LECCION 5: DURABILIDAD

13ª
LA DURABILIDAD
13.1
CONCEPTO DE DURABILIDAD
Como consecuencia de la existencia de las
causas indirectas o generales se producen circunstancias
directamente perjudiciales para los materiales y
elementos constructivos, es decir son causas inmediatas
de los posibles deterioros.
La durabilidad es la capacidad de materiales y
componentes de conservar las características y
funcionalidad para la que fue seleccionado durante su
vida útil prevista.
La durabilidad está estrechamente relacionada
con otros conceptos y hechos fundamentales en la
construcción arquitectónica, como son los de calidad y su
control, uso y mantenimiento, así como con el de
envejecimiento.
Así, la mayor durabilidad del edificio y sus
componentes se relaciona con mayor calidad del proceso
constructivo, con un correcto uso y una adecuada
conservación. El envejecimiento, por el contrario reduce
paulatina pero naturalmente la vida útil prevista, en
estrecha relación con las operaciones de conservación y
renovación ordinarias y extraordinarias.
El fallo de durabilidad suele consistir en un
proceso anormal que conduce desde unas causas
últimas o factores que influyen sobre la durabilidad, hasta
las consecuencias o efectos diferidos y acumulados de
las lesiones, que pueden terminar en el colapso o la ruina
del elemento en cuestión.
13.2
DETERIORO
DE
LOS
PATOLOGÍA DE LA EDIFICACIÓN
- Debidas a la naturaleza del material
- Debidas al uso y envejecimiento
MATERIALES:
Los fallos o disminuciones de la durabilidad
suelen ser consecuencia de los deterioros que, por
causas naturales, como el envejecimiento, o anormales e
imprevistas, ocurren en los componentes de la
edificación.
El análisis de los procesos de deterioro que se
producen en los edificios constituye un verdadero campo
científico y técnico que sirve de apoyo a la actividad de
conservación
y
restauración
arquitectónicas,
estrechamente ligada a la valoración del patrimonio
construido.
Por asimilación a la ciencia médica, el estudio de
los procesos de deterioro de materiales y edificios se
conoce como patología de la edificación. Y analiza todas
las fases de dichos procesos: las causas (etiología), los
mecanismos (patología), y los síntomas
o efectos
(sintomatología).
El análisis a la inversa de esta secuencia para
dictaminar las causas y poder tomas las medidas
correctoras adecuadas se conoce como diagnóstico.
A)
- Debidas a la influencia del entorno físico
Causas indirectas de los deterioros
- El proyecto
C)
Mecanismos de lesión
- La fabricación de materiales
Son los distintos fenómenos que explican el fallo
de durabilidad o proceso de deterioro de los materiales.
Suelen ser complejos por la intervención de diversas
causas, reacciones, transformaciones, movimientos, todo
ello influido por las condiciones de uso, de ambiente y de
configuración de los propios componentes.
- La construcción del edificio
- El uso y el mantenimiento
B) Causas directas de fallos y lesiones
1
- Mecanismos de tipo físico-mecánico
Deformaciones:
curvamiento,
alabeo,
abombamiento, embolsamiento, etc.
- Cambio de estructura; pérdida de material,
desprendimiento, etc.
- Cambio de aspecto: manchas, costra de
suciedad, decoloración, cambio de color, amarilleo,
cuarteo.
13.3 PREVENCIÓN DE LO DETERIOROS
Constituye el conjunto de medidas y actuaciones
encaminadas a evitar, contrarrestar o controlar los
procesos que conducen a los fallos y deteriores culpables
de la pérdida o acortamiento de la vida útil de materiales y
componentes. Dichas medidas deben adoptarse en las
tres fases decisivas del proceso constructivo: el Proyecto,
la Producción (fabricación y construcción) y el
mantenimiento.
- Mecanismos de tipo químico y físico/químico
- Mecanismos de tipo bioquímico o biológico
A) Prevención a través del proyecto
B) Prevención mediante control de calidad de
construcción
C) Prevención mediante mantenimiento
13.4 CORRECCIÓN DE LOS FALLOS Y LESIONES
D)
Cuando se producen alteraciones y deterioros de
los materiales, con independencia de su previsión o del
plan de conservación existente, es preciso llevar a cabo
su corrección pues, de lo contrario, pueden ser causa, a
su vez, de otras lesiones y, en cualquier caso, porque
suponen un detrimento de la calidad de vida de los
usuarios. Para atajar los problemas y fallos de
durabilidad, se requiere una actuación en dos etapas:
Manifestaciones y efectos de fallos y lesiones
Los fenómenos que actúan en los procesos contra la
integridad y funcionalidad de los materiales y
componentes son reconocidos y evaluados a través de
sus manifestaciones y efectos. En general, las lesiones
suelen ser identificadas con sus manifestaciones o
síntomas, si bien no siempre un fallo o lesión conlleva o
presenta directamente los efectos nocivos del proceso.
A) Análisis patológico
Conviene determinar las causas y mecanismos
de los deterioros para la corrección de los daños, pero
también para la delimitación de las responsabilidades,
máxime si se tiene en cuenta el número de personas y
entidades afectadas, desde los propios usuarios a las
Compañías de seguros, pasando por los arquitectos,
fabricantes, promotores y constructores.
- Observación
- Para detectar las lesiones por los síntomas aparentes.
- Investigación:
- Toma de datos: del edificio; de los daños observados.
- Análisis de los datos y diagnóstico: causas y
mecanismos de deterioro.
B)
- Síntomas de las lesiones:
- Fracturas: grietas,
desprendimiento, etc.
fisuras,
Tratamientos correctores
Deben atajar la progresión de los deterioros, como
primera medida para actuar en la restitución de materiales
y componentes a sus condiciones adecuadas de servicio,
en los casos posibles, o en la sustitución, para aquellos
otros que lo exijan.
aplastamiento,
2
cífica dentro del conjunto.
2- Recogida de una serie de muestras representativas, en número variable para cada lote.
3- Ensayo de cada una de las muestras, esto es,
aplicación a las mismas de unas condiciones de trabajo
similares a las que va a soportar realmente el material
con el uso del edificio. Esta simulación se lleva a cabo
mediante procedimientos normalizados.
4- Aplicación a los resultados de los ensayos de
técnicas estadísticas que permiten efectuar una generalización o extrapolación a todo el lote o conjunto, de los valores puntuales obtenidos.
5- Interpretación de los resultados definitivos y
verificación del cumplimiento de las condiciones mínimas
impuestas por la normativa al efecto.
En el caso de productos prefabricados, estos
muestreos y ensayos tienen lugar en la misma fábrica, si
bien entonces el proceso, por su mayor grado de automatización y especialización, favorece la obtención de calidades iniciales mucho más elevadas que las de los componentes ejecutados en obra.
Posteriormente los laboratorios propios de las
fábricas, o bien aquellos otros homologados que les sirven, realizarán un muestreo y control continuo de las partidas que van siendo suministradas a las obras, para verificar el cumplimiento de las bases de garantía que estable
la normativa existente al respecto.
- Evitar o controlar las causas indirectas
- Evitar o controlar las causas inmediatas
- Actuando sobre la causa, anulándola, restringiéndola o
controlándola.
- Actuando sobre los propios materiales o componentes,
protegiéndolos.
- Inhibir o controlar los mecanismos
- Reparar los efectos
- Limpieza.
- Limpieza y protección.
- Conservación: pequeños trabajos para restituir la
condición adecuada.
- Reparación: para corregir daños importantes sin tener
que sustituir.
- Sustitución: la renovación total de los componentes
inutilizados.
13.5
CONCEPTO DE CALIDAD Y SU CONTROL
El concepto de calidad es, básicamente, subjetivo. Puede definirse como el "conjunto de propiedades de
un producto por las cuales determina su ajuste a los fines
de su utilización". En realidad, es el grado en que se satisfacen las necesidades de los usuarios.
Para valorar objetivamente dicho ajuste a los fines, habrá que introducir un patrón de referencia, que no
es otro que la Norma. Entonces se entenderá por calidad,
el cumplimiento de los requisitos que imponen las normas. Estas deben ser dinámicas, esto es, adaptables a la
evolución de los niveles de técnica y confort característicos de cada tipo de sociedad.
La calidad global de una edificación depende de
la calidad de todos los componentes del proceso constructivo, y, en particular, de la de las fases de producción y
montaje. La calidad de los materiales, al estar en la base
de estos subprocesos, impondrá la calidad última del edificio acabado.
La existencia de normas, por sí sola, no implica la
presencia de calidad, si no se introduce un procedimiento
eficaz que relacione el contenido de éstas, con los productos y las técnicas en cuestión. Ello se consigue mediante el control de la calidad, cuya aplicación requieren
método claro, previamente establecido, y que haga referencia a los mínimos exigidos por las normas.
13.6
TIPOS DE NORMAS DE CALIDAD
La definición de calidad de la construcción de un
edificio y la de los componentes que lo integran, se hace
objetiva de modo específico en el correspondiente Proyecto de Ejecución y, especialmente, en su Pliego de
Condiciones particulares, que puede o no hacer referencia a los pliegos generales existentes o a las normas.
Existen dos grandes grupos de normas: el de
normas de calidad y el de normas de ensayo. En las primeras se regulan las exigencias de determinadas características de materiales y elementos constructivos, como
la forma, las dimensiones, la regularidad, planeidad, porosidad, masa y densidad, tipos de comportamiento resistente, etc.
Las normas de ensayo definen lo métodos operatorios para obtener resultados concretos. Pueden ser específicas, o complementar otro tipo de normas o instrucciones.
A)
Para la realización del control de calidad es necesario distinguir entre materiales elaborados "in situ", y
aquellos otros que, ya conformados, proceden de un proceso fabril previo a su colocación en el edificio.
Normas
- Normas UNE
Las siglas corresponden a Una Norma Española.
Tienen carácter de recomendación, es decir, no son obligatorias, en términos generales. Se refieren tanto a normas de calidad como de ensayo. Son editadas por
AENOR (Asociación Española para la Normalización).
Estas normas UNE pueden pasar a ser obligatorias, con carácter particular, para una obra determinada,
cuando el arquitecto la haga constar en el correspondiente pliego particular de condiciones del proyecto. Así
mismo, por ley, decreto u Orden ministerial, una norma
UNE puede declararse obligatoria para todo el ámbito de
En el primer caso, en que no es posible un control previo,
será necesario llevar a cabo un control directo de la ejecución en obra, más riguroso cuanto peores sean las
condiciones de la obra. Entonces, el procedimiento a seguir sería el siguiente:
1- División de la partida ejecutada en lotes de carácter similar, o diferenciados en base a su función espe-
3
la edificación y más frecuentemente, para las obras que
lleva a cabo un determinado departamento ministerial.
- Instrucción EHE
Instrucción de hormigón estructural
- CTE (Código Técnico de la Edificación)
- Instrucción EP
Instrucción para el proyecto y la ejecución de
obras de hormigón pretensado.
Tiene carácter obligatorio. Establece los principios normativos básicos de la edificación mediante unos
Documentos Básicos (DB) referentes a seis campos:
1- Seguridad estructural: DB-SE
- DB-SE-AE (Acciones en la edificación)
- DB-SE-A (Estructuras de acero)
- DB-SE-F (Estructuras de fábrica)
- DB-SE-M (Estructuras de madera)
2- Seguridad en caso de incendio: DB-SI
3- Seguridad de utilización: DB-SU
4- Salubridad: DB-HS (Higiene, salud y protección de medio ambiente)
5- Ahorro de energía: DB-HE
6- Protección frente al ruido: DB-HR
El CTE trata de aspectos generales y básicos, sin
pretender un contenido exhaustivo, remitiéndose en todo
lo no considerado a las normas básicas de la edificación.
- Instrucción EHPRE
Instrucción para la fabricación y suministro de
hormigón preamasado.
C)
- Pliegos de recepción
Son normas referidas a ciertos materiales de uso
frecuente en la edificación, por lo que poseen carácter
obligatorio. Son elaboradas por las correspondientes Comisiones permanentes.
- Pliego RC: Pliego de prescripciones técnicas generales
para la recepción de cementos.
- Pliego RYE: Pliego de prescripciones técnicas generales
para la recepción de yesos y escayolas.
- Pliego RL: Pliego de prescripciones técnicas generales
para la recepción de ladrillos. (derogado)
- Normas NTE
Son las Normas Tecnológicas de la Edificación,
con un carácter más concreto que las NBE. En ellas se
desarrollan soluciones tecnológicas específicas para un
determinado problema constructivo, garantizando la idoneidad de la solución, que es única entre las muchas
otras soluciones posibles.
No posee carácter obligatorio, salvo en las obras
de promoción directa de los ministerios. Al referirse a materiales, al igual que las NBE, se citan las correspondientes normas UNE.
- Pliegos generales de condiciones
Afectan a todos los materiales y su correspondiente utilización en obra, así como al modo de ejecutar
las diferentes unidades constructivas, y a otros aspectos
de proyecto, organización, control, seguridad e higiene y
mantenimiento de las edificaciones.
El más conocido es el Pliego de Condiciones
Técnicas de la Dirección General de Arquitectura, de
1960, que es obligatorio en todas las obras promocionadas por dicha Dirección General, y que fue aprobado y ha
sido actualizado por el Consejo Superior de los colegios
de Arquitectos de España. A este Pliego General suelen
hacer referencia los Pliegos particulares de cada proyecto, de alcance más restringido.
- Normas internacionales
Normas EN, editadas por el CEN (Comité Europeo de Normalización), de carácter vinculante para los
países de la Unión Europea y aquellos otros que se acojan a ellas.
Normas ASTM (American Society for Testing Materials).
Normas ANSI (American National Standards Institute).
Normas BSI (British Standards Institution).
Normas AFNOR (Association Française de Normalisation).
Normas DIN (Deutsche Industrie Norm).
Normas ISO (International Organization for Standardization).
Normas RILEM (Reunion Internationale des Laboratoires d'Essais et de Recherches sur les Materiaux et
les Constructions).
B)
Pliegos de condiciones
- Otros Pliegos
Agrupa cuantos Pliegos de disposiciones que,
con carácter de recomendación, son realizados por organismos vinculados al ámbito de la edificación, y que pueden estar referidos en los Pliegos particulares de condiciones, haciéndolos de este modo obligatorios en una
obra determinada.
- Pliegos PIET: Pliegos del Instituto Eduardo Torroja
(IETcc).
- Pliegos INCE: editados por el antiguo Instituto Nacional
para la Calidad de la Edificación, dependiente del Ministerio de Fomento, cuyas competencias han sido transferidas a los organismos correspondientes de las Autonomías.
Instrucciones
Se trata de normas relativas al hormigón y a los
elementos constructivos resistentes de que es componente básico. Todos ellos son obligatorios y son redactados y actualizados por la Comisión interministerial permanente del hormigón.
D)
Ordenanzas
Son disposiciones de alcance local que regulan el
ámbito de la edificación en un término municipal determinado. Aunque se refieren especialmente a cuestiones ur-
4
banísticas, suelen contener apartados que atañen a problemas generales o particulares de carácter constructivo.
Entre otras, cabría mencionar las antiguas ordenanzas contra incendios, actualmente adecuadas al marco de la NBE-CPI; las de salubridad e higiene, que contienen referencias a medidas frente a la contaminación
química y acústica; etc.
Un caso particular es el de las Ordenanzas del
INV (Instituto Nacional de la Vivienda), normativa obligada
con carácter general para todos los edificios de viviendas
de protección oficial y de promoción directa de la Administración.
E)
zan, por una comisión de expertos, los materiales y su
puesta en obra.
En España, los DIT son concedidos por el IETcc,
y pueden ser homologados en toda Europa. Los DIT se
conceden por un periodo de tiempo limitado, y, en caso
favorable, pueden ser renovados hasta que el procedimiento pasa a ser tradicional y, por consiguiente, susceptible de ser normalizado.
13.8
Para determinar la calidad de un material o, en
general, de un producto, es necesario, como se ha adelantado, ensayar sus características y comprobar que los
resultados se adaptan a las prescripciones exigidas en el
Pliego de Condiciones del proyecto. A la vista de dicha
comparación, se procede a la aceptación o rechazo del
producto. Esta decisión final corresponde, exclusivamente
al arquitecto director de las obras.
La existencia de un Distintivo de calidad por parte
del producto en cuestión, puede simplificar el procedimiento, si el arquitecto acepta como suficiente la garantía
que ofrece dicho distintivo, para la recepción automática
del producto. Por otra parte, al Aparejador o Arquitecto
Técnico corresponde la función de vigilar el desarrollo del
proceso de recepción del producto, así como la calidad de
las mezclas [de materiales] y de las unidades elaboradas
en obra.
Reglamentos
Se utiliza este término para denominar a los documentos normativos que inciden en el campo de la construcción, en general, y de los materiales, en particular.
Casi siempre se trata de disposiciones de carácter obligatorio, realizadas por distintos ministerios, preferentemente por el de Industria a cerca de materias propias de cada Departamento y con incidencia en el mundo
de la edificación, tales como, entre otros:
- Reglamento de Instalaciones Térmicas en los
Edificios (RITE)
- Reglamento de aparatos elevadores.
- Reglamento electrotécnico para baja tensión.
13.7
DETERMINACIÓN DE LA CALIDAD
DISTINTIVOS DE CALIDAD
A) Laboratorios de control
Son documentos que garantizan estadísticamente la calidad de los materiales que los ostentan, con
objeto de simplificar, e incluso automatizar, la recepción
en obra de materiales, equipos y productos. Y no exime al
fabri¬cante de la responsabilidad que tiene sobre toda la
producción.
Los laboratorios de control de calidad prestan una
gran ayuda en el proceso de recepción de materiales y en
el control de obras, al dar resultados concretos de las características de los materiales y productos, determinados
de acuerdo con las vigentes normas de ensayo.
Pero su función no es, en ningún caso, la aceptación o rechazo de un material o de una unidad de obra,
ya que esta responsabilidad compete, como ya se ha
mencionado, al arquitecto y al aparejador de la dirección
facultativa.
Existen laboratorios oficiales de control de la edificación, fundamentalmente los de la antigua red del
INCE, o los de Organismos autónomos, como el IETcc.
También operan los laboratorios privados, los cuales, para que su actuación esté garantizada, deben acogerse para su homologación a unas disposiciones legales dictadas
por la Administración.
En dichas disposiciones se regula el personal
cualificado, la maquinaria y los medios de que debe disponer el laboratorio, así como las inspecciones, por parte
del INCE, que debe superar para su homologación.
La homologación, por el momento, se concede
para las tres clases siguientes:
A)
Marca Nacional de Calidad, que otorga el Ministerio de Industria.
B)
Marca de conformidad a normas UNE, dependiente del AENOR.
C)
Sellos dependientes del IETcc (Instituto Eduardo
Torroja de la construcción y del cemento), como el
CIETAM, para armaduras metálicas; y el CIETSID, para
productos siderúrgicos.
D)
Sellos INCE, dependientes de AENOR
E)
El D.I.T.
Los nuevos productos o sistemas constructivos,
es decir, los no tradicionales, no pueden acogerse al sistema de distintivos de calidad, ya que, al no existir experiencia sobre los mismos, no pueden estar todavía normalizados. Para estos casos existe el DIT o Documento de
Idoneidad Técnica, que cubre el ámbito de los materiales
y sistemas constructivos no tradicionales.
Para conceder el DIT se siguen unas directrices
de índole general, para cada familia de productos establecida por la UEA (Unión Europea de Idoneidad), y se anali-
- Clase A: Control de hormigones en masa o armados, y de sus materiales constituyentes.
- Clase B: Control de estructuras metálicas.
- Clase C: Ensayos de mecánica del suelo.
5
- Ciclos de humedad/sequedad
- Ciclos de hielo/deshielo
- Agua más sales solubles
- Ciclos de cristalización de sales
- Ciclos de hidratación de sales
- La acción del agua depende de:
- Características del edificio:
- Subsuelo (nivel freático)
- Diseño y forma de la construcción
- Caracteres de los muros de fábrica
- Orientación y lugar de emplazamiento
- Características de la piedras:
- Tipología:
- Naturaleza químico-mineral.
- Textura-sistema poroso
- Propiedades físicas
- Acabado superficial
- Estar a lecho o contralecho
13.9 DURABILIDAD DE LA PIEDRA NATURAL
A)
Formas de alteración
- Ensuciamiento físico: pátina, depósito, costra
- Ensuciamiento biológico: bacterias, hongos, algas,
líquenes, musgo, plantas
- Eflorescencias: superficiales, subeflorescencias, criptoflorescencias
- Desprendimientos: costra, escamas, ampollas, placas,
desconchaduras
- Contaminación atmosférica:
- Erosión: desagregación, alveolización, acanaladuras,
picaduras
- Fuentes de la contaminación:
- Actividad humana:
- Quema de combustibles sólidos y líquidos
- Actividad natural:
- Emisión de volcanes
- Incendios forestales
- Descomposición de materia orgánica
- Agrietamiento y fisuración
B)
Agentes y mecanismos de alteración
- Agua natural, que suele tener CO2 en disolu-
* Tipología de contaminantes atmosféricos (líquidos,
sólidos, gases...):
- Compuestos de azufre (SO2, SO3, SH2): costras sulfatadas
- Compuestos de nitrógeno (NOx, NH3): ácido nítrico; catalizan sulfatación
- Óxidos de carbono (CO, CO2): disuelven carbonatos;
catalizan sulfatación
- Cloruros y fluoruros (HCl, HF): ataque ácido, disuelven
carbonatos, dan sales
- Compuestos orgánicos volátiles (hidrocarburos): cos-
ción.
- Acción química:
- Disolución: afecta a varios minerales
- Carbonatación: a carbonatos
- Hidrólisis: a silicatos
- Hidratación: a ciertos minerales y sales
- Oxidación: a compuestos de Fe
- Acción física:
- Agua más cambios de fase
6
tras negras
- Partículas sólidas (minerales, polvo, polen etc.): ensuciamiento, retienen agua
13.10 DURABILIDAD DEL HORMIGÓN Y MORTEROS
La durabilidad en el hormigón puede definirse como el
conjunto de propiedades necesarias para conseguir que
el material conserve, durante su vida de servicio prevista y
hasta el final de la misma, un coeficiente de seguridad de
valor aceptable.
* Factores externos que inciden en la acción de contaminación atmosférica:
- Meteorológicos:
- Velocidad y dirección del viento
- Lluvia batiente y escurrida; nieblas, condensaciones.
- Humedad relativa
- Temperatura ambiente y gradiente vertical de
temperatura
* Factores arquitectónicos:
- Orientación y exposición de muros de piedra
- Formas, proporciones e inclinación de los paramentos
- Tipo de acabado superficial de la piedra (labra)
- Aparejo y ornamentos de los paños de piedra
A)
Agentes agresivos
- Acciones mecánicas (naturales o artificiales):
- Cargas
- Sobrecargas
- Sales solubles:
- Origen de las sales:
- Fuentes externas: suelo, aerosoles, morteros,
metabolismo, tratamientos
- Fuentes internas (menos frecuentes): composición de calizas y margas
- Tipos de sales:
- Sulfatos: yeso, de sodio, de potasio, de
magnesio, de sodio y magnesio
- Cloruros de sodio y de potasio
- Carbonatos de sodio
- Nitratos de sodio, potasio, calcio, etc.
- Impactos
- Vibraciones
- Rozamientos
- Acciones físicas:
- Variaciones de temperatura y humedad
- Heladas
- Temperaturas extremas
- Fuego
- Corrientes eléctricas (corrosión de armaduras)
- Radiaciones
- Acciones químicas (las mas peligrosas):
- Aire o/y gases
- Aguas agresivas (más en movimiento):
. De curado
. Naturales
. De mar
- Factores influyentes en la acción de las sales:
- Condiciones ambientales (variación de la
humedad y temperatura)
- Condiciones termohigrométricas de las fábricas de piedra
- Estructura porosa de las piedras
- Organismos vivos y subproductos orgánicos:
- Bacterias: atacan la piedra con procesos químicos
- Sulfobacterias: oxidan el azufre induciendo la
sulfatación de las calizas
- Nitrificantes: producen nitritos y nitratos que a
veces forman nitrato cálcico
- Ferrobacterias: participan en los fenómenos de
oxidación-reducción
- Algas y musgos: que marcan la presencia de humedad
- Acción indirecta favoreciendo la proliferación
de bacterias, hongos, líquenes…
- Producen agentes quelantes (combinados con
metales y ácidos dan sales)
- Líquenes:
- Acción física: penetran en el sustrato pétreo
- Química: producen oxalato cálcico; y quelantes
que dan sales solubles
- Vegetación herbácea: acumula agua y penetra en el
sustrato pétreo
- Deyecciones animales: agresión química por fosfórico
. Industriales
Negras
7
netra profundamente
- La erosión de las piezas facilita la penetración del aguaviento
- La contaminación puede generar sulfatos que atacan
morteros de cemento
- Morteros modernos y rejuntados se fisuran por retracción: fácil erosión
- Acción del fuego, vibraciones, etc.
- Otros líquidos
- Áridos reactivos
- Productos químicos orgánicos (aceites,grasas)
- Productos químicos inorgánicos
- Suelos y terrenos agresivos
- Acciones biológicas:
- Vegetación
- Microorganismos
* En los ladrillos
B)
Daños causados por agentes externos
- Descamación por criptoflorescencia
- Pulverización y descamación por heladicidad
- Agentes físicos (agua, viento, temperaturas)
- Sobre el hormigón fresco:
* lavado de los finos, con menor recubrimiento.
* congelación: impide la hidratación
* desecación: hidratación incompleta; resistencia
insuficiente; fisuras
- Sobre el hormigón endurecido:
* bajas temperaturas: roturas por heladicidad,
* abrasión: infrecuente, salvo usos específicos
- Agentes químicos:
- Sobre hormigón:
* productos disueltos: sulfatos de Na, K, Mg,
etringita
- en aguas puras: lenta disolución del Ca(OH)
- en aguas ácidas: ataque armaduras
.
13.11 DURABILIDAD DE LA CERÁMICA Y EL VIDRIO
A)
Patología de las fábricas de ladrillo
- Fisuración, fragmentación y pérdida de masa en piezas:
* Mal o heterogéneamente cocidas
* Excesivamente porosas y heladizas
* Con impurezas y nódulos de cal
- Rejuntados malos pueden degradar aristas erosionadas
- Por pérdida de revocos o revestimientos
- Por tensiones de tracción debidas a hinchamiento de corrosión de armaduras
- Grietas y fisuras:
- Desprendimiento
* De los ladrillos
- Por degradación general y profunda de juntas
- Por escasa trabazón en bordes y remates
- Por agrietamiento, reventón, etc. debido a fallos
resistentes de la fábrica
- Por pérdida de adherencia con el mortero con
tracciones transversale
- Por pérdida de adherencia y corrosión de
armaduras, llaves, etc.
- Por pudrición y relajamiento de cargaderos
- Por fallo local
- Por aplastamiento del mortero o de los ladrillo
- Por retracción del mortero
- Por pandeo y flexión
- Por alabeo, vuelco, punzonamiento
- Por desgarramiento, tracción, cortante
- Erosión
* En el mortero de las juntas
B)
Durabilidad del vidrio
El agua disuelve las bases del vidrio, lo que permite clasificarlo en cinco diferentes categorías, según la
cantidad de Na2O, en mg por gr de vidrio.
También existen tres categorías de vidrio, en función de la pérdida de peso que experimenta al mantenerlo
- En antiguos morteros de cal no hidráulica: se meteorizan
con rapidez
- La acción de la helada aumenta la erosión y el agua pe-
8
en una disolución ácida.
reciendo así la corrosión o desgaste del metal.
Los compuestos alcalinos y silicatos de areniscas
procedentes de la meteorización de juntas de morteros y
fábricas de piedra, pueden atacar los vidrios de acristalamiento adyacentes.
En general, la durabilidad del vidrio aumenta con
la proporción de sílice, y disminuye con la de álcalis.
13.12 DURABILIDAD DE LOS METALES
Los metales son materiales que, por su constitución estructural son densos y compactos, careciendo de porosidad, defectos orogénicos, salvo eventuales impurezas,
sopladuras y tensiones internas de conformación. Son
más durables si están protegidos de sus dos principales
mecanismos agresores: la corrosión y el fuego.
A)
Oxidación
Se produce por la combinación del metal con el
oxígeno atmosférico, sin intermediación de catalizadores.
Es el oxígeno atómico, que en pequeña proporción se encuentra en la atmósfera.
El mecanismo es doble en los dos sentidos creciendo la capa de óxido de fuera hacia dentro, por la difusión del O, y sobretodo de dentro hacia fuera, por la difusión de los pequeños iones metálicos con afinidad por el
oxígeno. Esto continúa hasta que la capa tiene suficiente
espesor par detener el proceso, que se ralentiza por el
crecimiento de la capa y la movilidad requerida.
La película de óxido debe ser continua, sin grietas y estar bien adherida al metal, constituyendo entonces
una capa impermeable y no peligrosa, cuyo único inconveniente puede ser el aspecto.
B)
Para que dicha corrosión electroquímica suceda,
es condición suficiente que concurra cualquiera de las siguientes circunstancias:
- Superficie del metal no homogénea.
- Existencia de polvo o suciedad.
- Existencia de inicial de óxido.
- Metal compuesto por cristales de distinto potencial electroquímico.
Corrosión metálica
Tiene lugar por reacción del metal con el oxígeno
atmosférico, si bien ya no es puramente química, sino activada por otros agentes catalizadores, normalmente agua
que suele llevar en disolución iones metálicos, constituyendo un electrolito.
Para la corrosión genérica es precisa la acción
conjunta del electrolito y el O2. Aunque la acción del agua
como electrolito sea débil, está reforzada en muchos casos por la disolución en ella de gases atmosféricos, como
CO2 (en forma de CO3H2), u otros debidos a la contaminación industrial o de tráfico, que al disolverse forman
ácidos corrosivos.
- Solución de metal más electrolito En presencia
de polvo o suciedad, y con determinado grado de humedad del aire (60% para el acero), el polvo fija la humedad
y aporta sales, produciéndose una oxidación del metal
que, en este caso, es electroquímica, o corrosión.
El metal en contacto con el O2 del aire se oxida;
este óxido, cuando presenta fisuras deja al descubierto el
metal, que, en contacto con el agua y un electrolito (sales
disueltas), constituye inmediatamente una «pila» en la
que la película de óxido desempeña el papel de cátodo y
el metal de ánodo, por lo que éste entra en disolución
mientras que se forma hidróxido en el cátodo, apa-
- Par galvánico: fenómeno por el que, habiendo
dos metales en determinada disolución, uno de ellos, el
más electronegativo, acaba por disolverse.
Un metal en contacto con una solución acuosa
determinada se ioniza. Al emitir electrones adquiere un
potencial electroquímico. Este potencial depende principalmente de la naturaleza de la solución; es decir, para
cada solución se puede establecer dicho potencial para
cada metal.
La corrosión por par galvánico puede ocurrir si los
metales están en contacto en una atmósfera húmeda y
agresiva (por ejemplo marítima) y será más acusada
cuanto mayor sea la diferencia de potencial electroquímico entre ellos.
También se produce cuando los metales están
separados, como sucede con frecuencia en las fachadas;
con la humedad ambiental o la lluvia, aparecen iones
metálicos en disolución desplazándose de arriba abajo,
acompañados de agua de escorrentía, pudiendo dichos
iones entrar en contacto con otros metales existentes para desencadenar así la corrosión galvánica.
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ceptibles de formar pares galvánicos.
También aparecen corrosiones por la existencia
de impurezas rodeando los cristales metalicos. Si las impurezas poseen carácter anódico (ión negativo), se destruye la red cristalina, y el metal se disgrega o corroe.
La posición correcta de metales sería, por orden
de susceptibilidad a la corrosión y, por tanto, a colocar por
encima: magnesio, aluminio, manganeso, zinc, cromo,
hierro, cadmio, niquel, estaño, plomo y cobre.
Cu:
H:
Pb:
Sn:
Ni:
Fe:
Zn:
Al:
+ 0,34 Voltios (catódico)
0,00 "
- 0,13 "
- 0,14 "
- 0,25 "
- 0,44 "
- 0,76 "
- 1,67 "
(anódico)
C)
Protección de la corrosión
A largo plazo, los fenómenos de oxidación directa
o electroqúimica son casi inevitables. Las acciones encaminadas a prevenir, atenuar o retrasar la corrosión se
basan en el máximo aprovechamiento de las propiedades
que ofrezca el metal, así como su aislamiento de la
atmósfera o de los elementos potencialmente corrosivos:
Las recomendaciones de uso con metales son:
- Acero galvanizado: no se debe utilizar en cubiertas o fachadas en que puedan existir contactos con productos
ácidos o alcalinos, o con metales, a excepción del aluminio, que puedan formar pares galvánicos que produzcan
la corrosión del acero.
La chapa de acero galvanizado no debe ponerse
en contacto con: acero no protegido contra la corrosión;
yeso fresco; cemento fresco o cal; maderas ácidas (roble,
castaño); aguas procedentes del contacto con cobre.
Puede, sin embargo, ponerse en contacto con:
aluminio, plomo, estaño, zinc, cobre estañado y acero inoxidable. Con el cemento fresco sólo para el recibido de
remates. Si el cobre se encuentra debajo, pueden aislarse
interponiendo banda de plomo.
- Aleaciones ligeras: no se deben utilizar en cubiertas y
fachadas en que puedan producirse contactos con productos ácidos o alcalinos, óxidos de azufre, o ciertos productos de combustión; o con metales, excepto el zinc, por
formar pares galvánicos que corroen las chapas.
No deben ponerse en contacto con: acero no
galvanizado; cobre sin estañar y plomo, así como sus
aleaciones; cal, yeso fresco y cemento fresco; maderas
de roble y castaño; aguas que hayan estado en contacto
con cobre; estructura de acero laminado que no esté protegida mediante pintura antioxidante a base de cromato
de zinc, bituminosa o con fieltro bituminoso.
- Zinc: no se debe utilizar chapa de zinc en contacto con
los siguientes materiales: acero no galvanizado; cobre sin
estañar; yeso y cemento frescos; cal; maderas de roble y
castaño.
- Con aleaciones anticorrosivas, en que uno o varios componentes tienen la capacidad de pasivarse.
- Puliendo bien las superficies metálicas, para
evitar zonas de aireación diferencial.
- Evitando la formación de pares galvánicos, sobre todo en fachadas y cubiertas. Especial atención a los
aislamientos eléctricos.
- Evitando las alteraciones de los metales por
efectos mecánicos, como choques, golpes, rozaduras,
etc.
- Por recubrimiento:
- Aireación diferencial: facilita la formación de un
par electroquímico. La parte aérea es el cátodo y la interior de la pieza es el ánodo, la que se corroe. Esta aireación es la que explica la acción de las gotas de agua
sobre láminas metálicas: se forma, en el centro de la gota, una zona anódica donde el metal es atacado, porque
la zona más aireada, en la periferia, es catódica. Esto es
el origen de las «picaduras».
- Corrosión intergranular: es propia de las aleaciones metálicas, por fallos del proceso metalúrgico, del
tratamiento térmico, etc., cuyas consecuencias son la
aparición de fases diferenciadas de granos cristalinos de
los metales aleados, con gran número de interfases sus-
a) Con capa protectora no metálica: pinturas y
barnices; lacas y esmaltes; productos bituminosos; es-
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maltes vitrificados.
b) Con capa protectora metálica: de bajo punto
de fusión (plomo, estaño, cadmio, zinc) o ligera (aluminio),
colocados por vía húmeda, por temple, por placado, o por
metalización.
c) Protección química: fosfatación, etc..
d) Protección anódica, para el aluminio.
corvarse.
- Inclusiones: como las entrecortezas, que provocan pérdida de continuidad y disminución de la resistencia. Las bolsas de resina son cavidades llenas de resina,
situadas entre los anillos, y que se manifiestan sólo en el
corte con la sierra, afectando poco a la calidad, aunque sí
a la resistencia mecánica.
13.13 DURABILIDAD DE LA MADERA
- Otros defectos: veteado irregular, doble albura,
doble corazón, llagas, verrugas, pasmo, etc. Afectan a la
calidad de los productos elaborados, por lo que las maderas afectadas por ellos, como por los mencionados anteriormente, deben desecharse expresamente.
Desde el punto de vista normativo y comercial, la
madera puede clasificarse por su calidad intrínseca. Para
el pino, que es una de las maderas más utilizadas en España, tanto en carpintería de armar como de taller, sería:
- Clase 1ª: madera sana, sin pudriciones, sin gemas, coloración azul, ni nudos visibles.
- Clase 2ª: madera sana, sin pudriciones, sin gemas ni coloración azul. Puede contener nudos sanos y
bien adheridos en ambas caras, pero que no estén agrupados, y su diámetro sea menor de 15 mm.
- Clase 3ª: madera sana sin pudriciones; puede
estar ligeramente azulada y tener nudos sanos de diámetro menor de 50 mm. También se incluyen las piezas que,
reuniendo las demás condiciones de las clases 1ª y 2ª,
contengan gemas.
- Clase 4ª: incluye las piezas que no pudiendo
admitirse en las categorías anteriores, pueden admitirse
en algún tipo de trabajo.
A)
B)
Agentes agresivos
- Agentes atmosféricos
- Fotodegradación: por radiación solar, de cuyo espectro
solar sólo una pequeña parte alcanza la superficie terrestre. No supone una pérdida apreciable de resistencia
mecánica para gruesas piezas de madera, aunque sí influye en su degradación superficial.
Durante los primeros meses de exposición, la
capa superficial de la madera está sometida al ataque de
los rayos ultravioleta, junto a la acción, también negativa,
de los infrarrojos y del espectro visible.
En general, la degradación comienza por la lignina y, si la superficie no está sometida a la acción de la lluvia, el ataque se traduce en un obscurecimiento pronunciado. Mientras que si está muy expuesta, los productos
de la alteración son eliminados por el agua, de manera
que la celulosa blanquecina, menos sensible a las radiaciones, subsiste en la superficie, que adquiere tonalidades
claras.
Defectos constitutivos
- Nudos: partes de ramas encajadas en el seno
de la madera, que provocan la curvatura de las fibras y
dificultan el mecanizado. Pueden ser sanos o estar afectados por la pudrición. Su grado de adherencia es variable, pudiendo estar sueltos. Afectan al aspecto estético de
los elementos decorativos, siendo malos para carpinterías
y para estructuras que trabajen a tracción o flexión.
- Grietas: son desgarros de la madera a lo largo
de las fibras, que alteran su solidez, reduciendo la resistencia mecánica y la durabilidad. Pueden ser radiales, que
surgen durante el crecimiento y prosiguen en el secado; o
de heladura, radiales desde la albura al duramen; de contracción, a partir del secado; acebolladuras, curvas entre
anillos anuales; etc.
- Fibra torcida: debido al mayor crecimiento de las
fibras exteriores, provocando su disposición helicoidal respecto del eje. permite el empleo del rollizo pero no de piezas escuadradas, ya que, si bien puede aumentar la resistencia mecánica a la fractura, dificulta su mecanizado y
disminuye la resistencia de la madera a la tracción y
flexión, por el cruzamiento de las fibras. Si las fibras están
entrelazadas, la madera se trabaja con dificultad, quedando levantada y desgarrada toda la superficie (repelo).
- Excentricidad del tronco: es el engrosamiento
anormal de la madera tardía, que se aprecia en los anillos
anuales de los árboles inclinados. Hace que la madera
sea heterogénea, difícil de trabajar y con tendencia a en-
Pero además, las células más externas pueden
recubrirse poco a poco de mohos, que necesitan de la
humedad de la madera y de los productos de la fotodegradación para vivir, comunicando a la superficie la coloración grisácea o negruzca típica. Este último fenómeno
no ocurre o se atenúa considerablemente en climas muy
secos o en regiones costeras en las que la atmósfera salina puede inhibir el crecimiento de los microorganismos.
La fotodegradación y los mohos producen un debilitamiento mecánico de la sustancia leñosa superficial y,
combinados con la acción del viento y la lluvia, la destruyen. Por otra parte, los tejidos menos densos (madera de
primavera) son más atacados que los compactos, lo que
origina los característicos "dientes de peine" en la superfi-
11
cie de las maderas colocadas en el exterior.
Una madera sometida a la exposición a la intemperie durante un siglo perdería, aproximadamente, un espesor de 6,25 mm. Por otro lado, dicha pérdida superficial, junto a la variación de volumen por cambios
higrotérmicos, ocasiona la aparición de grietas o fendas
más o menos gruesas, por las que penetra el agua, facilitando la existencia de pudriciones en el seno de la madera.
- Agentes químicos
A la madera, en general, se la puede considerar
como muy resistente a los agentes químicos, si bien sufre
alteraciones por la acción de los ácidos fuertes, lejías alcalinas y detergentes, lo que afecta especialmente a las
maderas domésticas.
En edificios, la cal apagada en estado fresco y el
cemento puede ejercer acciones corrosivas si permanece
mucho tiempo en contacto directo con el tejido leñoso.
También producen este tipo de daño algunos tintes, debido a la hidrólisis de los hidratos de carbono, por
lo que es preciso conocer perfectamente el comportamiento de los colorantes para maderas
- Humedad: actúa en razón a la higroscopicidad de la
madera, alterando su contenido de agua, y generando
cambios dimensionales. Los gradientes continuos y oscilantes producen fendas que propician, como se ha mencionado, potenciales ataques de origen biótico.
La contracción y el hinchamiento de la madera
provocan el abarquillamiento y el agrietamiento. El abarquillamiento se debe a dos causas: la diferencia de contracción de las piezas entre las direcciones radial y tangencial; y a la falta de uniformidad en el secado.
Ambos mecanismos provocan la aparición de
tensiones internas en la madera, que conduce al agrietamiento de madera serrada o en rollizo, si bien las tablas
anchas se deforman más que las estrechas, que son las
corrientes en revestimientos.
Por regla general, la acción de los productos
químicos sobre la madera suele traducirse en simples alteraciones de color. Numerosas maderas son susceptibles de presentar manchas cuando entran en contacto
con elementos de hierro o acero, si las condiciones de
humedad son elevadas.
- Agentes mecánicos
- El fuego
Los daños de naturaleza mecánica están muy relacionados con la dureza de la madera y el uso que se
haga de la misma. Los principales deterioros estructurales
provienen de errores de cálculo de secciones o de corte
de las piezas, que trabajan en condiciones inadecuadas
respecto a sus máximas capacidades. También son frecuentes las agresiones que las superficies de madera sufren por la abrasión del calzado inadecuado o conteniendo arena, caída de objetos punzantes, etc.
La madera se considera, tradicionalmente, como un material muy sensible al fuego, si bien hay que convenir que
las condiciones de construcción y de uso de elementos de
madera han cambiando notablemente en la actualidad.
Su insuficiencia notoria frente al fuego proviene de su
gran inflamabilidad, es decir, que la temperatura de ignición de los gases combustibles oscila entre 250 y 300C,
dependiendo de la especie considerada.
Sin embargo, si la madera está cerca de elementos o gases calientes se calienta hasta que, a temperaturas de 120 a 150C comienza la carbonización paulatina de la celulosa, formando un carbón autoinflamable.
Por encima de 350C los gases que se desprenden se
inflaman sin necesidad de llama abierta.
Por otro lado, la madera presenta unas características favorables que contrarrestan en cierto modo su alta inflamabilidad. En efecto, su conductividad térmica es muy baja,
por lo que la temperatura del incendio penetra lentamente
desde la superficie hacia el interior o núcleo de la pieza.
Además, la capa quemada constituye un carbón
con una conductividad térmica aún menor, por lo que act-
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úa como capa protectora, retardándose la progresión, que
es, en definitiva el fin perseguido frente a un incendio: obtener un tiempo de seguridad suficiente en la estabilidad
del edificio y la generación de una atmósfera tóxica, para
permitir su total evacuación.
Por consiguiente, los factores a considerar para
determinar la reacción al fuego de un material son: combustibilidad; capacidad calorífica o conductividad; inflamabilidad; propagación de la llama; inflamación instantánea; producción de gases tóxicos y opacos.
- Insectos: los xilófagos se alimentan de la celulosa y la
lignina, destruyendo totalmente la madera. El grupo más
conocido corresponde al denominado vulgarmente como
carcoma, que se reconoce por los orificios que aparecen
en la superficie de la madera, indicio de las pequeñas galerías que construyen sus larvas, dejando en ellas un residuo de serrín.
También producen daños considerables las
termitas (de las que existen 2000 variedades en España),
insectos que dejan la superficie intacta, abriendo en el
interior las galerías. Son reconocibles por los regueros de
tierra que, desde el exterior, conducen a las zonas
atacadas.
- Agentes biológicos
- Hongos: provocan la pudrición de la madera, en distinto
grado según los microorganismos actuantes, que requieren ciertas condiciones para su proliferación, generalmente oxígeno y humedad, para poder transformar la celulosa
(insoluble), en glucosa (soluble) de la que se alimentan.
Pueden distinguirse, no obstante, entre los hongos xilófagos, comúnmente conocidos por pudriciones:
unos son los que se alimentan de celulosa, que es blanca, y dejan un residuo pulverulento pardo rojizo, la lignina,
por lo que corresponden a las denominadas pudriciones
pardas. Y otros se alimentan de lignina y dejan como residuo un polvo blanquecino compuesto de celulosa; son
las pudriciones blancas.
13.14 DURABILIDAD DE YESOS Y PINTURAS
A)
Defectos del yeso
- Grietas
- de distribución
- coincidiendo con las del soporte
- localizadas en la junta de dos materiales de
soportedistintos aunque la unión no esté al descubierto.
- unión de paredes y
Causas esenciales por las que aparecen:
- contracción por el comportamiento de los distintos materiales según el clima
- movimientos internos de la construcción
- vibraciones procedentes del exterior de los
edificios
- Desprendimientos del yeso (sobre hormigón)
Existen igualmente otros hongos que se alimentan únicamente del contenido celular, cambiando el color de la
madera: son los hongos cromógenos, entre los están el
moho y el más conocido, el azulado.
La principal causa se debe a que el hormigón
tiene una absorción muy pequeña
AI no suministrarlo una buena trabazón, teniendo ten-
13
dencia a !a retracción con el consiguiente efecto sobre
la adherencia del yeso.
Se reseña que el yeso negro no sirve para trabajos sobre hormigón.
- Desconchados en la capa de acabado
Se produce en las grandes superficies La capa
de yeso adopta una forma cóncava, desprendiéndose
de la pared y dejando parte de la 1° capa.
Para ello hay que tener en cuenta la obra soporte y los materiales utilizados en ella, así como el lugar
de almacenamiento del yeso durante la obra.
Hay que vigilar que el hormigón esté bien seco,
se realice un buen almacenamiento durante la ejecución
de la obra y controlando que la capa de fondo sea tanto
o más resistente que la de acabado.
- Desprendimientos y oquedades (enyesados)
Son pequeños "cráteres" que aparecen en la superficie
enyesada. Este cráter, puede tener un tamaño en torno
a 10 y 30 mm. de diámetro.
Normalmente este defecto aparece poco después de
enyesar, aunque no se puede descartar que surja pasado un tiempo.
Suele producirse debido a la dilatación de tos fragmentos que incluyen las mezclas para enlucir o de los propios materiales del soporte, así como la insuficiente:
hidratación de la cal. presencia de impurezas en la arena, e! yeso o cemento.La frecuencia de este defecto se
reduce con el empleo de cal viva que se apaga en !a
misma obra.
- Decoloraciones en acabados decorativos
Los cambios de color en paredes decorativas suelen ser debidos a tos productos químicos y las reacciones entre ellos y la acumulación de agua bajo la película
de pintura (este agua proviene de la estructura al ser
construida o en fases posteriores de la obra)
La decoración ha de hacerse cuando el agua de la
obra se haya evaporado. La humedad es muy importante en el acabado decorativo de las paredes.
De éstas las paredes divisionarias internas corren
menos riesgo que las caras internas de las paredes exteriores, debido a que en las primeras existe mayor
temperatura y así la condensación es más difícil de producirse.
B)
Deterioros de las pinturas
Los principales defectos son: hinchamientos, por
impermeabilidad el soporte, por lo que se prefieren las
pinturas de poro abierto (que dejan pasar el agua en forma de vapor pero no en estado líquido); resquebrajaduras, por su escasa elasticidad y falta de agarre; desconchados, corrientes en pinturas duras que retraen y se levantan si falta adherencia; pérdida de tono o brillo.
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