DEMOLICIN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGN UTILIZANDO EXPLOSIVOS.

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DEMOLICIN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGN

UTILIZANDO EXPLOSIVOS

Hugo A. Galvis Daz / Jaime A. Quintero Galeano

Universidad Politecnica de Catalua / Master Universitario en Ingenieria Estructural y de la Construccion

Escuela Tecnica Superior de Ingenieria de Caminos Canales y Puertos

hugo2527@hotmail.com / jq.10@hotmail.com

Resumen: el presente documento pretende dar a conocer la

tecnica de la demolicin de estructuras mediante

explosivos. Se realiza una resea historica de los explosivos

y de la tecnica con explosivo. Se describen una serie de

conceptos basicos y claves de dicha tecnica como son los

factores para su eleccin, los procedimientos

tradicionanales, los mtodos de demolicin con explosivos

y el proceso de diseo tradicional de una demolicin con

explosivos.

Palabras clave: explosivos, demolicin, estructura,

escombros.

1. Introduccin

La demolicion de una estructura es un trabajo

altamente especializado, el cual existe desde que

existe la construccin, pues estas actividades esta

muy relacionadas, aunque su finalidad sea

completamente distinta. En la demolicin se busca

recuperar espacios, retirando de forma parcial o

integral una estructura, para ello existen varios

mtodos de trabajo, los cuales pueden clasificarse

teniendo en cuenta la accin que realiza o la

maquinaria que emplea, aunque ninguno es mejor que

otro, simplemente cada uno tiene su aplicacin

dependiendo de factores como, las condiciones de

entorno, caracteristicas de los materiales, la gestion

de los residuos e influencia a las estructuras del

entorno.

La demolicin se clasifica en, demolicin manual,

demolicin mecanica y demolicin con explocivos.

La demolicin manual, es un sistema de

demoliciones muy lento, avanza poco a poco y

trabajan muchos operarios a la vez, ademas requiere

la intervencin de operarios que conozcan

perfectamente el oficio. Para conseguir buenos

resultados es necesario el trabajo de un buen equipo

que dedique muchas horas diarias.

Este tipo de demolicin se efecta cuando las

circunstancias del objeto a demoler lo aconsejen o,

sobre todo, si se requiere un nivel especial de

precisin para salvaguardar elementos constructivos

cercanos o anexos. La demolicin manual es segura,

verstil, y tiene otras ventajas como una fcil

accesibilidad y ligereza de los equipos, adems, la

afeccin que genera a las personas y lugares

colindantes a la ejecucin suele ser muy baja. Sin

embargo, se trata de una actividad que requiere un

alto coste de personal, con una productividad muy

limitada.[1]

La demolicin mecnica es el conjunto de

operaciones organizadas para demoler de forma

parcial o total una construccin, con empleo

mayoritario de equipos mecnicos, por tcnicas de

empuje, traccin, impacto o fragmentacin.

La demolicin mecnica se basa en el empleo de

equipos portantes con implementos especficos para

demolicin, como martillos, demoledores primarios,

demoledores secundarios, multiprocesadores, entre

otras. Ejecutada adecuadamente, es una actividad

segura, con la que se consigue una mayor rapidez y

productividad, comparada con la demolicin manual.

La demolicin mecnica requiere, en muchas

ocasiones, de labores previas de preparacin, de

espacios amplios de trabajo y de labores posteriores

de acondicionamiento de los residuos generados.

La demolicin con explosivos consiste en una

detonacin controlada de cargas explosivas,

colocadas estratgicamente en una construccin,

orientada a avatir dicha construccion en una direccion

previamente fijada. Este mtodo es recomendado para

construcciones en altura, dependen del tipo de

estructura, se usaran diferentes explosivos y el modo

de demolicin, ya sea vuelco lateral o cada sobre si

misma.

2. Resea histrica sobre demoliciones

con explosivos

Las primeras estructuras que se tiene

conocimiento de demolicin con explosivos, fueron

las destruidas en Europa tras la Segunda Guerra

Mundial, pues quedaron seriamente afectadas tras los

bombardeos a los que fueron expuestos.

As mismo se desarrollaron tcnicas de

demolicin; implosin y explosin controlada. La

primera de ellas ocurre cuando se hace caer una

estructura sobre su misma base, y la explosin

controlada consiste en dirigir la cada del edificio

hacia un lado previamente determinado para no

afectar las estructuras aledaas.

El 18 de febrero de 1995 en apenas cinco

segundos, se desplom el hotel Pennsylvania, situado

en la laguna interior de West Palm Beach, Florida; el

cual tena 69 aos y sobre este se edifico otro hotel

ms moderno [2].

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El hotel fue demolido mediante implosin

utilizando la dinamita apenas indispensable para

debilitar sus soportes estructurales y que el peso del

edificio provoque su propio colapso.

En total se utilizaron 55 kilogramos de

explosivos, una cantidad menor que la inicialmente

prevista, debido a la baja poca resistencia del

concreto, se contrat una compaa sismogrfica para

obtener registros, con el fin de prevenir posibles

reclamos de las viviendas vecinas por posibles daos

atribuidos a las vibraciones.

Finalmente se contrat una empresa para que

hiciera la labor de retirar los escombros, y aunque

esta operacin tard algunas semanas, toda la

operacin requiri menos tiempo y fue ms

econmica que derribar la estructura con una bola de

demolicin o a mano.

Otras estructuras demolidas utilizando explosivos

han sido: el puente Dunbarton (sobre la baha de San

Francisco), 26 edificios que resultaron afectados

despus del terremoto de 1985 en Ciudad de Mxico,

el edificio de la Travelers Insurance, (Boston), entre

otros.

3. Historia de los explosivos

La plvora es el primer explosivo del que se tiene

referencia histrica, muchos historiadores atribuyen

su invencin a los chinos entre los aos 201 y 207

antes de Cristo. En esa poca y hasta el siglo XII de

la era cristiana la plvora se utilizaba nicamente

para fabricar juegos pirotcnicos.[3]

Posteriormente, en el siglo XIII; Roger Bacon

(Inglaterra) comenz a experimentar con la plvora y

poco despus fue utilizada como carga de proyeccin

en los bombarderos del siglo XIV.

En el siglo XVII, un tirols llamado Kaspar

Weindl, la utiliz en las Reales Minas de Schemnitz

(Hungra), y se utilizo plvora negra en los trabajos

de las minas de estao en Cornwall, Inglaterra.

A finales del siglo XVIII y comienzos del siglo

XIX fueron apareciendo otros tipos de explosivos,

pero la plvora negra fue la nica que subsisti para

usos generales, ver Fig. 1

Fig. 1: Polvora negra

En 1846 un qumico italiano llamado Ascanio

Sobrero prepara por primera vez la nitroglicerina y un

ao ms tarde crea un explosivo compuesto de

nitroglicerina absorbida por materias porosas que

contienen otros ingredientes generadores de energa

pero finalmente abandona sus investigaciones.

Posteriormente el sueco Alfred Nobel, junto con

su padre Immanuel trataron de encontrar una

aplicacin tcnica a las propiedades explosivas de la

nitroglicerina, en 1866 Alfred mezcl la

nitroglicerina con un absorbente para formar una

sustancia slida sensible a la accin de un fulminante

pero relativamente insensible a un golpe ordinario,

este explosivo es conocido como la dinamita y lo

pocemos observar en la Fig. 2.

Fig. 2: Dinamita

En 1875, Alfred Nobel efectu otro

descubrimiento de gran importancia, el cual consistio

en disolver algodn colodin en nitroglicerina. Dando

como resultado una masa gelatinosa que era mucho

ms poderosa que la dinamita que inventara aos

antes; esta es en esencia la antecesora de todas las

dinamitas gelatinosas.

En el ao de 1935 se produjo otro importante

hallazgo; la introduccin del Nitramn. El cual es un agente explosivo que no contiene nitroglicerina ni

otro ingrediente que est clasificado como un

explosivo, es insensible a la accin de un fulminante

ordinario comercial, al golpe, a la friccin o al

impacto de una bala. Debe detonarse mediante una

carga de cebo de un material ms sensible.

En 1961 aparecen en el mercado los detonadores

elctricos con retardo; (de gran importancia para la

demolicin de estructuras).

Fig. 3:Destonador electrnico

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4. Propiedades de los explosivos

En ingeniera en las que se requiere el uso de

explosivos en multiples situaciones, lo que ha

generado un constante proceso evolutivo y de

desarrollo de varias propiedades que, dependiendo de

la necesidad que se presente, ayudan a llevar a cabo la

labor con xito. Las principales caracteristicas de los

explosivo son:

4.1. Potencia

Es la cantidad de energa que tiene el explosivo y

al trabajo que este pueda realizar. El mtodo ms

importante para medir la energa disponible de los

explosivos es la prueba de TRAUZL. El ensayo se

realiza mediante la carga de una muestra de 10

gramos del explosivo, envuelta en papel aluminio, en

un agujero perforado en un lugar del bloque

de plomo de dimensiones especficas. El agujero se

rellena luego con arena, y la muestra se detona

elctricamente. Despus de la detonacin, se mide el

aumento de volumen de la cavidad [4].

Fig. 4: Diagrama del ensayo de trauzl

4.2. Velocidad de detonacin

La velocidad de detonacin es la rapidez a la que

la onda de detonacin se propaga a travs del

explosivo y por lo tanto, es el parmetro que define el

ritmo de liberacin de energa. La densidad de la

carga, el dimetro, el confinamiento, la iniciacin y el

envejecimiento del explosivo son factores que afectan

directamente la velocidad de detonacin.[5]

4.3. Densidad

La densidad en los explosivos es un factor

importante pues si es muy baja, la sensibilidad es

muy alta y si por el contrario la densidad es muy alta,

el explosivo pierde sensibilidad; ambos casos muy

peligrosos para quien manipula el explosivo.

En explosivos, esta propiedad se puede dividir en

dos: densidad real y densidad gravimtrica.

La densidad real es la relacin entre el peso del

explosivo y su volumen cuando dicho volumen est

ocupado completamente por el explosivo; es decir no

existen espacios vacos. Por lo general la densidad

real de los explosivos vara entre 0.8 y 1.6 g/cm3.

La densidad gravimtrica es la relacin del peso del

explosivo y su volumen cuando este se encuentra

fragmentado con espacios vacos entre sus partes.

4.4. Presin de detonacin

Esta caracterstica se refiere al efecto demoledor,

que aplica el explosivo sobre el material a fracturar

para iniciar su rompimiento. La presin de detonacin

es funcin de la densidad y del cuadrado de la

velocidad de detonacin.

Para determinar la presin de detonacin se

realiza la prueba de Hess, la cual se expresa en mm.

de aplastamiento que sufre un cilindro de plomo de

dimensiones estandarizadas por el efecto de la

explosin de 100 g. del material explosivo en estudio,

como se ve en la Fig. 5.

Fig. 5: Diagrama de la prueba de Hess

4.5. Resistencia al agua

Es la capacidad del explosivo para resistir una

prolongada exposicin al agua sin perder sus

caractersticas, la resistencia al agua depende de la

proporcin de nitroglicerina o aditivos especiales que

contenga el explosivo y de las condiciones estticas o

dinmicas del fluido al que est sometido explosivo.

4.6. Resistencia a la congelacin

Cuando existen bajas temperaturas en el lugar de

almacenamiento, las dinamitas gelatinas se

endurecern, y tanto estas como las dinamitas

granulares se pueden endurecer como resultado de la

absorcin de humedad o cambios de temperatura,

dando la sensacin de que se ha congelado. Esto se

puede comprobar fcilmente empujando un alfiler en

el cartucho; el alfiler no penetrar en la dinamita

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congelada, pero si en los cartuchos que simplemente

estn endurecidos.

4.7. Sensitividad

La sensitividad es la medida de la capacidad de

iniciacin. Aunque las pruebas de cada y friccin son

medidas de sensitividad, el uso ms frecuente de estas

pruebas se relaciona con los agentes explosivos que

son relativamente insensibles. Cualquier compuesto o

composicin que se pretenda utilizar en voladuras y

que pueda iniciarse en condiciones de prueba

establecidas con un detonador nmero 8, se clasifica

como un alto explosivo.

Por lo general este ensayo se realiza sobre una

placa de plomo en la que se deposita un cartucho de

explosivo de dimensiones determinadas y con

diferentes disparos se determina la potencia mnima

del detonador que se requiere. Generalmente se

clasifican segn si son, o no sensibles al detonador

No 8.

4.8. Sensibilidad

Es la capacidad que tiene el explosivo para

explotar ante un golpe, calor, friccin o la

combinacin de estos.

Sensibilidad al golpe y a la friccin: Los diferentes tipos de explosivos industriales pueden ser

o no sensibles al choque, lo cual no quiere decir otra

cosa que en algunos explosivos se puede producir su

iniciacin por un fuerte impacto. La forma de

determinar la sensibilidad al choque se hace mediante

una maza que se coloca a una determinada altura con

una masa definida, se mide la altura hasta que el

explosivo explota. Al igual que con la sensibilidad al

choque existen algunos explosivos que son sensibles

al rozamiento. Es por esto que existe un

ensayo normalizado que nos indica si un explosivo es

sensible o no al rozamiento, y en caso de serlo en que

grado lo es. Este ensayo se realiza con una mquina

provista de un objeto cuyo coeficiente de rozamiento

conocemos. La sensibilidad se conoce pasndolo por

la longitud de todo el explosivo cada vez con mayor

intensidad hasta que el explosivo explote.[6]

Sensibilidad al calor: cuando un explosivo se calienta en forma gradual, en algn momento llegar

una temperatura a la cual se descompondr con

desprendimiento de gases y hasta una pequea

explosin. A esta temperatura se le llama punto de ignicin. Se debe diferenciar la sensibilidad al calor, de la sensibilidad al fuego la cual indica su facilidad

de inflamacin.

4.9. Estabilidad

La estabilidad es la propiedad que tienen los

explosivos para mantener sus caractersticas qumicas

bajo condiciones normales; este ensayo se realiza

mediante la prueba de Abel, que consiste en calentar

una muestra de explosivo durante un tiempo y

temperatura determinados, para observar el momento

en que se inicia su descomposicin. Un explosivo

correctamente almacenado no debe presentar

disgregacin, descomposicin o separacin de sus

componentes.

4.10. Dimetro crtico

Es el dimetro del explosivo por debajo del cual la

onda de detonacin no se propaga, y si lo hace es con

una velocidad muy por debajo a la normal. Cabe

anotar que esta caracterstica aplica slo para los

explosivos que tienen forma cilndrica.

4.11. Transmisin de la detonacin

Tambin conocida como coeficiente de auto excitacin o simpata; y corresponde a la capacidad que tienen los explosivos que, luego de

explotar; ocasionan la detonacin de otras cargas

localizadas a corta distancia, debido a las ondas

producidas por la explosin.

El mtodo para medir la detonacin por simpata

consiste en alinear axialmente varios cartuchos de

explosivos con las mismas especificaciones sobre una

capa de arena espaciados a diferentes distancias y

envueltos en papel kraft. Y luego de detonar el primer

cartucho se determina la mxima distancia hasta la

cual puede transmitir la detonacin hacia otro

cartucho.

4.12. Emanaciones

Como resultado de una detonacin con explosivos

se producen generalmente gases, como, dixido de

carbno, nitrgeno, vapor de agua, monxido de

carbno y los xidos de nitrgeno. Los tres primeros

no son txicos, pero los dos ltimos son venenosos; a

estos se les conoce como emanaciones

Para trabajos a cielo abierto generalmente las

emanaciones no son de cuidado, pero si se trabaja en

condiciones cerradas; se exige una cuidadosa

consideracin a la seleccin del explosivo, cantidad y

lo ms importante a la ventilacin.

Al conjunto de todos esos productos resultantes se

le designa por humos De acuerdo con la proporcin

de los gases nocivos, se ha establecido una escala de

clasificacin por grado de toxicidad para la

exposicin de los operadores despus de las

voladuras.(ver Tabla I.)

4.13. Inflamabilidad

Esta propiedad se refiere a la facilidad con que un

explosivo puede incendiarse. En el caso de las

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dinamitas, esto variar desde algunos tipos que se

inflaman rpidamente y se queman con violencia,

hasta otros que no soportarn una combustin a

menos que se aplique una fuente exterior de flama.

Tabla I: Clases de humos

5. Factores para la eleccin del metodo de

demolicin

Existe gran variedad de alternativas a la hora de

demoler una edificacin. Para la escoger del mtodo

adecuado es necesario valorar una serie de factores,

que se pueden abarcar en cuatro grupos:

Condiciones del entorno: ubicacin de la obra, alrededores, espacio disponible, ordenanzas locales y

exigencias ambientales vigentes.

Tipo de obra: estructura de la edificacin, material utilizado en su construccin y estado de

conservacin.

Volumen a demoler: factor muy influyente sobre la maquinaria a utilizar, que ser aquella que reporte

los costos totales ms bajos.

Plazo de ejecucin. La eleccin del mtodo ms apropiado no

depende solo de los aspectos tcnicos o econmicos,

tambin se ha de tener en cuenta factores ambientales,

sociales, riesgo de accidentes y seguridad en el

trabajo.[7]

6. Causas para la demolicin de una

estructura

Se entiende por demoliciones al proceso de

eliminacin controlada de una estructura o parte de

ella, estas se lleva a cabo por algunas de las causas

que se enumeran a continuacin.

La necesidad de un mejor aprovechamiento del suelo, sobre todo en zonas de una alta densidad de

poblacin, lo que obliga a un saneamiento del centro

de las ciudades.

El rpido avance tecnolgico en la industria, en periodos de tiempo ms cortos, exige que los

edificios de fbricas sean efectivos, lo que implica al

menos derribos parciales para adaptarlos y mantener

un alto nivel de competitividad.

El deterioro de las edificaciones por el paso del tiempo, como es el caso de los edificios de hormign

y que por tanto se hace necesaria su demolicin para

evitar el peligro que supone una estructura que no

est en su estado ptimo. Se requieren ahora

modificaciones y modernizaciones que implican

obras de reparacin, reforma e incluso de demolicin

integral en ciertos casos.

7. Procedimientos tradicionales en la

demolicin de estructuras aporticadas

Cuando existe la necesidad de realizar un nuevo

proyecto en un sitio o lugar que ya ha sido ocupado

por otras construcciones, se hace necesario remover

parcial o totalmente dichas estructuras, las cuales

pueden ser demolidas con diversos procedimientos de

acuerdo a varios factores como son: el tamao de la

estructura, el material en que est construida, el

tiempo de ejecucin, maquinaria y equipos

disponibles, presupuesto, intervencin en el medio

ambiente, entre otros. Estos parmetros permiten

elegir el mtodo ms eficiente y econmico en cuanto

a tiempo y recursos se refiere.

Siempre se ha tratado de mejorar las tcnicas de

demolicin de tal forma que su ejecucion sea mas

sencilla, segura, efectiva y sobre todo econmica,

siendo la demolicin con explosivos la ms utilizada

por su rapidez y rendimiento en obras de gran

magnitud.

La demolicin por voladura exige la realizacin

de diferentes tipos de trabajos previos, que si bien

pueden solaparse en el tiempo, son perfectamente

diferenciables, en primer lugar se resaliza la

preparacin de la estructura a nivel de las plantas

donde se va a realizar la perforacin de los barrenos

donde se situan los explosivos. Otra actividad sera

las actuaciones necesarias y convenientes que, por

razones de seguridad, es muy recomendable ejecutar

en otras plantas diferentes en las que no se va a

utilizar explosivos, como es el corte de escaleras,

eliminar huecos de ascensores, eliminacion de

cristales, entre otras. Una tercera actividad ser la de

realizar perforaciones precisas dentro de los

elementos portantes de la estructura, para alojar las

correspondientes cargas de explosivo, como se

observa en la Fig. 6.

Fig. 6: Perforacion de elementos portantes

Una cuarta comprendera la colocacin de las

protecciones diseadas para minimizar riesgos al

entorno. Por ltimo se tendra la fase de carga,

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retacado, cierre de protecciones sobre los elementos a

volar, conexin y disparo de la voladura, esta face, de

ha de ser realizada independiente a las demas, y no

podr solaparse con ninguna otra actividad por

razones obvias.

8. Demolicion por voladura controlada

Las demoliciones por voladura controlada hace

parte de un tipo de obra muy especial dentro del

campo de aplicacin de los explosivos, tanto por su

dificultad tcnica, como por su particularidad y la

espectacularidad de los resultados. Mediante la

voladura controlada se consigue conjugar factores tan

dispares como rapidez, seguridad y economa.

Este sistema consiste en la perforacin y voladura

de los elementos de sustentacin de un edificio, de tal

manera que al producirse la detonacin de las cargas,

la edificacin entra en colapso y se auto destroza en

su cada, siguiendo una direccin de vuelco

preestablecida de antemano, mediante el adecuado

posicionamiento y secuencia de las cargas.

Para definir el sentido de vuelco de un edificio se

acta sobre el posicionamiento de las cargas

explosivas, que definirn la cua de rotura, y sobre la

secuenciacin de dichas cargas, mediante el uso de

detonadores elctricos, que determinarn la secuencia

de explocion. La unin de ambos diseos establece de

manera inequvoca la direccin y el sentido de vuelco

del edificio, como se observa en la Fig.7

Fig. 7: Demolicion de chimenea

La colocacin de material explosivo en puntos

estratgicos, crea una implosin al momento de la

detonacin por lo que una estructura se derrumba

sobre s en cuestin de segundos minimizando el

dao fsico a su entorno inmediato, a pesar de su

terminologa la implosin de una estructura tambi

incluye la demolicin de otras estructuras tales como

puentes, chimeneas, torres y tneles[8]. Este metodo

explica de forma muy clara en la Fig. 8.

La implosin de una construccin reduce a

segundos un proceso que de otra forma podra tomar

meses o aos por otros mtodos tales como el

derrumbamiento progresivo mediante arietes

metlicos accionados por maquinas y gras para la

remocin de los escombros.

Durante la destruccin de la Torre 1515 , en West

Palm Beach, Florida, se utilizo el termino implosion,

y segun la definicin del diccionario de la lengua

espaola de la RAE sobre implosin es Accin de

romperse hacia dentro con estruendo las paredes de

una cavidad cuya presin es inferior a la externa, por

lo que no es correcto utilizar este termino , ya que lo

que sucede es que el uso de materiales explosivos es

crtico para las conexiones estructurales y permite

que la gravedad la derrumbe.

Fig. 8: Explicacion de implosin

9. Diseo tradicional de una demolicin

con explosivos

El derribo de una estructura con explosivos es uno

de los sistemas ms rpidos, seguros y eficientes que

pueden emplearse en la actualidad, pero necesita de

un anlisis y estudio complejo de las voladuras,

donde es necesario contemplar el diseo y

funcionamiento de las mismas en funcin de las

caractersticas de resistencia de los materiales,

caractersticas geomtricas de las partes que las

constituyen, la consecuencia de la rotura de los

elementos portantes, las acciones de tensionamiento y

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volcamiento deben estar previstas, la direccin de

cada esperada, entre otras.

No siempre se dispone de la informacin que se

requiere en cuanto a la estructura, pues si se trata de

construcciones antiguas, suele carecer de planos y se

desconocen las calidades de los materiales

empleados. Por todo ello, se debe realizar un trabajo

previo de reconocimiento y estudio de las estructuras

que se van a demoler realizando perforaciones,

derribamiento parcial de placas y elemento no

estructurales para establecer las partes dbiles y

fuertes de la estructura. Seguidamente se deben

efectuar un conjunto de trabajos complementarios

tales como:

Sujeciones de elementos estructurales.

Descalces.

Uniones con cables o pernos en sitios debilitados, los cuales ayudarn al xito de la demolicin

haciendo que la estructura sea ms estable y adecuada

para el procedimiento de demolicin.

9.1. Edificios de hormigon armado

La demolicin debe estar precedida de unos

trabajos preparatorios que consisten en la eliminacin

parcial de tabiques interiores y descubrimiento de los

elementos que se demolern, abriendo dilataciones en

los tabiques de ladrillo adyacentes como se ve en la

Fig. 9.

Cuando la estructura por demoler es demasiado

compleja y se encuentra junto a otras estructuras que

no deban afectarse, es necesario realizar un estudio

detallado de la esttica de la construccin y diseo de

las voladuras de acuerdo al caso. Los dos tipos de

demolicin ms empleados son:

Voladura en una direccin cada controlada

Voladura con desplome.

Fig. 9: Trabajos preparatorios para demoler una estructura

En el caso especfico de los edificios mixtos los

cuales estn construidos con columnas, vigas de

hormign armado y muros de carga de mampostera,

es necesario perforar todos los elementos segn el

mtodo de cada en una direccin.

Despus de haber realizado todos los

procedimiento de reconocimiento de la estructura y

sus alrededores, debe comenzarse la labor de clculo,

en la cual se contemplan aspectos como el tipo de

material, posicionamiento de las cargas explosivas,

dimensiones de los elementos que se van a demoler,

cantidades de carga y distancia de seguridad entre

otras.

De acuerdo con esto es necesario determinar que

tipo de material constituye los elemento y sus radios

de ruptura, es decir el espesor del elemento por

romper, se obtiene un factor que es necesario para

calcular la cantidad de explosivo necesario para

desarrollar la demolicin de la estructura.

9.2. Barrenos

Los barrenos son orificios que se realizan por

medio de equipos neumticos como los taladros roto-

percutores (ver Fig. 10) lo cuales son de fcil manejo

y rendimiento en cuanto a trabajos de barrenacin en

estructuras se refiere. La funcin de estos orificios es

la de poder ubicar la carga explosiva en el centro

geomtrico del elemento, es decir, que la perforacin

de los elementos se debe realizar en los dos tercios

del lado de la columna, viga o muro dejando un tercio

sin perforar lo que se denomina radio de ruptura.

El dimetro utilizado en la mayora de los casos es

de 1 de pulgada que corresponde a un dimetro de

4.45 centmetros debido a que el cartucho de indugel

viene con dimetros de 26,32,38 y 44 mm.

Fig.10: Taladro rotopercutor

Los barrenos se deben realizar en el mismo

sentido en el que se va a derrumbar la estructura

(cada controlada) o el elemento.

La distancia de atacadura es una longitud que se

rellena de un material aglutinante cono arcilla, arena

mojada, etc; el cual tiene como funcin sellar el

barreno y por consiguiente confinar la carga

explosiva, para que al producirse la detonacin, como

se observa el la Fig. 11, la potencia del explosivo no

se escape por elbarreno, haciendo que el elemento no

se destruya segn los clculos.

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Fig. 11: Diagrama de un barreno

9.3. Vigas

Existen varias consideraciones necesarias para

realizar los barrenos en los diferentes elementos de la

estructura como son las vigas, columnas y muros. Las

vigas se deben perforar desde el centro hacia los

lados entre columna y columna de tal forma que las

cargas queden distribuidas en la luz media del de la

viga. Se realizan dos barrenos separados a 15 cm del

centro.

Los barrenos se deben realizar como en el

procedimiento para perforar columnas, es decir, se

perforan los 2/3 de la altura del elemento para ubicar

la carga en la parte central y as garantizar que el

elemento se fracture en el centro y as demolerlo,

como se presenta en el esquema de la Fig. 12.

Fig. 12: Barrenacion de Viga

9.4. Columnas

En el caso de las columnas existe una

clasificacin la cual sirve para hacer el esquema de

perforacin es decir el posicionamiento de los

barrenos de acuerdo al ancho de la cara que se

perforar. La clasificacin consiste en determinar si la

cara de la columna tiene una distancia menor o igual

a cuarenta centmetros; y si mide ms de cuarenta

centmetros.

En el primer caso se procede a realizar una marca

por el centro de la columna en forma vertical

separando los barrenos 40 centmetros entre si y sobre

dicha lnea se realizan las perforaciones, como

dispone en la Fig. 13 En caso de ser mayor de

cuarenta centmetros se realizan los barrenos en

forma de zig-zag como en la Fig. 14.por ejemplo si se

perfora una columna de 60 centmetros, se comienza

por el lado izquierdo perforando a 1/3 es decir 20

centmetros dejando 2/3 hacia el otro lado (40 cm)

luego en el siguiente barreno 40 centmetros abajo se

dejan 2/3 al lado izquierdo (40 cm) y 1/3 es decir 20

cm al otro lado.

Fig. 13: Disposicion vertical de barrenos en colomna

Fig. 14: Disposicion en zig-zag de barrenos en colomna

9.5. Muros

Dentro de los elementos necesarios por demoler,

se encuentran los muros estructurales que cumplen le

labor de rigidizar y sostener la estructura, por lo tanto

son elemento de dimensiones y resistencia

considerable, por lo que se hace necesario disear una

malla de voladura especial dependiendo del caso.

Para poder demoler los muro es necesario realizar

ciertos trabajo previos para aislar el muro del prtico

con el fin de hacerlo trabajar como un elemento

independiente del prtico. Para lograr este objetivo es

necesario hacer dilataciones ente las columnas y el

muro, de tal forma que el muro pierda resistencia y

no pueda transmitir los esfuerzos a otros elementos.

Bsicamente la distribucin de los barrenos y la

perforacin dependen del espesor del muro y por

supuesto del material con el cual est construido.

10. Voladura de cada controlada

El procedimiento llamado voladura de cada

controlada, es un mtodo el cual consiste en poder

inclinar la estructura hacia un lado predefinido

haciendo detonar las cargas de tal forma que el propio

peso de la estructura ayude a volcar el edificio hacia

el lado deseado es decir , el procedimiento es similar

al de cortar un rbol realizando un corte en forma

triangular en la base de tal forma que el centro de

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gravedad se desequilibre y cause la cada de la

estructura. En el siguiente grfico (Fig. 15), se pude

observar dicho procedimiento, en el cual intervienen

los tiempos de retardo.

Fig. 15: Caida controlada

Fig. 16: Tiempos de retardo

En la Fig.16, se muestra la ubicacin de los

tiempos de retardo que tienen como funcin hacer

que las cargas detonen de acuerdo con su nmero es

decir que las cargas mostradas con el nmero cero o

mejor tiempo cero son las cargas que detonan

primero, luego detonan las de nmero uno y as

sucesivamente hasta cumplir con todos los tiempos de

retardo.

La manera ms conveniente de realizar la

demolicin de un edificio por este mtodo es

determinando su altura, por lo general se deben

cargar los tres o cuatro primeros pisos. Si sobre estos

existen ms de 8 pisos se debe cargar el piso medio

entre estos. Por ejemplo si el edificio tiene 15 pisos,

se cargan los cuatro primeros, quedando 12 pisos sin

cargar, por lo tanto se debe cargar el piso nmero 10

por ser el piso intermedio.

11. Voladura con desplome

Este procedimiento es adecuado para las

estructuras anchas y para cuando no existe el

suficiente espacio para derrumbarlas hacia un lado,

este mtodo hace que la estructura colapse desde el

centro a hacia afuera haciendo que la estructura caiga

sobre si misma, como se ve en el grafico (Fig. 17)

Fig. 17: Voladura de desplome

Para realizar la perforacin de los elemento se

debe mirar la direccin en que se desee hacer caer el

elemento por lo general se perfora del centro del

edificio hacia afuera.

Para efectos de la demolicin se realizan los

mismos procedimientos utilizados en la demolicin

de cada controlada, es decir se debe hacer el

reconocimiento de los elemento estructurales

importantes, desconectar todas las acometidas de

agua, electricidad, etc. En cuanto el proceso de

clculo es igual que el caso de la cada controlada,

teniendo en cuentas la mismas variables y constantes,

este mtodo solo difiere en la colocacin de los

tiempos de la voladura. (ver Fig. 18)

Fig. 18; Tiempos de retardo

12. Seleccin del escombro procedente de

una voladura.

Resulta evidente que en cualquier demolicin por

voladura, la pila de escombro obtenido no presenta

visos de admitir un proceso selectivo de tipo alguno.

Mientras que en una demolicin por otros

procedimientos puede ser posible una cierta

separacin del producto en origen por demoliciones

selectivas, en la demolicin por voladura el escombro

ser una mezcla de fragmentos de los materiales que

componen la estructura en el momento de su

voladura.

Tan solo los elementos que se hayan retirado antes,

tanto aprovechables como de necesaria eliminacin o

por ser contaminantes para el material reciclado, no

se encontrarn en esa mezcla.

DEMOLICIN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGN UTILIZANDO EXPLOSIVOS.

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La seleccin de productos diferentes en esa mezcla es

difcil a excepcin del hierro en estructuras de este

tipo, cuya voladura es muy poco frecuente.

13. Conclusiones

Antes de emplear cualquier tipo de explosivo, se debe

realizar las pruebas necesarias del mismo para

determinar si el explosivo es el correcto en el proceso

de voladura a aplicar.

El uso adecuado de los recursos disponibles, acelera

el avance de la sociedad y, en el rea de Ingeniera

disminuye considerablemente costos y tiempo en la

etapa del diseo y ejecucin de proyectos.

Desde el punto de vista del reciclado se pueden

prestar a una diferenciacin previa de los materiales

que la componen, cermicos y hormign, o aceptar la

voladura en el conjunto, tratando en planta una

mezcla.

Las estructuras de hormign armado, son las que se

presentan ms cmodas para la demolicin con

explosivos, siempre y cuando se cumplan otras

condiciones adicionales, fundamentalmente que se

trate de estructuras con alturas que justifique des el

punto de vista economico el uso de explosivos

La demolicin con explosivos reduce

considerablemente el tiempo de trabajo, la

maquinaria requerida, la cantidad de operarios

necesaria, el mugre producido en obra y los costos

totales; comparada con la tradicional demolicin

mecnica.

El Ingeniero debe analizar las condiciones generales

de cada proyecto tales como: importancia,

presupuesto, disponibilidad y tipo de explosivo; con

el objeto de determinar el proceso ms apropiado para

la demolicin.

Se debe realizar una minuciosa inspeccin en las

construcciones vecinas del edificio que se va a

demoler con el fin de determinar las medidas de

seguridad necesarias, el tipo de voladura ms

conveniente, as como advertir a la comunidad sobre

las explosiones que se van a producir.

Agradecimientos

Los autores expresan su agradecimientos:

Doctor Antonio Aguado de Cea. Academico de Universidad Politecnica de Catalua.

Referencias

[1] Asociacion Espaola de Empresarios de Demolicion.

Guia Informoativa sobre Demolicion, 2013, pp 5

[2] Revista Investigacin y Ciencia, Diciembre, 1995.

[3] Escuela de Ingenieros Militares, empleo de los

explosivos en obras de ingeniera civil y militar, 2a edicin, Santaf de Bogot D.C, Margabby ltda.,

1996, pp 330.

[4] Wikipedia.org. ensayo de trauzl, Septiembre 2013

[5] Hctor Javier Alvarado Moreno. Empleo de los

explosivos en obras de ingeniera civil y militar bogot. f.f. m.m., 1996, pp 395

[6] Edgar Caas, Javier Perez, La utilizacin de los explosivos en la ingeniera civil, conocimiento de explosivos, bogot, 1994, pp 402.

[7] Universidad Tecnolgica Nacional Facultad Regional

Rosario, Demoliciones 2002.

[8] Department of the Field Manual. Explosives and demolitions. EE.UU, 1971, pp 268.

ANALES DE CONSTRUCCIONES Y MATERIALES AVANZADOS. VOL 3. CURSO 2003-2004

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