasificada, que protegían la tapia y permitían el trasvase hídrico.
Entiendo que vale la pena recuperar esta tecnología por las razones que ya he podido comentar a lo largo del artículo. Pero que los proyectistas tendremos que ser más atrevidos y asumir las paredes de tapia como elementos estructurales, no solo como paredes de cierre o de distribución.
Can Sinén (Estanque d’Ivars Vila-Sana) @ Josep Baquer
A modo de conclusión
Por criterios de preservación patrimonial de la arquitectura, de sostenibilidad, de eficiencia energética y también de “sentido común” y sensibilidad ambiental, siempre vale la pena estudiar a fondo los edificios existentes, construidos con paredes de carga de tapia, para verificar su aptitud de servicio y para alargarles la vida útil.
No hay normativa al respecto. El Código Técnico de la Edificación (CTE), como se sabe, está pensado de cara al proyecto de edificios de nueva planta: no tiene en cuenta la rehabilitación. Solo hay un anexo (CTE-DB-SE-Anexo D) que contempla la rehabilitación, considerando dos líneas de estudio: la cualitativa y la cuantitativa. En el caso de las paredes de tapia, se procederá en una primera fase al estudio cualitativo, para poder, en un segundo tiempo, a hacer el cuantitativo. En este artículo hago la propuesta de un modo de proceder para hacer este análisis, por analogía con los estudios que solemos hacer en los terrenos en los que hemos de edificar.
Los proyectistas tendremos que ser más atrevidos y asumir las paredes de tapia como elementos estructurales, no solo como paredes de cierre o de distribución.
El nuevo Código estructural, que aún no sabemos si entrará en vigor, solo contempla, y de forma muy genérica, algunos criterios en cuanto a la rehabilitación de estructuras de acero y de hormigón. La rehabilitación todavía queda más al descubierto porque no incorpora el anexo D, que era el único que nos permitía a los técnicos justificar de alguna manera, “código técnico en mano”, las decisiones tomadas al proyectar.
Hay que promover y potenciar todas las iniciativas orientadas a la recuperación de los edificios construidos con paredes de tapia, y más aún, promover los estudios que permitan poder proyectar nuevos edificios con este tipo de material con funciones estructurales.
Autoria de les fotos: Francesc Garcia y Josep Baquer
Autoría del artículo
