50 - Patologías en cimentaciones.Análisis de grietas. 1ª Parte Madrid, 13 / 06 / 2011 Las grietas constituyen la manifestación de algún defecto en las edificaciones, en donde estas grietas pueden deberse a multitud de causas y factores. Con el análisis morfológico de las grietas podremos comprender los movimientos que ha sufrido la estructura y así llegar a un diagnóstico sobre el origen del problema. Sólo a partir de ahí, puede plantearse una terapéutica adecuada y en su caso, las medidas de prevención adecuadas para evitar que el daño se repita. Un análisis completo debe abarcar tanto la disposición actual como las evoluciones que se han ido produciendo en el tiempo. TOMA DE DATOS. Análisis del estado actual En las primeras fases de estudio se deberá de recabar toda la información posible acerca del inmueble que sufra la patología. Información en cuanto al terreno sobre el cual se asienta el edificio y las características geotécnicas del terreno, planos del proyecto (tanto básico como de ejecución), antiguos usos del terreno en el cual se localiza el edificio, etc. Se hace una inspección ocular de las grietas, debiendo describir tantas grietas como se encuentren. Finalmente, debemos disponer de fotos de los daños para su consulta y análisis en gabinete. Se ha de realizar una descripción lo más detallada posible, en la que se determine tanto los elementos afectados como sus características en el momento de la toma de datos. Es un paso muy importante el caracterizar en el tiempo las grietas para, sobre el registro de su evolución, poder evaluar y comprender su cinemática. Las características a destacar de las grietas debe hacerse con el mayor grado de exactitud posible, definiendo su apertura y si la apertura es uniforme, si se trata de una grieta lisa u ondulada, continua o discontinua, si existen indicios de movimiento a ambos lados de la grieta, ... Debe indicarse el sentido de movimiento relativo de las dos caras de la grieta, mediante flechas, etc. Es necesario que se representen las grietas con todas sus características para tener una visión de conjunto y poder analizar las posibles causas. La representación de estas grietas se suele hacer en planos de planta y/o secciones verticales. En los planos deben estar definidos los huecos de ventanas y puertas pues constituyen zonas de debilidad y de acumulación de tensiones. Al objeto de poder definir la magnitud de cualquier anomalía se suele instrumentar los elementos fundamentales de las estructuras afectadas y del terreno colindante para medir los movimientos verticales, horizontales, giros, ... etc Hay métodos más o menos sofisticados para llevar un control de la evolución de la patología. Todos ellos pasan por medir la amplitud de las grietas y controlar el avance de otras deformaciones que paralelamente sufra la construcción: abombamientos, inclinaciones, desplome, etc Para el estudio y control de la evolución de las grietas, el método más sencillo y eficaz es la instalación de testigos de yeso o cristal en los puntos más significativos de las grietas más representativas, anotando la fecha de la colocación. Los datos obtenidos sobre las grietas han de contrastarse con las mediciones de giros. que se han ido perfeccionando y sofisticando con las nuevas tecnologías. 1) y en grieta inclinada en cerramiento(Fig.. lenta o nula. 2). niveles fotográficos de precisión. Los testigos de cristal son más sensibles a los movimientos que los testigos de yeso. Para medir la velocidad de apertura de grietas se usan micrómetros o defórmetros. Si su progresión es muy lenta esto puede llevar años. Con ello concluiremos el riesgo que supone para la seguridad estructural del conjunto. con lo cual su aplicación permitirá detectar movimientos de menor escala. Son aparatos de precisión hasta décimas de milímetro. inclinaciones y desplomes. . habrá que tener en cuenta la rigidez del material testigo respecto a la intensidad y velocidad de avance de la grieta. y sobre todo de progresión más rápida. Testigos de yeso en grieta vertical de columna (Fig. Hay aparatos específicos para estas mediciones: dianas. se utilizan aparatos de medición más precisos como el de la figura 3. se basan en mediciones de la variación de longitud de los lados de un triángulo equilátero. incluso se pueden colocar estos testigos sobre fisuras de forma preventiva.. inclinómetros. mira Invar. El defórmetro proporciona datos de apertura de la grieta y también del movimiento relativo en su misma dirección.Para decidir el sistema a emplear. mediante su comprobación periódica determinaremos si su evolución hacia la consideración de grieta es más o menos rápida. Los testigos de yeso permiten observar la evolución de fisuras y grietas y determinar la velocidad de la deformación. Cuando se trata de grietas ya definidas. plomadas ópticas. eliminar la causa origen. CINEMÁTICA. A partir de aquí determinaremos la urgencia de la reparación y el mejor modo de acometerla. si esto fuera posible.Fig. . 3 y 4. Análisis de la evolución Con todas estas medidas se lleva un registro y se elaboran escalas de referencia y gráficos de evolución. y prever su posible evolución. Incluso. Herramientas fundamentales para hacer una diagnosis y evaluar la intensidad del daño. Lectores de apertura de grietas. COAM 1984.Fig. Ponencia dentro de las Jornadas sobre cimentaciones en el Código Técnico de la Edificación. 2006 . Curso de rehabilitación. 2. Diagnosis y causas en patología de la edificación. El análisis morfológico será tema de una próxima Ficha de Patología. Manuel Muñoz Hidalgo. Consideraciones Finales Posteriormente a la etapa de toma de datos y estudio de la cinemática de las grietas. Con esto podremos tener una idea muy precisa de cuáles son las causas primeras de la patología y a partir de ahí plantear una terapia adecuada. CEDEX. 3. Patología y recalces de cimentaciones Luis Sopeña Mañas. Representaciones gráficas de movimientos verticales y horizontales y su evolución en el tiempo. podremos estudiar su morfología y deducir su origen. BIBLIOGRAFÍA 1. La cimentación. José María Rodríguez Ortiz. 5 y 6. constituye la herramienta fundamental para hacer una interpretación de las grietas. se diseñan considerando una deformabilidad admisible. Puesto que por su propio diseño.. éstos se fisuran o agrietan.) o bien las zonas de contacto entre tabiques. Es decir. En un sentido general.. Dicho de otro modo. Hemos visto ya cómo acometer un análisis completo del estado actual y la evolución de las grietas. INTERPRETACIÓN DE LAS GRIETAS A. ya que el elemento constructivo (el tabique) tiene una gran rigidez en su plano y absorbe todas las tensiones. Mientras que las grietas por asientos diferenciales son más probables en edificios de poca esbeltez. plasmada en fotos. las zonas más susceptibles de presentar agrietamientos son las de apertura de huecos (dinteles de puertas. Los sistemas estructurales y los elementos de una construcción.. los daños en cerramientos y tabiques son importantes. Análisis de grietas. y los materiales que las forman mucho más resistentes: acero y hormigón. los elementos menos deformables (más rígidos) y los menos resistentes serán los primeros en manifestar patologías debidas a movimientos diferenciales.51 . las estructuras reticulares son mucho más flexibles. que frecuentemente presentan daños en su tabiquería. con el análisis morfológico de las grietas podremos comprender los movimientos que ha sufrido la estructura y así llegar a un diagnóstico sobre el origen del problema. gráficos y planos. 4 / 05 / 2011 Las grietas vienen a ser los síntomas de un daño más profundo en la edificación. Por esto los tabiques suelen ser lo primero en agrietarse. Nuestro objetivo ha de ser la localización de la causa primera del daño. Si la suma de esfuerzos es tal que agota la resistencia de los materiales. Es decir un cierto grado de adaptación a movimientos o distorsiones. debido a que pueden ser varias las causas que motivan el agrietamiento. sin superar el límite de resistencia de los materiales que lo componen.Análisis morfológico La morfología de los agrietamientos es complicada y su interpretación suele ser difícil. El tabique es poco deformable y además la fábrica que lo forma tiene poca resistencia. con pocos asientos diferenciales o puntuales. ventanas. los asientos en edificios de gran esbeltez suelen producir movimientos monolíticos. Esta toma de datos. o uniones de tabiques y pilares.. De todo. Cuando en las estructuras de hormigón armado aparecen las grietas. .Patologías en cimentaciones. 2ª Parte Madrid. así podremos repararlo y si fuera posible incluso prevenir que pueda reproducirse. Los agrietamientos debidos a fallos de la cimentación son el resultado de la interacción terrenoestructura. Así. si una misma familia de grietas se repite en plantas sucesivas. Es lo que se conoce como arrufo. provoca daños de mayor intensidad. o levantamiento de las esquinas conllevan mayores asientos en el centro del edificio. 8). . 9). Los hinchamientos perimetrales. lo normal es que tengan su origen en un movimiento de la cimentación como puede ser el asiento puntual de una zapata o localizado de una parte de la cimentación. Es el fenómeno conocido como quebranto. Se producen grietas en los forjados. y conllevan movimientos verticales o levantamiento del centro respecto al perímetro o las esquinas del edificio (fig. consistente en hinchamientos mayores en el centro. con mayor intensidad en las plantas altas. Es incluso probable que se traduzcan en goteras en las cubiertas planas.Grietas por movimientos del terreno · Los movimientos por expansividad tienen un efecto diferente según se produzca el mayor hinchamiento en el centro o hacia los extremos del edificio. normalmente son esfuerzos de tracción y tangenciales. (Tomadas de las publicaciones de Ángel Uriel Ortiz (2) y Francisco Serrano Alcudia (1)) El caso contrario. Agrietándose los forjados. más acusadas en las plantas bajas (Fig. 1. B. Un asiento diferencial entre partes de la cimentación producirá esfuerzos superiores a los previstos en la estructura. Estos agrietamientos suelen presentar un patrón característico.. Fig. Fenómeno de arrufo y agrietamiento que provocaría. de colapso del terreno. 2. se produce el descenso de la esquina. Es un mecanismo característico de colapsos del terreno. Lo normal es que la fábrica se agriete en el sentido de su mayor resistencia. Y si se produce una combinación de esfuerzos de torsión. Redistribución de esfuerzos por asiento excesivo en la esquina de la edificación. también se da cuando en ese punto. 3. provocando grietas inclinadas en forma de arcos. una grieta de asiento diferencial será inclinada apuntando hacia la zona de terreno menos deformable.Fig. En los casos más dramáticos. la esquina puede desplazarse hacia fuera. el terreno de apoyo es más deformable que en el resto o bien ha cedido por fenómenos de desecación u otros. (Tomadas de las publicaciones de Ángel Uriel Ortiz (2) y Francisco Serrano Alcudia (1)) El efecto voladizo se da en la esquina de un edificio cuando se produce un asiento diferencial excesivo. Por tanto. Fenómeno de quebranto y grietas consecuentes. Fig. esto es en el sentido de la isostática de compresión. Se produce una grieta inclinada. aunque sin llegar a tanto. . su comportamiento depende de su configuración. Se localizan en los puntos de máxima tracción y son oblicuas y perpendiculares a los esfuerzos principales de tracción. Grieta debida al asiento excesivo en la esquina de una edificación (vista int.Grietas por esfuerzos de tracción inducidos • En el caso de los forjados sometidos a tracción. • Las grietas normalmente se producen por roturas a tracción de la fabrica. 4. las grietas serán paralelas a las viguetas. además de grietas paralelas a las viguetas. se producirán grietas perpendiculares a las tracciones que pueden afectar a las viguetas fisurándolas. debido a que en sus esquinas se concentran las máximas tracciones.. • . • Mientras que los forjados unidireccionales son anisótropos. Los forjados reticulares o bidireccionales presentarían grietas perpendiculares a la dirección de máxima tracción. Si la tracción mayor es oblicua. porque las grietas serán perpendiculares a ellas y por ende a las viguetas pudiendo llegar a quebrarlas.) C. • El mayor riesgo estructural ocurre cuando las tracciones son en la misma dirección del forjado. Es frecuente ver grietas inclinadas en los dinteles de puertas o ventanas en tabiques. Si las máximas tracciones son perpendiculares a la dirección del forjado.Fig. debido a que las juntas de mortero entre ladrillos son menos resistentes que la propia fábrica. pilartabique.Tensiones tangenciales entre viga y tabique. inducirá una tensión tangencial entre el pilar y el elemento contiguo (normalmente un tabique). Esto es consecuencia del equilibrio de fuerzas ya que en el punto opuesto se produce exactamente lo contrario. • Si las tensiones en su plano superan la resistencia de la fábrica. En estos casos. . se produce una grieta vertical o familia de grietas oblicuas en el elemento más débil. En un tabique puede darse en la parte superior produciendo una familia de grietas oblicuas. b) Grieta única y ramales. tabique-tabique). Tensiones de tracción en un tabique debidas a asiento diferencial y Fig. 6. Ocurre en juntas verticales entre elementos con diferente resistencia tangencial (fachada-tabique. y la grieta siempre se produce en la zona más débil. Concentración de tensiones en las esquinas de los huecos.. ya que el otro pilar no asienta o no se mueve igual.Grietas por tensiones tangenciales inducidas Debido a movimientos de asiento y distorsiones se pueden generar familias de grietas oblicuas o también grietas verticales debido al agotamiento de la resistencia a tensión tangencial. D. a) Fisuras cortas a 45º. Y en ocasiones se producen fracturas verticales y horizontales. y localizado junto a la zona de máximo esfuerzo (el encuentro).Fig. 5. • • Menos frecuente es el fallo por deslizamiento relativo entre elementos. Fig. El tabique se ve así sometido a esfuerzos tangenciales.. 7. Un movimiento diferencial de un pilar respecto al conjunto. se producirán grietas a 45 grados. esto es el agotamiento de la resistencia tangencial del elemento en el perímetro. 8. podríamos hablar de causas derivadas de la interrelación entre la cimentación y la estructura. • Las principales causas que pueden provocar la aparición de agrietamientos son debido a la interrelación entre la cimentación y estructura.Fig. 9. formándose grietas con abertura decreciente b) Deslizamiento ESTUDIO DE LAS CAUSAS Posteriormente a la etapa de toma de datos y estudio de la cinemática de las grietas. o bien por causas estructurales o constructivas. estableciendo la causa o la confluencia de causas que han provocado la patología. .Tensiones tangenciales entre pilar y tabique a) Despegue debido al momento. Daños por tensiones tangenciales de los tabiques con vigas y pilar. Fig. Por hacer una clasificación de posibles causas por separado. podremos estudiar las causas que han podido originar las grietas. provocando distorsiones entre los elementos más sensibles a deformaciones. debido a los movimientos diferenciales que pueden estar provocados por apoyos de la cimentación sobre materiales con distintas características geotécnicas. .). Con ello estaremos reduciendo la probabilidad de fallo. etc. • Otras causas podrían estar relacionadas con aspectos constructivos o arquitectónicos. "Patología de la edificación. etc. deberemos de abstraernos para no preconcebir las causas de la patología.). "Prevención y soluciones en patología estructural de la edificación". recrecidos de elementos de cimentación. persistirá el daño. enlucidos. "Patología de las cimentaciones". CEDEX. rellenos. No sólo porque partimos de un muestreo del que extrapolamos conclusiones. CONSIDERACIONES FINALES Una vez recopilada toda la información relacionada con los aspectos constructivos del edificio. José María Rodríguez Ortiz. mejoras de terreno (inyecciones. por mucho que reparemos los síntomas visibles.• También los agrietamientos pueden ser debidas a causas estructurales. La única prevención posible para patologías con origen en la cimentación es realizar el proyecto sobre la base de un estudio geotécnico adecuado. Ponencia dentro de las Jornadas sobre cimentaciones en el Código Técnico de la Edificación. 6.. "Curso de rehabilitación. micropilotes. Caben por tanto gran variedad de reparaciones. como recalces (pilotes. tratamientos superficiales de fisuras y grietas (mallas.. Informes de la Construcción nº 350. sobrecargas. Determinadas las causas. Aún así. en donde podrían estar relacionadas con voladizos. 5. Manuel Muñoz Hidalgo. por variaciones térmicas. Ángel Uriel Ortiz.. sino porque además los elementos de cimentación son sensibles a variaciones físicas o climáticas.. Lenguaje de las grietas".. la posibilidad de fallo de la cimentación sigue existiendo. deformabilidades. etc. por la incompatibilidad de materiales. 1991 6. jet-grouting.. IETcc 3. supresión de cargas. La reparación puede hacerse por una amplia variedad de métodos que dependerán tanto de la causa como de la profundidad del daño y por tanto el alcance de la reparación.. por deficiencias en los materiales constructivos. forjados.. 2006 .). un proyecto acorde a éste y un buen control de ejecución. y a variaciones exógenas (intervenciones posteriores en el terreno colindante). COAM 1984. "Diagnosis y causas en patología de la edificación".. Francisco Serrano Alcudia 2. se podrá concluir cuál sea el mejor método de reparación del daño y en la medida de lo posible eliminar la causa. vigas. Manuel Muñoz Hidalgo. BIBLIOGRAFÍA 1. "Patología y recalces de cimentaciones" Luis Sopeña Mañas. refuerzos estructurales (zunchados. resinas epoxi. Esto es fundamental puesto que sin eliminar la causa.). La cimentación". 4.