obra: REFUERZO ESTRUCTURAL EN BLOQUE DE VIVIENDAS EN TOLEDO

Empresa/Persona que presenta el trabajo: CEMAX Emilio Sánchez Bonilla Distribuidor a través del que se presenta el trabajo: SOLUCIONES TECNICAS MANC...
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Empresa/Persona que presenta el trabajo:

CEMAX Emilio Sánchez Bonilla Distribuidor a través del que se presenta el trabajo:

SOLUCIONES TECNICAS MANCHEGAS, S.L. Denominación del trabajo/obra:

REFUERZO ESTRUCTURAL EN BLOQUE DE VIVIENDAS EN TOLEDO.

A/A. Jordi Sierra. BASF, C. C. ESPAÑA, S. L. Fecha: 13 de Septiembre de 2011. REFERENCIA

2ª EDICIÓN PREMIOS CONSTRUCCIÓN @MB. OBRA : REPARACIÓN Y REFUERZO EN GARAJE DE LA AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE1, SOTANO2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 DE TOLEDO.

Muy señor nuestro: De acuerdo con las bases para participar en los premios construcción @mb, le enviamos nuestra propuesta, en la que le presentamos :

01.-DOCUMENTACIÓN TÉCNICA : * MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA REPARACIÓN Y REFUERZO A REALIZAR. * PROCEDIMIENTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLO QUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA. BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO. Realizado conjuntamente por el Arquitecto, Aplicador y (entonces) Delegado de BASF (Miguel A. Santamaría). 02.- FOTOS : -

SITUACION INICIAL PILAR, SANEADO, PASIVADO Y REPARACIÓN PILAR, IMPRIMACION Y SATURANTE. PILAR, REFUERZO CON HOJA DE FIBRA, MBRACE FIBRE. PILAR, 2ª HOJA DE FIBRA, MBRACE FIBRE. PILAR, ACABADO PROTECTOR ANTI CO2. PARAMENTOS HORIZONTALES, REPARACIÓN Y PASIVADO.

Soluciones Técnicas Manchegas, S. L.

Fdo. : ORLANDO CASTILLEJO. Comercial. Tfno. 626 82 24 74

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO

INDICE 1. MEMORIA 1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA Y JUSTIFICATIVA 1.1.1. AGENTES INTERVINIENTES 1.1.2. INFORMACION PREVIA 1.1.2.1. ANTECEDENTES Y CONDICIONES DE PARTIDA 1.1.2.2. DATOS DEL EDIFICIO 1.1.3. DESCRIPCION DEL PROYECTO 1.1.3.1. DESCRIPCION GENERAL: PROGRAMA, USOS, RELACION CON EL ENTORNO 1.1.3.2. MEMORIA URBANISTICA Y DE NORMAS ESPECIFICAS 1.1.3.3. CUADRO DE SUPERFICIES, DESCRIPCION GEOMETRICA, VOLUMEN, ACCESOS Y EVACUACION 1.1.3.4. DESCRIPCIONES TECNICAS DEL SISTEMA: ESTRUCTURAL, COMPARTIMENTACION, ENVOLVENTE, ACABADOS, ETC… 1.1.4. PRESTACIONES DEL EDIFICIO 1.1.4.1. REQUISITOS SEGÚN EXIGENCIAS BASICAS DEL CTE: SE, SIA, SUA, HS, HR HE 1.1.4.2. PRESTACIONES QUE SUPEREN LAS EXIGENCIAS BASICAS DEL CTE 1.1.4.3. LIMITACIONES DE USO EN SU CONJNTO Y POR DEPENDENCIAS E INSTALACIONES 1.2 MEMORIA CONSTRUCTIVA 1.2.1. SUSTENTACION DEL EDIFICIO: CARACTERISTICAS DEL SUELO Y PARAMETROS DE CALCULO 1.2.2. SISTEMA ESTRUCTURAL: CIMENTACION, ESTRUCTURA PORTANTE Y ESTRUCTURA HORIZONTAL 1.2.3. SISTEMA ENVOLVENTE: DEFINICION CONSTRUCTIVA Y SU EFICIENCIA ENERGETICA 1.2.4. SISTEMA DE COMPARTIMENTACION: DEFINICION DE ELEMENTOS 1.2.5. SISTEMA DE ACABADOS: CARACTERISTICAS Y PRESCRIPCIONES 1.2.6. SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO E INSTALACIONES 1.2.6.1. PROTECCION CONTRA INCENDIOS, ANTI-INTRUSION, PARARRAYOS, ELECTRICIDAD, ETC… 1.2.6.2. INSTALACIONES TERMICAS Y SU RENDIMIENTO ENERGETICO, COMBUSTIBLE, ENERGIA SOLAR TERMICA, ETC… 1.2.7. EQUIPAMIENTO: DEFINICION DE BAÑOS, COCINAS, LAVADEROS, ETC… 1.2bis ANALISIS Y PROCESO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES 1.2bis.1 REPARACIÓN DEL PILAR Y DEMAS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DAÑADOS 1.3 CUMPLIMIENTO DEL CODIGO TECNICO DE LA EDIFICACION 1.3.1. DB-SE: SEGURIDAD ESTRUCTURAL: JUSTIFICACION CONFORME CTE Y SUPERIORES 1.3.2. DB-SIA: SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO 1.3.3. DB-SUA: SEGURIDAD DE UTILIZACIÓN: IDEM 1.3.4. DB-HS: SALUBRIDAD: IDEM 1.3.5. DB-HR: PROTECCIÓN FRENTE AL RUIDO: IDEM 1.3.6. DB-HE: AHORRO DE ENERGÍA: IDEM

PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO 1.4 CUMPLIMIENTO DE OTROS REGLAMENTOS Y DISPOSICIONES 1.4.1. REQUISITOS BASICOS DE FUNCIONALIDAD 1.4.2. CODIGO DE ACCESIBILIDAD DE CASTILLA LA MANCHA 1.4.3. PISCINAS DE USO PUBLICO 1.4.4. ESTUDIO DE GESTION DE RESIDUOS 1.5 ANEJOS A LA MEMORIA

2. PLANOS 2.1 ESTADO ACTUAL, PLANTAS GENERALES 2.2 SITUACION (referido a planeamiento vigente, localizable y con Norte) 2.3 UBICACIÓN DAÑOS ESTRUCTURALES 2.4 DEFINICION CONSTRUCTIVA 2.5 MEMORIAS GRAFICAS: CARPINTERIAS, CERRAJERIA, ELEMENTOS SINGULARES, ETC…

3. PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 PLIEGO DE CLAUSULAS ADMINISTRATIVAS 3.2 PLIEGO DE CONDICIONES TECNICAS PARTICULARES

4. ESBB

5. MEDICIONES

6. PRESUPUESTO 5.1 PRESUPUESTO APROXIMADO (total de ejecución material por capítulos) 5.2 PRESUPUESTO DETALLADO 5.2.1. PRESUPUESTO DE EJECUCION MATERIAL POR PARTIDAS Y CAPITULOS 5.2.1.1. PRESUPUESTO DE LAS OBRAS 5.2.1.2. PRESUPUESTO DE CONTROL DE CALIDAD 5.2.1.3. PRESUPUESTO DE GESTION DE RESIDUOS 5.2.1.4. PRESUPUESTO DEL ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD 5.2.2. RESUMEN POR CAPITULOS CON TOTAL DE EJECUCION Y DE CONTRATA

PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO

1. MEMORIA 1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA Y JUSTIFICATIVA 1.1.1. AGENTES INTERVINIENTES D. EMILIO SANCHEZ BONILLA, arquitecto colegiado nº 4956 en la demarcación de TOLEDO del Colegio Oficial de Arquitectos de Castilla La Mancha, redacta este PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES, por encargo de la COMUNIDAD DE PROPIETARIOS FUENTE DEL MORO II, con C.I.F. H45685328, con domicilio en AVENIDA BOLADIEZ 62-64-66 , STA Mº BENQUERENCIA, TOLEDO. 1.1.2. INFORMACION PREVIA 1.1.2.1. ANTECEDENTES Y CONDICIONES DE PARTIDA A requerimiento la COMUNIDAD DE PROPIETARIOS AVDA BOLADIEZ 62-66, y de conformidad con la mercantil PESA PERITOS TASADORES DE SEGUROS SL, sociedad de peritaje de la compañía aseguradora del inmueble siniestrado, OCASO, SA, se realiza el presente PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION, que cuenta como paso preliminar el estudio y análisis técnico de los daños en los elementos estructurales sitos entre las plazas 36, 37 y 38 del sótano 2 del Bloque 1 del residencial sito en la Avda. Boladiez nº 62-64-66, parcela 11 del polígono de Sta. Mª de Benquerencia (Toledo), conocido como “Residencial Fuente del Moro II”, efectuado por D. Emilio Sánchez Bonilla, arquitecto colegiado nº 4.956 del Colegio Oficial de Arquitectos de Castilla La Mancha.

Se trata de identificar y describir dichos daños, así como informar sobre las patologías de los mismos y aportar mediante la redacción del Proyecto de Reparación soluciones constructivas de reparación de los elementos estructurales dañados. Una vez efectuada inspección ocular y la necesaria toma de datos “in situ”, se procede a efectuar el informe preliminar y su posterior desarrollo en el presente documento técnico. 1.1.2.2. DATOS DEL EDIFICIO Se trata de un conjunto residencial compuesto por tres bloques de viviendas en altura de seis plantas sobre rasante cada bloque que suman un total de 177 unidades de vivienda VPO. El conjunto se completa con locales comerciales, trasteros y garajes,

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO éstos en las cotas bajo rasante, una o dos plantas según bloque, objeto principal del presente documento. Los tres bloques se estructuran en la parcela longitudinalmente, disponiéndose de forma pararela y escalonada a la c/ Boladiez. El diferencial de cota entre la fachada norte y la fachada sur del conjunto residencial es de 6,60 mts. Las zonas intermedias entre los tres bloques quedan conformadas como áreas ajardinadas comunitarias.

1.1.3. DESCRIPCION DEL PROYECTO A consecuencia de un incendio producido el pasado 6 de noviembre de 2010 en el sótano 2 del Bloque 1 del edificio, se observan una serie de daños en diferentes elementos estructurales sitos en el foco principal del incendio. Se manifiestan en forma de desprendimiento del hormigón de las aristas en el caso de secciones rectangulares, unido a un agrietamiento longitudinal paralelo a las armaduras; desprendimiento de la cara inferior de un capitel de punzonamiento y desprendimiento a su vez del canto inferior del forjado en la zona (nervaduras secundarias del forjado bidireccional).

Se trata de estudiar y analizar la devolución de la capacidad resistente de los elementos estructurales que haya visto mermada la misma por disminución de sección, debido a daños parciales localizados, originados por el incendio, en el cual se ha desprendido el hormigón de recubrimiento, no sólo en dos de las esquinas del pilar sito entre las plazas 37 y 38 del sótano 2 del Bloque 1, sino en todo el perímetro de dicho pilar, especialmente en la parte alta del mismo, la cara inferior del forjado sobre las plazas de la 36 a la 40 (nervaduras secundarias de hormigón armado “in situ”) y el hormigón de recubrimiento de la cara inferior de la cabeza de pilar o capitel de punzonamiento que se apoya tanto en el pilar mencionado como en el consecutivo (señalados en los planos correspondientes).

Se debe proceder mediante el análisis de la información existente al respecto, es decir, recogida de datos relacionada con soluciones de reparación efectuadas bien en el extranjero o bien a nivel estatal. Asimismo se ha consultado con varias casas especialistas en la fabricación de productos sobre distintos métodos de reparación a aplicar, tratando de elegir aquel que implicase mínimo costo y máxima sencillez de ejecución.

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO El problema estructural está relacionado fundamentalmente con la falta de capacidad resistente en sus distintos elementos, excesiva deformabilidad, asientos diferenciales y falta de la durabilidad necesaria, que ha degenerado en roturas de hormigón. Al realizar un análisis mediante modelo matemático, se pueden considerar las diferencias de resistencia mecánica y módulo de elasticidad entre el hormigón base y los materiales de reparación, de la transferencia de esfuerzos en la superficie de contacto, así como la actuación de cargas diferidas o el hecho de que la reparación se efectúe bajo carga.

En estructuras de planta sótano cobran mucha importancia los daños en pilares, superando incluso en frecuencia a los daños que se presentan en forjados. Analizando los costos de reparación ocasionados por las patologías en elementos estructurales es preciso señalar que son precisamente los pilares junto con las cimentaciones las que soportan mayores gastos en su rehabilitación.

Puestos a analizar las bondades e inconvenientes de los métodos analizados para su posible empleo en la rehabilitación de los daños en la estructura ocasionados por el incendio en la finca objeto del presente informe, se observa que los métodos tradicionales basados en recrecido de hormigón y empresillado metálico presentan eficacias resistentes interesantes para un nivel de coste de ejecución bajo o moderado. Por su parte en cuanto a sus inconvenientes está el incremento de sección, importante para el caso de los refuerzos de hormigón así como la escasa resistencia al fuego de los refuerzos metálicos de aplicación, que obliga a recrecidos protectores a base de morteros proyectados, etc.

Pasando a otra generación más moderna de métodos, los basados en encamisados de hormigón polimérico o encamisado metálico con inyectado de la interface, arrojan eficacias resistentes altas para niveles de costo bajos o medios. En cuanto a sus inconvenientes destacan la baja resistencia al fuego de los mismos, lo cual obliga a tomar medidas de protección que significan incremento de sección del pilar.

Como resumen de todo lo anterior se puede indicar que la mayor parte de la bibliografía consultada analiza métodos de refuerzo de pilares de hormigón que tienen como objetivo principal el incremento de capacidad carga axial de pilares de hormigón armado así como su ductilidad.

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO La mayoría de estos métodos fundamentan su diseño en el confinamiento exterior del pilar original, lo cual supone un incremento de sección en mayor o menor medida, bien sea directo o indirecto, ya que es preciso recrecer a fin de proteger los refuerzos contra futuros ataques del fuego.

Por otra parte cabe indicar que este tipo de zunchado origina una modificación del comportamiento estructural de los pórticos en los que se incluye este pilar. Es decir, existe una modificación de rigidez del pilar objeto del informe, por incremento de sección, así como una diferencia de comportamiento en deformación, entre el pilar zunchado y los que quedan sin zunchar.

Comportamiento ante el fuego de las estructuras

Las

estructuras pueden colapsarse debido a la pérdida de resistencia y al empuje

debido a la dilatación si la intensidad y duración del fuego es prolongada. Según cual sea el principal elemento constructivo de la estructura ésta responderá.

Estructuras de hormigón armado

Son estructuras hiperestáticas, que poseen cierta capacidad de reabsorción de los esfuerzos en caso de alguno de sus elementos, produciéndose el colapso por el excesivo calentamiento de las armaduras de acero, aunque también por la pérdida de propiedades del hormigón cuando éste se ve afectado en una profundidad considerable. Como negativo, diremos que no se producen deformaciones apreciables en la estructura que hagan intuir un colapso, por lo que éste resultará más impredecible y brusco, siendo difícil de observar los daños internos, que son los que realmente provocan el desplome. Como positivo diremos que no son combustibles ni aumentan la cargar térmica, no propagando el calor. Al ser estructuras hiperestáticas, se puede ir produciendo una redistribución de la carga gradual al ir dilatándose primero el acero.

Si estamos hablando como es el caso que nos ocupa, del incendio en el interior de un edificio, la parte de la estructura más expuesta al fuego y también la más sensible es la cara inferior de los forjados. Aquí las tensiones son de tracción y fundamentalmente soportadas por las armaduras de acero. De modo que si éstas se ven afectadas por altas temperaturas, la disminución de su resistencia se traduce en la transmisión de esfuerzos al hormigón, ya sobretensionado interiormente. PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO Resulta en la rotura frágil a cortante del hormigón y el colapso del forjado por la rotura a momentos negativos del armado. El efecto spalling depende en gran medida de la proporción de agua/cemento en el hormigón. Se admite que con contenidos de humedad inferiores al 3% no hay riesgo.

El hormigón es M0, aunque a partir de los 300ºC (color rosa), pierde hasta un 30% de la resistencia inicial. A los 600º C (color gris rojizo) cruje y se agrieta por las tensiones internas, llegando a los 900ºC (color ante) a perder totalmente su resistencia. El hormigón armado, (compuesto de hormigón y acero), al ser el metal tan buen conductor del calor, al dilatarse provocará tensiones entre ambos que se agudizarán al agrietarse el hormigón hasta que se colapse. El hierro, es M0, ya que ni se inflama ni entra en combustión, pero pierde acusadamente su capacidad de resistencia a partir de 400º C, con el riesgo de colapso que conlleva. El otro inconveniente que conlleva el acero es la facilidad de propagar nuevos focos al transmitir el calor a zonas alejadas.

Los efectos en las estructuras de hormigón armado empiezan en el propio comportamiento de los materiales. Como hemos visto, el hormigón pierde menos capacidad a altas temperaturas que el acero. En el caso de acero pretensado se acusa mucho más: cuando el hormigón sufre pérdidas del 35%, estaríamos hablando de que el acero pretensado pierde 60-70% de su capacidad. A diferencia del acero, el hormigón está expuesto al fuego, por tanto las evaluaciones son más complejas. Además de las variables propias de cada incendio (carga de combustible, aireación, etc), la variación en los resultados del hormigón puede deberse a una serie de factores intrínsecos como la densidad, la porosidad, el tipo de árido y el método de vibración durante la ejecución. La evaluación de este tipo de daño puede ser difícil pero en general, si la viga pretensada todavía tiene su precurvatura y no tiene grietas o aberturas en la zona de tensión, se puede asumir que la viga se encuentra en buena condición estructural.

Por otro lado, como es el caso que nos ocupa, si la viga está pandeada o si tiene grietas o aberturas en la zona de tensión, entonces es probable que el acero pretensado haya sufrido daños causados por el incendio perdiendo su elasticidad y parte de su resistencia última. En el caso de la viga de hormigón armado convencionalmente reforzada expuesta a incendio severo, es detectable a simple vista el desprendimiento del hormigón en su capa inferior de recubrimiento, como resultado de la expansión del refuerzo de acero junto con la expansión del agua que se encuentra dentro de la matriz del hormigón. PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO El hormigón armado ha demostrado en el tiempo su excelente comportamiento, incluso frente a severas y diversas solicitaciones, a veces muy superiores a las previstas en el cálculo. Sin embargo, eventualmente y por efecto de acciones externas como sobrecargas o sismos, o como es el caso, incendio severo con temperaturas estimadas según los parámetros ISO de análisis, puede sufrir daños.

1.1.4. PRESTACIONES DEL EDIFICIO 1.1.4.1. REQUISITOS SEGÚN EXIGENCIAS BASICAS DEL CTE: SE, SIA, SUA, HS, HR HE El presente documento deberá cumplimentar su adecuación al CTE y demás normativa de aplicación, que siendo la estructura a restaurar de hormigón armado, ha de referirse dicho cumplimiento a lo establecido en el EHE-08, en particular al ANEJO 14 “RECOMENDACIONES PARA LA UTILIZACIÓN DE HORMIGÓN CON FIBRAS” y al ANEJO 21 “DOCUMENTACION DE SUMINISTRO Y CONTROL” . En el caso del CTE, se deberá dar cumplimiento a los requisitos establecidos en el DB SE seguridad estructural, concretamente al ANEXO D “EVALUACION ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS EXISTENTES” y al DB SE-AE acciones en la edificación, en lo referente a acciones accidentales, vinculándose este punto a su vez al cumplimiento del DB SI, en especial al epígrafe DB SI 6 “RESISTENCIA AL FUEGO DE LA ESTRUCTURA”.

1.2 MEMORIA CONSTRUCTIVA

Descripción constructiva del inmueble

El garaje siniestrado se ubica en la planta sótano -2 del bloque 1 de un edificio de 177 viviendas VPO con locales, trasteros y garajes, sito en la Avada Boladiez, 62-64-66 del barrio de Sta Mª de Benquerencia, Toledo, según puede apreciarse en el plano de SITUACIÓN y EMPLAZAMIENTO, destinado a aparcamiento privado de vehículos. Las características constructivas y las prestaciones del edifico quedan reflejadas en el Proyecto de Ejecución, redactado por los arquitectos Dª. Carmen Callizo Gutiérrez y D. Jose Manuel Garbayo Ruiz, visado por el COACM con fecha de cinco de octubre de dos mil siete.

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO Sistema estructural Las dimensiones y disposición de los diferentes elementos que componen la estructura se detalla en los planos del Proyecto de Ejecución. No obstante realizamos las algunas comprobaciones que pueden afectar al uso de aparcamiento en sótano -2, al ser este el sector donde se produjo el incendio, más concretamente al arder los vehículos situados en las plazas numeradas 36, 37 y 38 de esta planta.

Cimentación Según el Proyecto de Ejecución, la cimentación se soluciona mediante un sistema de zapatas de hormigón armado unidas con vigas de arriostramiento y muro perimetral también de hormigón armado, según las especificaciones relativas a materiales y dimensiones detalladas en el correspondiente proyecto. Los parámetros determinantes para evaluar la capacidad de los elementos siniestrados una vez reparados han sido, en relación a la capacidad portante de los mismos y su vinculación con el resto de la estructura del edificio, el equilibrio de la cimentación y la resistencia local y global del terreno, y en relación a las condiciones de servicio, el control de las deformaciones, las vibraciones y el deterioro de otras unidades constructivas; determinados por los documentos básicos DB-SE de Bases de Cálculo y DB-SE-C de Cimientos, y la Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08.

Comprobación de las acciones consideradas en el cálculo Se deberán considerar los valores característicos de sobrecarga de uso: carga uniforme: 2 kN/m2 carga concentrada: 20 kN/ m2

Estructura soporte La estructura soporte del edificio se ha resuelto mediante pilares rectangulares, situándolos de manera que se integren en la distribución interior, y muros de las plantas bajo rasante, quedando vistos en las zonas que se destinan a garaje comunitario privado. Los parámetros que han determinado sus previsiones técnicas han sido, en relación a su capacidad portante, la resistencia estructural de todos los elementos, secciones, puntos y uniones, y la estabilidad global del edificio y de todas sus partes; y en relación a las condiciones de servicio, el control de las deformaciones, las vibraciones y los daños o el deterioro que pueden afectar desfavorablemente a la apariencia, a la durabilidad o a la funcionalidad de la obra; y tal y como se indica en puntos anteriores,

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Comprobación de las acciones consideradas en el cálculo

Acciones accidentales Incendios: Se considerará una acción de 20 kN/m2 dispuestos en una superficie de 3 m de ancho por 8 m de largo, en cualquiera de las posiciones de una banda de 5 m de ancho, y las zonas de maniobra, por donde se prevea y se señalice el paso de este tipo de vehículos

Impacto: Impacto de vehículos Se consideran valores de cálculo las fuerzas estáticas equivalentes debidas al impacto de vehículos de hasta 30 kN de peso total, son de 50 kN en la dirección paralela la vía y de 25 kN en la dirección perpendicular, no actuando simultáneamente. La fuerza equivalente de impacto se considerará actuando en un plano horizontal y se aplicará sobre una superficie rectangular de 0,25 m de altura y una anchura de 1,5 m, o la anchura del elemento si es menor, y a una altura de 0,6 m por encima del nivel de rodadura, en el caso de elementos verticales, o la altura del elemento, si es menor que 1,8 m en los horizontales.

Estructura horizontal La estructura horizontal se ha resuelto conforme al Proyecto de Ejecución del edificio, mediante forjados bidireccionales con vigas principales y nervaduras secundarias de hormigón armado y bovedillas de hormigón. El canto del forjado es de 35+5. Los parámetros básicos que se han tenido en cuenta son, en relación a su capacidad portante, la resistencia estructural de todos los elementos, secciones, puntos y uniones, y la estabilidad global del edificio y de todas sus partes; y en relación a las condiciones de servicio, el control de las deformaciones, las vibraciones y los daños o el deterioro que pueden afectar desfavorablemente a la apariencia, a la durabilidad o a la funcionalidad de la obra; y tal y como se indica en puntos anteriores, determinados por los documentos básicos DB-SE de Bases de Cálculo, DB-SI-6 Resistencia al fuego de la estructura y la Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08.

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Fachada El garaje se encuentra en planta sótano, por lo que no se disponen fachadas al exterior.

Carpintería exterior Puerta de acceso al garaje es plegable tipo PEGASO de acero lacado color.

Sistema de compartimentación Tabiquería divisoria entre aparcamiento y resto del edificio Ladrillo perforado de 9 cm, de espesor, aislamiento a base de poliestireno expandido de 2 cm de espesor y doblado hacía la vivienda con ladrillo hueco de 7 cm de espesor tomados con mortero de cemento y arena (1:6). Tabiquería divisoria interior, separación sectores y uso Las particiones, con tabicón de ladrillo cerámico perforado de medio pie tomados con mortero de cemento y arena (1:6). Carpintería interior Carpintería metálica en todo los casos, con la correspondiente resistencia al fuego en todas aquellos espacios que así lo requirieron y con hojas mínimas de 82,5 cm. x 203 cm. de paso en todos los casos.

Acabados Revestimientos zonas comunes y generales de aparcamiento Revestimiento continuo de mortero de cemento M-40 (1:6), de 15 mm. de espesor, previo enfoscado con un mortero de cemento M-160 (1:3), formando una capa de 2 a 4 mm. de espesor y acabado superficial fratasado. Solado zonas comunes Pavimento de baldosas de terrazo micrograno, de 40 cm. x 40 cm. x 4 cm., recibidas con mortero de cemento con arena de miga M-40 (1:6) y rejuntado con lechada de cemento blanco BL-V 22,5 coloreada con la misma tonalidad de las baldosas. Solado zona aparcamiento Pavimento continuo formado por solera de hormigón pulido de 20 cm. de espesor, realizada con hormigón HA-25 N/mm2., tamaño máximo de 20 mm., y armado con mallazo 15x15x6, con acabado monolítico incorporando 3 Kg. de cuarzo y 1,5 Kg. de cemento. Solado cuartos de instalaciones PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO Pavimento de baldosas cerámicas de gres, de 33x33 cm. sobre capa de regularización de 3 cm. de espesor de mortero de cemento M-40 (1:6), recibidas con adhesivo cementoso normal, C1 sin ninguna característica adicional, color gris y rejuntadas con mortero de juntas cementoso.

Instalaciones En

las

correspondientes

memorias

del

PBE

del

edificio

se

describieron

las

especificaciones de las instalaciones del mismo, que a modo indicativo son las siguientes: - Instalación eléctrica - Instalación de protección contra incendios - Instalación de fontanería - Instalación de saneamiento. - Instalación de ventilación y evacuación de gases

Equipamiento No se contemplaron en el PBE equipamientos especiales en el edificio, solo los de evacuación de gases y ventilación, así como del saneamiento general del edificio y grupo de incendios para los cuales y para garantizar su funcionamiento se dispuso un grupo electrógeno.

PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO 1.2bis MEMORIA DEL PROCESO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Las estructuras dañadas normalmente pueden recuperarse por medio de reparaciones. Estas serán exitosas en la medida que otorguen amplia seguridad a los usuarios y preserven la vida útil de las construcciones por el período para el cual fueron diseñadas. Para la reparación se suele recurrir a retapes superficiales que no otorgan ninguna seguridad, o bien, a demoliciones y refuerzos injustificados. Evidentemente ambos extremos son inconvenientes, ya que pueden repercutir en graves daños o elevado costo. Hoy en día, partiendo del análisis de causas y efectos, y utilizando procedimientos, equipos y productos de avanzada tecnología, es posible abordar con éxito la reparación y recuperación de obras que de otra forma estarían perdidas.

Desde un punto de vista general, se considera que los defectos de construcción se pueden reparar, con lo que se recuperan las condiciones de proyecto; en cambio, cuando hay defectos de diseño, la solución suele ser más compleja y la mayoría de las veces se llega a la necesidad de reforzar.

Por la complejidad técnica que revisten tanto el diagnóstico de las fallas como el proyecto de reparación, este último sólo debe ser desarrollado bajo la dirección y responsabilidad de un profesional especialista. Paralelamente es imprescindible desarrollar un completo y detallado control de calidad de todas y cada una de las etapas del proceso de reparación o refuerzo. La falla de una estructura tiene generalmente una manifestación externa de cuyo análisis se podrá deducir la importancia, origen y posibles consecuencias. De lo anterior, se puede apreciar la importancia que representa el saber reconocer estos daños, clasificarlos y describirlos.

Deterioro superficial Se caracterizan en general, por su pequeña profundidad en relación con una extensión relativamente grande. Se incluyen aquí todas las fallas cuyo espesor es inferior a 5 cm y/o alcanza a afectar sólo el recubrimiento de las armaduras.

Discontinuidad local y profunda Su extensión puede ser grande o no, siendo su profundidad mayor que 5 cm, afectan el hormigón detrás de las armaduras; un ejemplo típico son los nidos de piedra.

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Grietas Se deben a que las tensiones internas en el hormigón, han sobrapasado la resistencia de éste, produciendo la rotura del elemento. Si la causa que la originó ha desaparecido, dicha grieta se puede considerar sin movimiento (grieta muerta) y por lo tanto susceptible de ser reparada devolviendo el monolitismo a la estructura. En cambio si la causa persiste, por ejemplo variaciones de temperatura, la grieta seguirá moviéndose como si se tratara de una verdadera junta de dilatación. Para hacer una clasificación según el tamaño, puede distinguirse entre fisura o grieta, según que su ancho sea menor o mayor que 0,5 mm, respectivamente.

Fractura de un elemento Corresponde a una o varias de las fallas mencionadas, manifestándose con mayor intensidad y cortando o deformando la encerradura original. Generalmente se hace necesario un reemplazo total o parcial del elemento.

Corrosión de las armaduras La primera manifestación de corrosión en las armaduras es la aparición de fisuras sobre las barras debido al aumento de volumen del fierro al oxidarse; puede verse acompañada de manchas de óxido, lo que va intensificándose a medida que el proceso avanza. En una etapa posterior cae el recubrimiento y las armaduras quedan a la vista, apreciándose también la reducción de la sección útil del hierro.

Efectos El daño en una estructura puede tener efectos sobre la estabilidad, o sobre la durabilidad y seguridad de la obra, además de aspectos de orden estético. Entre estos últimos, pueden influir también razones psicológicas; un ejemplo típico es una grieta en una vivienda, la cual puede no influir estructuralmente, sin embargo, produce una sensación de inseguridad en el usuario.

Desde el punto de vista de la durabilidad la falla original puede favorecer fallas menores; es el caso de corrosión debido a una grieta o nido de piedras. Cuando el daño influye en la seguridad de la estructura, requiere atención y reparación inmediata. Conocido el problema y determinados la causa y su efecto, es necesario ordenar y clasificar las fallas para luego seleccionar el procedimiento y racionalizar las faenas de reparación. PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO Finalmente es necesario señalar que en casos de daños en estructuras deberá consultarse a profesionales calificados, y elegir procedimientos de reparación simples, cuando no se dispone de personal y equipos especializados. Los métodos más sofisticados sólo pueden ser ejecutados por personal idóneo y bajo la supervisión adecuada. Una vez realizados los estudios preliminares sobre el origen y posibles consecuencias del daño en una estructura, se deberá determinar el método de reparación más adecuado tomando en consideración factores tales como eficiencia y seguridad, materiales y equipos necesarios, costos y condiciones particulares de la obra (temperaturas, condiciones ambientales, plazos etc.).

Como se ha visto, para cada tipo de daño puede presentarse más de una alternativa de reparación, debiendo elegirse entre ellas la que otorgue mayor seguridad, es decir, que restituya en mejor forma las condiciones para las cuales fue diseñada la obra y, en caso de refuerzos, permita que el elemento trabaje como un todo armónico con el resto de la estructura. En segundo lugar se deberá considerar la disponibilidad de tecnología (léase personal capacitado, materiales y equipos) en el lugar en que se desarrollará la obra. La elección de procedimientos que requieren de equipos sofisticados como es el caso de la gunita e inyecciones de cemento - hormigón preempacado – va generalmente asociada con aplicaciones en grandes extensiones o muy repetitivas, por la fuerte incidencia que ellos tienen en los costos. La aparente simplicidad de muchos de los procedimientos descritos puede ser una tentación para resolver sin mayor análisis muchos de los problemas que se presentan en obras, sin embargo, conviene insistir en la necesidad de que profesionales especializados intervengan en los estudios y cálculos previos y elaboren las especificaciones detalladas para la reparación.

Finalmente, la seguridad queda satisfecha con una adecuada supervisión y control de calidad de las distintas etapas, incluidos los ensayes de resistencia y adherencia de los materiales, y la verificación de los procedimientos mediante extracción de testigos y/o pruebas de cargas.

El efecto del fuego El fuego normalizado que se considera para estos estudios es el establecido en la Norma ISO 834. En la misma se dan, la curva de evolución de la temperatura en función del tiempo y las condiciones de presión del ambiente interior del horno. Las condiciones simuladas representan condiciones de intensa gravedad del incendio. Un incendio constituye una amenaza para la vida por la asfixia, el envenenamiento y las PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO temperaturas elevadas, pero de producirse en un edificio el peligro aumenta por la propia estructura del edificio. En un recinto exterior, con aire fresco, es casi imposible superar los 700ºC. En un recinto cerrado la temperatura sube un 30% más debido a la reflexión y radiación de las paredes. El punto crítico de ignición (flashover point) se sitúa en los 273ºC, hasta este momento sólo la estructura de aluminio se vería afectada. A partir de aquí se desarrolla el llamado fuego equivalente o normalizado que es al que se refieren todas las reglamentaciones y las resistencias al fuego de materiales, medido en minutos. Por encima de 40 minutos de fuego equivalente ya estamos hablando de un incendio muy importante con riesgo cierto para la vida humana. Para tener una referencia de cómo afectan las altas temperaturas a los materiales, diremos que a los 400 ºC el acero se vuelve dúctil y a los 600 ºC se produce una bajada brusca de su resistencia. El hormigón comienza a deteriorarse a temperaturas superiores a los 380 ºC en periodos prolongados de tiempo. A los 400 ºC se produce una pérdida de resistencia entre 15-25 %, según sea de áridos calizos o silíceos. Por encima de los 800ºC, deja de poseer una resistencia a la compresión viable, y se debilitará en mayor medida al enfriarse cuando se apague el fuego.

Básicamente, los principales efectos del fuego en el hormigón armado, podrían resumirse en: -

Daños a la adherencia por salto térmico entre las armaduras de acero y el hormigón que las recubre.

-

Pérdida significativa de espesor del recubrimiento del hormigón, debida al efecto spalling o desprendimiento por explosión del hormigón.

-

Una disminución de la resistencia del hormigón cuando su temperatura supera los 380ºC durante períodos prolongados.

-

Una disminución de la resistencia de las armaduras de acero cuando la temperatura supera los 250ºC.

-

Daño o destrucción de las juntas y sellados, lo que en determinadas estructuras puede conducir al colapso.

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Tras el análisis inicial, se han de plantear métodos con criterio exclusivo de recuperación de la capacidad portante perdida (sin incremento de la capacidad resistente), de forma que la intervención proyectada no provoque incremento de sección ni modificaciones del comportamiento resistente. Estamos refiriéndonos obviamente a las técnicas de reparación o consolidación mediante el empleo de morteros especiales de reparación, dado que han mostrado mayor eficacia que los morteros arena-cemento.

Métodos basados en el zunchado exterior mediante FRP COMPOSITES (material compuesto de fibras)

Los encamisados metálicos descritos, recientemente han dado paso a refuerzos mediante confinamiento a base de camisas de material compuesto de fibras, fundamentalmente de carbono o vidrio. El método más extendido consiste en la aplicación manual sobre el pilar de fibras impregnadas en resina que al curar configuran la camisa. Se trata por tanto de un método de fabricación “in situ”, que requiere un especial cuidado para su ejecución. El planteamiento de cálculo se basa en el confinamiento del pilar de hormigón que según el método de aplicación empleado puede ser activo o pasivo.

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Técnicas de reparación o consolidación Tienen por objeto devolver la capacidad resistente perdida por la lesión derivada del ataque de fuego sobre el pilar, generalmente local. Se limitan a reparar la lesión sin modificar el modo de comportamiento estructural. Emplean materiales iguales o semejantes a loa que se utilizaron en la construcción original, de acuerdo con el Anejo 6, de la Instrucción EHE-08, que establece las condiciones que deben de aplicarse a las estructuras de hormigón armado, a fin de garantizar su estabilidad frente al fuego. En el caso concreto de pilares la tabla siguiente indica los valores recomendados de las dimensiones y recubrimientos mecánicos equivalentes mínimos para pilares de sección rectangular:

La resistencia al fuego exigida en el sótano del edificio analizado resulta ser de 120 minutos, por lo que el recubrimiento mecánico (distancia del eje de la armadura al paramento próximo más expuesto) resulta ser de 40 mm, lo que se traduce en un recubrimiento geométrico de las barras longitudinales de 44mm, cuando se dispone, como es el caso, de estribos de diámetro 8 mm. Las lesiones del pilar de hormigón analizado se manifiesta en forma de fisuras y desconchados del hormigón, que implica desprendimiento de dos de sus aristas y agrietamiento longitudinal.

La totalidad de las lesiones descritas, usuales en pilares de hormigón armado, se pueden calificar como daños parciales localizados y tienen en común implicación de pérdida moderada de la sección transversal del pilar analizado. Es decir supone mermas

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Por lo tanto, de acuerdo con lo anterior, si la pérdida de resistencia por deterioro del pilar, es igual o mayor al 55% se puede decir que se ha perdido la seguridad. Tomando esta cifra en consideración podríamos establecer los siguientes criterios de reparación para este tipo de pilares:

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO En el caso particular del capitel de punzonamiento correspondiente al forjado siniestrado, a fin de realizar una comparación de los márgenes de seguridad existentes para pérdidas de sección experimentadas en distintos elementos estructurales, y siguiendo un razonamiento análogo y suponiendo rotura por agotamiento del acero, tendríamos una seguridad global aproximada de 1,84 (1,6 1,15). Por lo tanto en este caso la carga de servicio sería del orden del 55% de la de rotura. Por ello si la pérdida de resistencia por deterioro de la viga fuera igual o mayor del 45% se habría perdido la seguridad. El criterio de reparación en este caso podría ser el siguiente:

EN EL CASO QUE NOS OCUPA, CON CONSIDERACIONES DE PERDIDA DE RESISTENCIA PARA TODOS LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES AFECTADOS EN RANGOS EVALUADOS < 10% < 45%, SERÁ NECESARIA: UNA REPARACIÓN DE LA RESISTENCIA PERDIDA CON LA ADECUADA SEGURIDAD.

Es preciso identificar y caracterizar los problemas patológicos (en esta caso obvios, dado que se trata de un ataque por exposición al fuego), así como determinar los coeficientes de seguridad reales, estimar la vida residual de las estructuras analizadas unida al estudio de sistemas de reparación-refuerzo que permitan prolongar la vida útil de la estructura estudiada. La valoración de los resultados de una evaluación estructural, para determinar si existe o no riesgo de colapso de la estructura, se basa en realizar un diagnóstico correcto de las causas que originaron el deterioro –en el caso que nos ocupa la exposición a altas temperaturas por el efecto del incendio-, considerando que si este está estabilizado o bien si determinados factores como las cargas de servicio han podido influir en la propagación del daño. Esta evaluación es subjetiva y difícil, dado que en principio se basa en los datos de daño recogidos en la inspección hasta que puedan realizarse cálculos de comprobación. En cualquier caso la decisión sobre reparar o no esta estructura y el momento óptimo para ello es una cuestión técnicoeconómica en la que se deben valorar por este orden la seguridad, funcionalidad y la apariencia de la misma.

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Limpieza y preparación de superficies Inicialmente se deberán picar las zonas correspondientes a las aristas hasta dejar al descubierto las 3/4 partes de la armadura, para de este modo favorecer la adherencia entre el hormigón antiguo y el material de reparación. Una vez picadas, se deben cepillar con cepillo de púas metálicas las superficies de hormigón y armadura descubiertas de todos los elementos estructurales dañados, en este caso viga, vigueta y pilar.

Preparación y protección de armaduras Garantizada la limpieza de las superficies, tras eliminar restos de hormigón y polvo, se deberán pintar las armaduras con una pintura rica en zinc para protección de las mismas contra la corrosión después de hecha la reparación. Se trata de una imprimación que se ha de aplicar con brocha en una sola capa en toda la superficie del acero. La superficie imprimada no debe estar expuesta al ambiente por más tiempo del necesario para la reparación. La aplicación del material de reparación debe hacerse cuando dicho revestimiento esté completamente seco, es decir después de 1,5 a 2 horas a 20ºC.

Una vez seca la protección anticorrosiva de las armaduras, se les deberá ir aplicando una capa de material elástico blando. Se trata de una composición epoxy-poliuretano cuyo fin es absorber posibles futuras expansiones de las armaduras

sin romper las

esquinas reforzadas, en el caso del pilar, o de la cara inferior en el caso de viga y vigueta, como consecuencia de corrosiones ulteriores a la reparación. Hay un cierto riesgo de que éstas se puedan producir ya que no se hace limpieza de la armadura en la totalidad de su perímetro. La aplicación de un producto de este tipo, aunque beneficia en el sentido indicado, perjudica desde el punto de vista de la adherencia de la reparación.

Aplicada esta capa elástica, 24 horas después las estructuras estarán listas para la aplicación de los morteros de reparación.

Aplicación manual de zunchado exterior mediante FRP COMPOSITES (material compuesto de fibras) en esquinas de pilar.

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Aplicación manual de mortero de reparación a las estructuras horizontales dañadas. Se podrán reparar las estructuras horizontales dañadas con pérdida del hormigón de recubrimiento

(viga

y

viguetas

de

forjado)

mediante

uno

de

los

siguientes

procedimientos: a) mortero especial aplicado a la llana b) mortero especial colable

El mortero especial aplicable a llana aparece a priori como un método sencillo y poco costoso y por ello interesante para ser evaluado. Se trata de un mortero comercial modificado con polímeros, del tipo tixotrópico que debe aplicarse sobre una capa de imprimación del tipo epoxídica de viscosidad media y cuya dosificación y particularidades de aplicación vienen dadas en los manuales del fabricante.

Después de limpiar bien la superficie del hormigón, se humedecerían los elementos estructurales a reparar con bastante agua, aproximadamente una hora antes de aplicar la imprimación. Si fuese necesario, se deberían humedecer repetidas veces dado que podrá darse el caso, especialmente en el pilar, de una gran capacidad de absorción agua. Una vez aplicada la imprimación y antes de que se seque por completo, es decir, formando una capa pegajosa, debería ser aplicado el mortero especial. Ello deberá efectuarse en varias capas, esperando un intervalo de tiempo antes de aplicar la siguiente y finalmente proceder al raseado de su superficie exterior. Después de retirar las tablas guías de raseo, deberían ser repasadas aquellas faltas que hubiesen sido localizadas.

El mortero aplicado a la llana es de fácil trabajabilidad y no aparece en él ninguna fisuración. No obstante se deberá ser humedecido con frecuencia para favorecer el curado.

El segundo método de reparación empleado podría ser el de utilizar un mortero especial colable que hoy en día se ofrece en el mercado de productos de reparación, y que PROYECTO DE REPARACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

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PROYECTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO alcanza una consistencia cuasi líquida. El sugerido en este trabajo es del tipo sin retracción de alta resistencia y gran fluidez. La alta colabilidad del producto garantiza el llenado de cavidades alargadas y estrechas con gran facilidad. El inconveniente de tener que hacer un encofrado completo y estanco se compensa con la facilidad del colado y la garantía de penetración del producto en lugares difíciles, lo que no logran con facilidad los morteros aplicados a llana. Se prepararía un encofrado con madera aglomerada terminada en melamina, sellado en todas sus juntas con silicona. Para el colado se prepararía un tubo de goma de gran diámetro que penetraría en el encofrado sellándolo con yeso, acoplándose a él un embudo para verter el material. Se debería realizar la mezcla del material con agua. Con la amasadora en marcha se debería ir añadiendo el material conforme se preparase. El material preparado tenderá a colarse bien por los agujeros, rellenando bien incluso la parte superior del pilar. A continuación se muestran las resistencias estimadas para los dos materiales de reparación comerciales propuestos para su utilización: un mortero de cemento modificado con agentes químicos, de alta colabilidad, alta resistencia y retracción compensada (que denominaremos mortero especial colable) y un mortero de cemento modificado con polímeros, aplicable a la llana, de alta resistencia y retracción compensada (que denominaremos mortero especial llana).

En el caso que nos ocupa se determina el empleo, por su disponibilidad de medios técnicos y materiales, del método de aplicación de mortero especial a llana:

-

En el caso de los elementos dañados horizontales se empleará un mortero comercial modificado con polímeros, del tipo tixotrópico.

-

Para la reparación del pilar se empleará un mortero enriquecido con fibra de carbono.

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PROCEDIMIENTO DE EJECUCION DE REPARACION DE DAÑOS POR INCENDIO EN ESTRUCTURA DE BLOQUE DE VIVIENDAS, LOCALES, TRASTEROS Y GARAJES AVDA.

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BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, PLAZAS DE GARAJE 36, 37 Y 38 TOLEDO

Realizado por: D. EMILIO SANCHEZ BONILLA, Arquitecto 4.956 COACM (630 292 287) Ramón Santamaría, (gerente de CEMAX IMPERMEABILIZACIONES, empresa aplicadora autorizada de BASF) y Miguel A. Santamaría (Delegado de BASF, C. C. ESPAÑA, S. L. en Madrid, Castilla La Mancha y Extremadura). EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

1

REPARACION y REFUERZO ESTRUCTURAL EN GARAJE AVDA. BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, TOLEDO.

A requerimiento del Arquitecto D. Emilio Sánchez se realiza un estudio y propuesta de reparación y refuerzo estructural de un pilar y paramentos horizontales para la COMUNIDAD DE PROPIETARIOS AVDA BOLADIEZ 62-66, y de conformidad con la mercantil PESA PERITOS TASADORES DE SEGUROS SL, sociedad de peritaje de la compañía aseguradora del inmueble siniestrado, OCASO, SA. Los daños en los elementos estructurales están localizados en las plazas 36, 37 y 38 del sótano 2 del Bloque 1 del residencial sito en la Avda. Boladiez nº 62-64-66, parcela 11 del polígono de Sta. Mª de Benquerencia (Toledo), conocido como “Residencial Fuente del Moro II”. A consecuencia de un incendio producido el pasado 6 de noviembre de 2010 en el sótano 2 del Bloque 1 del edificio, se observan una serie de daños en diferentes elementos estructurales sitos en el foco principal del incendio. Se manifiestan en forma de desprendimiento del hormigón de las aristas en el caso de secciones rectangulares, unido a un agrietamiento longitudinal paralelo a las armaduras; desprendimiento de la cara inferior de un capitel de punzonamiento y desprendimiento a su vez del canto inferior del forjado en la zona (nervaduras secundarias del forjado bidireccional). 2 EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

REPARACION y REFUERZO ESTRUCTURAL EN GARAJE AVDA. BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, TOLEDO. PILAR.

Imagen 1 y 2. Detalle del aspecto que presentaba el pilar tras verse afectado por el incendio. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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Imagen 3. Detalle del aspecto que presentaba el forjado afectado por el incendio. (del tipo bidireccional con vigas principales y nervaduras secundarias de hormigón armado y bovedillas de hormigón. El canto del forjado es de 35+ 5). 4 EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

DESCRIPCION DE LOS DAÑOS : Los daños comprobados son causa del efecto del fuego directo sobre las estructuras afectadas. Nota : El fuego normalizado que se considera para estos estudios es el establecido en la Norma ISO 834. En la misma se dan, la curva de evolución de la temperatura en función del tiempo y las condiciones de presión del ambiente interior del horno. Las condiciones simuladas representan condiciones de intensa gravedad del incendio. A partir de los 273ºC aquí se desarrolla el llamado fuego equivalente o normalizado que es al que se refieren todas las reglamentaciones y las resistencias al fuego de materiales, medido en minutos. Por encima de 40 minutos de fuego equivalente ya estamos hablando de un incendio muy importante con riesgo cierto para la vida humana. Para tener una referencia de cómo afectan las altas temperaturas a los materiales, diremos que a los 400 ºC el acero se vuelve dúctil y a los 600 ºC se produce una bajada brusca de su resistencia. El hormigón comienza a deteriorarse a temperaturas superiores a los 380 ºC en periodos prolongados de tiempo. A los 400 ºC se produce una pérdida de resistencia entre 15-25 %, según sea de áridos calizos o silíceos. Por encima de los 800ºC, deja de poseer una resistencia a la compresión viable, y se debilitará en mayor medida al enfriarse cuando se apague el fuego. Básicamente, los principales efectos del fuego en el hormigón armado, podrían resumirse en: - Daños a la adherencia por salto térmico entre las armaduras de acero y el hormigón que las recubre. - Pérdida significativa de espesor del recubrimiento del hormigón, (efecto spalling) o desprendimiento por explosión del hormigón. - Una disminución de la resistencia del hormigón cuando su temperatura supera los 380ºC durante períodos prolongados. - Una disminución de la resistencia de las armaduras de acero cuando la temperatura supera los 250ºC. - Daño o destrucción de las juntas y sellados, lo que en determinadas estructuras puede conducir al colapso. 5 EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

PROCEDIMIENTO DE REPARACION Y REFUERZO : REPARACIÓN DEL PILAR Y DEMAS ELEMENTOS ESTRUCTURALES DAÑADOS. Todos los trabajos que se describen a continuación son conformes a las instrucciones y especificaciones reflejadas tanto en los pliego de condiciones como en las fichas técnicas vigentes de BASF C. CH. ESPAÑA, S. L. y a la Norma europea UNE- EN 1504(1 a 4): Productos y sistemas para la reparación y protección de estructuras de hormigón. Esta norma está destinada a todos aquellos que intervienen en la reparación de hormigón. Y trata todos los aspectos del proceso de reparación y/o protección incluyendo: • Definiciones y principios de reparación. • La necesidad de un diagnóstico exacto de las causas del deterioro antes de hacer la especificación del método de reparación; • Requisitos de comportamiento del producto y métodos de ensayo; • Control de producción en fábrica y evaluación de la conformidad, incluido el marcado CE; • Métodos de aplicación en obra y control de calidad de los trabajos. Lo que asegura una buena calidad de la reparación y del trabajo de protección en la obra con el resultado de un aumento de la satisfacción de los propietarios de los edificios. FASES DE LA REPARACIÓN Y REFUERZO : 1.- Limpieza y saneado de la zona afectada. picado y eliminación del hormigón afectado por medios mecánicos hasta alcanzar la profundidad de la armadura, sobrepasándola en profundidad en al menos el diámetro de la barra. En las tareas de picado, se asimila el cajeado a formas geométricas sencillas, facilitándose tanto la transmisión de esfuerzos de la estructura a la zona reparada, como el relleno del hueco. 6 EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

Imagen 4,5 y 6. Detalle del proceso de saneado y picado del pilar. 7 EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

Imagen 7 y 8. Detalle del proceso de picado y eliminación del óxido en armaduras. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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2.- Eliminación del óxido y Pasivado de la armadura. Raspado con cepillo de púas hasta eliminar los restos de óxidos de la armadura (Las armaduras a la vista quedan desoxidadas hasta grado SA2, según ISO 8501-1/ISO 12944-4, en la totalidad de la circunferencia del armado). Aplicación de imprimación y puente de unión epoxi EMACO EPOXI PRIMER BP (Color ROJO) que protege a la armadura de la oxidación por barrera, que actúa como puente de unión, aumentando a su vez la adherencia del mortero de reparación estructural. Procedimiento es conforme a la EN 1504 - parte 4 – Adhesión estructural (La parte 4 de la norma europea especifica los requisitos para los productos y sistemas que se vayan a utilizar para la aplicación de mortero fresco sobre hormigón endurecido utilizando juntas adheridas donde el mortero adicionado forma parte de la estructura y se necesita que actúe conjuntamente). (La norma contempla fallo del hormigón, siempre, con el uso de puente de unión, como ocurre con el EMACO EPOXI PRIMER BP). Imagen 9. Pasivado de las armaduras. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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3.-APLICACIÓN MORTERO DE REPARACIÓN ESTRUCTURAL: EMACO NANOCRETE R4. La reparación y recomposición de las geometrías existentes en el pilar se realizan con el mortero de reparación EMACO® NanoCrete R4. El EMACO NANOCRETE R4 es un mortero de elevada resistencia mecánica para reparación estructural que cumple con los requerimientos de la norma europea EN 1504 Parte 3 para los morteros de la clase R4. Alcanza un valor de resistencia a compresión a 28 días superior a 60 N/mm2. Es aplicable en interiores y exteriores, en vertical y en techos. Está formulado con nanotecnología, sistemas de retracción compensada y fibras para minimizar la retracción y el riesgo de fisuración. Presenta una elevada adherencia al hormigón que asegura la transferencia de carga, una excelente resistencia a la carbonatación y una elevada impermeabilidad al agua y a los cloruros, al mismo tiempo que es permeable al vapor de agua. Permite su aplicación en horizontal, vertical o techos en capas sucesivas de 5 a 50 mm sin mallazo intermedio. Su aplicación se realiza manualmente. Está certificado por laboratorios externos independientes. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

EN 1504 - 3 Mortero de reparación estructural

R4

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Imagen 10 y 11. Detalle del proceso de reparación y regeneración estructural del pilar. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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En el proceso de reparación del pilar, cualquier arista externa se redondea con un radio mínimo de 25 mm, para evitar esfuerzos localizados que puedan romper de forma prematura la fibra de refuerzo que se colocará a posteriori. Ver detalle De esta forma queda el pilar REPARADO y listo para ser REFORZADO

4.- REFUERZO ESTRUCTURAL DEL PILAR. El refuerzo de pilares y vigas mediante adhesión de materiales compuestos armados a base de fibra de carbono, sigue las directrices de las guías de diseño: ACI 440.2R-02: Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures, así como CEB-FIP Externally bonded FRP Reinforcement for RC Structures. El análisis de las secciones se evalúa, para los materiales suministrados MBrace mediante software de desarrollo propio de BASF. Un hormigón confinado con refuerzos de FRP externos exhiben un aumento excepcional de su comportamiento a compresión: la capacidad de carga puede prácticamente duplicarse, mientras que la capacidad de deformación puede aumentar hasta 10 veces. Aplicando 2 capas de MBRACE FIBRE CF 130, se alcanza ffck de 30,08 N/mm2.

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Instalación del refuerzo con MBrace HOJA de FIBRA a. Aplicación del MBRACE HOJA

en dos vueltas según el diagrama siguiente (aportado por BASF) :

Se aplica la resina de imprimación MBrace PRIMER (consumo aprox de 300 gr/m2). A continuación, se extiende la masa de espatulado para el embebido de la fibra con MBRACE SATURANTE con un consumo total, aplicada en dos manos e impregnando completamente las fibras, de 800 g/m2. Con la aplicación de la primera capa de MBrace Saturante a rodillo se impregna la hoja de fibras de carbono manteniendo las fibras en la orientación prevista. Al endurecer, forma junto a las fibras impregnadas, un conjunto resistente de altas prestaciones. Se sigue con la colocación del MBrace Hoja CF 130. Se coloca sobre la primera capa de saturante y se establece una longitud de solape de las hojas de 10-15 cm. Detalle del proceso.

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Imagen 12 y 13. Detalle del proceso del refuerzo estructural, aplicación de la imprimación y el saturante en el pilar. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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Imagen 13 y 14. . colocación del MBrace Hoja CF 130, 1ª capa sobre el saturante. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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Endurecido el saturante y la hoja de fibra de la 1ª Capa se procede a colocar una 2ª vuelta de MBrace Hoja CF 130.

Imagen 15 y 16. colocación de la 2ª capa del MBrace Hoja CF 130, sobre el saturante. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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Por razones estéticas y protección mecánica del refuerzo, se realiza un enfoscado fino con mortero cosmético EMACO R 205, sobre un soporte rugoso dejando para tal fin, con un espolvoreado de árido de cuarzo sobre la resina en fresco. Fraguado el mortero se recubre con un acabado uniforme en Gris con el revestimiento acrílico MASTERSEAL 325 E. Esta Pintura es hasta 1500 veces más impermeable al CO2 que un mortero de buena calidad basado en cemento.

Imagen 17 y 18. Aplicación del espolvoreado antes del mortero cosmético. Pilar acabado recubierto con la pintura de protección MASTERSEAL 325 E GRIS . EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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REPARACION y REFUERZO ESTRUCTURAL EN GARAJE AVDA. BOLADIEZ 66, BLOQUE 1, SOTANO 2, TOLEDO. PARAMENTOS

HORIZONTALES. FASES DE LA REPARACIÓN : 1.- Limpieza y saneado de la zona afectada. Picado y eliminación del hormigón afectado por medios mecánicos hasta alcanzar la profundidad de la armadura, sobrepasándola en profundidad en al menos el diámetro de la barra. En las tareas de picado, se asimila el cajeado a formas geométricas sencillas, facilitándose tanto la transmisión de esfuerzos de la estructura a la zona reparada, como el relleno del hueco.

Imagen 19. Saneado del paramento horizontal. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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2.- Eliminación del óxido y Pasivado de la armadura. Raspado con cepillo de púas hasta eliminar los restos de óxidos de la armadura (Las armaduras a la vista quedan desoxidadas hasta grado SA2, según ISO 8501-1/ISO 129444, en la totalidad de la circunferencia del armado). Aplicación de imprimación y puente de unión epoxi EMACO EPOXI PRIMER BP (Color ROJO) que protege a la armadura de la oxidación por barrera, que actúa como puente de unión, aumentando a su vez la adherencia del mortero de reparación estructural. Procedimiento es conforme a la EN 1504 - parte 4 – Adhesión estructural (La parte 4 de la norma europea especifica los requisitos para los productos y sistemas que se vayan a utilizar para la aplicación de mortero fresco sobre hormigón endurecido utilizando juntas adheridas donde el mortero adicionado forma parte de la estructura y se necesita que actúe conjuntamente). (La norma contempla fallo del hormigón, siempre, con el uso de puente de unión, como ocurre con el EMACO EPOXI PRIMER BP). Imagen 20. Pasivado de las armaduras. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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3.-APLICACIÓN MORTERO DE REPARACIÓN ESTRUCTURAL: EMACO NANOCRETE R4. La reparación y recomposición de las geometrías existentes en el pilar se realizan con el mortero de reparación EMACO® NanoCrete R4. El EMACO NANOCRETE R4 es un mortero de elevada resistencia mecánica para reparación estructural que cumple con los requerimientos de la norma europea EN 1504 Parte 3 para los morteros de la clase R4. Alcanza un valor de resistencia a compresión a 28 días superior a 60 N/mm2. Es aplicable en interiores y exteriores, en vertical y en techos. Está formulado con nanotecnología, sistemas de retracción compensada y fibras para minimizar la retracción y el riesgo de fisuración. Presenta una elevada adherencia al hormigón que asegura la transferencia de carga, una excelente resistencia a la carbonatación y una elevada impermeabilidad al agua y a los cloruros, al mismo tiempo que es permeable al vapor de agua. Permite su aplicación en horizontal, vertical o techos en capas sucesivas de 5 a 50 mm sin mallazo intermedio. Su aplicación se realiza manualmente. Está certificado por laboratorios externos independientes.

Certificado : Sin fisuras tras > 180 días. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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Imagen 21 y 22. Aplicación del mortero de reparación EMACO NANOCRETE R4 y una vez fraguado este, el mortero cosmético EMACO R 205. Quedando listo para ser pintado. EMILIO SANCHEZ BONILLA, ARQUITECTO 4.956 COACM 630 292 287

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CERTIFICADOS Y FICHAS TECNICAS :

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Página Web para consultar cálculos de refuerzos MBRACE de BASF : www.mbrace.es/

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Realizado por: D. EMILIO SANCHEZ BONILLA, Arquitecto 4.956 COACM (630 292 287), Ramón Santamaría, (gerente de CEMAX IMPERMEABILIZACIONES, empresa aplicadora autorizada de BASF) y Miguel A. Santamaría (Delegado de BASF, C. C. ESPAÑA, S. L. en Madrid, Castilla La Mancha y Extremadura).

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