52 - Patologías en pilotes de madera

Asefa
52 - Patologías en pilotes de madera
lunes, 30 de julio de 2007
Introducción
El pilote es el elemento más antiguo de todas las formas de transmisión de cargas al terreno. Inicialmente fueron troncos
o estacas de madera introducidas al terreno para llegar a capas de terreno de mayor capacidad portante que las
superficiales. Para su colocación se empleaban aparatos denominados martinetes o machinas, poco diferentes de los
elementos actuales salvo por su fuerza motriz.
Aunque en nuestros días los pilotes de madera están en desuso, en el parque inmobiliario existen numerosos ejemplos
de edificios de cierta antigüedad con este tipo de cimentación.
La antigüedad de este método es muy remota, siendo utilizada por los poblados de palafitos e incluso Vitrubio, en el año
59 de nuestra era, lo describe con precisión.
Hasta la aparición del hormigón, a mediados del siglo XX, la madera fue el material más usado para pilotes. Resultaba
barata, fácil de obtener y fácil de manipular. Algunas clases de maderas apropiadas para pilotes se encontraban
disponibles en casi todas partes del mundo.
En lugar de utilizarse como meros transmisores de tensiones hacia estratos profundos de buena capacidad portante, los
pilotes de madera han llegado a nuestros días utilizados más como una mejora de terreno. Se utilizan los estacas de
madera o pilotes cortos de madera para densificar terrenos, elevando los parámetros geotécnicos, con lo que se
mejora su capacidad portante.
Ventajas e incovenientes
La cimentación con pilotes de madera es un sistema económico, apropiado en terrenos blandos con un estrato portante no
demasiado profundo para apoyo del pilote.
Intrínseca al propio material es la limitación por longitud y diámetro. Maderas que alcanzan hasta 30 m de longitud como
el abeto, el pinabeto y el pino; o bien el roble y otras maderas duras -hasta 15 m-, el pino del sur hasta 25 m y el
palmito; todas estas maderas se empleaban comúnmente para pilotes.
El bajo costo del material y la hinca, hacen a menudo del pilote de madera la cimentación más barata por toneladas de
carga. Los pilotes de madera pueden soportar con seguridad de 15 a 30 toneladas por pilote. Aunque se han utilizado
pilotes de madera para cargas de hasta 45 tm o más y los ensayos de carga han demostrado que pueden soportarlas
con seguridad.
El problema principal, en estos casos, es que hay que estar seguro que la calidad estructural de la madera es uniforme y
alta para que no haya peligro de que los pilotes se rompan durante la hinca.
Patologías posibles en pilotes de madera
En la presente ficha nos referiremos solamente a patologías propias de este tipo de pilotes, aunque obviamente pueden
verse afectados por las patologías propias de pilotes hincados como puedan ser el rozamiento negativo, defectos de
verticalidad, etc.
Del mismo modo las patologías propias del material madera, se han desarrollado con mayor detalle en las fichas
específicas.
3.1. Patologías de origen mecánico o estructural
El propio sistema de ejecución por hinca puede afectar a las propiedades mecánicas y estructurales de la madera,
haciendo que los pilotes no se comporten como esperábamos.
Esto puede ocurrir durante el proceso de hinca de los pilotes de madera, cuando tenemos que atravesar un estrato
resistente o un bolo. Con algunos tipos de martinete podemos sencillamente limitar el esfuerzo y el número de golpes
del martillo. Aún así, la resistencia del estrato intermedio o bolo, puede requerir una presión de hinca tal que hienda la
cabeza del pilote, astillándola. Para evitarlo, se protege la cabeza con un aro de hierro, capuchón o banda metálica,
ajustado en caliente.
En la punta del pilote se dispone un azuche para evitar que pueda partir al atravesar el estrato resistente. A pesar de
ello, si la resistencia del estrato es elevada, durante la hinca puede producirse la rotura del pilote en punta quedando
como defecto oculto. La rotura de la punta hace que la capacidad resistente del pilote se reduzca o bien desaparezca:
- la resistencia por fuste se reduce, ya que al romperse la punta, la longitud del fuste es menor;- si el pilote estaba
calculado por su resistencia en punta, ésta desaparece al no llegar a apoyar el pilote en el firme.
3.2. Patologías debidas a las variaciones de humedad
Debido a su carácter orgánico, los pilotes de madera aguantan mal las variaciones de humedad, por lo que deben
quedar completamente embebidos en un nivel freático estable, o por el contrario con carencia absoluta de agua.
· En cuanto a la durabilidad del material, los pilotes de madera que están sumergidos en agua se conservan sanos y
http://www.asefa.es
Potenciado por Joomla!
Generado: 21 January, 2008, 07:09
Asefa
duran indefinidamente, aún sin estar sometidos a tratamiento alguno. Hay múltiples ejemplos que lo demuestran, como
San Marcos de Venecia: cuando en 1902 se derrumbó el campanil se hallaron los pilotes de madera (con una antigüedad
de 1.002 años), en tan buenas condiciones que los constructores optaron por mantenerlos en su lugar y edificar la
nueva torre sobre ellos.
La madera que no haya sido sometida a tratamiento y esté situada por encima del nivel freático se pudre y arruina por
las termitas y otros xilófagos (ver punto 3.3).
· Desde un punto de vista mecánico, la humedad hace que la madera se hinche y esto mejora su comportamiento
mecánico. Y a la inversa, la madera seca reduce su volumen, con lo que la resistencia del pilote por fuste se reduce
considerablemente, llevando a asientos no previstos de la cimentación.
Por lo mismo, si tenemos pilotes de madera sanos que han estado bajo el agua muchos años no se deben dejar secar
antes de volverlos a hincar, porque las fibras de madera desecadas se vuelven enjutas y frágiles.
3.3. Patologías de origen orgánico
Por encima del nivel freático o si por oscilación del mismo, se da una alternancia de humedad y desecación, la madera
queda expuesta al aire y al inicio de su putrefacción por ataque de agentes xilófagos.
3.3.1. Putrefacción de pilotes de madera.
Cuando un pilote de madera está podrido es por el ataque de hongos. Los hongos atacan sólo aquellas partes del pilote
que quedan expuestas al aire, puesto que para su desarrollo necesitan la presencia de oxígeno, y bajo el agua no hay
oxígeno suficiente para que esto suceda. Esta putrefacción se da con más frecuencia en las cabezas de los pilotes,
produciéndose asientos en el edificio.
Hay muchos tipos de hongos de pudrición de la madera, el principal destructor de pilotes de madera es el llamado softrot
o descomposición blanda (por el efecto que produce en la madera).La velocidad de acción del proceso depende de varios
factores:
- El período de tiempo en que el pilote está en estado seco, lo que depende del nivel freático. En cuanto el pilote
vuelve a sumergirse en agua el proceso de descomposición se paraliza por falta de oxígeno. Tras 10-15 años de estar en
seco, la madera pierde su función portante ya que la parte expuesta al aire habrá sido dañada.
- Cuanto más alta sea la temperatura en torno al pilote, más rápida es la descomposición. Así, la presencia de fuentes
de calor próximas, como tuberías de desagüe que lleven agua caliente, gas ciudad, etc... acelerarán el proceso de
descomposición.
3.3.2. ¿Peste? de los pilotes de madera.
Cuando una parte del pilote queda por encima del nivel freático, la madera ha quedado expuesta a la entrada de
bacterias. A diferencia de los hongos, el ataque bacteriano puede continuar bajo el agua y extenderse a todo el pilote.
Es lo que se conoce como ¿peste? de los pilotes de madera.
La velocidad de descomposición por ataque bacteriano es mucho menor que la de los hongos: un pilote tardaría unos 50
años en perder su capacidad portante. Las bacterias pueden aparecer en todo tipo de maderas, aunque los pilotes de
pino parecen ser los más sensibles a este ataque.
3.3.3. Ataque de horadadores marinos.
Mención aparte merecen las obras en ambiente marino. Son frecuentes los ataques de horadadores marinos que se
alimentan de la madera de los pilotes y acaban por destruirlos.
Hay muchos tipos de horadadores, desde gusanos, polillas marinas, larvas hasta crustáceos (langostas y cangrejos) o
moluscos (ostras y almejas).
La limnoria, que es un crustáceo de la familia del cangrejo, destruye la madera de afuera hacia adentro, dejando el
pilote como si fuera una aguja de madera.
El teredo, que es un molusco, de la familia de las almejas, destruye la madera de adentro hacia afuera; se introducen en
el pilote por una pequeña abertura y destruye su interior dejándolo hueco.
Consideraciones finales
Como resultado de las patologías y fallos de pilotes, resultan grietas en la edificación por asientos diferenciales y
distorsiones en el apoyo.
Para evitarlo debe cuidarse la ejecución de la cimentación con pilotes de madera, asegurándonos de que los pilotes se
encuentren siempre bajo el agua, al menos bajo el nivel freático conocido en ese momento.
Por tanto, es muy importante que el nivel freático permanezca estable para la buena conservación de los pilotes y así
evitar que pierdan su capacidad portante.
http://www.asefa.es
Potenciado por Joomla!
Generado: 21 January, 2008, 07:09
Asefa
Se ha comprobado que el nivel freático desciende en gran medida a la altura de la red de abastecimiento y
alcantarillado público de la ciudad, mientras que un poco más allá asciende de nuevo al nivel adecuado. Un
alcantarillado que presente fallas extraerá el agua de su entorno haciendo bajar el nivel, por lo que las cabezas de los
pilotes se desecan permitiendo la entrada de aire en su parte superior. En un par de años puede estar tan dañado por
los hongos que haya perdido su fuerza portante en la parte superior. El proceso destructivo puede ser detenido
haciendo subir de nuevo el nivel freático reparando el alcantarillado en algunos casos.
Además, al drenarse el agua se producen asentamientos del terreno que afectan a la cimentación.
Por otro lado, las fugas en la red de abastecimiento y alcantarillado ocasionan aportes de agua no deseados por cuanto
suponen una modificación de las condiciones de contorno e inducirían fenómenos como el rozamiento negativo, común
para pilotes de todo tipo.
En cuanto a las patologías de origen orgánico, si bien es cierto que existen tratamientos químicos o incluso mecánicos
que disminuyen este ataque, lo único que se consigue es aumentar el período de vida de los pilotes.
Se puede hacer que los pilotes de madera duren más sometiéndolos a un tratamiento con cloruro de zinc, sulfato de
cobre y otros productos químicos patentados. La impregnación con creosota por procedimientos de vacío y presión es uno
de los más eficaces y de mas duración para la protección de los pilotes de madera.
En las áreas donde el ataque de los organismos marinos es muy severo, se protegen los pilotes sometiéndolos a un
tratamiento que es una combinación de arseniato de cobre seguido por alquitrán de hulla y cerosota. La combinación de
ambas sustancias, aplicadas bajo calor y presión, pueden prolongar la vida de los pilotes en agua salada entre 15 y 25
años.DESCARGAR PDF
http://www.asefa.es
Potenciado por Joomla!
Generado: 21 January, 2008, 07:09