MISCELÁNEA SOBRE INGENIERÍA CIVIL

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CIUDAD Y ALUMINOSIS

2011-11-28T02:54:00.001-08:00

Hay un tema que con cierta periodicidad aparece en las noticias, nacionales o locales: edificios con peligro de derrumbe. No estoy hablando de socavones provocados por la construcción de un metro, ni de asientos diferenciales en cimentaciones provocados por consolidación de suelos, por flujos subterráneos de agua, etc. Estoy hablando de algunos problemas estructurales en hormigón en edificación: el uso del cemento aluminoso (CA) en los años 60 en muchas viviendas de Valencia(España) y en general de nuestras ciudades. Era noticia (http://www.levante-emv.com/secciones/noticia.jsp?pRef=2008120500_16_527995__VALENCIA-Desalojadas-familias-junto-Palau-Musica-peligro-derrumbe ) el desalojo de varias familias de un par de edificios por el riesgo a derrumbe. No he leído declaración alguna de los técnicos de turno, y quizás este caso sea por problemas en un sótano común, en las cimentaciones o quien sabe dónde o por qué. Pero me viene a la cabeza el problema de las estructuras de decenas, cientos de edificios que han utilizado cemento aluminoso en su construcción.

No pretendo hacer una exposición teórica-científica sobre este tipo de cemento, hay extensísima información en internet (cientos de webs, libros de escuelas de ICCPs e ITOPs, etc. Aunque el que recomiendo es un tratado del cemento de la escuela de ingenieros de Minas de Oviedo: http://www.etsimo.uniovi.es/usr/fblanco/Tema7.CEMENTOS.R.pdf. Cosas curiosas que a veces ocurren).

Volviendo al tema. Bien conocido es que los años sesenta, en plena expansión urbanística de las grandes ciudades, se construyó mucho, pero no siempre bien. En muchos edificios se utilizó cemento aluminoso (léase cemento fundido, de resistencia rápida, etc.), en vez de cemento portland convencional. Este último alcanza la resistencia total a los 28 días. Aquel, el aluminoso, en solo una semana. Aunque fraguado y endurecido parecen similares, la composición química es bien distinta. Te recuerdo la composición del clinker de portland:

- SILICATO TRICALCICO, C3S, (ALITA), en general 50 -70 % del total.
- SILICATO DICALCICO, C2S, (BELITA), 15 - 30 % del total.
- ALUMINATO TRICALCICO, C3A, 5 – 10 % del total.
- FERROALUMINATO TETRACALCICO, C4AF ,5- 15 % del total.

Mientras el cemento aluminoso (CA), tiene principalmente ALUMINATO CÁLCICO (60-70%). Tiene algunas ventajas, además del endurecimiento ultrarrápido, es un cemento refractario (resiste altas temperaturas) e interesante para obras rápidas de urgencia y reparaciones (ver EHE-08, anejo 3 punto 8 de aplicaciones). Pero obviamente no todo iba a ser jauja. Como muchas cosas en general (no todas, déjame que puntualice), un grandísimo beneficio inicial en términos relativos con los de la misma especie, son problemas a medio y largo plazo. El CA pierde una elevada resistencia con el paso del tiempo (mucho más que su hermano portland). Tiene problemas expansivos a temperaturas medias (>30ºC), es decir, aumenta la porosidad con el tiempo, las fisuras, se produce por carbonatación la corrosión de las armaduras, y el cóctel ya está servido.

En la EHE-08, anejo 3 punto 8 de aplicaciones, dice claramente que el cemento aluminoso no se puede utilizar para hormigón armado estructural, entre otros. Pero en los años sesenta, no era así. Y al constructor de turno, si bien se imaginaba lo que podría pasar en 40 o 50 años, sabe que no sería su problema solventarlo. No obstante, y con la legislación en la mano, es decir, la EHE-08 en este caso (tabla 5 del artículo 5º), la vida útil nominal de un edificio de viviendas es de 50 años. Es decir, que el proyectista, calculará la estructura para que, al menos, durante 50 años cumpla con los requisitos de seguridad y funcionalidad estructural, seguridad en caso de incendio e higiene, salud y protección del medio ambiente. Queda claro pues, que un número muy alto de edificios (entre ellos, por cierto, mi actual edificio a noviembre de 2011), están cerca de cumplir la vida útil para la que fueron diseñadas. No quiere decir que mañana se van a caer, ni mucho menos, pero empiezan una etapa más crítica en la que la seguridad puede no estar garantizada, y menos, en las estructuras en las que se utilizó CA.

Mi vaticinio: En los próximos años, esto se va a convertir en un problema mayor para los ayuntamientos. No es baladí. Cantidad de familias tendrán que ser realojadas, edificios rehabilitados, algunos derruidos, y si, te puede pasar a tí. Es una bomba de relojería y el tic tac ha empezado. Se le dará nombre, será la crisis de la aluminosis, y si no, tiempo al tiempo.....

BANDA TESA

2010-05-05T03:23:00.000-07:00

¿En qué consiste exactamente la tipología de "banda tesa"?

La respuesta ya la tenían algunas civilizaciones indígenas de Asia, Sudamérica y Africa ecuatorial. La construcción de puentes colgantes en donde los propios cables eran utilizados para permitir el paso de los peatones era ya muy utilizado.

La idea primitiva se recupera mediante el concepto de banda tesa de hormigón pretensado o acero sobre los años sesenta. Manteniendo una relación flecha/luz pequeña, para asegurar la funcionalidad, se intentan reducir los problemas de deformabilidad de una estructura tipo cable mediante una combinación de incremento de peso propio y de sección transversal resistente.

Un ejemplo interesante sería el siguiente:

Imagen de "Pasarela en banda tesa de El Parque de Vallparadís de Terrassa". Más información de este proyecto aquí.

Luego el concepto de banda tesa consiste en una estructura que unifica cable y plataforma que no necesita pilares/torres desde las cuales colgarse sino que aprovecha la flecha y la luz de la alargada plataforma, mas una sección adecuada para generar un brazo mecánico que resista las cargas.

Materiales compuestos: EFTE, FRP, composites....

2010-05-05T02:10:00.000-07:00

Los materiales compuestos y sintéticos están ganando adeptos en la actualidad, si bien se vienen utilizando puntualmente desde hace más de 50 años.

Valga por ejemplo la imagen anterior, el Alliance Arena (Munich, Herzog and the Meuron), para dejar patente que las grandes posibilidades de los materiales sintéticos. Además, los costes de producción son decrecientes con el tiempo.

No seré riguroso con la clasificación de materiales compuestos, pues ésta es muy extensa y hay mucha literatura sobre el tema.

Podemos encontrarnos desde plásticos sintèticos y modificados, resinas acrílicas, fenólicas y de hidrocarburos, y un largo etcétera. Amplia informción aquí.

Valga el presente post para aclarar algunos (de los muchos) conceptos de uso cotidiano en estructuras:

>> EFTE: etileno-tetrafluoretileno, un material que ha cobrado un gran auge en los últimos años. Un ejemplo interesante podría ser el Eden Project (Cornwell, Nicholas Grimshaw):

Puedes encontrar amplia información sobre el EFTE, aquí.

>> Composites: Los composites o resinas compuestas son materiales sintéticos que están mezclados heterogéneamente y que forman un compuesto, como su nombre indica, están compuestos por moléculas,de elementos variados

>> FRP: Fiber reinforced polymer/plastic, composite utilizado en algunas estructuras como por ejemplo, la Torre de la Universidad Politécnica de Valencia,UPV (Ingeniero Rovira-Soler):

Por último añadir que el EFTE y el FRP pueden utilizarse de forma conjunta para mejorar alguna de sus características.

Más información sobre el uso de los composites en contrcución aquí.

Por último y como noticia de actualidad (mayo de 2010) ,señalar que la ciudad de Cuenca tendrá la pasarela más larga de España y la octava del mundo de la moderna tipología de banda tesa, en la que se utilizan materiales compuestos de fibra de carbono y vidrio combinados con resinas poliméricas

Hello, civil engineering world...

2010-04-17T11:07:00.000-07:00

Hello, civil engineering world...

Hola, mundo de la ingeniería civil...