Reparación de edificios mediante técnicas de inyección de resinas

 

Reparación de edificios mediante técnicas de inyección de resinas

Actualizado: 13.MAY.2024


 

La aparición de grietas en los edificios es uno de los aspectos que más puede preocuparnos, sobre todo si se trata de nuestra propia vivienda. Sin embargo, no todas las grietas que puedan aparecer tienen la misma afección sobre el edificio.

No tiene la misma gravedad si las grietas aparecen en elementos constructivos auxiliares, como tabiques, que si aparecen en elementos estructurales importantes, como puedan ser muros de carga. También es conveniente diferenciar la causa de aparición de las grietas, por ejemplo, si se tratan de fisuras de dilatación, que aparecen y desaparecen de forma estacional (oscilación de la fisura) pero que no crecen indefinidamente.

Por ello, antes de crear una falsa alarma es importante averiguar si se trata de un hecho aislado o de una fisura "viva". Para estar más seguros, podemos plantearnos el uso de algún método sencillo que nos permita tener algún tipo de control de las fisuras que aparecen en nuestro edificio, como puede ser el marcado y el testigo de yeso para comprobar si la fisura aumenta de tamaño en el tiempo.

Si nos encontramos en el peor de los casos, por ejemplo, ante la aparición de grietas que no paran de crecer, es posible que uno de los motivos más comunes para la aparición de estas grietas sea que ocurran asientos diferenciales en la cimentación del edificio. Estos asientos diferenciales son movimientos que se producen de manera distinta entre zapatas de cimentación, que hace que algunas de ellas se hundan, giren o se desplacen más o menos que otras.

Los asientos diferenciales es un fenómeno que, con el tiempo, pueden sufrir muchos edificios durante su vida útil. Puede ser debido a múltiples motivos, como variaciones en las características del suelo, muy propio de suelos expansivos o blandos, también por la aparición de cargas adicionales que no estaban previstas, como la construcción de edificios cercanos o el tráfico pesado que circule cerca de la fachada, o lo que suele ser más habitual, la presencia de agua en el subsuelo debido a fugas en las redes de saneamiento o distribución de agua. Esto hace que surjan problemas de drenaje que debilitan la capacidad portante del suelo y pueda provocar movimientos diferenciales entre los elementos de la cimentación.

Grietas en edificio debido al lavado de finos del suelo por el agua

Grietas en edificio debido al lavado de finos del suelo por el agua


Las concentraciones de agua, la presencia de vacíos y oquedades en el subsuelo, o bien los desplazamientos locales del terreno que se pueden producir debido a excavaciones realizadas en obras cercanas, generan una disminución puntual de la rigidez y resistencia del suelo, que puede terminar provocando el hundimiento localizado de ciertas áreas de la superficie del terreno.

Otra causa probable de los asientos diferenciales es el descenso del nivel freático del agua en el subsuelo, que suele producirse en épocas de sequía prolongada. Esto puede provocar también problemas de asiento diferencial que afectan a la cimentación, sobre todo en los suelos más cohesivos como son los suelos arcillosos. En este tipo de suelos, cuando se secan, aumentan las presiones efectivas que actúan sobre el terreno, reduciéndose el índice de poros del subsuelo, lo que termina provocando el hundimiento del terreno.

Grietas producidas por asiento diferencial

Grietas producidas por asiento diferencial


 

Recalce de cimentación mediante inyecciones de resinas en el terreno

Una de las maneras que tenemos para evitar que las grietas sigan en creciendo en nuestro edificio es mejorar el terreno sobre el que descansa la cimentación de nuestro edificio. Es quizás, la manera más sencilla y económica de reparar las fisuras de nuestro edificio y evitar que sigan creciendo.

Así, en vez de actuar sobre la estructura o los cimientos del edificio, lo que resultaría muy costoso y de mucha dificultad, se opta por mejorar el terreno situado bajo el edificio. Con ello, se consigue aumentar la resistencia y rigidez del terreno mediante la inyección de ciertos productos estabilizadores del terreno, es lo que se conoce como resinas expansivas. Inyectando estos compuestos se sustituye parte del terreno por un material más resistente que mejora el comportamiento del suelo.

Esta técnica también sirve para levantar estructuras que han sufrido asientos diferenciales, como se verá más adelante en este artículo. La recuperación de asientos mediante inyecciones de resinas expansivas es una técnica muy ventajosa para la rehabilitación de edificios, sobre todo por la comodidad de la ejecución de los trabajos y porque los costes son reducidos.

En cuanto al recalce de cimentaciones con resinas expansivas, su fundamento se basa en introducir a través de un fino conducto en el terreno una cierta cantidad de este tipo de resina. Esta resina, que se inyecta en el terreno en estado líquido, se expande ejerciendo una gran presión gracias a una reacción química que tiene lugar de pocos minutos de duración, y que hace la resina inyectada termine solidificando y aumentando su volumen en el interior del terreno. De esta manera, se aprovecha este empuje que produce la resina solidificada en el entorno del punto de inyección para recalzar cimentaciones y también para otros fines, como la mejora del terreno.

Un tema no menos importante es que la inyección en el terreno de resinas expansivas fabricada para este fin no es contaminante. Es un producto inerte y no reacciona con los productos naturalmente presentes en el subsuelo, así que no se liberan productos nocivos ni tóxicos. Por otra parte, una vez inyectado, el material permanecerá en el terreno indefinidamente. Además, como se trata de una aplicación puntual bajo una estructura, no se inyectan grandes volúmenes de resina. Llegado el caso de que se tuviera que demoler un edificio viejo donde se haya inyectado resina bajo su cimentación, se puede cavar para retirar los restos de material inyectado sin ningún tipo de inconveniente y tratarlos como un residuo más de construcción.

 

 

Aplicaciones comunes mediante técnicas de inyección de resinas

A continuación, se van a exponer algunas técnicas empleadas por empresas constructoras del sector de la rehabilitación y recuperación de edificios, para conseguir la reparación de problemas de grietas y también para la mejora y estabilización de terrenos, mediante el empleo de alguna de las técnicas basadas en la inyección de resinas.

a)  Mejora del terreno:

Una de las recientes aplicaciones de la inyección de resinas expansivas en el terreno es para poder conseguir una mejora de las propiedades del mismo, bien porque el terreno haya modificado sus características o porque nuestro edificio vaya a soportar más carga de las inicialmente previstas y necesitemos mejorar la capacidad resistente del terreno.

Para realizar la mejora de un terreno concreto, la resina se transporta en estado líquido en tanques cargados sobre camiones hasta la obra y, una vez allí, se lleva a cualquier punto del terreno que se quiera mejorar mediante tuberías. Los componentes de la resina vienen totalmente preparados desde el laboratorio de fabricación, y están listos para su uso de forma inmediata en obra.

La resina preparada se suministra en estado líquido, lo que permite su fácil transporte en camiones cisternas hasta el sitio, y una vez en obra se realiza su inyección en el terreno mediante el uso de unas tuberías de pequeño diámetro sin apenas afectar a la construcción del edificio.

Una vez inyectada la resina en el subsuelo comienza una reacción química de expansión en la que se genera una especie de espuma a partir de la resina inyectada. Como el tiempo de reacción es reducido, en la mayoría de las aplicaciones se puede ver al instante el resultado de la intervención.

La fuerza de expansión de esta espuma, que termina solidificando en el interior del suelo, comprime y compacta el entorno del punto en el terreno donde se realiza la inyección. Los cambios que se introducen en el estado tensional del suelo y en sus deformaciones, se aprovecha para mejorar la capacidad portante y estabilidad del terreno, según sea la necesidad.

b)  Relleno de cavidades:

Otra de las aplicaciones donde se emplean técnicas de inyección de resinas es para el relleno de cavidades subterráneas y para la estabilización de paredes interiores en huecos del subsuelo mediante el bombeo de arcillas expansivas. Estas arcillas expansivas resultan de una mezcla de resina de poliuretano y de arcilla natural.

Cuando se producen cavidades en el subsuelo, lo mejor es intentar rellenarlas con urgencia, sobre todo las que se encuentran a poca profundidad. Las deformaciones en las paredes de una cavidad pueden provocan asientos en la superficie del terreno y una caída repentina de material dentro de la cavidad que puede terminar en un desplome de la superficie del terreno.

La inyección de resinas expansivas para rellenar cavidades en el terreno, unido con el tiempo de reacción de la resina tan inmediato, permite realizar la ejecución en un corto periodo de tiempo. El relleno de las cavidades evita la caída de material de las paredes de la oquedad. Además, la resina, al expandirse, introduce un estado de compresiones en las paredes de la cavidad que impide su deformación a largo plazo.

Para el relleno de cavidades se utiliza un tubo de inyección dirigible, con lo que se asegura ocupar al menos un 95 % de la cavidad con el relleno. Este tipo de intervención presenta notables ventajas, entre las cuales está la recuperación de la continuidad entre el interior de la cavidad y el terreno circundante. Con ello, se persigue crear un estado de tensiones uniforme, con lo que conseguimos homogeneizar el suelo.

Esta técnica está patentada por la empresa URETEK bajo el nombre comercial CAVITY FILLING. El nombre comercial de la arcilla es ARCILLA EXPANDIDA LECA y el de la resina es RESINA URETEK GEOPLUS.

Técnica de intervención CAVITY FILLING© URETEK

Técnica de intervención CAVITY FILLING© URETEK


Otra técnica de relleno de cavidades de la misma empresa es la denominada WALLS RESTORING. En este caso, se rellena con resina las cavidades existentes en muros de mampostería deteriorados.

Para ello, en primer lugar el muro de mampostería se perfora aproximadamente con taladros de 30 mm en sentido vertical, con una separación entre taladros de entre 40 y 80 cm. A continuación, por las perforaciones realizadas se introducen los tubos de inyección.

En este caso, se inyecta la resina expansiva IDRO CP 200 al mismo tiempo que se va extrayendo el tubo de inyección del muro. Esta resina tiene las características mecánicas similares a los morteros convencionales, y es apta para muros constituidos por ladrillos y piedras.

Este método de relleno es rápido e inmediatamente eficaz, incluso en mampostería sumergida. No precisa trabajos complementarios y se puede ejecutar en una única fase. Además es un tipo de trabajo limpio que no altera la parte estética del muro.

El objetivo de esta técnica es reconstruir el mortero dañado. La difusión de la resina en el interior de la estructura del muro permite reconstruir la integridad estructural del muro.

Relleno para la mejora de muros de mampostería. URETEK

Relleno para la mejora de muros de mampostería. URETEK


c)  Levantamiento de cimentaciones hundidas:

Mediante técnicas de inyección de desplazamiento se busca la recuperación de elementos de cimentación que han sufrido asientos o hundimientos. Este tipo de trabajos se realiza de forma local, mediante inyecciones de resina debajo de las zonas hundidas de la cimentación.

La fuerza de expansión de la espuma que se genera al inyectar la resina, consigue levantar la estructura y corregir la zona afectada. Es fundamental inyectar la cantidad adecuada de resina. Si no se inyecta suficiente no se conseguiría ningún efecto, porque como la fuerza de expansión disminuye con el aumento de volumen, no se obtendría la suficiente presión como para elevar la estructura. Si por el contrario se inyectase demasiada resina, la estructura del edificio puede dañarse y causar unos defectos estructurales incluso más difíciles de solucionar que los que ya había.

Entre las técnicas de mejora del terreno que se engloban en esta categoría, podemos encontrar las siguientes:

•  URETEK DEEP INJECTIONS©:

Se trata de una técnica patentada por URETEK para la consolidación de suelo de cimentación a distintas profundidades. La resina utilizada tiene el nombre comercial GEOPLUS.

En este caso, un camión-laboratorio se desplaza a obra con el instrumental adecuado, el cual está equipado de mangueras de inyección con alcance de hasta 80 m.

En primer lugar, la cimentación que ha sufrido los asientos se taladra unos agujeros con un diámetro de 30 mm., por el que se introducirán los tubos de inyección. Las perforaciones se suelen distanciar entre sí aproximadamente 1,5 m.

Una vez realizada la perforación, los operarios se encargarán de la inyección de la resina. Esta técnica dispone de una profundidad máxima de tratamiento de hasta 15 m. Al ir inyectando la resina, ésta comienza la expansión y va compactando el suelo. Cuando el suelo está suficientemente compactado rechaza la fuerza de la resina y ésta se expande hacia arriba, produciendo un levantamiento de la superficie con lo que la estructura recupera asientos.

El levantamiento de la estructura se controla a tiempo real con niveles láser. La compactación del suelo se evalúa con un ensayo penetrométrico y/o presiométrico comparativo, uno antes de la ejecución y otro después.

Esta técnica es adecuada para suelos granulares y cohesivos y para cualquier tipología de cimentación (zapatas aisladas, zapatas corridas y losas de cimentación). Actualmente se está aplicando para subsanar asientos producidos en edificios históricos, naves industriales, edificios de viviendas, chalets, piscinas, torres, iglesias o paredes de contención.

Técnica para levantamiento de estructuras DEEP INJECTIONS©. URETEK

Técnica para levantamiento de estructuras DEEP INJECTIONS©. URETEK


Las principales ventajas de esta técnica son que es un procedimiento muy poco invasivo (sin excavaciones ni obras de albañilería) y con un reducido tiempo de ejecución (en una jornada el equipo puede ejecutar de 10 a 15 metros lineales de cimentación).

Es un método seguro, económico y limpio, que no ensucia ni produce deshechos. No altera la estructura original del edificio, no le afecta la presencia de agua y dispone de una garantía de 10 años. Además, permite la habitabilidad inmediata de los lugares que se hayan intervenido.

•  URETEK FLOOR LIFT©:

Se trata de una técnica de inyección de resina expansiva en el terreno desarrollada por la empresa URETEK diseñada para levantar y nivelar con precisión pavimentos rígidos y flexibles que se han hundidos en naves industriales, tiendas, almacenes, viviendas, carreteras, pistas de aeropuertos, etc.

Esta técnica se ejecuta de una forma muy parecida a la técnica DEEP INJECTIONS vista anteriormente de la misma empresa. Un camión-laboratorio se lleva a obra con el equipo técnico y la instrumentación necesaria, además de los reactivos de la resina almacenados en tanques y la amplitud de alcance de 80 metros de manguera.

A continuación, se localiza la zona hundida del pavimento que hay que reparar. Alrededor de su perímetro el equipo realiza perforaciones de 6-12 mm para introducir las vainas de inyección en el terreno e inyectar la resina posteriormente. Con esta técnica se consigue corregir desniveles e inclinaciones del pavimento. El levantamiento conseguido se controla en tiempo real haciendo uso de un nivel láser.

Al inyectar la resina se rellenan los eventuales huecos en el intradós del pavimento que causaron el hundimiento. Una vez que comienza la reacción de la resina inyectada, ésta se expande y se produce el levantamiento del pavimento gracias a la fuerza de expansión que ejerce la espuma formada. Además, la fuerza de expansión es suficiente para levantar el pavimento sin necesidad de retirar la carga que hubiera (estanterías, instalaciones, maquinaria…).

Técnica para levantamiento de suelos URETEK FLOOR LIFT

Técnica para levantamiento de suelos URETEK FLOOR LIFT©


Las principales ventajas de esta técnica son que es muy poco invasiva, tiene un reducido tiempo de ejecución (en una jornada el equipo puede reparar 150 m2 de pavimento), y además no requiere de la interrupción de la actividad normal del lugar. Es un procedimiento limpio (no produce polvos ni residuos), inmediatamente eficaz y no daña los revestimientos del edificio.

Imágenes representativas de la técnica URETEK FLOOR LIFT

Imágenes representativas de la técnica URETEK FLOOR LIFT ©


 

 

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