Instituto Universitario Politécnico“Santiago Mariño”Extensión PorlamarEscuela: Ing. Civil

Sección: 1A

ESTUDIO DEL FENÓMENO DE LEVANTAMIENTO, FISURACIÓN Y AGRIETAMENTO DELA SUPERFICIE EN LA CASA N° 105 DE LA CALLE

LIBERTAD DE LOS ROBLES, ESTADO NUEVA ESPARTA.

Profesor:Jenifer Jaime Hernández

Realizado por:Luna, Andribert C.I 24.720.543Rojas, Estelvis C.I 25.611.175

Porlamar, 05 de Enero del 2014

INDICE

INTRODUCCIÓN.............................................................................................................................3

CAPITULO I: EL PROBLEMA......................................................................................................4

Planteamiento del problema......................................................................................................4

Objetivos de la investigación.....................................................................................................5

Objetivo general.......................................................................................................................5

Objetivos específicos..............................................................................................................5

Justificación..................................................................................................................................6

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO................................................................................................7

Glosario de términos...................................................................................................................7

CAPITULO IV: RESULTADOS.....................................................................................................8

Problema estructural...................................................................................................................8

Situación actual...........................................................................................................................9

Causas de los daños.................................................................................................................11

Consecuencias de los daños...................................................................................................13

Posibles soluciones:..................................................................................................................14

CAPITULO V: CONCLUSIONES...............................................................................................17

Recomendaciones.....................................................................................................................18

Referencias electronicas..........................................................................................................19

Anexos........................................................................................................................................20

INTRODUCCIÓN

La vulnerabilidad de las estructuras suele reflejarse a través de patologías que aparecen en las edificaciones, ocasionando múltiples efectos, desde pequeños daños y molestias para sus ocupantes, hasta grandes fallas que pueden causar el colapso de la edificación o parte de ella.

La diversidad de patologías que se manifiestan en las edificaciones es infinita; además de ser un tema muy complejo. Difícilmente se logra determinar con precisión, las causas o motivos de muchas de las manifestaciones que presentan las estructuras; en muchos casos ni siquiera la experiencia de un experto es suficiente para dar una respuesta totalmente certera. Una manera sencilla de clasificar las patologías que se presentan en las edificaciones, es subdividiéndolas según su causa de origen. De acuerdo a esto, las patologías pueden aparecer por tres motivos: Defectos, Daños o Deterioro.

Las patologías que aparecen por Defectos, son aquellas relacionadas con las características intrínsecas de la estructura, son los efectos que surgen en la edificación producto de un mal diseño, una errada configuración estructural, una construcción mal elaborada, o un empleo de materiales deficientes o inapropiados para la obra.

Las patologías causadas por Daños, son las que se manifiestan durante y/o luego de la incidencia de una fuerza o agente externo a la edificación. Los daños pueden ser producto de la ocurrencia de un evento natural, como un sismo, una inundación, un derrumbe, entre otros.

Otro origen de las patologías, puede ser el Deterioro de la edificación. Las obras generalmente se diseñan para que funcionen durante una vida útil, pero con el transcurrir del tiempo, la estructura va presentando manifestaciones que deben ser atendidas con prontitud. La exposición al medio ambiente, los ciclos continuos de lluvia y sol, el contacto con sustancias químicas presentes en el agua, en el aire, en el entorno; hacen que la estructura se debilite continuamente. Por esta razón es de vital importancia para las edificaciones, un adecuado y permanente mantenimiento, que ayuda a prevenir el deterioro normal e inevitable causado por el tiempo.

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CAPITULO I: EL PROBLEMA

Planteamiento del problema

El sector de la construcción en Venezuela en los últimos años se ha deteriorado considerablemente ya que la calidad de los materiales se ha ido reduciendo a tal grado que conlleva a un deterioro más rápido de las construcciones. En el estado Nueva Esparta se puede observar distintos tipos de suelos que pueden o no ser favorables al momento de comenzar una construcción ya que estos pueden ser muy secos o muy húmedos y pueden generar riesgos si no se hacen los estudios pertinentes para determinar la cantidad de cargas que estos son capaces de soportar.

También hay que destacar que en el estado Nueva Esparta existe una grave problemática debido al tiempo de llegada de los materiales a la isla y la calidad que estos presentan ya que estos puedes generar un retraso en las construcciones y debido a esto se pueden dar a conocer deterioros, en distintos aspectos de la obra, conocidos como patologías constructivas que se enfocan en el conjunto de daños de origen químico, físico, mecánico y electroquímico, y sus soluciones. Es de suma importancia saber que estas patologías son muy comunes debido al mal diseño, mala calidad de mano de obra e incluso mala calidad del material utilizado, además también se debe conocer que la mayoría de estas patologías vienen dadas por la humedad y es por esta razón por la cual se necesita una buena impermeabilización.

Debido a estos se plantean las siguientes interrogantes:

¿Cuál es la importancia de realizar un estudio al suelo donde se piensa llevar a cabo la obra para determinar su estabilidad al momento de comenzar la construcción?

¿Por qué es importante conocer la calidad de los materiales antes de dar inicio a una obra?

¿Cuál es el conocimiento que debemos tener para detectar las patologías constructivas que se pueden presentar en una obra?

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OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

Objetivo General

Determinar el fenómeno de levantamiento, fisuración y agrietamiento de la superficie en la casa N° 105 de la Calle Libertad de Los Robles, Estado Nueva Esparta para así proporcionar posibles soluciones para este.

Objetivos Específicos

Dar a conocer la humedad como un grave problema en las estructuras.

Desarrollar los causantes del levantamiento, fisuración y agrietamiento en la superficie.

Plantear soluciones a ser implementadas en un futuro.

JUSTIFICACIÓN

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En el campo de la construcción existen problemas que no son conocidos por la mayoría de las personas que no se desenvuelven en esta área, es por esto que es necesario implantar el debido conocimiento para que pueda ser desarrollado con mejor eficacia en el momento que se presente cualquiera de estas complicaciones.

Por lo tanto es necesario plantear soluciones que ayuden al mejoramiento de estructuras para adquirir una mejor calidad de vida para así tener una mayor seguridad de que los riesgos causados por estos problemas no signifiquen una mayor complicación a futuro generando mayores costos al momento de llevar a cabo una solución.

Es por esto que la verdadera razón de desarrollar esta investigación es saber y dar a conocer las causas, consecuencias, soluciones y la prevención que se debe tomar al momento de iniciar cualquier obra de construcción, ya sea una casa, un edificio, entre otros; o simplemente desarrollar alguna modificación.

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CAPITULO II: MARCO TEÓRICO

Glosario de términos

Dilatación: La dilatación es un fenómeno físico que incluye tanto la expansión así como la contracción de la materia por el efecto que surte la temperatura en las moléculas que compone un cuerpo.

Drypacking: Este es el proceso de embestir en un área confinada una mezcla de cemento Portland, áridos y agua suficiente para que sea húmeda. Se utiliza por lo general como un método de reparación. Se requiere de curado a fondo.

Patología de la construcción: Es la especialidad dentro de la tecnología, que estudia las alteraciones que se producen en el estado ideal de equilibrio, de funcionamiento o de servicio de un edificio.

Resinas epóxicas: Son adhesivos reactivos bicomponentes que fraguan por reacción química entre una resina epóxi y un endurecedor, al mezclarse los dos componentes. Los adhesivos epóxi se caracterizan por poseer excelente resistencia a los agentes químicos, al calor y a la humedad, además de gran resistencia a rotura en tracción y cizalla. Las resinas epóxicas se usan en la industria de la construcción para unir bloques y como argamasa en edificios, además unión entre hormigones, morteros, juntas, membranas, anclajes, pinturas y reparación  se usan en la industria de la construcción para unir bloques y como argamasa en edificios, además unión entre hormigones, morteros, juntas, membranas, anclajes, pinturas y reparación de fisuras y grietas.

Suelos expansivos o expansibles: Se conocen como suelos expansivos aquellos que presentan un "alto potencial de expansión y contracción" debido a cambios en su humedad. 

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CAPITULO IV: RESULTADOS

Problema Estructural

La estructura presenta una patología de concreto expansible que depende de tres factores que se desarrollan entre sí:

La naturaleza geológica y geotécnica del suelo y en especial el porcentaje de contenido en finos, es decir, algún tipo de suelo blando como arcilla.

El grado de expansibilidad que se determina en función de los diferentes ensayos que se realizan al momento de comprobar la estabilidad del suelo.

Cambios de humedad, debido a intensas lluvias, a rotura de tuberías de abastecimiento de agua, de desagües, zonas de riego abundante, lo que hace que el terreno se hidrate y se deshidrate produciendo la expansión del mismo.

En el momento en que la composición del terreno es arcilla y tiende a expandirse (por recibir agua del exterior), la tensión del terreno sube provocando una elevación en la cimentación, así como la aparición de fisuras.

En este problema estructural se puede observar por causa de esta patología los siguientes defectos:

Elevación de la superficie. Aparición de fisuras. Agrietamiento de la superficie.

En los suelos expansibles (como arcilla), si el asentamiento es hacia el centro de la estructura tienden a formarse grietas en las losas inferiores de cada piso. En el caso contrario es más peligroso, cuando el suelo que está

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por debajo del centro de la estructura se hincha, y las esquinas se levantan, y las grietas se producen con mayor intensidad en las losas superiores.

Situación Actual

Fisuras: como se puede observar en la imagen, la situación que se presenta en la zona estudiada muestra algunas fisuras que se extienden por una gran parte de la superficie; dichas fisuras se estipula que se deben a la falta de juntas de dilatación entre en concreto y la cerámica. A continuación una foto más

ampliada de la zona:

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Grietas: podemos estipular que estas en sus comienzos eran fisuras y con acciones de agentes externos se fueron transformando con el tiempo en grietas más grandes y profundas. También se puede decir que fueron causadas por una mezcla inadecuada del concreto ya que las proporciones no eran las correctas,

esto en algunos casos pasa debido a la falta de conocimiento por parte de los obreros que llevan a cabo la construcción.

Elevación de la superficie: normalmente esta es causada por la humedad existente en la losa de piso, donde se encuentra pegada la cerámica; debido a continuos tiempos de lluvia que causaron la expansión de la losa de piso y al tiempo en que esta humedad empezó a disminuir se creó una contracción ocasionando la elevación que se presenta. Estas elevaciones también pueden ser causadas

por el deterioro del material usado para adherir la cerámica.

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Causas de los daños

Las patologías son causadas por diferentes motivos o circunstancias ya sean puntuales o aisladas; las puntuales suceden cuando son causadas por problemas propios de la estructura, en cambio las aisladas suceden por factores externos que van apareciendo con la antigüedad de los materiales con los cuales se llevó a cabo.

Los factores aislados y puntuales que dieron paso para que estas patologías se desarrollaran con el transcurrir del tiempo son muy variados pero para llevar a cabo esta investigación solo se tomaron en cuenta los que interfieren en el problema notorio anteriormente mencionado. Entre las cuales se pueden ver:

Humedad: Esta afecta de manera en que al momento en que se humedece los suelos que rodean las capas de la base de una construcción esta hace que se expanda la losa de piso cuando se encuentra en contacto con la humedad produciendo fisuras al momento en que la losa se contrae en el proceso de secado.

Filtraciones: Se producen por aspectos climatológicos o cuando existe la ruptura de tuberías debido a la calidad del material, la antigüedad que este posee o si no cuenta con el tamaño adecuado para el flujo destinado a pasar por la tubería. También se debe tomar en cuenta que por filtraciones se puede correr el riesgo de presentar humedad.

Clima: Al momento de darle inicio a cualquier tipo de construcción se debe tomar en cuenta la zona donde esta se encuentre ya que podrá ser afectada por los cambios climáticos que dicha zona presente. Por ejemplo la zona que se tomó en cuenta para llevar a cabo esta investigación permanece en un estado seco la mayor parte del año y luego presenta tiempo de lluvia constante en el cual la zona se ve hidratada persistentemente causando así problemas de humedad.

Movimientos de la tierra: Se originan cuando las placas interiores de la tierra tienden a moverse causando movimientos telúricos, como sismos y terremotos, sin embargo en el Sector Punta Brava del estado Nueva Esparta no se presenta ningún movimiento a gran escala que pueda perjudicar de

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manera significativa la losa de piso. También se debe tomar en cuenta dentro de este aspecto los sedimentos de tierra causados por la composición del suelo.

Juntas de dilatación: Los materiales de construcción, por lo general, se ven sometidos a contracciones, expansiones o alabeos debidos a variaciones de humedad o la temperatura del ambiente. Estas tensiones no deben ser superiores a la resistencia interna del material para no llegar a fisurarlo. Algunas estructuras por sí mismas pueden soportar estas tensiones, otras requieren de refuerzos tales como las armaduras para absorber las tensiones. Para controlar los movimientos que generan las tensiones producidas en el interior de las estructuras, se recurren a las Juntas de Dilatación. Estas son un elemento que permite los movimientos relativos entre dos partes de una estructura o entre la estructura y otras con las cuales trabaja. Normalmente son hechas para darle a los pisos (azulejos, granitos, madera, entre otros.) la posibilidad que puedan contraerse o expandirse por efectos de temperatura

Falta de personal calificado: Generalmente, la principal causa de defectos en la construcción, se debe a la falta de personal calificado en las fases que comprende la ejecución del proyecto. Muchas veces el desconocimiento, la negligencia, la falta de supervisión y control, la escasez de mano de obra especializada o la rapidez exigida para el cumplimiento de los trabajos, impiden la correcta ejecución de las obras, afectando negativamente el resultado final y originando consecuencias que pueden llegar a ser inaceptables.

Defectos en los materiales: Los materiales a utilizar en la construcción, en especial de edificaciones importantes, deben ser materiales óptimos, que cumplan con requisitos mínimos de calidad, que sean apropiados para resistir las cargas de diseño y las condiciones del medio ambiente, que perduren en el tiempo durante la vida útil de la obra, que no sean culpables de fallas en las estructuras. Muchas veces por criterios económicos o falta de ética profesional, se emplean materiales inapropiados en la construcción de edificaciones esenciales, poniendo en riesgo la integridad de la estructura y de sus ocupantes.

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Consecuencias de los daños

Debido a las causas anteriormente mencionadas se puede decir que no se presentan grandes riesgo, ya que los daños causados son aislados y puntuales debido a la acción de agentes externos e internos.

Los daños observados se pueden definir como:

Elevación de la superficie: son los desniveles que poseen las superficies lisas cuando parte de este superan el debido nivel correspondiente. El levantamiento de losas no es un fenómeno muy común y tiene lugar en las juntas o fisuras de un pavimento de hormigón cuando están sometidos a altas temperaturas, infiltración de material incompresible entro de las juntas y fisuras, lo cual va reduciendo paulatinamente, a lo largo de varios años la capacidad de las losas de expandirse, también influye, aunque en menor medida la presencia de áridos reactivos que produzcan expansión en el hormigón. Debido a estas causas se desarrollan grandes presiones en el hormigón, las que se liberan mediante la rotura o levantamiento de los bordes de la losa hacia arriba en correspondencia con la junta o fisura.

Aparición de fisuras: Las fisuras son roturas de distintas longitudes, espesores y profundidades, que aparecen en los elementos de concreto armado, y se manifiestan externamente con un desarrollo lineal. Las causas de origen de una fisura pueden ser múltiples. Entre ellas destacan: curado deficiente del concreto, retracción, variaciones térmicas, ataque químico, cargas externas, cargas excesivas, errores en la ejecución, errores en la concepción del diseño, asentamientos, entre otros. Las fisuras en el concreto se atribuyen a múltiples causas y pueden sólo afectar la apariencia de una edificación, pero también pueden ser indicadoras de fallas estructurales significativas. Las fisuras pueden representar la totalidad del daño, pero también pueden señalar problemas de mayor magnitud. Su importancia depende del tipo de estructura, como así también de la naturaleza de la fisuración. En todas las construcciones en las que interviene el hormigón pueden aparecer fisuras que pueden manifestarse al cabo de años, de semanas, de días, o solamente de horas y que pueden estar motivadas por causas múltiples, unas veces actuando en solitario y otras asociadas a otros fenómenos como la humedad.

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Agrietamiento de la superficie: Una grieta  es una hendidura alargada y poco profunda que se produce en un cuerpo sólido. Dicha abertura o fisura tiene lugar cuando se separan dos materiales. El agrietamiento se puede producir por una combinación de factores tales como contracción por secado, contracción térmica, restricción (externa o interna), la aplicación de cargas y la humedad. Existen otras muchas razones por las cuales se agrietan los pisos de concreto, la mayoría de ellas se pueden predecir y evitar con buenas prácticas de construcción, otras se originan a causa de errores de diseño que no se logran corregir oportunamente; hay otras en cambio, que se pueden atribuir a la mezcla de concreto o más bien al proveedor del concreto; algunas se deben a sucesos inesperados, especialmente a actos de la naturaleza; otro grupo de grietas son provocadas indirectamente por el constructor El problema no solo es la grieta misma sino la determinación de las causas que la originan.

Posibles Soluciones:

Fisuración de la superficie: La evaluación de fisuras para llegar a una solución es un procedimiento delicado que requiere de la experticia de personas capacitadas. Una incorrecta evaluación de una fisura conlleva a reparaciones inadecuadas y por lo tanto, al fracaso de los objetivos, que se traduce en edificaciones vulnerables, con riesgos de distintos niveles y altas exposiciones al ataque de sustancias, acciones, fuerzas y procesos que ocasionan innumerables problemas en las estructuras. Sin embargo, personas no expertas en el tema pueden contribuir en gran parte con la identificación, control y solución de ciertos tipos de fisuras, así como en la elaboración y cumplimiento de planes preventivos y de mantenimiento de las edificaciones.

Tratamientos superficiales y sobrecapas: Para sellar las superficies de concreto, para el tratamiento de fisuras finas. Las losas que contienen fisuras finas muertas, se pueden reparar aplicando una sobre capa de mortero de cemento portland o concreto modificado con sustancias químicas. Estas técnicas no son adecuadas para efectuar reparaciones en caso de fisuración progresiva.

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Perfilado y sellado: Este método consiste en agrandar la fisura, para llenarla y sellarla con un material adecuado. Se usa para tratar tanto fisuras finas de patrón irregular, como fisuras aisladas de mayor tamaño. Los selladores pueden ser de diferentes materiales, incluyendo resinas epoxi, siliconas, materiales asfálticos o morteros. Sobre la fisura, se abre una ranura de profundidad entre 6mm y 2.5cm, se limpia muy bien y luego Se llena la ranura con sellador, se enrasa y se deja secar.

Colocación de mortero como mezcla seca (Drypacking): Consiste en la colocación y apisonado de mortero, constituido por una parte de cemento, una a tres partes de arena y muy poca agua, únicamente la suficiente para lograr una mezcla que permita formar una bola con la mano. Se debe ensanchar la superficie a reparar, haciendo una ranura de 2.5cm de espesor y de 2.5cm de profundidad, aplicar una capa adherente y luego se coloca el mortero seco.

Inyección de resinas epoxi: Con este método es posible adherir microfisuras (de 0.05 milímetros de espesor, o menos). La técnica generalmente consiste en: limpiar las fisuras, sellar las superficies: si se pueden ver ambas caras de la fisura, debe sellarse una de ellas, para evitar que la resina se vaya a salir antes de tomar su consistencia de gel, instalar bocas de entrada y ventilación: a través de accesorios que permiten el ingreso del adhesivo, inyectar la resina epoxi: utilizando bombas hidráulicas, tanques de presión o pistolas neumáticas.

Costura de fisuras: Consiste en perforar orificios a ambos lados de la fisura e insertar elementos metálicos en forma de U (similares a una grapa). Luego se deben asegurar con mortero. Es necesario reforzar las secciones adyacentes, ya que al coser una fisura, la estructura tiende a volverse más rígida, y esto puede aumentar la restricción global de la estructura provocando fisuración en otras partes del concreto.

Agrietamiento de la superficie : Un piso de hormigón con grietas es desagradable, puede ocurrir por falta de mantenimiento, efecto del tiempo, muy transitado. La reparación de un piso de concreto con grietas también depende de su localización, interior o exterior. Si el piso tiene grietas puede ser reparado por uno mismo, solo hay que acuñar las grietas, limpiar y rellenar con mortero tipo CP (concreto polimérico).

El concreto polimérico es una mezcla cementicia con el agregado de polímeros que modifican sus propiedades, confiriéndole excelentes características de adhesividad y flexibilidad. La mezcla con concreto

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polimérico, mecánicamente batida y homogeneizada, permite proteger y reconstruir una gran variedad de superficies, se adhiere tenazmente a todo tipo de superficie, diseñado para contrarrestar las debilidades de los morteros y hormigones en muros y pisos realizados con métodos tradicionales.

Esta solución cementicia de parcheo para pisos aumenta la resistencia a la flexión, reduce la fragilidad, reduce el tiempo de curado, resiste abrasión y ataques químicos, evita la formación de nuevas grietas.

Levantamiento de superficie: La solución más razonable para esta patología es retirar la superficie dañada y crear una nueva resolviendo el problema que la causo originalmente.

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CAPITULO V: CONCLUSIONES

Observando las patologías que se desarrollan a base de la humedad se puede acortar que la mayoría de estas tienen soluciones de raíz y no necesariamente son de presupuestos altos, además estas patologías también se pueden desarrollar comúnmente por fallas de mano de obra o por falta de mal uso del material.

Las fisuras causadas por la humedad son patologías que se pueden corregir fácilmente ya que estas son superficiales mientras que las grietas llevan más trabajo ya que estas se desarrollan con profundidades y pueden ocasionar elevaciones en las superficies de los suelos, aunque, estas elevaciones se ocasionan más por la falta de juntas de dilatación.

La prevención es la mejor opción y la más económica que se debe tener en cuenta para que la obra tenga una larga vida útil, es ahí donde podemos poner en práctica todos nuestros conocimientos como profesionales para así garantizar un buen resultado.

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RECOMENDACIONES

Correcta selección del sistema constructivo, adecuado al diseño, al clima del lugar y tipo de suelo.

Criterios a selección del terreno de implantación. Control de calidad de los materiales y de la mano de obra. Periódico mantenimiento de la obra.

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REFERENCIAS ELECTRONICAS

http://sigar.chacao.gob.ve/EDURIESGO/documentos/vulnerabilidad_archivos/04_patologias_en_las_edificaciones.pdf

http://sigar.chacao.gob.ve/EDURIESGO/documentos/vulnerabilidad_archivos/05_causas_identificacion_y_posibles_soluciones_para_las_fisuras.pdf

http://www.cevuna.una.py/inovacion/articulos/05.pdf

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ANEXOS

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