Análisis metodológico, diseño y cálculo de composites en la rehabilitación del patrimonio histórico arquitectónico del bajo Guadalquivir

TESIS DOCTORAL
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE
COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO
GUADALQUIVIR.
Doc o ando: D. Fe nando Cazalla Azna ez.
A qui ec o.
Di ec o : D. Jose Ignacio Pe ez Cale o.
Doc o A qui ec o.
P o eso i ula del Depa amen o de Mecánica de los Medios Con inuos.
Escuela Técnica Supe io de A qui ec u a.
Uni e sidad de Se illa.
eb e o 2012
DOCTORAL DISERTATION
METODOLOGICAL ANALYSIS, DESIGN AND
CALCULATION OF COMPOSITES IN THE
REHABILITATION OF HISTORIC ARCHITECTURAL
HERITAGE OF LOWER GUADALQUIVIR (SPAIN).
Doc o ando: D. Fe nando Cazalla Azna ez.
A chi ec .
Di ec o : D. Jose Ignacio Pe ez Cale o.
Ph. D. A chi ec .
Full P o esso o Depa amen o Mecánica de los Medios Con inuos.
Supe io Facul y o A chi ec u e.
Uni e si y o Se ille (Spain).
eb e o 2012
DEDICATORIA:
A mi mad e, a mis he manas y a mi muje , po que el iempo que le he dedicado a
es e abajo, se lo he qui ado a ellos.

AGRADECIMIENTOS.
Po medio de es as líneas, deseo exp esa mi ag adecimien o a las siguien es
pe sonas, que me han aseso ado y acili ado, de di e sas mane as, la ealización
de es e abajo.
− A D. F ancisco To es Ma ínez, A qui ec o Di ec o de las Ob as de
ehabili ación del O a o io de San Felipe Ne i y sus anexos, po habe me
acili ado in o mación di e sa sob e es e monumen o y la posibilidad de habe
isi ado las ob as, pa a pode oma da os y o og a ías.
− A D. Jose Ignacio Fe nández Pujol-Cab e a, A qui ec o, po habe me acili ado
una copia del au o de su magní ico ca álogo p o esional de ob as de
es au ación ealizadas en su es udio de a qui ec u a, del cual he podido
ex ae in o mación e imágenes pa a documen a e ilus a es e abajo, así
como planos de un le an amien o y documen ación de un an ep oyec o,
ealizados po el sob e el O a o io de San Felipe Ne i, y po habe me
acili ado con ac a con la pe sona esponsable del ci ado monumen o, que a
su ez, me acili ó las necesa ias isi as a su in e io .
− A D. Juan José Jiménez Ma a, A qui ec o conse ado de la San a Iglesia
Ca ed al Nue a de Cádiz, po habe me acili ado documen os di e sos y planos
sob e es e monumen o. Po mediación de él, pude ealiza isi as al mismo,
accediendo a zonas habi ualmen e es ingidas al público, pa a pode oma
da os y o og a ías.
− A Dª Paz Mo e y a D. Aima Insaus i, p o eso es de la Uni e sidad de
Pamplona, po habe me dado indicaciones sob e la búsqueda de in o mación pa a
documen a me, cuando inicié es e abajo.
− A D. Angelo Di Tomasso, p o eso de la Uni e sidad de Venecia, po habe me
acili ado documen ación sob e in es igaciones ealizadas con ma e iales
compues os.
− A D. Angel A eaga I ia e y asociados, Doc o es Ingenie os de Caminos,
Canales y Pue os, p o esionales del Ins i u o Edua do To oja de la
Cons ucción y el Cemen o, po la documen ación acili ada de los semina ios
impa idos po es a ins i ución, elacionados con los ma e iales compues os y
sus aplicaciones.
− A D. Tomás Ca anza Macias, A qui ec o Je e del Depa amen o de Ac i idades
del Colegio O icial de A qui ec os de Cádiz, po sus aliosas indicaciones y
ayuda acili ada en mi p oceso de búsqueda de lib os y publicaciones en la
magní ica biblio eca de es a ins i ución, que an bien conoce.
− A mi p imo segundo, D. Ra ael Mo eno Badía, Ingenie o Indus ial, po habe me
acili ado una in e esan e lis a de e e encias bibliog á icas, que me si ió
pa a inicia la búsqueda de in o mación.
− A mi amigo y aseso in o má ico Leand o Izquie do, po la asis encia ápida y
e icaz que en odo momen o me ha p es ado, pa a esol e odas aquellas
incidencias de i adas del empleo de medios in o má icos y o imá icos,
imp escindibles ecu sos que he empleado pa a la edacción de es e abajo.
− Finalmen e, a Gonzalo, esponsable de Copya e ep og a ía, po su amable
a o y a ención p es ada an e mi siemp e u gen e necesidad de imp imi
documen os y planos, así como po sus in e esan es ecomendaciones pa a la
maque ación e imp esión de ini i a de es e abajo.
− Finalmen e, y como no podía se menos, a D. José Ignacio Pé ez Cale o, Doc o
A qui ec o, mi di ec o de esis, po su dedicación de iempo y a ención
p es adas du an e la ealización de es e abajo.
A odos ellos, since amen e, g acias po odo.
INDICE GENERAL
INDICE GENERAL
RESUMEN.
0. INTRODUCCIÓN.
I. ESTADO ACTUAL DE LA APLICACIÓN DE LOS
MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
1. INTRODUCCIÓN.
2. VENTAJAS Y DIFICULTADES DERIVADAS DEL EMPLEO DE LOS
MATERIALES COMPUESTOS COMO NUEVOS MATERIALES DE
CONSTRUCCIÓN.
3. APLICACIONES DE MATERIALES COMPUESTOS EN LA INGENIERÍA
CIVIL.
3.1. OBRAS DESTACADAS DE INGENIERÍA CIVIL EN LAS QUE SE HAN
EMPLEADO MATERIALES COMPUESTOS.
4. APLICACIONES DE MATERIALES COMPUESTOS EN LA
CONSTRUCCIÓN ARQUITECTÓNICA.
4.1. PRIMERAS APLICACIONES.
4.2. OBRAS DESTACADAS DE ARQUITECTURA EN LAS QUE SE HAN EMPLEADO
MATERIALES COMPUESTOS.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO i/ i
RESUMEN
Pa a consegui el obje i o p opues o en la p esen e Tesis Doc o al, la
me odología de abajo desa ollada ha sido la siguien e:
• Desc ipción de algunas aplicaciones ele an es de los ma e iales compues os
an o en la ingenie ía ci il, en la cons ucción a qui ec ónica y en la
consolidación es uc u al de edi icios del pa imonio his ó ico-
a qui ec ónico.
• Recopilación y análisis de las soluciones e apéu icas adicionales de
epa ación y/o e ue zo de las es uc u as de los edi icios his ó icos.
• Recopilación y análisis de in o mación écnica sob e dis in os ma e iales
compues os, en lo ela i o a ipología, compa ación de ca ac e ís icas
écnicas y posibilidades de u ilización como elemen os de epa ación y/o
e ue zo de las es uc u as de los edi icios del pa imonio his ó ico-
a qui ec ónico.
• P opues a de aplicación de los ma e iales compues os es udiados, en las
soluciones e apéu icas de epa ación y/o e ue zo de las es uc u as de es
edi icios monumen ales, con la co espondien e e i icación, median e
cálculos con so wa e numé ico, de las es uc u as de dichos edi icios con
aquellos ma e iales compues os inalmen e seleccionados, po habe sido
conside ados mas adecuados a los ines p opues os de consegui una
ap oximación a una me odología gene al de aplicación pa a abo da es e
impo an e p oblema al que se en en a el pa imonio his ó ico-
a qui ec ónico.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 2/02

RESUMEN
ABSTRACT.
Composi e ma e ials ha e many po en ial applica ions in many sec o s o
indus y, in ac , some o hem al eady is massi e use and he end is upwa d,
because hey possess he ad an ages o ha ing low densi y and e y good
mechanical p ope ies, allowing he design o indus ial pa s and componen s
e y ligh and s ong, sui able o applica ions in au omo i e, wind ene gy, in
ae onau ics o ae ospace, which ha e in common he equi emen o a high le el
o pe o mance o he ma e ials hey use.
In he building indus y in gene al, he compounds a e s a ing ma e ials used.
Ini ially in oduced in he ci il enginee ing wo ld, especially in b idge
cons uc ion, al hough i s use is s ill mino i y. Today, he wo ld o
a chi ec u al building a e es ic ed o ce ain unique applica ions, being he
bes known o he s uc u al ein o cemen . Bu i is he a chi ec u al wo k o
his o ic buildings whe e hei applica ions a e s ill in hei in ancy.
The main objec i e o his doc o al hesis is he e o e o s udy he
applicabili y o composi e ma e ials in he epai and / o ein o cemen o
s uc u es o his o ic buildings, o demons a e ha hei use may be a iable
al e na i e echnical and p ac ical on o he use o adi ional ma e ials
conside ed by he science o cons uc ion, by exposing h ee speci ic p oposals
o s eng hening he s uc u es o h ee monumen s, which a e conside ed
ypical and ep esen a i e p o o ypes ypes o ci il, mili a y and eligious,
which make up he as and ich his o ical and a chi ec u al he i age ha
exis s in he Lowe Guadalqui i :
• THE ORATORIO OF SAN FELIPE NERI OF CADIZ, monumen al building o ci ilian
use.
• THE HOLY OR NEW CATHEDRAL CATHEDRAL OF CADIZ, monumen al building o
eligious use.
• THE CASTLE OF THE CORONIL Aguzade as (SEVILLE), monumen al building o
mili a y use.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 1/02
RESUMEN
To achie e he aim in he p esen hesis wo k me hodology de eloped was as
ollows:
• Desc ip ion o some ele an applica ions o composi e ma e ials bo h in
ci il enginee ing, cons uc ion and a chi ec u al s uc u al ein o cemen o
buildings o his o ical and a chi ec u al he i age.
• Collec ion and analysis o adi ional he apeu ic solu ions o epai and /
o ein o cemen o s uc u es o his o ic buildings.
• Collec ion and analysis o echnical in o ma ion on a ious composi e
ma e ials, in e ms o ypology, compa ison o physical cha ac e is ics and
po en ial use as elemen s o epai and / o ein o cemen o he s uc u es
o he buildings o his o ical and a chi ec u al he i age.
• P oposal o applica ion o composi e ma e ials s udied, he he apeu ic
solu ions o epai and / o ein o cemen o he s uc u es o h ee
monumen al buildings, wi h p ope e i ica ion by nume ical calcula ions
so wa e, he s uc u es o hese composi e buildings wi h hose inally
selec ed because i was conside ed mos app op ia e o achie e he p oposed
aims o an app oach o implemen ing a comp ehensi e me hodology o add ess
his impo an p oblem acing he his o ical and a chi ec u al he i age.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 2/02
INTRODUCCIÓN
0. INTRODUCCIÓN.
0.1. OBJETIVO DE LA PRESENTE TESIS DOCTORAL.
El obje i o p incipal de la p esen e Tesis Doc o al ha sido el de es udia y
amplia el conjun o de conocimien os sob e la aplicabilidad de los ma e iales
compues os en la epa ación y/o e ue zo de las es uc u as de los edi icios
his ó icos, pa a demos a que pueden se una al e na i a iable écnica y
p ác ica en e a la del empleo de los ma e iales conside ados adicionales po
la ciencia de la cons ucción, conc e ando dicha aplicabilidad en un epe o io
de soluciones e apéu icas conc e as ap as pa a epa a y/o e o za los
sis emas y elemen os es uc u ales mas habi uales de los edi icios his ó icos,
cons uidos con ma e iales ales como la ob a de áb ica y la made a. En
pa icula , se ha p e endido descub i el po encial de los ma e iales compues os
de ma iz polimé ica e o zados con ib as de id io, de ca bono y de a amida
(GFRP, CFRP y AFRP, po Glass, Ca bón, y A amide Fibe Rein o ced Polyme s
espec i amen e), así como los de ma iz cemen icia, conside ando que p esen an
en ajas sensibles en é minos de compa ibilidad mecánica, ísica y química con
los ma e iales adicionales an es ci ados. Finalmen e, se ha p e endido
demos a su e ec i a aplicabilidad median e la exposición de es p opues as
conc e as pa a la consolidación de las es uc u as de es monumen os, los
cuales se conside an p o o ipos ca ac e ís icos y ep esen a i os de las
ipologías ci il, mili a y eligiosa, que componen el amplio y ico pa imonio
his ó ico-a qui ec ónico exis en e en la egión del Bajo Guadalqui i :
• EL ORATORIO DE SAN FELIPE NERI DE CADIZ, edi icio monumen al de uso ci il.
• EL CASTILLO DE LAS AGUZADERAS DE EL CORONIL (SEVILLA), edi icio monumen al de
uso mili a .
• LA SANTA IGLESIA CATEDRAL Ó CATEDRAL NUEVA DE CADIZ, edi icio monumen al de
uso eligioso.
Los sis emas es uc u ales de los edi icios his ó icos son esponsables de la
es abilidad y segu idad de és os e, indudablemen e, los más impo an es y
c í icos con espec o a odos los demás sis emas cons uc i os, con is as a
ga an iza la conse ación de dichos edi icios. La p esen e Tesis Doc o al se
cen a, undamen almen e, en los sis emas es uc u ales, pe o eniendo en cuen a
el es o de sis emas cons uc i os y las in e acciones en e unos y o os. Así
pues, pa a la aplicación de los ma e iales compues os en la consolidación de los
sis emas es uc u ales, ha sido necesa io:
• Analiza y selecciona los ma e iales compues os conc e os que mejo puedan
sa is ace los equisi os mecánicos exigibles a los ma e iales es uc u ales.
• Plan ea undamen almen e soluciones e apéu icas que empleen es os
ma e iales en la epa ación y e ue zo de los dis in os elemen os esis en es
de los sis emas es uc u ales, las cuales pe mi an ex ae el op imo
endimien o mecánico a és os.
• Plan ea los medios de unión cons uc i a óp imos en e los ma e iales
compues os y los ma e iales adicionales pa a el buen compo amien o en e
ambos, condición indispensable pa a el buen uncionamien o de las soluciones
e apéu icas p opues as.
Los obje i os especí icos, den o del obje i o p incipal, que la p esen e Tesis
Doc o al ha p e endido alcanza , han sido los siguien es:
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO i/
INTRODUCCIÓN
• Compa ación y análisis de la aplicación de las soluciones e apéu icas de
epa ación y e ue zo de elemen os esis en es, que emplean ma e iales de
cons ucción conside ados adicionales, pa a la consolidación de los
dis in os ipos de elemen os es uc u ales más habi uales en los edi icios
his ó icos.
• Búsqueda, ecopilación y p ocesado de in o mación sob e los dis in os
ma e iales compues os exis en es en el me cado ac ual, suscep ibles de
posible aplicación en las soluciones e apéu icas pa a la consolidación de
los sis emas es uc u ales de la cons ucción a qui ec ónica, seleccionando
cuales son los más adecuados pa a al in.
• Diseño de las soluciones e apéu icas con los ma e iales compues os elegidos,
pa a la epa ación y e ue zo de los elemen os esis en es de los sis emas
es uc u ales, incluyendo el es udio y selección de los medios de unión
cons uc i a más adecuados pa a los ma e iales compues os y los ma e iales
adicionales.
• Validación de los es udios y análisis an es ealizados y c í ica de los
esul ados ob enidos, a in de consegui una ap oximación a una me odología
gene al sob e la aplicabilidad de los ma e iales compues os en la epa ación
y/o e ue zo de las es uc u as de los edi icios del pa imonio his ó ico-
a qui ec ónico.
0.2. PROCESO DE TRABAJO SEGUIDO.
Pa a consegui el obje i o p opues o en la p esen e Tesis Doc o al, el p oceso
de abajo desa ollado ha sido el siguien e:
1. Consul a las FUENTES DE INFORMACIÓN DOCUMENTAL accesibles, pa a ob ene
da os écnicos, cien í icos o empí icos. Relación no exhaus i a de las
disponibles habi ualmen e, ya sean de pago o g a ui os, de acceso lib e o
es ingido, en cualquie sopo e o o ma o (papel o elec ónico):
− Li e a u a cien í ico- écnica:
− Lib os.
− Re is as y publicaciones pe iódicas especializadas.
− Tesis doc o ales y o os abajos de in es igación de di e sa índole.
− Monog a ías écnicas.
− Manuales écnicos y p on ua ios.
− Ca álogos écnicos y come ciales.
− Di ec o ios, epe o ios, memen os, e c.
− Vocabula ios y dicciona ios especializados, e c.
− Planime ía de los edi icios monumen ales obje o de es udio.
− Cualquie o o ecu so de in o mación p oducido po los o ganismos de la
Adminis ación Pública o po ins i uciones especializadas.
− Bole ines o iciales.
− Disposiciones legales.
− No mas e ins ucciones écnicas
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INTRODUCCIÓN
− Ci cula es, dic ámenes, esoluciones e ins ucciones, adminis a i as,
e c.
− Es udios, in o mes o memo ias di e sas elabo adas po los o ganismos de
la Adminis ación Pública, ins i uciones especializadas y emp esas, que
es én ue a de los ci cui os come ciales.
− Publicaciones, olle os y o o ma e ial edi ado po o ganismos públicos
y emp esas.
− O os documen os y publicaciones de los o ganismos de la Adminis ación
Pública ales como: in o mes, consul as, documen os de plani icación y
ges ión sec o ial, documen os p esupues a ios y inancie os, guías
adminis a i as, o os documen os especializados y páginas web, e c.
2. E ec ua el RECONOCIMIENTO IN SITU, de los es edi icios monumen ales
pe enecien es al en o no del Bajo Guadalqui i , pa a ealiza odo ipo de
obse aciones e inspecciones que pe mi an ob ene da os de campo, e c. Las
a eas mas usuales, con el p opósi o de ob ene la mayo in o mación
posible, sob e odo de ipo g á ico, pa a edac a no as, le an a mapas de
pa ología, odo ello con obje o de documen a con p ecisión la ob ención de
da os, en e ellos:
− La inspección ocula di ec a e in si u.
− El epo aje o og á ico.
− La oma de da os, po esc i o.
− El le an amien o de c oquis, pa a elabo a planos complemen a ios.
− Las omas de mues as de ma e iales y obje os.
− E c.
3. E ec ua el ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DOCUMENTAL Y DE LOS DATOS DE CAMPO,
que comp ende, de hecho, el undamen o de la p esen e Tesis Doc o al, que ha
supues o:
• La ecopilación y desc ipción de las soluciones e apéu icas de epa ación
y/o e ue zo de las es uc u as de los edi icios his ó icos.
• El es udio de algunas aplicaciones ele an es de los ma e iales compues os
an o en la ingenie ía ci il, como en la cons ucción a qui ec ónica.
• La ecopilación y análisis de in o mación écnica sob e dis in os
ma e iales compues os, en lo ela i o a ipología, compa ación de
ca ac e ís icas écnicas y posibilidades de u ilización como elemen os de
epa ación y/o e ue zo de las es uc u as de los edi icios his ó icos.
• El desa ollo eó ico de la aplicabilidad de los ma e iales compues os
es udiado, en las soluciones de epa ación y/o e ue zo de las es uc u as
de es edi icios monumen ales, con la co espondien e e i icación,
median e calculo con so wa e de elemen os ini os, de las es uc u as
e o zadas de dichos edi icios con aquellos ma e iales compues os
inalmen e seleccionados, po habe sido conside ados mas adecuados a los
ines p opues os, de en e los es udiados.
4. Todo lo an e io , ha pe mi ido la REDACCIÓN de la p esen e Tesis Doc o al,
cuyo desa ollo comp ende la o ganización de los da os ecopilados y la
edacción es uc u ada y o denada de su con enido, y el plan eamien o de la
me odología gene al sob e la aplicabilidad de los ma e iales compues os en la
epa ación y/o e ue zo de las es uc u as de los edi icios del pa imonio
his ó ico-a qui ec ónico.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO iii/

INTRODUCCIÓN
0.3. AMBITO DE LA PRESENTE TESIS DOCTORAL.
La p esen e Tesis Doc o al se cen a en el es udio de la aplicación de los
ma e iales compues os a la epa ación y/o e ue zo de las es uc u as de los
edi icios del pa imonio his ó ico-a qui ec ónico con la ecnología y p ocesos
cons uc i os disponibles has a p incipios del siglo XXI. Quedan ue a de su
ámbi o los edi icios con empo áneos, aunque las conclusiones de la misma se
pod ían ex apola ácilmen e a algunos.
El es udio de los sis emas es uc u ales co esponde a la ipología de los
edi icios his ó icos, quedando ue a de su ámbi o de es udio el es o de
ipologías más p opias de los edi icios con empo áneos debido a la dispe sión y
he e ogeneidad de las soluciones e apéu icas.
También quedan ue a de su ámbi o de es udio los sis emas cons uc i os que no
son p opiamen e es uc u ales ales como di isiones in e io es, ecub imien os,
así como cualquie ipo de sis emas de ins alaciones de dis ibución de luidos,
ene gía, e c.
El análisis de los ma e iales compues os se ealiza desde el pun o de is a
écnico, sin p e ende abo da a ondo el es udio de la na u aleza mic oscópica
de los ma e iales compues os en sí, sino de sus p opiedades. Tampoco se abo da
el es udio de las ecnologías de ab icación indus ial de los ma e iales
compues os, ciñéndonos al es udio de los que ya hay disponibles pa a su
aplicación a soluciones e apéu icas conc e as.
La compa ación en e las soluciones e apéu icas que emplean ma e iales
compues os y las que emplean ma e iales de cons ucción adicionales, se
ealiza desde el pun o de is a de la iabilidad écnica, sin abo da
conside aciones de ipo económico, de o ganización de ob a, medioambien ales,
legales, e c, dado que se a a de ac ua sob e edi icios del pa imonio
his ó ico-a qui ec ónico, pa a cuya conse ación se equie e de un con ex o
especial.
0.4. CONTENIDO SUSTANTIVO DE LA PRESENTE TESIS DOCTORAL.
T as la in oducción y jus i icación del abajo ealizado, y p esen ados los
obje i os a alcanza y las limi aciones de la in es igación ealizada, se
indican a con inuación los con enidos esumidos de los dis in os capí ulos que
con igu an la p esen e Tesis Doc o al:
Capí ulo 1: Se in oduce en los ma e iales compues os y en el es ado ac ual de
la aplicación de los mismos, po medio de la p esen ación de una se ie de ob as
pione as o emblemá icas, pe enecien es an o del ámbi o de la ingenie ía ci il
como de la cons ucción a qui ec ónica, donde se han u ilizado con éxi o los
ma e iales compues os.
Capí ulo 2: Se plan ea el discu so en o no a los obje i os de la consolidación
es uc u al de los edi icios his ó icos, inalizando con una clasi icación
gené ica de las soluciones e apéu icas que comp enden.
Capí ulo 3: Se desc ibe una p opues a de me odología de aplicación pa a la
consolidación es uc u al de los edi icios del pa imonio his ó ico-
a qui ec ónico, ajus ada al con enido del denominado mé odo de es au ación
obje i a. Me odología que se i á de base en el desa ollo del capi ulo 4.
También se desc iben ipológicamen e aquellos ma e iales compues os que se han
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO i /
INTRODUCCIÓN
conside ados los mas adecuados pa a su u ilización como soluciones e apéu icas
de consolidación es uc u al.
Capí ulo 4: Se analiza como ejemplo, una se ie de monumen os del pa imonio
his ó ico a qui ec ónico en cuya consolidación es uc u al se han u ilizado con
éxi o los ma e iales compues os, pa a inalmen e p opone su aplicación en es
edi icios monumen ales, conside ados p o o ipos ca ac e ís icos y
ep esen a i os de las ipologías ci il, mili a y eligiosa, que componen el
pa imonio his ó ico a qui ec ónico exis en e en la egión del Bajo
Guadalqui i , y que son:
• EL ORATORIO DE SAN FELIPE NERI DE CADIZ, edi icio monumen al de uso ci il.
• EL CASTILLO DE LAS AGUZADERAS DE EL CORONIL (SEVILLA), edi icio monumen al de
uso mili a .
• LA SANTA IGLESIA CATEDRAL Ó CATEDRAL NUEVA DE CADIZ, edi icio monumen al de
uso eligioso.
Conclusiones: Se p esen an las conclusiones que se han ex aído, a la is a de
odo lo es udiado y desc i o en los an e io es capí ulos y se plan ean o as
posibles líneas de in es igación u u as.
Bibliog a ía.
Anexos.
Glosa io de é minos y ab e ia u as ecuen es en la ma e ia.
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO /
CONCLUSIONES
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO
I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES
DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
1. INTRODUCCIÓN.
1.1. DEFINICIÓN DE MATERIAL COMPUESTO.
Según J.L. González (1995), se denomina ma e ial compues o a “una combinación
ob enida a pa i de la unión (no química) de dos o más cons i uyen es
di e enciados, que da luga a p opiedades especí icas”. Además, conside a que
los cons i uyen es de un ma e ial compues o no deben disol e se, o usiona se,
comple amen e unos con o os. La ca ac e ización de los cons i uyen es usados, y
la de su in e ase, debe se posible de iden i ica po medios ísicos. Es o
quie e deci que las p opiedades del ma e ial compues o dependen del ipo de
in e ase y de las ca ac e ís icas de sus cons i uyen es.
En p incipio, un ma e ial compues o p esen a básicamen e dos cons i uyen es
p incipales: ma iz y e ue zo, siendo la combinación adecuada de es os
cons i uyen es la que p opo ciona mejo es p opiedades que las de dichos
componen es po sepa ado. Además de ma iz y e ue zo exis en o os ipos de
cons i uyen es como ca gas y adi i os que p opo cionan a los ma e iales
compues os ca ac e ís icas peculia es pa a cada ipo de ab icación y
aplicación.
Según A. Mi a e e (2000), se denomina ma e ial compues o a “aquel con o mado po
dis in os cons i uyen es des inados a ealiza una unción que ninguno de ellos
puede ealiza indi idualmen e”. Indicando que es e é mino se ha de ese a
pa a aquellos ab icados exp esamen e pa a mejo a las p opiedades que sus
cons i uyen es p esen an po sepa ado.
Po es os mo i os, es necesa io delimi a el concep o de ma e ial compues o
a endiendo a di e en es aspec os elacionados con su ab icación, su
cons i ución y sus p opiedades, pa a di e encia los cla amen e de los ya
mencionados ma e iales compues os na u ales y a i iciales.
De en e las di e en es de iniciones p opues as en la bibliog a ía consul ada,
des acamos la desa ollada po K.K. Chawla en la publicación Composi e
Ma e ials: Science and Enginee ing. Sp inge -Ve lag. New Yo k. 1987, que
conside a que un ma e ial compues o es aquel que cumple las es siguien es
condiciones:
• Es á ab icado de o ma a i icial, lo que excluye de la de inición a odos
aquellos ma e iales compues os na u ales.
• Es una combinación cons i uida po dos (o más) ases o cons i uyen es ísica
o/y químicamen e di e enciados, mezclados de al o ma, que la dispe sión de
uno en el o o se hace de mane a con olada y solida ia, pa a consegui una
disposición de e minada de ambos quedando sepa ados po una in e ase
de inida, pe maneciendo pe ec amen e iden i icables en el conjun o, po lo
que pod ían se sepa ables mecánicamen e.
En los ma e iales compues os ab icados con combinaciones de dos ases, el
mayo olumen lo ocupa la denominada ase ma iz, cons i uyen e de no muy
al a densidad, de na u aleza sin é ica y políme a en la mayo ía de las
composiciones, que engloba la denominada ase de e ue zo, cons i uyen e
gene almen e a base de pa ículas, ib as o láminas, inme sas y i memen e
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que sean ag esi os. Ap os pa a ins alaciones de almacenaje, dis ibución y
anspo e de p oduc os químicos y de me cancías pelig osas.
− Facilidad de man enimien o y conse ación, lo que conlle a la educción de
los cos es de su ciclo de ida. (Algunos incluso pueden se au olimpiables
con la llu ia, po lo que esul an muy in e esan es pa a elemen os
a qui ec ónicos deco a i os en achadas, cubie as, e c.).
− Posibilidad de ob ención de amplia a iedad de o mas y lexibilidad de
diseño, incluso el moldeo de o mas complejas o en g andes piezas, median e
una adecuada elección de esinas y adi i os, sin las limi aciones que imponen
los ma e iales de cons ucción adicionales, desde el pun o de is a de
p oceso de ab icación y de pues a en ob a. Lo an e io de i a en en ajas de
ácil ep oducción de elemen os cons uc i os (en ehabili ación), de
in eg ación de unciones cons uc i as (es uc u a, ce amien o, aislamien o,
acabado, e c.) con la posibilidad de u ilización de nume osas écnicas de
ab icación. Eligiendo el ipo de ma iz polimé ica y el ipo de ib as, el
po cen aje de e ue zo y la o ien ación de és as, se pueden diseña
ma e iales compues os de FRP que cub an los equisi os de una de e minada
aplicación.
− Posibilidad de ob ención de a ios acabados, ma es, ugosos, sa inados,
g ados de anspa encia, anslucidez, opacidad, e c.
− Posibilidad de colo ación en masa. Pueden pigmen a se en el p oceso de
ab icación, po lo que no necesi an pin a se.
− Gene almen e, no son noci os pa a el medioambien e.
− Fáciles de anspo a , manipula y pone en ob a, lo que conlle a la
educción de los plazos y cos es de ejecución, sin ol ida la educción de
ca gas mue as o, en el caso de aplicaciones en e ue zo es uc u al, la
mínima modi icación que supone en las dimensiones de los elemen os
e o zados.
Pese a es as en ajosas p opiedades, su in oducción en el sec o de la
cons ucción se es á p oduciendo len amen e debido a a ias azones:
− Fal a de conocimien os y expe iencia de su empleo po pa e de los écnicos
de la cons ucción.
− Fal a de no mas y de guías de diseño y cons ucción adecuadas, que hayan sido
elabo adas sob e bases expe imen ales i mes.
− De i ado de lo an e io , su u ilización no es á espaldada po no mas
écnicas y eglamen os, lo que conlle a cie a insegu idad a la ho a de
diseña , calcula y con ola la calidad de los elemen os cons uc i os a los
que se inco po en.
− Ele ado cos e económico de p oducción, supe io al de los o os ma e iales
con encionales, al menos en lo que espec a a unidad de peso, siendo la
elación menos des a o able si se conside a espec o a unidad esis en e. Si
bien, su p ecio ha es ado bajando en los úl imos años, al inc emen a se la
p oducción y al desa olla se mé odos de ab icación más e icaces, como la
pul usión. No obs an e, si se conside a el cos e de su ciclo de ida, su uso
esul a compe i i o en muchas ocasiones, más en e ue zo de es uc u as
exis en es que en de las de nue a cons ucción, debido a la educción de
plazos de ejecución, de cos e de mano de ob a, de cos es de man enimien o,
e c.
Igualmen e, se desc iben aquellas p opiedades que pueden se incon enien es,
p aa su aplicación como ma e iales de cons ucción:
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− Son he e ogéneos y anisó opos, y po ello, las piezas que se pueden ab ica
con ellos no se ob ienen con la acilidad con la que se ob ienen las piezas
de ma e iales con encionales como el me al o la made a. Su diseño y
ab icación equie en un conocimien o y expe iencia p e ia.
− Suelen ene baja esis encia al calo y, po ello, su compo amien o an e el
uego no es bueno, aunque ello puede minimiza se u ilizando los componen es
ap opiados y añadiéndole los adi i os p ecisos. Las p opiedades de los
ma e iales compues os de FRP se deg adan a empe a u as no excesi amen e
ele adas, debido al de e io o de la ma iz polimé ica, aunque las ib as que
se u ilizan son más esis en es a los e ec os é micos. Se conside a
no malmen e como empe a u a c í ica, la empe a u a de ansición í ea de
la ma iz, que pa a esinas de poliés e , po ejemplo, es al ededo de 100
ºC.
− Son de di ícil eciclaje, no obs an e, las más ecien es in es igaciones
es án consiguiendo a ances muy impo an es, como po ejemplo: some iéndolos a
a amien os mecánicos y pos e io i u ación, pueden eu iliza se como
ca gas en la elabo ación de o os p oduc os de cons ucción.
− Su ciclo de ida y du abilidad es desconocida, aunque no esul an a ec ados
po la co osión y la pu e acción, enómenos que educen signi ica i amen e
la du abilidad de las es uc u as cons uidas con los ma e iales de
cons ucción con encionales, oda ía son ma e iales no edosos y has a aho a
poco u ilizados.
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3. APLICACIONES DE MATERIALES COMPUESTOS EN LA INGENIERÍA
CIVIL.
Los ma e iales compues os, cuyas en ajosas ca ac e ís icas ya hemos comen ado
an e io men e, han sido y son aplicados en la ingenie ía ci il, undamen almen e
en la cons ucción de puen es, y en la epa ación y e ue zo de es uc u as
di e sas, habiendo ya nume osas ob as a lo la go de odo el mundo, que en muchos
casos son de ca ác e demos a i o o singula . Ha sido en Eu opa, Es ados Unidos
de Amé ica y Japón donde se han es ado p oduciendo los mayo es a ances e
in es igaciones, al y como documen amos a con inuación.
3.1. OBRAS DESTACADAS DE INGENIERÍA CIVIL EN LAS QUE SE HAN
EMPLEADO MATERIALES COMPUESTOS.
Muchas de las ob as más ep esen a i as de aplicación en la ingenie ía ci il
co esponden a iaduc os, puen es de pequeña luz y pasa elas pea onales, en los
que se mues a las posibilidades de la u ilización de ma e iales compues os, al
posee és os cie as p opiedades que los hacen po encialmen e en ajosos en e
a los ma e iales es uc u ales adicionalmen e ex endidos como el ho migón o el
ace o.
Sob e el pa icula , y con o me al conocimien o di undido, cabe dis ingui dos
ipologías básicas de sis emas es uc u ales de cons ucción de puen es de
ma e iales compues os: ESTRUCTURAS HÍBRIDAS y ESTRUCTURAS ALL-COMPOSITE.
3.1.1. ESTRUCTURAS HÍBRIDAS.
En endemos po es uc u as híb idas, a aquellas que combinan elemen os
ab icados con ma e iales compues os con elemen os ab icados con ma e iales de
cons ucción adicionales, gene almen e de ho migón a mado.
La con igu ación más comúnmen e u ilizada como es uc u a híb ida en puen es es
la o mada po un able o de FRP apoyado sob e igas de ma e iales de
cons ucción adicionales (ace o laminado u ho migón a mado). El able o de FRP
iene un peso p opio muy educido (ap oximadamen e el 20% de un able o
equi alen e en ho migón a mado) que pe mi e la ins alación de los mismos en poco
iempo con una mínima in e e encia al á ico, pe o una al a esis encia
mecánica, además de que no posee a madu a de ace o y, po an o, es esis en e a
la co osión en e a las sales de deshielo, sus ancia que a aca
i emisiblemen e al able o de ho migón a mado o de ace o laminado. Su educido
peso ambién posibili a el inc emen o de la sob eca ga admisible en puen es
exis en es en los que se eemplace el able o de ho migón. Los es ibos y
pila es suelen se de ma e iales de cons ucción adicionales, aunque se ha
u ilizado ambién un nue o ipo de pila es híb idos o mados po una camisa de
ma e ial compues o de FRP ellena de ho migón en masa.
En la ac ualidad conocemos que es án en se icio, sob e odo en los Es ados
Unidos de Ame ica, cien os de puen es con es uc u a híb ida de able os de FRP,
pa a cuya cons ucción, se han u ilizado di e sos ipos de able os. Los más
des acados han sido los siguien es:
• Table os de pe iles Supe deck: Son able os o mados po pe iles pul uidos
o mando geome ías de hexágonos y dobles apecios con o mados po pieles de
ib a de id io, que cons i uyen un conjun o p e ab icado pa a anspo a a
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ob a pa a su mon aje. Un ejemplo de aplicación es el puen e Wickwi e Run,
Taylo Coun y, Wes Vi ginia, Es ados Unidos, abie o al á ico en 1997.
Es e puen e mide 9.14 me os de longi ud y 6.60 me os de anchu a.
Figu a 1-3. Table o de pe iles Supe deck.
• Table os de pe iles cajón: Son able os o mados po a ias igas con o ma
de cajón de esina de poliés e e o zada con ib a de id io, con una placa
supe io de dos capas: una p ime a cons i uida de esina de poliés e
e o zada con ib a de id io y una segunda de inilés e y un conglome ado
de odadu a. Un ejemplo de aplicación es el puen e T ou ille Weigh S a ion,
en la in e es a al 81 en T ou ille, Es ados Unidos, ansi ado po 13.000
ehículos de más de 20 cada día. Sus able os miden 4.50 m de longi ud y
1,5 m de anchu a.
• Table os de pe iles Tech-Deck: Son able os o mados po pe iles
ec angula es pul uidos ellenos de ho migón en masa y unidos pa a o ma un
panel que asegu e que no enga p oblemas de es abilidad local, aunque a
cambio se inc emen a de o ma muy no o ia el peso del mismo.
• Table os sándwich Ha dco e: Son able os sándwich con núcleo en nido de abeja
ab icados según p oceso de RTM asis ido po acío (VARTM). Un ejemplo de
aplicación es el puen e Fi e mile oad, en el condado de Hamil on, Ohio,
Es ados unidos. Es e puen e mide 13.40 me os de longi ud po 8.50 me os de
anchu a. O o ejemplo de aplicación es el puen e pa a ehículos Magazine
Di ch, cons uido en Delawa e, Es ados Unidos, en 1997, que u ilizó po
p ime a ez un able o ha dco e que se apoyaba sob e igas de ho migón
p e ensado. Es e puen e iene una luz o al de 23 me os y una anchu a de
8.20 me os.
• Table os sándwich Du aspan: Son los able os sándwich más usados pa a la
ingenie ía ci il en Es ados Unidos. Los able os miden de 6 a 8 me os de
longi ud y has a 3.50 me os de ancho y es án o mados po dos pieles
pa alelas (una supe io donde se si úa la capa as ál ica y o a in e io ),
unidas median e pe iles de ib a de id io (sin núcleo), con e ue zos a lo
la go del able o pa a sopo a los es ue zos de co adu a. Se ab ican po
pul usión. Un ejemplo de aplicación es el puen e sob e Lewis & Cla k en
As o ia (O egón, Es ados unidos).
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• Table os de igas mul icelula es: Son able os o mados po igas que ienen
o ma ec angula y son de ib a de id io y de ca bono, con dos
igidizado es pa a e i a el pandeo de las almas. Se ab ican median e
pul usión. Un ejemplo de aplicación es el puen e Suga G o e, Vi ginia,
Es ados unidos). Su able o mide 12 me os de longi ud.
Figu as 1-4 y 1-5. Table o de igas mul icelula es del puen e Suga G o e.
• Elemen os Maunsell: Son pe iles ec angula es ab icados po pul uidos con
encajes pa a uni median e o os pe iles pul uidos con conec o es llamados
“hueso de pe o”. Es a ipología ha quedado des asada po ene p oblemas de
igidez pues es á ealizado con ib a de id io. Fue on aplicados pa a la
cons ucción de la pasa ela sob e el io Tay, en Escocia.
• Elemen os CSS (Composi e Shell Sys em): Son ubos de esina epoxi e o zada
con ib a de ca bono que se ellenan de ho migón y desempeñan la unción de
igas apoyándose encima de ellas los able os de los puen es. Es os ubos se
ab ican po en ollamien o ilamen a io, pul usión o RTM.
En la siguien e igu a, se mues an imágenes de los ipos de able os más
comúnmen e u ilizados, que pueden di idi se en dos g upos: able os de pe iles
de pul usión y able os de paneles sandwich.
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Figu a 1-6: Tipos de able os de ma e iales compues os pa a puen es.
La o a con igu ación u ilizada como es uc u a híb ida pa a puen es es la
o mada po un able o de ma e iales de cons ucción adicionales apoyado sob e
igas de ma e iales compues os, la cual ha sido menos u ilizada que la p ime a
con igu ación desc i a. Una posibilidad de uso ya ensayada con éxi o, es la
combinación del ho migón a mado con los ma e iales compues os.
En un p oyec o eu opeo de I+D COMPCON se es udia on las aplicaciones económicas
de es uc u as híb idas ab icadas con ho migón y ma e iales compues os de FRP
(denominadas así pa a di e encia las de las denominadas habi ualmen e
es uc u as mix as de ho migón y ace o). Su obje i o ue la demos ación de la
aplicación p ác ica y económica de la ab icación de un p o o ipo de iga de
g an luz, con ho migón y ma e iales compues os de FRP. Se p e endía con es a
in es igación supe a las di icul ades exis en es pa a in eg a ambas
ecnologías.
Las dos inno aciones p incipales de es e p oyec o de I+D ue on el desa ollo de
un p oceso de ab icación de elemen os es uc u ales híb idos de ho migón y
ma e iales compues os de FRP, en las condiciones habi uales de las ob as de
cons ucción y con los medios habi ualmen e disponibles, así como el desa ollo
de un sis ema de conexión en e el ho migón y los ma e iales compues os.
NOTA: El desa ollo del p oceso de ab icación equi ió conside a los siguien es aspec os:
− La de inición de especi icaciones de los ma e iales compues os de FRP.
− El desa ollo de los ma e iales compues os de FRP y el ensayo de sus ca ac e ís icas.
− La in es igación y el ensayo de la in e ase ho migón-ma e ial compues o de FRP.
− El desa ollo de me odologías pa a el diseño, el cálculo, la cons ucción y el con ol de
calidad de elemen os es uc u ales híb idos de ho migón y ma e iales compues os de FRP.
− El ensayo es uc u al de elemen os es uc u ales híb idos de ho migón y ma e iales
compues os de FRP a escala educida y a escala eal pa a con i ma las me odologías de
diseño, de cálculo, de cons ucción y de con ol de calidad.
− La e aluación eó ica y la con i mación median e ensayos de la esis encia al uego de los
elemen os es uc u ales híb idos de ho migón y ma e iales compues os de FRP, an o sin
p o ección como p o egidas con los ma e iales adecuados.
− La e aluación económica de odo el p oceso.
Se cons uyó un p o o ipo de iga de g an luz (15 me os) o mada po una cabeza
supe io de ho migón a mado (comp esión) colocada den o de un enco ado
pe manen e de GFRP y debajo una sección hueca de ma e iales compues os de CFRP +
GFRP (co an e y acción), con una sección en o ma de cajón de 0,50 m de
can o, con 0,50 m de anchu a máxima en la cabeza supe io de ho migón y 0,46 m
en la cabeza in e io , de CFRP. Las almas la e ales son de GFRP.
Los ma e iales compues os u ilizados ue on del ipo hojas p eimp egnadas,
laminas delgadas de ib as embebidas en esinas, que se aplican po capas
sucesi as, con la o ien ación eque ida po aquéllas, has a consegui el espeso
necesa io. Se u iliza on ma e iales compues os de CFRP ma iz de esinas epoxi
e o zada con ib as de ca bono en hilos unidi eccionales, así como de GFRP,
con ib as de id io en elas bidi eccionales a +-45º como e ue zo.
Las esinas polimé icas u ilizadas pe mi ie on cu ados a baja p esión y
empe a u a, siendo su icien e la a mos é ica p oducida po acío y 65 ºC. Los
componen es ienen una ida ú il de unas dos semanas a 20 ºC, con una
polime ización e a dada. El cu ado pa a endu ecimien o inal se ealizó
median e p esión y empe a u a.
El p o o ipo de iga de g an luz cons uida esul ó se e icien e, du able y
económico. Se demos ó que podía se ab icado de o ma simple y e ec i a
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u ilizando ma e iales compues os que se suminis an en láminas delgadas
en olladas, p eimp egnados en áb ica con esina esca, aplicados luego sob e
un molde de o ma lib e, en capas sucesi as, cu ándolas después sob e él bajo
p esión de acío y a empe a u a mode ada (65 ºC), adecuada pa a condiciones de
ob a.
Como aplicación p ac ica de lo an e io , se p oyec ó y cons uyó el p ime
puen e de es uc u a híb ida cons uido en España, en 2004, el paso supe io
sob e la au o ía del Can áb ico, en As u ias, que ue una ob a de ingenie ía
pione a debido a la u ilización masi a de ma e iales compues os en las igas
( ib a de ca bono) y en los conec o es able o- igas ( ib a de id io AR).
Es e paso supe io iene una longi ud de 46 me os, y es á di idido en cua o
amos de 10, 13, 13 y 10 me os espec i amen e, ya que iene es apoyos
in e medios. Su anchu a es de 8 me os.
Figu a 1-7. Alzado del paso supe io sob e la au o ía del Can áb ico.
Figu a 1-8. Vis a in e io de las igas con inuas de sección apecial en cajón.
Su es uc u a es á o mada po es igas con inuas de esina epoxi e o zada
ib a de ca bono en sección cajón, ellenas in e io men e de espuma de
poliu e ano, apoyadas sob e ménsulas, pila es y es ibos de ho migón a mado,
igas sob e las que apoya el able o de ho migón a mado.
Es e puen e no sólo supone un a ance en lo que se e ie e a su luz, sino a la
ecnología empleada. Las igas con inuas que sopo an el able o del puen e son
de sección apecial, mucho más e icien es, al p esen a supe io es a ios
igidez/peso y esis encia/peso y su in e io se ellena de espuma de
poliu e ano, un ma e ial más e icien e y lige o que el elleno de ho migón en
masa de á idos lige os.
Figu a 1-9: De alle cons uc i o de la sección ans e sal del able o.
Figu a 1-10. De alle cons uc i o de la sección ans e sal de una de las igas
con inuas de sección apecial en cajón.
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El educido peso de las igas con inuas (100 Kp/ml) pe mi ió un plazo de mon aje
más ápido, de an solo 10 ho as con el empleo de maquina ia de ob a lige a, ya
que su colocación se pudo ealiza con una g úa pluma de 50 Tn (si hubie an sido
de ho migón a mado se hab ía necesi ado una g úa de 400 Tn).
Figu as 1-11 y 1-12. p oceso de colocación de las igas con inuas de sección
apecial en cajón.
Un aspec o ele an e ue la u ilización de conec o es ab icados a base de
pe iles pul uidos de ib a de id io AR, que p opo cionan lige eza,
p es aciones mecánicas y esis encia a los álcalis del ho migón. Dichos
conec o es es án unidos a las igas con inuas median e un adhesi o es uc u al.
Figu a 1-13. De alle de los conec o es a base de pe iles pul uidos de ib a de
id io AR/poliés e adhe idos a las igas con inuas de ib a de ca bono/epoxi.
Como ma e iales es uc u ales ue on empleados:
− Ma e iales compues os de esina epoxi e o zada con ib a de ca bono, en las
igas con inuas, y de esina de poliés e e o zada con ib a de id io AR,
en los conec o es.
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
− Ho migón a mado con ba as co ugadas de ace o (del ipo B-500), en el
able o, en las ménsulas, en los pila es y en los es ibos,
De los cuales se desc iben las ca ac e ís icas mecánicas y ísicas en las
siguien es ablas.
Tabla 1-14. Ca ac e ís icas mecánicas y ísicas de los ma e iales compues os
empleados en la cons ucción del puen e.
Ca ac e ís icas mecánicas y ísicas: MC de
Ca bono/epoxi:
MC de Vid io
AR/poliés e :
Resis encia longi udinal en di ección 1;
1: (Mpa)
1863 1050
Resis encia longi udinal en di ección 2;
2: (Mpa)
33 31
Resis encia ans e sal en di ección 12;
12: (Mpa)
60 38
Módulo de elas icidad longi udinal en
di ección 1; E1: (Mpa)
122000 34000
Módulo de elas icidad longi udinal en
di ección 2; E2: (Mpa)
9100 2900
Módulo de elas icidad ans e sal en
di ecciones 12 y 13; G12, G13: (Mpa)
4000 3800
Coe icien e de Poisson; υ12: 0,32 0,32
Coe icien e de Poisson; υ21: 0,02 0,02
Coe icien e de dila ación é mica en
di ección 1; α1: (ºC-1)
0,3·10^-6 15·10^-6
Coe icien e de dila ación é mica en
di ecciones 2 y 3; α2, α3: (ºC-1)
28·10^-6 28·10^-6
Tabla 1-15. Ca ac e ís icas mecánicas y ísicas del los ma e iales
cons i uyen es del ho migón a mado empleado en la cons ucción del puen e.
Ca ac e ís icas mecánicas y ísicas: Ho migón
es uc u al:
Ba as
co ugadas de
ace o B-500:
Densidad ρ: (kg/m3) 2500 7850
Resis encia ca ac e ís ica a
comp esión ck: (Mpa)
25 --
Resis encia ca ac e ís ica a acción
c ,k: (Mpa)
0,21·( ck^2)^1/3 --
Lími e elás ico y: (Mpa) -- 355
Módulo de Elas icidad E: (Gpa) 28 210
Coe icien e de Poisson υ: 0,20 0,30
Coe icien e iso ópico de dila ación
é mica α1: (ºC-1)
10·10^-6 12·10^-6
Coe icien e pa cial de segu idad γc: 1,50 --
Coe icien e pa cial de segu idad γs: -- 1,15
NOTA: El análisis es uc u al del puen e se e ec uó con una modelización po elemen os ini os
median e una malla que cons aba ap oximadamen e de 125000 nodos y 130000 elemen os del ipo
“lámina” pa a las pieles de ib a de ca bono y del ipo “sólido” an o pa a simula la espuma
de poliu e ano, como pa a el ho migón y los apoyos elás icos de los pila es. Fue on calculados
once es ados de ca ga co espondien es a las posibles combinaciones de ca gas de ien o, nie e
y enes de ca ga. Los coe icien es de segu idad ue on su icien es pa a los lími es
admisibles en odos los casos de ca ga y en odos los elemen os es uc u ales.
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
Po úl imo, p e io a la cons ucción del puen e, se ealiza on los siguien es
ensayos: Ensayos de ca ac e ización de los ma e iales, ensayo de una iga, a
escala 1:3, ensayo de una iga, a escala 1:1, ensayos de conec o es, ensayos de
uniones, ensayos de abolladu a y ensayo de en ejecimien o.
O o ejemplo ue el puen e de es uc u a híb ida King´s S o mwa e Channel,
cons uido en la au opis a in e es a al 86, ce ca del lago “Sal on Sea” en las
p oximidades de San Diego (Cali o nia), en Es ados Unidos, en 2000, que ha sido
el p ime o que desa olló una concepción cons uc i a singula , pues u ilizó un
able o de GFRP apoyado sob e igas y pila es de sección ubula con camisa de
CFRP ellenos de ho migón en masa, el cual impide el pandeo de dichos ubos y a
la ez si e pa a uni los al able o median e conec o es o mados po ba as
me álicas dobladas en o ma de U, inse adas en huecos p ac icados en el
able o, que se ellenan pos e io men e con ho migón polimé ico.
Es e puen e iene una longi ud de 20,10 me os di idida en dos anos, pues iene
un único apoyo cen al, y una anchu a de 12,80 me os.
Figu a 1-16. Alzado del Puen e de es uc u a híb ida King´s S o mwa e Channel.
Figu a 1-16b. Vis a de la cons ucción del puen e.
Figu a 1-16c. Especi icaciones cons uc i as del puen e.
Figu a 1-16d. Esquema de la disposición de los conec o es del able o de GFRP
en las igas p incipales de CFRP, de sección ci cula , ellenas in e io men e de
ho migón en masa (en colo g is oscu o). El ho migón polimé ico (en colo g is
cla o) ellena el hueco p ac icado en el able o de GFRP en ol iendo a dichos
conec o es.
El able o es á o mado po 6 paneles de ipo “Du aspan” de 12,80 me os de
anchu a y 3,30 me os de longi ud, y se apoya sob e seis igas longi udinales
que cons i uyen la es uc u a esis en e del puen e, que es án basadas en el
concep o “Composi e Shell Sys em”, es ando cons uidas con 12 ubos CSS
cilínd icos de ib a de ca bono de 355 mm de diáme o y 9,5 mm de espeso
ellenos de ho migón. No es el puen e más la go cons uido, pe o si el más
ansi ado y el que más ca ga debe sopo a . Es e puen e ue nomb ado puen e
es ela de la cons ucción de los Es ados Unidos de Amé ica.
Es e puen e ha supues o un hi o en la aplicación de los ma e iales compues os en
la cons ucción, pe o su cos e ha sido muy ele ado y el diseño de la sección de
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Uno de los aspec os a ene en cuen a, que es común a la mayo ía de los
ma e iales compues os, que supone a p io i un incon enien e pa a su aplicación
en la cons ucción a qui ec ónica, es el mayo p ecio de me cado, compa ado con
el de los ma e iales de cons ucción adicionales de empleo habi ual en és a.
Ello es debido al p esumible mayo cos e de ob ención de la ma e ia p ima y de
los so is icados p ocesos de ab icación que equie e su p oducción, en g an
pa e, y que oda ía, la demanda, y po an o las can idades p oducidas de los
mismos pa a elemen os cons uc i os a qui ec ónicos, es muy in e io a las de
los ma e iales de cons ucción adicionales, pe o ambién, a que el diseño y la
con igu ación de muchos de ellos es á des inado p e e en emen e a cub i
necesidades muy especí icas p opias de o os sec o es indus iales, no habiendo
sido pensados especí icamen e pa a la cons ucción a qui ec ónica, (Con
excepciones ales como, po ejemplo, los pe iles de pul usión o los paneles
pa a la cons ucción de es uc u as) aunque las con igu aciones especiales de su
diseño se pod ían simpli ica , pa a que una mayo sencillez pe mi ie a educi
el cos e de su ab icación.
Es o explica que se hayan u ilizado poco en es e sec o . Sin emba go, desde su
apa ición, los ma e iales compues os de GFRP, han e elado al lexibilidad de
uso que se han in en ado nume osas aplicaciones pa a la cons ucción
a qui ec ónica. No obs an e, a pesa de las en ajas que o ecen los ma e iales
compues os, no ha habido una gene alización de es as ealizaciones. Al
en usiasmo del descub imien o de unos nue os ma e iales de unas ca ac e ís icas
muy singula es se oponía el p oblema de du abilidad de los mismos y de su
esis encia al uego. Es os p oblemas es án casi esuel os ac ualmen e, po lo
que se es á p oduciendo un nue o desa ollo de los ma e iales compues os en la
indus ia de la cons ucción.
Conside amos que la aplicación de los ma e iales compues os a la cons ucción
a qui ec ónica puede ex ende se a mul i ud de elemen os ap os pa a se
u ilizados en los edi icios, aun cuando la mayo ía de ellos no hayan sido
diseñados con dicho in, aunque ácilmen e pueden se aplicados po sus
equi alencias cuali a i as con los ma e iales de cons ucción con encionales,
desempeñando algunas unciones especí icas.
De la in o mación bibliog á ica que hemos consul ado y analizado, deducimos que
las endencias ac uales de la aplicación de ma e iales compues os en la
cons ucción a qui ec ónica es á o ien ada a la ab icación de:
− Elemen os pa a es uc u as, ales como paneles pa a o jados (paneles
pul uidos de ma iz polimé ica con e ue zo de ib a de id io, paneles
sándwich), pe iles y ba as pa a es uc u as. Bandas y ejidos pa a
epa ación y e ue zo de es uc u as de ho migón a mado (laminados
imp egnados de ib a de ca bono, pe iles pul uidos, e c.).
− Elemen os pa a achadas (Paneles de GRC ma iz cemen icia e o zada con ib a
de id io an iálcali), que con ibuyan a mejo a su cobe u a y su apa iencia
(paneles de ma e iales compues os di e sos).
− Elemen os pa a cubie as, que incluyan la impe meabilización, ejados (con
paneles de e ue zo de id io y ejas) y acabados de ejados (pa a d enaje de
agua con canalones, caños de escu imien o y canales).
− Elemen os a qui ec ónicos pa a acabado deco a i o de edi icios, ales como
columnas, on ones, bó edas, co nisas, paneles di iso ios, en e o os, así
como en e es imien os y cobe u as pa a p o ección y aislamien o, le e os y
láminas anslúcidas planas u onduladas.
− Elemen os pa a ins alaciones: La úl ima gene ación de ascenso es de
Schindle , el modelo Eu oli , iene cables “ac i os” de a amida, con la
mi ad de peso, el doble de esis encia y capacidad de moni o ización de
de o maciones, lo que pe mi e ac ua ápidamen e an e un posible pe cance.
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
En cuan o a las endencias u u as se e ie e, des aca que se pide a los
ma e iales compues os más p es aciones y meno es cos es. Se pide a su p oceso de
ab icación más apidez, más p ecisión y meno cos e. Todo ello pasa po una
op imización de los moldes u ilizados, po au oma iza los p ocesos, en u iliza
nue as combinaciones de ma ices y ib as, en combina los ma e iales compues os
con los ma e iales adicionales y en po encia el empleo de ma e iales
compues os de ma ices eciclables y ib as na u ales (Mi a e e, 2002).
A con inuación, se desc iben las inno aciones y endencias en la aplicación de
los ma e iales compues os a la cons ucción a qui ec ónica.
4.2. OBRAS DESTACADAS DE ARQUITECTURA EN LAS QUE SE HAN EMPLEADO
MATERIALES COMPUESTOS.
C eemos que, los ma e iales compues os se pod án u iliza p og esi amen e en el
sec o de la cons ucción a qui ec ónica. De hecho la exis encia de edi icios
que han u ilizado en su cons ucción de e minados ma e iales compues os, es
indica i o de que és os an siendo acep ados poco a poco, y de que se án enidos
en cuen a, en un u u o muy ce cano. A con inuación, comen amos algunas ob as
a qui ec ónicas que pueden conside a se pione as en ello:
La Glasgow Science Towe de Escocia, Reino Unido, en 1992. Es una o e de 120
me os de al u a cuya pa e supe io gi a lib emen e con el ien o. Po
cues iones de peso la pa e supe io es á ab icada en ib a de id io y el
más il y sus e ue zos en ib a de ca bono.
Figu as 1-30 y 1-31. Vis a del Glasgow Science, y de su o e, Escocia, Reino
Unido.
El Milenium Dome, Lond es, 2000. Es la mayo cúpula del mundo con una supe icie
de 80.000 m2 y 50 m de al u a. La memb ana es á ealizada en ejido de ib a de
id io y ma iz de e lón.
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Figu as 1-32 y 1-33. Vis a aé ea y de una maque a in og á ica del Millenium
Dome, Lond es, Reino Unido.
El Eyeca che Building es un edi icio cons uido ín eg amen e de ma e iales
compues os, con es uc u a de ma e ial compues o más al o ealizado has a el
momen o. Fue cons uido en Swissbau, pa a su p esen ación, y pos e io men e
desmon ado y uel o a cons ui en Basel, Suiza, donde ac ualmen e se u iliza
como edi icio de o icinas. Tiene una plan a ec angula de 10 me os x 12 me os
y una al u a de 15 me os de al u a, 5 plan as.
Figu a 1-34. Vis a on o-la e al y de de alles del Eyeca che Building, Basel,
Suiza.
La casa expe imen al Nes haus, cons uida a p incipios de 1990 po la compañía
Nes e Oy Chemicals Company es ablecida en Helsinki, Finlandia, como banco de
p uebas de la posible u ilización de ma e iales polimé icos en el sec o de la
cons ucción.
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Figu a 1-35. Vis a de la achada de la casa expe imen al Nes haus, Helsinki,
Finlandia.
La o e de elecomunicaciones de Collse ola, Ba celona, España, ue cons uida
a inales de los años ’80, y su al u a o al es de 288 me os. Es ca ac e ís ica
po ene unos i an es de ma e iales compues os. Los 3 cables supe io es es án
ab icados en esina epoxi e o zada con ib a de a amida y cada uno es á
compues o po 7 cables en pa alelo de 56 mm de diáme o, ya que en esa pa e
supe io de la o e es donde se alojan los equipos de elecomunicaciones.
Figu as 1-36, 1-37 y 1-38. T es is as di e en es de la o e de
elecomunicaciones de Collse ola, Ba celona, España.
El edi icio de la ampliación del Museo de A e Con empo áneo Reina So ía,
si uado en Mad id, diseñado po Richa d Roge , mues a las posibilidades del
empleo de los ma e iales compues os en el acabado, la es é ica y la libe ad de
o mas de las achadas y cubie as a qui ec ónicas, y no a ándose de una
aplicación es uc u al, se han de ene en cuen a los es ue zos ca ac e ís icos
que han de sopo a unas y o as.
En la cons ucción de sus achadas y la cubie a olada se han u ilizado paneles
sándwich de núcleo de espuma PIR y pieles de ib a de id io e es idas de gel-
coa p o egido con una capa de pin u a base poliu e ano (más esis en e que el
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gel-coa a la in empe ie) y con un ba niz incolo o ambién de poliu e ano, con
adi i o pa a p o ección en e a los ayos ul a iole as y con adi i o
an ig a i i. El acabado inal de colo y b illo iene una homogeneidad asegu ada
en odos los paneles colocados. La esis encia al uego es á ce i icada po
ensayo. La es abilidad geomé ica y es uc u al les p opo ciona las siguien es
en ajas:
− Repe i i idad geomé ica exac a de los elemen os.
− Mejo a de la es abilidad dimensional de los paneles, pues si son piezas con
adios g andes, en el laminado no mal exis e la endencia a la de o mación
po al a de igidez.
− Excelen e manejo de los paneles en su manipulación y mon aje, po la igidez
que p esen an.
− Buena du eza supe icial y acilidad pa a ealiza e en uales epa aciones de
ayadu as sob e paneles ya colocados sin que se no en.
Figu as 1-39, 1-40, 1-41 y 1-42. Vis as de las achadas y cubie a del edi icio
de la ampliación del Museo de A e Con empo áneo Reina So ía, Mad id, España, y
de alle de sus paneles de e es imien o.
El ecién inaugu ado Ho el She a on, si uado jun o al ae opue o de Milán,
I alia, cuen a con un diseño a qui ec ónico so p enden e g acias a su piel
ex e io cuyas piezas cu adas han sido cons uidas con un ma e ial compues o de
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FRP e a dan e del uego, e o zado con e es imien os. Dicha piel iene un
acabado de cua zo que epele al agua.
Figu a 1-43. Vis a aé ea del emplazamien o del Ho el She a on, jun o al
ae opue o de Milán (I alia).
Figu as 1-44, 1-45, 1-46, 1-47 y 1-48. Vis as de las achadas del Ho el
She a on, Milán (I alia).
Finalmen e, se des aca como edi icio emblemá ico en la aplicación de ma e iales
compues os pa a achadas, el Hospi al Gene al de Ca aluña, si uado en San Cuga
del Vallés, que ue cons uido a mediados de 1980. Es e edi icio iene más de
20.000 m2 de ce amien os de achada o mados po paneles de ma e iales
compues os de ma iz polimé ica de esina de poliés e e o zada con ib a de
id io. Es a aplicación cons uc i a se conside ó en su momen o muy inno ado a.
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Figu as 1-49 y 1-50. Vis as aé ea gene al y de una de las achadas del Hospi al
Gene al de Ca aluña, San Cuga del Vallés.
4.3. APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS A LOS SISTEMAS
ESTRUCTURALES DE LOS EDIFICIOS.
Como ya hemos dicho, an e io men e, las aplicaciones de los ma e iales
compues os, que u ie on su o igen en es uc u as de ingenie ía ci il, como
puen es y pasa elas, y emos que p og esi amen e se es án desa ollando en
es uc u as de edi icación. No obs an e, oda ía esul a necesa io supe a el
conse adu ismo his ó ico del sec o de la cons ucción, pues o de mani ies o
nume osas eces cuando se a a de in oduci impo an es cambios en sus
cos umb es, sob e odo en lo que espec a al uso in ensi o de los ma e iales
es uc u ales adicionales como el ho migón a mado y el ace o laminado.
Hemos podido cons a a que la base eó ica y p ác ica de sus aplicaciones pa a
la cons ucción de es uc u as de ingenie ía ci il es pe ec amen e aplicable a
las es uc u as a qui ec ónicas, si bien esul a necesa ia una adap ación y
es udios conc e os debido a la di e en e escala y o ma de cons ui unas y
o as, a la di e encia de casuís icas del en o no de las ob as de unas y o as y
a la di e en e o ma de abaja de los elemen os es uc u ales en unas y o as.
Figu a 1-51. De alle de ma e iales compues os de FRP con di e en es o ma os.
Va ios ab ican es de ma e iales compues os, que usualmen e p oducen elemen os
pa a la indus ia ae onáu ica y au omo ilís ica, ya han empezado a p oduci en
o ma disc e a algunos de uso especí ico pa a las es uc u as de edi icación e
ingenie ía ci il.
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4.3.1. CLASIFICACIÓN TIPOLÓGICA DE MATERIALES COMPUESTOS APLICABLES A LOS
SISTEMAS ESTRUCTURALES DE LOS EDIFICIOS.
Hemos ob enido y analizado da os que a es iguan que en la ac ualidad se han
desa ollado elemen os de ma e iales compues os pa a la cons ucción de
es uc u as a qui ec ónicas, bajo los siguien es o ma os pa a de e minadas
aplicaciones. Los podemos clasi ica o malmen e como sigue:
• Pe iles es uc u ales pul uidos DE FRP: Pa a la cons ucción de es uc u as
po icadas anspa en es a las emisiones elec omagné icas, siendo una
al e na i a al ace o laminado. Su u ilización es p og esi a.
Los pe iles pul uidos se ab ican con o mas y dimensiones simila es a las
de los pe iles de ace o laminado, lo cual acili a, de alguna o ma, su uso
pe o es necesa io a anza en la búsqueda de nue as o mas que pe mi an saca
p o echo adecuadamen e a sus p opiedades y que mues en las en ajas
po enciales sob e los pe iles de ace o laminado o aluminio. Lo mismo ocu e
con las uniones de los pe iles, ya que se han u ilizado inicialmen e uniones
a o nilladas simila es a las empleadas en las es uc u as de ace o laminado,
esul ando que las pe o aciones en los pe iles de FRP co an las ib as y
gene an pun os débiles con concen aciones de ensiones, po lo que hay que
ende al uso de uniones soldadas o adhesi as, debiéndose in es iga cómo
a ec an las condiciones de aplicación en ob a a las p opiedades de los
adhesi os y las condiciones climá icas a su posible en ejecimien o. También
hay que in es iga más sob e el compo amien o en e al uego de es os
elemen os.
• paneles es uc u ales pul uidos de FRP y ipo sándwich: Pa a la cons ucción
de o jados de edi icación, ce amien os, pa iciones y pla a o mas lige as.
Su u ilización es, po aho a, poco ex endida y la que más di icul ades es á
eniendo. Los paneles pul uidos se ab ican con el mismo p oceso que el que
se emplea pa a la ob ención de los pe iles. Los paneles sándwich son los que
o ecen mas e sa ilidad. Es án o mados po dos láminas o pieles de FRP, de
espeso ela i amen e educido y pa alelas en e sí, adhe idas a un medio
dis anciado muy lige o que cons i uye el núcleo. El p oceso de ab icación
pe mi e cambia ácilmen e los componen es y su espeso pudiendo adecua sus
p es aciones mecánicas a las eque idas en cada p oyec o. Los dos sis emas
más u ilizados son los paneles Ha dco e® y Du aspan®.
• Ba as pul uidas DE FRP: Pa a a mado del ho migón, sus i uyendo al ace o,
sob e odo en la cons ucción de los able os de puen es, pa a e i a los
consiguien es p oblemas de co osión, man enimien o, e c. Se ab ican en
diáme os simila es a las ba as de ace o con encionales, endones pa a
pos ensado, acceso ios, e c, pa a la cons ucción y epa ación de es uc u as
de ho migón a mado.
• Bandas laminadas y angula es de FRP, hojas de ejido de ib a: Pa a el
e ue zo de es uc u as cons uidas con di e sos ma e iales. Se componen
p incipalmen e de ma iz polimé ica de esina epoxi e o zada con ib a, que
pueden se de dos ipos: bandas laminadas y angula es p e ab icados de CFRP,
que pos e io men e se adhie en a los elemen os es uc u ales a e o za , y
hojas de ejido de ib as di e sas que se aplican in si u con esina, y al
cu a és a, o man el ma e ial compues o de FRP.
• Ma e iales compues os especí icos pa a e ue zo de es uc u as de ob a de
áb ica. Se componen p incipalmen e de ma iz cemen icia e o zada con ib as
di e sas.
• Cables y endones de p e ensado: Pa a la cons ucción de es uc u as
ensadas, pa a eludi p oblemas de co osión o in e e encias en las
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emisiones elec omagné icas o de calen a se po abso ción de ene gía
adian e, en los edi icios de comunicaciones, sus i uyendo los i an es
me álicos. Se u ilizan p incipalmen e ib as de ca bono y a amida debido a
sus ele ados módulo y esis encia especí icos, excelen e compo amien o a
a iga y esis encia a la co osión. Los de ib a de id io son capaces de
sopo a es ue zos de acción de has a 2700 Mpa, los de ib a de ca bono o
a amida (ke la o wa on), has a 4500 Mpa.
NOTA: La pul usión es un p oceso au oma izado de ab icación de pe iles que básicamen e
consis e en i a de los e ue zos imp egnados en esina a a és de una hile a o molde y
apo a calo pa a que polime ice la esina. Los able os pul uídos es án hechos con ib as
de id io con ma ices de poliés e o inilés e . El able o se o ma con di e sos pe iles
unidos en e sí median e adhesi o. Necesi an apoya se sob e igas p incipales, que suelen se
de ma e iales adicionales.
Figu as 1-52, 1-53, 1-54 y 1-55. Cons ucción de una es uc u a de p ueba,
po icada de plan as de al u a y con o jados de paneles de ma e iales
compues os, de peso uni a io 20 kp/m2 (lo que supone una educción de más de 15
eces en e al peso de un o jado con encional), que ue some ida a la
simulación del e ec o de un sismo con una acele ación de 0,08g, sin que se
p oduje a su colapso.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
4.3.2. PANELES ESTRUCTURALES PULTRUIDOS DE FRP.
Es os elemen os ienen sus o ígenes en la ab icación de homólogos pa a
con o ma able os de puen es, como ya hemos comen ado en el co espondien e
apa a ado dedicado a ellos. Conocemos los siguien es ab ican es y p oduc os:
S ongwell, ab ican e líde mundial en ma e iales compues os de FRP y sus
sis emas de cons ucción, p oduce el Composoli e®, un panel pul uido hueco de
GFRP con pa edes es e io es delgadas igidizadas con cos illas in e nas, que
o ece una buena esis encia, especialmen e a la comp esión y una buena igidez.
Sus can os ienen su cos longi udinales pa a la inse ción de conec o es. Es un
panel bien diseñado desde el pun o de is a de endimien o, siendo adecuado pa a
aplicaciones es uc u ales.
O o p oduc o de S ongwell es el panel de cons ucción Du aShield® ab icado
an o con celda ce ada de espuma de u e ano, ambién pa a aplicaciones
es uc u ales.
Figu a 1-56. Panel Composoli e® con cos illas in e nas, ab icado po
S ongwell.
In e nacional Composi es inno ado es (ICI), ab ican e con sede en To on o
(Canadá) p oduce Es uc u e-Li e®, que son paneles sándwich e moplás icos
es uc u ales con núcleo en nido de abeja y pieles de polip opileno e o zado
con ib a de id io, esis en es a la pod edumb e, moho e insec os, que se
pueden u iliza en mu os y o jados de los sis emas de i ienda asequible
diseñados a p ueba de sismo y hu acanes. Es os paneles es án disponibles p e-
deco ados y pin ados segun las especi icaciones del comp ado .
Composi e Panel Solu ions de Nue a Co k (EE.UU.), o ece una amplia a iedad de
paneles sándwich laminados y p oduc os básicos pa a la cons ucción in e io y
ex e io . Fab ica una línea de paneles especiales diseñados pa a los pisos sala
de in o má ica, usando paneles de ib a de id io laminado p ep eg con núcleo de
nido de abeja Nomex®, que p opo cionan baja conduc i idad é mica y eléc ica,
jun o con un buen impac o y esis encia a la ab asión y excelen e esis encia a
peso.
Una inno ado a i ienda de 37 m2 ue cons uida en B asil con ma e iales
compues os de FRP y se p esen ó ecien emen e en la e ia de la indus ia de la
cons ucción más g ande de Amé ica La ina, FEICON BATIMAT 2010. Dicha i ienda
cuen a con pa edes de paneles sándwich con núcleo de espuma de polies i eno y
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4.3.5. BANDAS LAMINADAS Y ANGULARES DE FRP, HOJAS DE TEJIDO DE FIBRA.
Es e ipo de ma e iales compues os de FRP, son ya muy conocidos y podemos
cons a a que su uso es muy gene alizado, pues se ienen u ilizado, con éxi o y
du an e muchos años, an o den o del sec o de la ingenie ía ci il como del de
la cons ucción a qui ec ónica. Desde su apa ición, se les es á p es ando una
a ención especial po sus excelen es p opiedades ales como su bajo peso
especí ico, su al a esis encia y igidez, su e icien e compo amien o bajo
es ue zos de acción, su esis encia a la co osión, a la ag esión ambien al y
a agen es ex e nos, en e o as. Es as ca ac e ís icas combinadas con o os
aspec os ales como un p oceso de ab icación muy indus ializado, la acilidad
de su pues a en ob a y su bajo cos e de man enimien o, es án siendo
de e minan es en su elección p e e en e como medio de e ue zo de es uc u as
en e a o os ma e iales de e ue zo adicionales.
Podemos cons a a que las in es igaciones lle adas a cabo y la e olución en los
p ocesos de ab icación y diseño de ma e iales compues os de FRP, he edada de
o as indus ias, pe mi e en la ac ualidad la ab icación de cie a di e sidad
de p oduc os pa a se aplicados como e ue zo ex e no adhe ido sob e elemen os
es uc u ales de ingenie ía ci il o de edi icación, cons uidas con ho migón en
masa o a mado, o con áb ica de lad illo o de mampos e ía. Es o p oduc os y sus
aplicaciones comienzan a se conocidos y p o usamen e es udiados po bas an es
in es igado es, des acando es en es de in es igación: Japón, en ocado a la
p e ab icación, al p e ensado y al e ue zo an isísmico; en Es ados Unidos, en
donde se in es iga espec o a la du abilidad de las cons ucciones; y Eu opa,
encaminado a emas elacionados con la conse ación de in aes uc u as ci iles
y la ehabili ación del pa imonio his ó ico a qui ec ónico, siendo en es e
úl imo campo donde dichas aplicaciones o ecen un g an po encial, las cuales son
obje o de es udio en el p esen e abajo.
En Japón, los sis emas de e ue zo con ma e iales compues os de FRP se
desa olla on a inales de los años 80, y ue aplicado po p ime a ez en 1992
en el p oceso de e ue zo y con inamien o de elemen os en un puen e en Tokio.
Después, o os sis emas de e ue zo de FRP con inuos y unidi eccionales en o ma
de man a o mul idi eccionales en o ma de ejidos, se u iliza on pa a e ue zo a
sismo, y a lexión y co an e a a és del con inamien o pa cial o o al de
pila es, pa edes y igas de edi icios y puen es de ho migón a mado y p e ensado.
La econs ucción de la ciudad de Kobe, después de habe sido de as ada po el
sismo de Hanshin, en ene o de 1995, es un ejemplo de la impo ancia que
adqui ie on es e ipo de ma e iales en la epa ación y e ue zo es uc u al.
NOTA: Es e caso, como muchos o os, se desc iben con de alles en la publicación de 1998 del
“Japan Conc e e Ins i u e” (JCI), que a a sob e la expe iencia de es e país en el á ea de
e ue zo de elemen os de ho migón con sis emas de FRP.
Pa alelamen e, en los Es ados Unidos y en Canadá se ha in e ido en la
explo ación de bene icios esul an es de la ehabili ación de es uc u as de
ho migón con sis emas de e ue zo basados en ma e iales compues os de FRP.
La p ime a aplicación conocida de un sis ema de e ue zo con ma e iales
compues os de FRP sucedió en Eu opa, en el puen e Ka enbush (Alemania) en e
1986 y 1987, donde se u iliza on 20 i as de un laminado de GFRP, y desde 1991
ap oximadamen e 250 es uc u as de medio a g an amaño ue on e o zadas en
Suiza con laminados de CFRP. O a se lle ó a cabo en el puen e Ibach (Suiza), en
el cual se u ilizó po p ime a ez un e ue zo cons i uido po bandas laminadas
de CFRP. Consecu i amen e, el campo de aplicación de los ma e iales compues os
de FRP se ex endió a la ehabili ación de edi icios de ca ác e his ó ico en
G ecia y al e ue zo an isísmico de mu os de ob a de áb ica y o jados, en
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
I alia. La expe iencia de a ios países de Eu opa se desc iben en bas an es
comunicaciones de con e encias y en a ios a ículos écnicos.
Figu a 1.70. Vis a del puen e Ibach, en Suiza, que ue e o zado con bandas
laminadas de CFRP.
Los ab ican es eu opeos Sika, Mapei, BASF Cons uc ion Chemicals, Degussa
Cons uc ion Chemicals (Schweiz) AG y Epsilon Composi e come cializan
espec i os sis emas de e ue zo es uc u al a base de ma e iales compues os de
CFRP, ma iz polimé ica e o zada con ib as de ca bono de al o módulo elás ico
y g an esis encia a acción. La compañía Vec o Cons uc ion G oup, de Canadá
ambién ha desa ollado ecnología pa a e o za es uc u as de ho migón a mado
con ma e iales compues os de FRP. Come cializa la línea de p oduc os ASLAN® que
se ab ican en Canadá y el No e Cen al de EE.UU. po Hughes B o he s Inc, que
incluyen bandas laminadas de FRP pa a el e ue zo de la supe icie ex e io de
ho migón y ba as de GFRP y CFRP pa a el a mado del ho migón.
Es os sis emas ienen como obje o el e ue zo a lexión, co an e, comp esión y
acción, de elemen os es uc u ales de ob a de áb ica, de made a, de ho migón
a mado e incluso, de undición, hie o y ace o, sob e odo pa a la mejo a del
compo amien o sísmico de las es uc u as e o zadas, así como la epa ación de
aquellos localmen e dañados po acciones acciden ales. Son una cla a al e na i a
al adicional sis ema de e ue zo es uc u al con pe iles, chapas y ple inas
de ace o laminado, pues o ecen en ajas ales como lige eza (no aumen an la
masa de los elemen os es uc u ales e o zados), al a esis encia mecánica y a
la a iga, posibilidad de anclaje, e e sibilidad de su aplicación y no o iginan
p oblemas de co osión. En caso de se colocadas sob e elemen os es uc u ales
is os, se pueden e es i pa a que esul en poco pe cep ibles.
Los o ma os habi ualmen e suminis ados de ma e iales compues os de FRP pa a
e ue zo de es uc u as son los siguien es:
− Bandas laminadas p e o madas a pa i de ib as y ma iz polimé ica, pa a
adhe i median e adhesi o polimé ico, la cuan ía esis en e necesa ia, a las
supe icies de los elemen os es uc u ales a e o za .
− Pe iles p e o mados acoplables a elemen os es uc u ales exis en es, pa a
se ensamblados con adhesi os.
− Hojas de ejido de ib a uniaxiales, biaxiales y cuad iaxiales, pa a
imp egna y lamina in si u median e capas sucesi as de esinas polimé icas.
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Los ab ican es disponen además de una se ie comple a de esinas y adhesi os
pa a la egula ización y p epa ación de los sopo es, así como pa a la
imp egnación y el encolado de los dis in os o ma os.
Figu as 1-71, 1-72 y 1-73. Bandas laminadas de FRP, aplicadas como e ue zo de
o jados y como e ue zo de un mu o de áb ica de lad illo.
Figu as 1-74. Bandas laminadas de CFRP, aplicadas como e ue zo del bo de de un
hueco abie o en una losa de ho migón a mado.
Figu a 1-75. De alle de p e ensado de bandas laminadas de CFRP.
Un conso cio de 15 o ganizaciones de ocho países eu opeos se han asociado pa a
desa olla un sis ema de pa ches compues os pa a in aes uc u as de ingenie ía
ci il y buques de ace o. El p oduc o, denominado Co-Pa ch, es un ma e ial
compues o de pa ches, que se espe a eduzca signi ica i amen e los cos es de
man enimien o de puen es, o es y o as es uc u as de ace o de g an amaño.
U ilizado con éxi o en aplicaciones ae oespaciales, es os pa ches compues os
ac úan como inibido es de la p oli e ación de isu as al disminui el es és
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ala gando la ida ú il de la es uc u a epa ada.
Un sis ema de e ue zo y moni o eo llamado “pan alla compues a in eligen e
sísmica” ganó un p emio en la JEC 2010 a la Inno ación en la Cons ucción. Se
a a de un ejido mul iaxial con senso es de ib a óp ica in eg ados ecubie o
con un políme o de nano-pa ículas de mayo du abilidad. El ejido se inc us a
en el mo e o de epa ación pa a e o za los edi icios si uados en zonas
sismicas, y los da os son omados de los senso es pa a supe isa el es ado de
la es uc u a. Fue desa ollado po un g upo de emp esas que abajan
conjun amen e en el p oyec o POLYTECT de la Unión Eu opea, o mada pa a c ea
ejidos in eligen es pa a p o ege las in aes uc u as ci iles ulne ables a
sismos y o os desas es na u ales.
4.3.6. MATERIALES COMPUESTOS ESPECÍFICOS PARA REFUERZO DE ESTRUCTURAS DE OBRA
DE FÁBRICA.
Hemos podido conoce que exis en a iedades especí icas de ma e iales compues os
pa a el e ue zo de es uc u as de ob a de áb ica, como los de FRC (Fibe
Rein o ced Cemen icious Ma iz), que son una al e na i a a los de FRP.
Es os sis emas son ap opiados pa a el e ue zo a lexión o a co an e de
elemen os es uc u ales de ob a de áb ica, según el núme o de capas de mallas
de ib a u ilizadas, mejo ando no ablemen e la duc ilidad y el compo amien o
sísmico de las es uc u as de ob a de áb ica e o zadas. O ecen en ajas ales
como que su esis encia al uego es simila a la de la ob a de áb ica o al
ho migón, puede aplica se sob e ondos húmedos o i egula es y equie e mano de
ob a que no iene que se an especializada como la que equie e la aplicación
de sis emas de e ue zo es uc u al con ma e iales compues os de FPR.
El ab ican e i aliano Ru edil S.P.A. come cializa un sis ema de e ue zo
es uc u al de ob a de áb ica, median e un ma e ial compues o de CFRC a
ejecu a en ob a, cons i uido po una ma iz ino gánica de mo e o de cemen o
puzolánico con adi i os, compa ible desde el pun o de is a ísico, químico y
mecánico con los sopo es de ob a de áb ica de mampos e ía, que se e ue za con
mallas de ib a de ca bono denominadas Ru edil XMesh Cl0®, siendo di e en e a
o os sis emas de e ue zo es uc u al basados en ma e iales compues os de FRP,
de ma iz o gánica, gene almen e esina epoxi o de poliés e .
El ab ican e eu opeo Sika ambién come cializa o o sis ema simila ,
cons i uido po una ma iz ino gánica de mo e o de cemen o monocomponen e
mejo ado con esina y ib a, que se e ue za con mallas y co dones de ib a de
id io de al a esis encia a acción.
El ab ican e Cin ec In e na ional Limi ed, del Reino Unido, come cializa un
cu ioso p oduc o ú il pa a el cosido de elemen os es uc u ales de ob a de
áb ica de mampos e ía consis en e en elemen os de anclaje, cons i uidos po
ba as de FRP en uel as en un mangui o de malla de poliés e , en el que se
inyec an a baja p esión mo e os consolidan es de cemen o o cal.
Se a a de ba as macizas oscadas o co ugadas o ba as huecas de sección
ci cula o cuad ada (e ec uándose en es e caso la inyección a a és de las
mismas), que ienen un diáme o comp endido en e 3 y 300 mm y longi udes en e
0,75 m y 30 m. La lexibilidad de la malla del mangui o que en uel e a la ba a
pe mi e el moldeado del anclaje a la o ma de las ca idades que puedan exis i
en la masa in e na de la ob a de áb ica, p opo cionando una ue e unión
mecánica y e eniendo los ag egados cons i uyen es de la mezcla, pe mi iendo
únicamen e el il ado de la lechada de cemen o o cal que ga an iza la unión
química al sopo e. La unión mecánica y química con la supe icie de la
pe o ación se p oduce en oda la longi ud del mangui o, o eciendo una
dis ibución homogénea de los es ue zos en el elemen o de ob a de áb ica en el
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que se ha in oducido, lo que pe mi e p escindi de chapas ex e nas de anclaje,
esul ando se un elemen o ex e io men e muy poco isible.
4.3.7. PRODUCTOS DE ALTAS PRESTACIONES PARA MODIFICAR HORMIGONES Y MORTEROS.
Finalmen e, hacemos una eseña ace ca de una se ie de p oduc os muy
especializados cuyo obje o es modi ica las p es aciones de ma e iales de
cons ucción con encionales pa a “ ans o ma los” en compues os.
4.3.7.1. PRODUCTOS CON ADITIVOS POLIMÉRICOS.
El ab ican e Sika, que pe enece al g upo indus ial suizo Sika Finanz A.G.,
líde mundial en el me cado de los p oduc os químicos pa a el sec o de la
cons ucción, de la au omoción y ma ino, o ece una amplia a iedad de p oduc os
que inco po an políme os sin é icos en su composición.
Básicamen e pueden dis ingui se:
− Mo e os p edosi icados pa a epa ación y p o ección de elemen os de ho migón
a mado, pasi ación de a madu as o puen e de adhe encia: Mo e os a base de
cemen o y esinas sin é icas (SikaTop® y SikaMono op®); mo e os a base de
esinas epoxi o me ac ila o (Sikadu ®); mo e os de p oyección mecánica con
esinas epoxi (Sikacem®).
− Adi i os pa a la mejo a de mo e os y ho migones: Supe plas i ican e a base
de melaminas o copolíme os inílicos (Sikamen ®); plas i ican e educ o de
agua a base de políme os modi icados (Plas imen ®); solución polimé ica pa a
ho migón bombeado (Sikapump®); p oduc os de cu ado a base de esinas
sin é icas (An isol®).
− Fib as de polip opileno mul i ilamen o pa a el e ue zo de ho migones y
mo e os: (Sika ibe ® y SikaCim®).
− Adhesi os indus iales pa a pegado ígido y elás ico de ma e iales de
cons ucción: Adhesi os a base de esinas epoxi (Sikadu ®); adhesi os a base
de esinas de poliu e ano, copolíme os ac ílicos o esinas sin é icas
(Sikabond®).
− P oduc os pa a p o ección e impe meabilización de elemen os cons uc i os:
Re es imien os elás icos a base de copolíme os pa a impe meabilización in
si u (Sika ill® y SikaLas ic®); esinas ac ílicas en dispe sión acuosa como
egulación y apapo os en mo e os y ho migones (Sikagua d® y Sikaga d®);
pin u a a base de eina epoxi (Colmasol®).
− P oduc os de sellado de jun as: Masillas de poliu e ano (Sika lex®); masillas
de siliconas (Slkasil®), masillas de esinas ac ílicas (Sikac yl®) y cin as
de PVC pa a es anqueidad de jun as.
La aplicación mecánica de mo e os de epa ación puede se po ía seca, que se
ecomienda en g andes supe icies donde el acabado, conse ación de pol o y
p oducción de uido no ienen mucha impo ancia, o po ía húmeda, la cual es
aconsejable en espacios con inados y cuando se equie e un buen acabado, si bien
equie e un puen e de adhe encia o imp imación.
Pa a la aplicación mecánica po ía seca pueden emplea se mic oho migones
modi icados con políme os y humo de sílice, mien as que pa a la ía húmeda,
mo e os cemen osos monocomponen es modi icados con políme os y humo de sílice,
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así como un puen e de unión a base de cemen o y esinas epoxi. Pos e io men e se
han de aplica p oduc os pa a el acabado y sellado.
La aplicación mecánica de mo e os de epa ación ienen como en ajas que se
puede u iliza en es uc u as en uso incluso con ca gas dinámicas y mejo a los
endimien os y la du abilidad del sis ema de epa ación, po lo que es mas
ecomendable en e a la aplicación manual, cuando las condiciones
medioambien ales lo pe mi an.
4.3.7.2. FIBRAS DE POLIPROPILENO.
El ab ican e Sa ecma come cializa una in e esan e gama de p oduc os a base de
ib as de polip opileno, ap os pa a se ag egados a ho migones o mo e os de
ma iz cemen icia.
La gama de p oduc os comp ende los siguien es:
− Fibe mesh®: Son ib as ib iladas e imp imadas pa a elimina las isu as po
e acción de las masas en es ado plás ico de ho migones o mo e os, pudiendo
sus i ui a las mallas elec osoldadas an i isu as. Se aplican en sole as,
o jados y capas de comp esión, a mados de suelos y en elemen os
p e ab icados como ubos, bo dillos, celosías y ja dines.
− B-S a os 6/20®: Son ib as ácilmen e dispe sables que ayudan a elimina las
isu as po e acción en en oscados y enlucidos de yeso (6 mm de longi ud),
o en pa imen os de ho migón esidenciales e indus iales de 15 a 30 cm de
espeso (las de 20 mm de longi ud). Ca ac e ís icas: mayo esis encia a
ácidos y sales que el ace o, esis encia a los álcalis de1 cemen o, al a
esis encia a la acción e hid ó ugas.
− Sa Fibe ®: Son ib as ib iladas de al a enacidad y excelen e adhe encia a
la ma iz cemen icia del ho migón. Re ue zan capas de ho migones y mo e os
de has a 7 cm de espeso e i ando su isu ación.
− Sa -Fils®: Son ib as que eliminan la isu ación en mo e os de cemen o pa a
ec ecido de suelos.
4.4. APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS A LOS SISTEMAS
CONSTRUCTIVOS DE LOS EDIFICIOS.
Los ma e iales compues os ambién se u ilizan p og esi amen e con un ma cado
ca ác e a qui ec ónico an o en la cons ucción de edi icios de nue a plan a
como en la ehabili ación de los edi icios exis en es. Los sis emas
cons uc i os de los edi icios en los que en la ac ualidad se es án aplicando
ma e iales compues os son los siguien es:
4.4.1. ELEMENTOS PARA CUBIERTAS.
Los ma e iales compues os se u ilizan en la ab icación de elemen os ales como
placas o paneles pa a la cons ucción de cubie as de edi icios, debido a sus
buenas p opiedades ales como esis encia mecánica y baja densidad, que pueden
ene cualquie o ma o dimensión y que pueden se anslúcidos.
A pa i de 1956, una p ime a aplicación ue la ab icación de placas
anslúcidas que pe mi en la iluminación na u al en los edi icios indus iales.
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Luego, se han inco po ado p og esi amen e o as aplicaciones que con inúan
oda ía desa ollándose, pa a la iluminación na u al, pa a la cobe u a de
g andes espacios o pa a la impe meabilización de cubie as. También, la
ab icación de elas casi exclusi amen e de ma e iales compues os, pa a
cubie as ex iles.
Los elemen os de ma e iales compues os ales como las placas planas y onduladas
simples con posibilidad de mon a sis emas sándwich, y los paneles sándwich de
pieles de poliés e o inilés e e o zados con ib a de id io pe mi en
cons ui cubie as lige as, an o planas como inclinadas. Es os elemen os
ienen la esis encia mecánica necesa ia pa a las ca gas que deben sopo a , y
p opo cionan el necesa io aislamien o é mico y acús ico.
Exis e una aplicación de elemen os de cubie a, que mezcla PVC con ma e ial
compues o de poliés e e o zado con ib a de id io. Es e ipo de cubie a no
es á ín eg amen e o mada po ma e iales compues os, pe o u iliza elemen os
plás icos ap o echando sus buenas p opiedades an e la co osión, la in empe ie,
y aislan es. En casos en los que la esis encia mecánica deba se muy ele ada,
es a aplicación esul a complicada e inadecuada, y además aumen a
conside ablemen e su cos e. Po o a pa e, el hecho de usa PVC conlle a asumi
p oblemas medioambien ales, es po ello que los ab ican es es án es udiando la
posibilidad de sus i ui lo man eniendo el sis ema de abajo.
Figu a 1-76. Elemen os de cubie a de PVC y ma e ial compues o de ma iz de
poliés e e o zada con ib a de id io.
La aplicación de ma e iales compues os pa a cubie as lexibles, debido a su
lige eza y ácil colocación, es muy adecuada en la cons ucción de ca pas que
deban cub i g andes supe icies con pocos pun os de apoyo, po ejemplo:
g ade íos de ecin os depo i os, e c.
También cabe menciona la aplicación de láminas impe meabilizan es de ma e iales
compues os de ma iz polimé ica, gene almen e de PVC o simila , e o zada con
ib as, ac ualmen e bas an e u ilizados en impe meabilizaciones de cubie as,
que o ecen buenas p opiedades en e al agua, de elas icidad y buenos
esul ados de su écnica de colocación.
La compañía Ce ainTeed ab ica el p oduc o Symphony®, que son ejas de piza a
de ma e ial compues o polimé ico que eplican el aspec o de la piza a na u al,
siendo más lige as y más du ade as que la p opia piza a. Los o ma os
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
disponibles ienen anchos de 6 a 12 pulgadas (15.2 a 30.5 cm) y son de es
mezclas de colo es esis en es a la decolo ación. Las ejas se pueden adap a
bien en la sus i ución de cubie as inclinadas de edi icios his ó icos y
monumen os, con meno cos o de ins alación que las ejas de piza a na u al.
Figu a 1-77. Cubie a inclinada de ejas de ma e ial compues o polimé ico,
ab icado po Ce ainTeed.
4.4.2. ELEMENTOS PARA FACHADAS.
Los ma e iales compues os ambién se u ilizan en la cons ucción de achadas,
pues ienen las siguien es en ajas: buena esis encia mecánica, buena
es abilidad química y é mica, esis encia a la in empe ie, bajo peso, poco peso
ansmi ido a los elemen os es uc u ales, manipulación sencilla y equie e poco
man enimien o, además de las posibilidades que da el moldeo y la capacidad de
colo ación y ex u izado, que acili a la ácil ep oducción de o mas
a qui ec ónicas adicionales.
Exis en en el me cado a ios ipos de paneles de ma e iales compues os ap os
pa a cons ui achadas, y ambién, pa a cons ui pa iciones in e io es.
Un p oduc o ya conocido, son los paneles de ho migón e o zado con ib as de
id io AR, que no se debe con undi con los paneles de cemen o e o zado con
ib as de id io (GRC).
Va ios ab ican es o ecen paneles sándwich de placas p o ec o as onduladas y
planas muy simila es a las me álicas, de ma ices de esina iso álica de
poliés e o de inilés e e o zadas con ib a de id io, adhe idos a núcleos de
polies i eno expandido, de poliu e ano, de policlo u o de inilo, o de nido de
abeja, pa a aplicaciones especiales ales como: edi icios modula es, locales de
p ocesado de ope aciones químicas, p o ección de equipos eléc icos, p o ección
de an enas de adio o ele isión (al se anspa en es a las emisiones
elec omagné icas), e c.
Es os paneles inco po an una película p o ec o a, que mejo a sus esis encias a
la in empe ie, a la co osión, y a los ayos ul a iole a. La esis encia a los
agen es clima ológicos puede se mejo ada median e su pin ado supe icial con
pin u a de poliu e ano.
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
Figu a 1-78. Paneles sándwich de núcleo lige o y piel lisa de ma e ial
compues o.
Figu a 1-79. Paneles sándwich de piel ondulada de ma e ial compues o y núcleo
lige o.
El holding indus ial E ex, con sede en B uselas (Bélgica), es á especializado
en la ab icación de paneles pa a e es imien o deco a i o de achadas
en iladas. Come cializa la línea de p oduc os Na u a P o®, que son paneles
p ensados de ma iz cemen icia e o zada con ib as de PVA, acabados con una
lamina ac ílica anspa en e po su ca a is a, que le da esis encia química y
en e a las manchas, así como con o o e es imien o ac ílico an i-humedad en
su ca a pos e io . Es á disponible en cua o colo es en masa con a ios colo es
supe iciales semi anspa en es. Admi e a ios sis emas de mon aje.
Las p ime as ob as ep esen a i as se mues an a con inuación:
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
Figu as 1-80 y 1-81. Cen o Pa ish en Dunshaughlin, I landa.
Figu a 1-82. Vi ienda uni amilia en S a elo , Bélgica.
Figu a 1-83. Edi icio de o icinas Ze o-Ene gy, en Heusden Zolde , Bélgica.
Figu a 1-84. Gua de ía en B emen, Alemania.
Figu a 1-85. Fab ica en San Jose de Ma chigüe, Chile.
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I. ESTADO ACTUAL DEL CONOCIMIENTO Y APLICACIONES DE LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA CONSTRUCCIÓN.
p oduc o e ec i a a lo la go de odo su ciclo de ida, así como paneles pa a
e es imien os de echos y pa amen os 175 R3®, son esis en es a la humedad,
hongos e insec os. Sus colo es es ánda son ma ón, g is y g is pla a,
pudiéndose suminis a o os colo es bajo pedido.
4.4.6. OTROS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS.
Además de los an es mencionados, con los ma e iales compues os se ab ican una
di e sidad de p oduc os de u ilidad pa a la cons ucción de edi icios, ales
como:
− Memb anas geo ex iles.
− Re es imien os deco a i os de suelos, pa edes, echos, e c.
− Elemen os pa a ins alaciones de los edi icios ( ubos y sus acceso ios,
apa ellaje eléc ico, apa a os sani a ios, cua os de baño in eg ales, e c).
− Mobilia io (de plás ico e o zado y de ma e iales compues os de id io y
cemen o) y elemen os uncionales y deco a i os de los edi icios (pue as,
pe sianas, buzones, cajas de medición, ado nos, e c.).
− Elemen os pa a u banización (piscinas p e ab icadas y depósi os,
gua da aíles, sopo es pa a señalización de ca e e as, pos es y c uce as
pa a dis ibución de co ien e eléc ica, e c.).
− Elemen os de p o ección colec i a pa a la segu idad en las ob as de
cons ucción, e c.
Todos ellos posee ían unas p opiedades ales como: bajo peso, esis encia a la
co osión, esis encia a los golpes, ácil ins alación, di e sidad de o mas,
acabados y colo es, baja conduc i idad é mica y aislamien o acús ico,
p opiedades no malmen e supe io es a las que ienen sus equi alen es ab icados
con ma e iales con encionales.
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA
CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS
HISTÓRICOS.
1. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA EN LOS EDIFICIOS
HISTÓRICOS DE CARÁCTER MONUMENTAL.
1.1. JUSTIFICACION DE LA NECESIDAD DE INTERVENIR EN LOS EDIFICIOS
HISTÓRICOS.
La sociedad ac ual se p eocupa po la calidad de sus edi icios y de sus espacios
u banos así como po el con o de sus usua ios. Las exigencias de calidad y
con o son exigibles an o a los edi icios de nue a plan a como a los
his ó icos. Es os úl imos, lo usual es que no cumplan las exigencias de calidad
exigidos ac ualmen e po la no ma i a de obligado cumplimien o en la
edi icación, en cuan o a equisi os básicos de segu idad de u ilización, higiene
y salub idad, aho o de ene gía, y, lo que es mas g a e, que en algunos casos,
ampoco cumplen los equisi os mínimos de segu idad es uc u al.
NOTA: También exis en, sob e odo en España, muchos edi icios cons uidos hace algunas
décadas, especialmen e en e los años 1950 y 1980, que, no conside ándose an iguos, sin
emba go padecen un en ejecimien o p ema u o, po que ue on cons uidos con un i mo muy
acele ado, con una al a de calidad ma e ial y con p ác ica ausencia de inspección y de
man enimien o pe iódicos de los mismos.
En los úl imos años ha c ecido no ablemen e la in e sión en las ope aciones de
in e ención a qui ec ónica en los edi icios his ó icos y sus en o nos u banos
con espec o a las de cons ucción de edi icios de nue a plan a y de c eación de
nue as á eas u banas. Con o me los edi icios an en ejeciendo y an aumen ando
las limi aciones económicas, de disponibilidad de suelo u banizado y de ecu sos
ma e iales pa a la cons ucción de edi icios de nue a plan a, la in e ención
a qui ec ónica ha ido omando c ecien e impo ancia.
La e olución de la ci ilización ha lle ado a que las a qui ec u as an iguas
ecuen emen e caigan en el ol ido o en desuso, con las con adas excepciones de
los monumen os, y que sólo sob e i en aquellos edi icios his ó icos que se
u ilizan. P ecisamen e adica aquí una de las p incipales di e encias de la
a qui ec u a en elación con las demás bellas a es, su u ilidad.
La sociedad ya es conscien e de la impo ancia y esponsabilidad que supone la
conse ación de los edi icios his ó icos, basadas en azones como el
man enimien o de un pa imonio edi ica o io he edado, el econocimien o de su
alo his ó ico-a ís ico, y las exigencias psíquico- ísicas como la necesidad
de un mayo bienes a pe sonal.
La cons ucción de edi icios de nue a plan a ha de esponde , en su concepción,
a c i e ios conside ados álidos socialmen e. La in e ención a qui ec ónica en
los edi icios his ó icos se ha de plan ea como una al e na i a álida a aquella
(sin ol ida la impo ancia de su in eg ación en su p opio en o no u bano), que
puede en oca se bajo es pun os de is a:
− Median e la RESTAURACIÓN, opción sólo azonable en con adas ocasiones, pa a
edi icios his ó icos con ca ác e monumen al o de g an alo his ó ico-
a ís ico, que son ep esen a i os de una época, en los que no sea admisible
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
al e a su con igu ación a qui ec ónica p imi i a, ni sus usos y unciones
p imi i os, dado que además suelen ene un al o g ado de p o ección legal.
− Median e la REHABILITACIÓN, opción mas habi ual pa a edi icios de disc e o
alo his ó ico-a ís ico, en los que aunque no sea posible al e a su
con igu ación a qui ec ónica, si sea posible la ecupe ación de sus usos y
unciones p imi i os.
− Median e la REFORMA, opción mas habi ual pa a edi icios de escaso o nulo
alo his ó ico-a ís ico, en los que si sea posible al e a an o su
con igu ación a qui ec ónica, como su adecuación a nue os usos y unciones.
− Median e la RECONSTRUCCIÓN que conlle e la sus i ución o ein ención de
de e minados elemen os cons uc i os o iginales o de pa es comple as del
edi icio. De odas las opciones, es a úl ima es la más adical.
In e eni en un edi icio his ó ico exige una ina búsqueda pa a o ece a sus
nue os usua ios lo mejo del mismo, leído desde nues a cul u a a qui ec ónica
ac ual, si bien in e p e ado po el econocimien o de las an e io es cul u as
a qui ec ónicas que pasa on po él y, sob e odo, de aquella en la que se
cons uyó. También exige unos conocimien os muy conc e os y especializados sob e
el compo amien o de los ma e iales de cons ucción an iguos y de los sis emas
cons uc i os en desuso, sob e los que se debe ac ua con sensibilidad y
e iciencia écnica pa a p olonga su ida ú il.
NOTA: En es e con ex o, es muy impo an e la in e ención de écnicos especializados en
los p ocesos que conlle a la in e ención a qui ec ónica en los edi icios, sob e odo
cuando pe enecen a conjun os con alo his ó ico-a ís ico, y la in e ención u bana de
sus en o nos. Es os deben abaja con la inu a de un in é p e e, pues deben ansmi i
pa a las gen es de su p opia época y de su misma cul u a a qui ec ónica, la sensibilidad
a qui ec ónica y, al menos, un a isbo de los alo es ambien ales con los que ue on
concebidos dicho edi icios. También han de ene la o mación y los c i e ios necesa ios
que los capaci e como especialis as en la ma e ia y que es én p epa ados pa a desa olla
la a eas de edacción de in o mes, de edacción de p oyec os de in e ención
a qui ec ónica y u bana, de di ección écnica de las mismas y de ges ión ejecu i a de
odo el p oceso.
Todo edi icio iene su p opio pe iodo de ida ú il, du an e el cual p es a el
se icio adecuado y pa a el que ue concebida. Sin emba go, cabe cues iona se:
− ¿En que momen o puede es ablece se con cla idad que no da la u ilidad debida?
− ¿Es su icien e pa a ello su conside ación de uinoso o simplemen e obsole o?
An es de p oyec a una in e ención a qui ec ónica, se ha de ealiza siemp e un
es udio p e io igu oso que analice el edi icio obje o de la misma, que
undamen e la espues a a las siguien es es cues iones conca enadas,
undamen ales pa a el buen é mino de és a:
− ¿Qué g ado de ele ancia iene su alo his ó ico-a ís ico?
− ¿Qué g ado de in e ención a qui ec ónica es posible écnicamen e?
− ¿Que g ado de in e ención a qui ec ónica es iable económicamen e?
Dado que un g ado de in e ención a qui ec ónica es indica i o de su ampli ud
( epa ación, e ue zo, es au ación, ehabili ación, e o ma, econs ucción),
conside amos que su elección end á condicionado po una se ie de aspec os que
ienen p e iamen e dados po el edi icio, y que son:
• Su ca ác e a qui ec ónico, que se e leja en los ma e iales de cons ucción
que lo componen, los sis emas cons uc i os que lo in eg an, las lesiones
cons uc i as que padece, e c.
El ca ác e a qui ec ónico de odo edi icio his ó ico se e leja en un
sis ema de alo es y mé odos pa a a on a el hecho cons uc i o, mos ando
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
écnicas de ob ención, manipulación y pues a en ob a de di e sos ma e iales
de cons ucción posibles, y una ex ensa disposición de ex u as, dimensiones
y colo es con que se en a iza an o la in e p e ación sensi i a del ma e ial
como su apo ación al uso p e is o y su alo icónico de ep esen ación, en
un de e minado es ilo a qui ec ónico.
• Su diseño cons uc i o, que mues a la o ma de como esol e y ap o echa a
a o la acción de la g a edad, y el modo de a a los ma e iales, is os
simul áneamen e como una pale a de ecu sos écnicos y como una eo ía de
alo es simbólicos, especí icos de la cul u a que cada es ilo a qui ec ónico
exp esa.
• Las condiciones écnico-económicas disponibles, pa a el g ado de in e ención
a qui ec ónica p e endido, con independencia de que sea p omo ido po la
inicia i a p i ada o po la pública.
1.2. LA SOSTENIBILIDAD DE LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA EN LOS
EDIFICIOS HISTÓRICOS.
La in e ención a qui ec ónica en los edi icios his ó icos ine i ablemen e ha de
compa ibiliza se con el discu so humano y ci ilizado , necesidad de i ada an o
de los ue es con as es económico-cul u ales del plane a, como de la
deg adación del ecosis ema plane a io po el p og eso explo ado ilimi ado, y
sus epe cusiones, ya a anzadas, en el cambio climá ico del plane a con sus
sucesi as secuelas, lo que equie e que es é o ien ada p io i a iamen e hacia la
sos enibilidad.
Po ello, es amos de acue do con la idea de que la in e ención a qui ec ónica
en los edi icios his ó icos es una ac i idad sos enible po sí misma, ya que se
in ie en menos ecu sos en es au a los, ehabili a los o e o ma los que los
que se in ie en en la cons ucción de los de nue a plan a. Pe o desde una
dinámica de economiza ecu sos limi ados, dicha ac i idad debe con ola se pa a
alcanza nue os concep os de mayo e iciencia ene gé ica de los edi icios,
amino ación de la con aminación ambien al, ga an ía de la calidad de ida ac ual
y mejo adminis ación de los ecu sos, en e a concep os adicionales de
con ención de la deg adación, conse ación del pa imonio edi ica o io, u
ob ención de mayo con o .
La nue a men alidad sos enible en a en con lic o con la adicional men alidad
capi alis a y consumis a, que se apoya en un concep o de p og eso ilimi ado.
Es a si uación p o oca que sea di ícil el in oduci a los po enciales
p omo o es y p opie a ios de edi icios en una dinámica o ien ada a p ese a los
ac uales ecu sos, que son limi ados, pa a su dis u e po las gene aciones
u u as, si bien, en es e sen ido, se ap ecian ya inicia i as en el ámbi o
público.
Po una pa e, la aplicación de medidas de sos enibilidad en la in e ención
a qui ec ónica en los edi icios his ó icos esul a ine i ablemen e mas cos osa
económicamen e, po su ca ác e e oluciona io con espec o al p oceso económico
p oduc i o ac ual, lo que conlle a que gene almen e sean deses imadas.
Po o a pa e, las o denanzas de p o ección de la edi icación inhe en es al
planeamien o, a eces impiden, po c i e ios es é icos, la al e ación ap eciable
de la con igu ación a qui ec ónica de los edi icios his ó icos que
ine i ablemen e conlle a la e ec i a aplicación de medidas de sos enibilidad,
como po ejemplo, cambios de ca pin e ías y ac is alamien os adicionales po
o os más e icien es desde el pun o de is a del aho o ene gé ico, con oles
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
mecánicos ex e io es del soleamien o, ins alación de paneles de cap ación de
ene gía sola y o os sis emas sob e achadas y cubie as, e c.
El Código Técnico de la Edi icación, en pa e como ma e ialización de una nue a
polí ica medioambien al y sos enible p omo ida po la Adminis ación Pública
Es a al, ya obliga a adop a medidas de sos enibilidad, cen adas an o en el
aho o ene gé ico como en la u ilización de la ene gía sola en los edi icios de
nue a plan a, pe o pa a la in e ención a qui ec ónica en los edi icios
his ó icos sólo las exige en ope aciones equi alen es a la sus i ución y a
pa i de cie o olumen edi icado, y siemp e que el g ado de p o ección
asignado a és os no lo impida, con lo que solo supond á una aplicación en
con adas ocasiones.
Incluso con p oyec os expe imen ales conc e os pa a pode aplica di e en es
ecu sos disponibles ac ualmen e en el campo de la sos enibilidad, con la
inco po ación de sis emas especializados que pe mi an la e aluación di ec a de
cos os y endimien os, con la inalidad de aplica es as medidas con ca ác e
gene al.
Po an o, hay que e oluciona desde la in e ención a qui ec ónica de ca ác e
conse ado a a la de ca ác e e i alizado a, es deci , más comp ome ida con una
mayo calidad y e iciencia de los edi icios his ó icos y de los espacios u banos
in e enidos. Es a dinámica ha á que la ac i idad de la cons ucción sea más
ecológica y sos enible que lo que es ac ualmen e, en bene icio de las nue as
gene aciones.
No obs an e, sigue siendo necesa ia una g an a ea de concienciación de los
agen es in e inien es en el p oceso de la edi icación, median e la ede inición
de los sis emas cons uc i os, de la no ma i a aplicable, de las o mas de
ges ión, de la di usión y pa icipación y de o os aspec os que sean p ecisos,
pa a así consegui que las in e enciones a qui ec ónicas sos enibles se
gene alicen.
1.3. EL MÉTODO DE RESTAURACIÓN OBJETIVA.
En es e abajo p e endemos eplan ea las bases de una me odología gene al pa a
la in e ención a qui ec ónica en los edi icios del pa imonio his ó ico
a qui ec ónico. Pa a ello, Tomamos como pun o de pa ida el denominado mé odo de
es au ación obje i a, un p ocedimien o in eg al de p oyec o, que aba ca desde
la génesis de la de inición de monumen o y sus es udios p e ios has a su
p oyec o de in e ención, su uso y las p e isiones de su u u o. Es e mé odo,
con cuyo con enido y desa ollo es amos de acue do, supuso un sal o sus ancial
en el en endimien o de la in e ención en los edi icios his ó icos, en España.
La lexibilidad de los c i e ios en unción de los obje i os obliga a p ecisa
con el máximo igo és e mé odo pa a ga an ice la co ección cien í ica de su
p ocedimien o.
NOTA: Es e mé odo ue p opues o y desa ollado An oni González Mo eno-Na a o, di ec o del
Se icio del Pa imonio A qui ec ónico Local de la Dipu ación de Ba celona y ha sido gdado a
conoce en el ámbi o académico a a és de su espec i a publicación..
1.3.1. PRINCIPIOS BÁSICOS.
Los p incipios básicos en que se undamen a el denominado mé odo de es au ación
obje i a son los siguien es:
• En p ime luga , la comp ensión y alo ación equi a i a de los es aspec os
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
que con empla el concep o de monumen o: el documen al, el a qui ec ónico y el
signi ica i o o emblemá ico. También la acep ación del concep o de
au en icidad al como se ha comen ado an es.
• En segundo luga , ese p incipio elemen al en odos los ó denes de la
ac i idad humana, a menudo ol idado, la necesidad de adecua los medios a los
ines. Los ines u obje i os, que deben esponde siemp e al in e és social,
se de inen en unción de los es aspec os que con empla el concep o de
monumen o, de sus ci cuns ancias y del en o no socio-cul u al e his ó ico o
coyun u al de la ac uación, azón po la cual, los medios, que pa icipan de
una doble e ien e cien í ica y c ea i a, son elegidos en unción de su
e icacia pa a alcanza los obje i os, eniendo en cuen a siemp e los ecu sos
disponibles.
• Po úl imo, como e ce p incipio, la acep ación de la uni e salidad del
p opio mé odo de es au ación obje i a, pe o no del c i e io de ac uación,
que debe se de inido en cada caso.
1.3.2. FASES DEL METODO DE RESTAURACIÓN OBJETIVA.
El mé odo de es au ación obje i a basado en es os es p incipios dis ingue
es g andes ases de la ac uación en un monumen o:
• El CONOCIMIENTO PREVIO.
• La REFLEXIÓN, en cuan o a la de e minación de ines, medios y c i e ios.
• La INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA p opiamen e dicha.
T es ases cuya esencia es és a: cuan o mayo es el CONOCIMIENTO PREVIO, más
obje i a pod á se la REFLEXIÓN y más ajus ada (es deci , más e icaz con menos
es ue zo) se á la INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA.
• La ase de CONOCIMIENTO PREVIO comp ende dos e apas; La p ime a es la de
ANÁLISIS DOCUMENTAL Y PREDIAGNÓSTICO, en la que, a pa i de los p ime os
análisis de la in o mación ya exis en e, se plan ea el alcance y p o undidad
que debe ene la segunda, que es de ANÁLISIS FISICO-CONSTRUCTIVO Y
DIAGNÓSTICO DEFINITIVO. Po an o, es a p ime a e apa es una e apa
impo an ísima con is as a e i a despil a os económicos y a pe mi i una
mayo e icacia de la siguien e e apa.
• La ase de REFLEXIÓN comp ende una e ce a e apa de análisis de los
obje i os, los ecu sos disponibles y los c i e ios, soluciones e apéu icas
y medios ma e iales a emplea en la es au ación y conse ación del
monumen o, una ez conocido en p o undidad.
• La ase de INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA, comp ende una cua a y quin a e apas,
que se co esponden con la edacción del p oyec o de es au ación monumen al,
la ejecución de las ob as de es au ación monumen al y o as a eas
acceso ias, como la di usión pública de los abajos ealizados pa a el
omen o de la pa icipación de la colec i idad.
1.3.3. LA FASE DE CONOCIMIENTO PREVIO.
La ase de CONOCIMIENTO PREVIO, se conc e a en una se ie de análisis que
con emplan los es aspec os del concep o de monumen o: el documen al, el
a qui ec ónico y el emblemá ico. Es os son:
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
• El ANÁLISIS DOCUMENTAL Y PREDIAGNÓSTICO sob e el monumen o: Es el aspec o
básico de la ase de CONOCIMIENTO PREVIO. Comp ende, como mínimo, la
ealización de los siguien es es udios:
− El ESTUDIO HISTÓRICO: Es el que p e ende el conocimien o del monumen o
como documen o his ó ico en sí mismo. Comp ende los es udios que se basan
en el análisis de odo lo elacionado con el p opio monumen o, ales como
los de a queología y de las demás ciencias concu en es (numismá ica,
ce amología, an opología ísica, dend oc onología, e c.).
− El ESTUDIO DOCUMENTAL: Es el que pe sigue el conocimien o del monumen o a
pa i de la documen ación esc i a, g á ica, o og á ica u o al ela i a
al mismo, y conjun amen e los conocimien os que pueden apo a la his o ia
del a e o la his o ia de la cons ucción.
Ambos no son, na u almen e, es udios es ancos, sino que deben elaciona se en e
sí pa a con as a la in o mación que cada uno p opo ciona.
• El ANÁLISIS FISICO-CONSTRUCTIVO Y DIAGNÓSTICO DEFINITIVO sob e el monumen o:
Es el análisis del monumen o como obje o ma e ial de su ealidad ísica en el
p esen e, apa en emen e al ma gen de su ca ác e his ó ico, en endido és e
como sis ema cons uc i o, cons i uido po di e sos subsis emas, elemen os,
áb icas y ma e iales de cons ucción que lo con o man. Comp ende, como
mínimo, la ealización de los siguien es análisis:
− El ANÁLISIS DEL ESTADO DE CONSERVACIÓN.
− El ANÁLISIS DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL.
− El ANÁLISIS FUNCIONAL.
El ANÁLISIS FÍSICO-CONSTRUCTIVO con iene ealiza lo después del ANÁLISIS
DOCUMENTAL, ya que el segundo puede apo a muchos da os que acili en la
comp ensión de esa ealidad ísico-cons uc i a. No ya po los da os
c onológicos del monumen o, sino po aquellos da os que pueden explica , po
ejemplo, la pa ogénesis, el o igen de los daños, en el mismo. En pa icula ,
los abajos de análisis de segu idad es uc u al, deben p og ama se y
ealiza se coo dinados en la ase de CONOCIMIENTO PREVIO.
Pa a plan ea e icazmen e el ANÁLISIS FÍSICO-CONSTRUCTIVO en gene al y el
ANÁLISIS DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL en pa icula , es imp escindible:
− In e elaciona odos los conocimien os ela i os al monumen o, an o los
de ca ác e ísico-cons uc i o, (en e los que se incluye los del
análisis de segu idad es uc u al), como los de ca ác e his ó ico y
documen al.
− Con empla la ealidad ísica y ma e ial del monumen o desde una
men alidad cons uc i a lo más p óxima posible a la de la época en que ue
cons uido, ob iando la ac ual men alidad analí ica que iende en exceso
al análisis agmen a io de esa ealidad.
La cul u a cons uc i a ac ual di ícilmen e es ú il pa a la comp ensión de la
mayo pa e de los monumen os exis en es. Las pau as men ales gene adas po
la indus ialización, la aplicación de no mas de cons ucción pensadas pa a
su aplicación a edi icios de nue a plan a, o la disociación de los concep os
cons uc i os de es uc u a y de ce amien o, de du abilidad y de
es abilidad, y o as muchas que han pe mi ido e oluciona posi i amen e a la
cul u a a qui ec ónica ac ual, impiden sin emba go comp ende la ealidad del
compo amien o de los edi icios his ó icos. No se niega con ello la alidez
de la ciencia y la écnica ac uales, que al con a io, es án do adas de una
igencia in empo al ú il pa a la comp ensión del pasado, pues es á cla o que
los mé odos ac uales si en como écnicas de análisis de la ealidad ma e ial
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
de los edi icios his ó icos, o pa a desa olla so is icadas soluciones
e apéu icas de consolidación, pe o la cul u a en la que es án inme sos es
inse ible en si misma pa a en ende los.
1.3.4. LA FASE DE INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA.
La ase de INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA se conc e a en:
• La elabo ación del PROYECTO DE RESTAURACIÓN MONUMENTAL.
• La ejecución de las OBRAS DE RESTAURACIÓN MONUMENTAL.
1.4. CRITERIOS DE RESTAURACIÓN DE MONUMENTOS.
Como ya es sabido y acep ado, los écnicos de las ob as de es au ación, a lo
la go de los úl imos iempos, han enido di idiendo en e es dis in as
iloso ías sus c i e ios de in e ención a qui ec ónica en lo que se e ie e al
aspec o inal de los monumen os in e enidos, al y como se expone a
con inuación:
• Unos au o es p opugnan la epe ición exac a de los acabados y de las áb icas
o iginales con la más absolu a idelidad, incluso en lo ecnológico y en lo
p ocedimien al. Ello da luga a un aspec o que se co esponde (aunque, como
es na u al, sólo ma e ialmen e) con la ealidad cons uc i a del pasado. Se
c ea un pas iche in eg al que, po su ob iedad y gene al conocimien o, no
suele se disimulado.
Como ejemplo de lo an e io , en el siglo XIX, el a qui ec o Violle -le-Duc
di igió una amplia es au ación de la mu alla y de las o es de la ciudad
his ó ica de Ca casona, así como del cas illo que con ienen, en la cual
adop ó decisiones polémicas ales como la modi icación de la p opia
es uc u a de las o es an o de la mu alla como del cas illo, que en ez de
es a ema adas po una e aza como es p opio de la egión, ue on cubie as
po una ejados ecubie as de piza a oscu a, ma e ial de cobe u a que es á
siendo sus i uido po la adicional eja ce ámica de colo oc e.
Figu a 1. Vis a del espacio en e las dos mu allas (liza o in e allum) de la
ciudad his ó ica de Ca casona, es au adas po Violle -le-Duc, en los ejados
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
de las o es se ap ecia el uso de piza a, la cual es á siendo sus i uida
po eja ce ámica de colo oc e.
NOTA: Desde el p ime momen o de inicio de los abajos de es au ación, Violle -le-Duc
ecibió ue es c í icas po pa e de sus con empo áneos. De es as caben des aca se las
del his o iado y polí ico Hippoly e Taine o las del esc i o y polí ico Nicolas-Louis
F ançois de Neu châ eau. O as c í icas, e e idas a de alles meno es, han sido
exp esadas a lo la go del iempo. Las c í icas de Taine es u ie on especialmen e
e e idas a un pun o de is a omán ico de la es au ación, pues de endió que las pa es
del conjun o monumen al que se encon aban en uinas no debían se econs uidas, ya que
ello p i a ía a la ciudad his ó ica de Ca casona de buena pa e de su encan o. F ançois
de Neu châ eau, cues ionó el es ilo de la p opia es au ación, que lle an indudablemen e
la imp on a pe sonal de Violle -le-Duc y su concepción men al de lo que debe se un
cas illo o una o aleza, po ap oxima la a un una ein e p e ación decimonónica del
es ilo gó ico. No obs an e, con independencia de las c í icas acumuladas a lo la go de
dos siglos, debe des aca se que la isión pe sonal de Violle -le-Duc ha posibili ado la
ac ual y cohe en e imagen del monumen o, con independencia de que los de alles de la
es au ación posean mayo o meno idelidad a la his o ia.
• O os au o es ema an sus in e enciones con unos acabados que imi an el
aspec o inal de los sis emas cons uc i os o iginales, cuya apa iencia
ex e na de época no se co esponden con la ealidad de un subs a o
econs uc i o esuel o con ecnologías ac uales. Median e los e es imien os
(chapas, ablas, placas, plaque as, i as, acos, pas as adecuadamen e
a adas, pin u as, e c.) o man una especie de "piel" que cub en y dis azan
las áb icas hechas con écnica ac ual. Se c ea un pas iche pa cial que,
gene almen e, no es explíci amen e con esado.
Ejemplo es el Alcáza de Toledo, que as se casi de uido po un asedio
epublicano du an e la gue a ci il Española de 1936-39, ue econs uido y
es au ado siguiendo las azas diseñadas en la época del empe ado Ca los I
y Felipe II, ope aciones que inaliza on en 1961.
Figu as 2-1 y 2-2. Vis as del Alcáza de Toledo, en las que se ap ecian los
dis in os es ilos a qui ec ónicos de sus achadas.
• O os, inalmen e, in e ienen con o me a unas eo ías más al uso ac ual y,
además de aplica soluciones ecnológicas igen es, con empo áneas y aún de
la más abiosa ac ualidad, ema an sus ob as con unos acabados cuya p esencia
es in encionadamen e mani es ada. Decla an limpiamen e, e incluso acen úan,
la ubicación y la ex ensión de sus es au aciones. El acie o de es os
au o es consis i á en que la since idad de su in e ención a qui ec ónica
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II. LA INTERVENCIÓN ARQUITECTÓNICA Y LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL EN LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
aya pa eja con su acie o en la elección de la plás ica inal de los
acabados.
Como ejemplo, la es au ación del Palacio de la Alja e ía de Za agoza,
di igida po Iñiguez Almech.
Figu a 2-3. Vis a del Palacio de la Alja e ía de Za agoza
Tal y como puede deduci se de lo an es expues o a p opósi o de los c i e ios de
es au ación p ime o y segundo, hay un cie o núme o de écnicos que, cuando
lle an a cabo es au aciones, ac úan con una desmesu ada e e encia hacia los
aspec os pu amen e plás icos de los modelos p eexis en es, que son imi ados con
un o malismo ausen e de c í ica.
Po el con a io, en épocas p e é i as, las es au aciones solían a ende
p imo dialmen e a de ol e las unciones de los edi icios, si iéndose pa a ello
de las écnicas y de las o mas p opias de aquellos iempos en los que se
es aban lle ando a cabo dichas es au aciones. Es muy p obable que es e modo de
ac ua o iginase g a es con as es en el momen o del inal de las ob as, pe o
ales con as es acababan siendo acep ados y asumidos po odos.
Hoy día, las innegables disc epancias plás icas de esas indisciplinadas
es au aciones, ya no ablemen e alejadas en el iempo, se pe ciben mucho más
diluidas, po que el obse ado ac ual cap a más los ac o es cul u ales y
composi i os p o undos y comunes, po encima de los ma ices de de alle. Así
sucede con los cue pos de co onación de la Gi alda de Se illa, con el cimbo io
de la Ca ed al de Bu gos, e c.
Po ul imo, deci que an e la es au ación de un edi icio his ó ico, sob e odo
si iene un desa ollo olumé ico impo an e, es p e e ible conse a y
ecupe a sus con igu ación a qui ec ónica o iginal ( olúmenes, p opo ciones,
i mos, e c,) an es que ep oduci de alles cuya buena calidad a a se muy
di ícil consegui , an o po la imposibilidad de una comunicación espi i ual
en e el au o de la ob a inicial y el écnico de la es au ación como po la
simple pé dida de ap i udes a esanas de la mano de ob a ac ual.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Figu as 3-1 y 3-2. De alles de apa ejos de áb ica de silla es de pied a.
Figu as 3-3 y 3-4. De alles de apa ejos de áb ica de mampues os de pied a, sin
i olado de jun as.
Figu as 3-5 y 3-6. De alles de apa ejo de áb ica de mampues os de pied a, con
i olado de jun as.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Figu as 3-7 y 3-8. Doble a co y pila ci cula de áb ica de lad illo en el
a io del pa io secunda io. San ua io de Nues a Seño a de los Angeles, Jimena
de la F on e a (Cádiz). A cos y cúpula del c uce o. Iglesia de Nues a Seño a de
la Palma, Algeci as (Cádiz).
Figu a 3-9. Bó eda de cañón, con lune os, de la na e p incipal. Iglesia de San a
Ma ia Co onada, San Roque, (Cádiz).
Figu a 3-10. Bó eda de cañón de sille ía en la na e p incipal. Iglesia de San a
Ca alina, Conil de la F on e a, (Cádiz).
Figu a 3-11. Bó edas de c uce ía de la na e p incipal. Iglesia de San a Ma ía la
Mayo la Co onada, Medina Sidonia (Cádiz).
Figu a 3-12. Bó edas de plemen e ía de la capilla mayo y c uce o. San a Ma ía
la Mayo la Co onada, Medina Sidonia (Cádiz).
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Figu as 3-13, 3-14 y 3-15. Bó edas de plemen e ía de la na e p incipal y
de alles de a bo an es de sille ía y de pináculo de los con a ue es de la
Iglesia pa oquial de San Ma eo, Ta i a, (Cádiz).
Po o a pa e, la made a ha sido his ó icamen e, jun o con la ob a de áb ica
po an e, el o o ma e ial de cons ucción más u ilizado en la cons ucción de
es uc u as de edi icios his ó icos, undamen almen e pa a elemen os
es uc u ales some idos a lexión. Su uso se emon a desde los o ígenes de la
a qui ec u a has a p ác icamen e inales del siglo XIX, habiendo sido u ilizada
de múl iples mane as, pues los cons uc o es an iguos ap eciaban sus cualidades
ales como su lige eza, su acilidad de manejo, su abajabilidad, su azonable
du abilidad, y su disponibilidad, p ác icamen e en odas las la i udes, dada su
adap abilidad a cualquie clima.
Los elemen os es uc u ales de made a mas comunes que se suelen encon a en los
edi icios his ó icos suelen se de los siguien es ipos: po icos, o jados,
ce chas, es uc u as de cubie a de pa es y nudillos, e incluso, una doble
cúpula encamonada en el edi icio del O a o io de San Felipe Ne i, Cádiz.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Figu as 3-16, 3-17 y 3-18. De alles de en amados de made a en a qui ec u a
popula . Fo jados de igue as de made a y lad illo po abla sob e al a jías, en
las gale ías del pa io p incipal de la Casa-palacio ba oca en c/ Manuel Rances
nº 14, Cádiz.
Figu as 3-19 y 3-20. In e io del cama anchón y de alle de i an es. Es uc u a
de la cubie a de la capilla de la Compañía de Ma ia, San Fe nando, (Cádiz).
Figu as 3-21 y 3-22. Es uc u a de made a de la doble cúpula encamonada así como
de la cubie a del O a o io de San Felipe Ne i, Cádiz.
Figu as 3-23 y 3-24. Es uc u a de made a del cimbo io y de la cubie a sob e
la na e p incipal. Iglesia de San a Ma ia Co onada, San Roque, (Cádiz).
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Figu as 3-25 y 3-26. De alle del pendolón y nudos de las ce chas de la
es uc u a de cubie a de la Iglesia Pa oquial de la Me ced, (Cádiz). (se
ap ecian co eas, al a jías y able o de cañizo).
Figu as 3-27 y 3-28. Es ado de las igas de made a del cama anchón de la na e
cen al, an es y despues de su in e ención. Iglesia Pa oquial de la Vi gen del
Rosa io, Cádiz.
1.3. CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS GENERALES.
La ob a de áb ica es un sis ema cons uc i o cuya ejecución ma e ial es manual,
que se con igu a a pa i de la abazón, con o me a cie as leyes de aba, de
di e sas piezas sólidas ígidas de meno dimensión que el elemen o de áb ica
que se p e ende cons ui , que se unen unas a o as median e un ma e ial
aglome an e, que suele se un mo e o, cuyas ca ac e ís icas de luidez a ían
conside ablemen e en el iempo, o eciendo du an e su pues a en ob a una g an
plas icidad, pa a que se adap e a las piezas, y pe mi a consegui la o ma
deseada del elemen o de áb ica y, inalmen e, endu ece y da inde o mabilidad
a dicho elemen o.
El compo amien o mecánico de la ob a de áb ica depende an o de las piezas que
la compone como del ma e ial aglome an e que las une.
A pesa de la exis encia de una g an a iedad de ob as de áb icas, odas ellas
p esen an algunas ca ac e ís icas mecánicas comunes, en e las que des aca la
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
p ác icamen e nula esis encia a acción. Debido a ello, los elemen os
es uc u ales cons uidos con ob a de áb ica, que ienen mejo es capacidades
esis en es, son aquellos que po su geome ía consigan man ene a sus
ma e iales cons i uyen es some idos p incipalmen e a es ados ensionales de
comp esión simple o compues a.
Un mu o de áb ica po an e es un elemen o a qui ec ónico que, mo ológica y
posicionalmen e, posee un ca ác e plano e ical, es o es, que p esen a dos de
sus dimensiones, la longi ud y la al u a, con una cla a p edominancia sob e la
e ce a, ans e sal a las an e io es, denominada espeso . No malmen e cumple
una unción es uc u al, consis en e en sopo a las solici aciones e icales y
ho izon ales p oceden es de o os elemen os cons uc i os pa a ansmi i las a
los elemen os de cimen ación, además de posee o as unciones cons uc i as
cos o bó edas bajo la acción
sismo, ien o, e c., o de o a
ados ensionales de comp esión compues a
os
ales como dis ibución espacial, aislamien o, e c.
La ob a de áb ica po an e puede desempeña di e sas unciones, ales como
sopo a la ca ga g a i a o ia e ical de o jados o de cubie as, además de su
peso p opio, ecibi empujes no males a su plano o esis i empujes con enidos
en su p opio plano, debidos a es ue zos ansmi idos po o os elemen os
es uc u ales o al allo del e eno en que se asien an. Es os empujes la e ales
pueden es a gene ados po el abajo de a
g a i a o ia o po acciones de ien o o sismo.
Los edi icios his ó icos cons uidos con es uc u as de ob a de áb ica po an e
bien diseñada, dimensionada y ejecu ada, ienen un compo amien o ela i amen e
cohe en e en e a las di e sas solici aciones mecánicas debidas a acciones
ales como empujes del e eno, g a i a o ias,
índole (químicas, eológicas, é micas, e c.).
En los edi icios his ó icos, los e ec os de pandeo en los mu os de áb ica
po an e no malmen e no son c í icos, debido al habi ual g an espeso de los
mismos, pe o sucede lo con a io en los de edi icios más mode nos, en los cuales
el espeso de és os suele se meno . Po lo gene al, los mu os in e io es
sopo an ca gas poco excén icas, hallándose undamen almen e suje os a es ados
ensionales de comp esión simple, mien as que los mu os ex e io es o
pe ime ales se encuen an suje os a es
o, en algunos casos, de lexo acción.
El compo amien o esis en e de las es uc u as de mu os de áb ica po an e
an e acciones ho izon ales, depende undamen almen e del abajo de és os en su
p opio plano, no obs an e la es abilidad global de las mismas exige una adecuada
in e acción con o os elemen os es uc u ales ales como pa edes de
a ios amien o, con a ue es, o jados, a madu as de cubie a, e c., los
cuales deben se su icien emen e ígidos pa a a ios a de o ma e icien e. Las
ca gas con enidas en el plano de los mu os de áb ica po an e p oducen
ensiones de acción según una diagonal p incipal, po ello y debido a la baja
esis encia de la ob a de áb ica, és a suele isu a se ácilmen e.
Las es uc u as de mu os de ob a de áb ica de los edi icios his ó icos, son
hipe es á icas y ienen bas an e capacidad de adap ación a nue os es ados de
ca gas y de de o maciones, pe o sus ma e iales cons i uyen es suelen ene muy
baja esis encia a los es ue zos de acción, en e a una muy al a esis encia
a los es ue zos de comp esión, an a que, muy ex añamen e colapsan po
ago amien o de és a, y si ocu e, suele se debido al de e io o de dich
ma e iales o a la acumulación de ensiones en pa es conc e as de las mismas.
La adap ación de las es uc u as de mu os de ob a de áb ica a lo la go del
iempo p o oca gene almen e la apa ición de g ie as y isu as, en las pa es
some idas a es ue zos de acción, pe diendo además su capacidad de ansmi i
es ue zos de comp esión, que exige el con ac o comple o de los ma e iales
cons i uyen es. Lo an e io , no signi ican que sean es uc u as insu icien es o
ine icaces, pues la exis encia de g ie as y isu as, sal o casos cla os, no
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
siemp e es sín oma de colapso p e isible, sino de la exis encia de es ue zos de
acción no esis idos, que no malmen e se han con e ido en es ue zos de
comp esión en o as pa es capaci adas pa a esis i las. És e es el mecanismo
a adap a se a nue os y u u os es ados de ca gas y de condiciones
con o no.
se empeza on a desa olla soluciones
in os cen os ecnológicos de países con adición
e al, In e ención en es uc u as de made a. AITIM.
esis en e (con los alo es de las p opiedades mecánicas
que ha posibili ado la pe i encia de los edi icios his ó icos.
Es necesa io con a con un análisis pa ológico que a pa i del es udio
diac ónico -es deci , his ó ico- de las lesiones que exis en ac ualmen e y de
las lesiones que hubie on en o os momen os, con espec o al es ado o iginal no
lesionado del edi icio his ó ico (que es la si uación de e e encia, pues en
es e sen ido, esul a ácil admi i que és e ue cons uido sin lesiones), al
obje o de de e mina cómo han e olucionado y cuáles han sido sus sucesi as
adap aciones has a la ac ualidad, así como la capacidad que pueda ene la
es uc u a pa
de
Con espec o a las es uc u as de made a, deci que en el siglo XX, después de
la Segunda Gue a Mundial, cuando Eu opa comenzó la econs ucción de sus
ciudades de as adas, aumen a on las in e enciones ales como la es au ación y
ehabili ación y la in es igación en p o undidad de los agen es que p o ocan la
deg adación de la made a, su compo amien o en e al uego y a de e minados
es ue zos mecánicos, po lo que
e apéu icas pa a su ecupe ación.
En la ac ualidad, se puede analiza y de e mina la segu idad y la iabilidad
de las es uc u as de made a an iguas, aunque hayan su ido daños (po
sob eca gas, po humedades debidas a la al a de man enimien o y de e io o de
las cubie as o de las ins alaciones, que habi ualmen e an acompañados de
a aque de hongos ó insec os xiló agos, e c.), y es é a ec ada la in eg idad de
la made a, pudiéndose de e mina has a que pun o és a necesi a se epa ada o
e o zada, dado que exis en conocimien os su icien es g acias a es udios
ealizados en los dis
cons uc i a en made a.
Cabe eseña las siguien es conside aciones con enidas en la publicación A iaga
Ma i egui, F ancisco
Mad id 2002:
En p incipio, la es imación de la capacidad po an e no debe ía di e i del
p oceso po el que se de ine la esis encia de las piezas de made a nue as.
Conociendo la especie de made a y su calidad, es inmedia a la asignación de una
de e minada clase
co espondien es).
Sin emba go, en la p ác ica es a labo es más complicada debido al hecho de que
la es uc u a ya es á colocada y no siemp e es ácil de inspecciona . Resul a
sencilla la iden i icación de la especie, pe o dudosa la de e minación de la
calidad; las piezas suelen es a pa cialmen e ocul as, lo que di icul a la
inspección isual y, además, las no mas de clasi icación ac uales es án pensadas
pa a escuad ías mucho meno es que las u ilizadas habi ualmen e en edi icios
his ó icos.
Pe o no odo son incon enien es; no malmen e el edi icio a inspecciona iene
una edad su icien emen e ele ada como pa a que su his o ial de ca gas, a lo
la go de su ida, ep esen e una p ueba de ca ga de g an in e és y iabilidad.
El iempo depu a, con paciencia, odos los e o es cons uc i os y es uc u ales
que pudie an habe exis ido. La es uc u a que nos llega p esen a una ga an ía
de su alidez, sin en a a conside a los posibles daños de o igen bió ico.
Pe o el p oblema uel e a apa ece cuando aplicamos la no ma i a ac ual de
clasi icación y de acciones a la es uc u a y se cons a a que no es álida, en
cla a con adicción con la ealidad.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 78/205
III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
El en oque de la clasi icación es uc u al de la made a pa a el p oyec o de una
ob a nue a p e ende de ini el dimensionado de la es uc u a con ando con un
ma e ial nue o a in oduci en la ob a. La u ilización de alo es
ca ac e ís icos limi an la p obabilidad de allo a alo es conside ados
azonables. Po el con a io, en una es uc u a exis en e se ía posible, al
menos en eo ía, conoce con p ecisión la calidad y po an o la esis encia de
las piezas; es deci , la ince idumb e en el conocimien o del ma e ial
desapa ece ía po lo que pa ece lógico que el plan eamien o pa a la e aluación
de la capacidad po an e de la es uc u a di ie a espec o al caso del p oyec o
s p o oca el echazo de las piezas, debido a la g an magni ud de las
endas.
de ob a nue a.
La calidad de la made a desde el pun o de is a esis en e se e alúa en unción
de la can idad y amaño de los de ec os p esen es en las piezas (nudos, endas,
des iación de la ib a, e c). Es a e aluación se e ec úa median e una inspección
isual de acue do con una no ma de clasi icación y aquí adica uno de los
p oblemas an es comen ados. Las no mas de clasi icación esis en e que se
emplean en la ac ualidad es án, gene almen e, pensadas pa a escuad ías que
pueden encon a se en el me cado. Es as escuad ías suelen aba ca g uesos de 35
a 100 mm y a un can o máximo de unos 300 mm. Si bien es cie o que algunas
no mas de clasi icación incluyen o, al menos no desca an, las g andes
ecuad ías, no exis e su icien e expe iencia en la asignación de una clase
esis en e. Un ejemplo cla o de la di icul ad de aplicación de es as eglas de
clasi icación se encuen a en la limi ación de las endas en la made a
es uc u al; gene almen e la aplicación de es e c i e io a la made a de g andes
escuad ía
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
2. PLANTEAMIENTO DEL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS
EDIFICIOS HISTÓRICOS OBJETO DE ESTUDIO.
2.1. OBJETO DEL ANÁLISIS DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL.
A di e encia de p oyec a , que implica diseña omando decisiones, analiza (o
pe i a ) es, en esencia, comp oba el cumplimien o de los equisi os de un
p oyec o de inido, haya sido o no ejecu ado, o de una ob a de cons ucción.
Analiza es uc u as es comp oba el cumplimien o en és as, de los denominados
equisi os es uc u ales básicos, que son:
• La ESTABILIDAD.
• La RESISTENCIA MECÁNICA.
• La RIGIDEZ o ap i ud pa a el se icio.
Mas en conc e o, el análisis de una es uc u a iene po obje o:
• Comp oba el cumplimien o de los equisi os es uc u ales con su icien e
ni el de segu idad.
• Comp oba si son necesa ias o no medidas co ec o as, bien po que se p oyec e
un cambio de uso de la es uc u a, bien po que la segu idad pudie a se
insu icien e, o po apa ición de sín omas pa ológicos elacionados con una
insu iciencia o inadecuación del sis ema es uc u al.
Como ya se sabe, odo análisis de una es uc u a equie e, al menos:
1. La o mulación de un modelo geomé ico y la de e minación de sus pa áme os,
an o los de la sus en ación como los ele an es pa a de ini un cambio de
o ma.
2. La de e minación de las acciones a conside a así como sus posibles
combinaciones.
3. La ca ac e ización de los ma e iales es uc u ales y de sus pa áme os
ca ac e ís icos.
4. La ijación de los má genes de segu idad, en base a las ci cuns ancias que
los jus i iquen.
5. La aplicación de mé odos de análisis es uc u al pa a de e mina :
− Las elaciones en e las acciones y las solici aciones.
− Los cambios de o ma en unción de la igidez de los ma e iales
es uc u ales.
− La es abilidad del sis ema es uc u al.
Los mé odos de análisis es uc u al undamen al gozan de gene al acep ación y
no han enido cambios ap eciables de base concep ual en el siglo XX y XXI,
sal o en lo ela i o al e inamien o y au oma ización del p ocesos y
a amien o de da os.
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
2.3. ENCAJE DEL ANÁLISIS DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL EN EL METODO DE
RSTAURACIÓN OBJETIVA.
El análisis de segu idad es uc u al de un edi icio his ó ico es una labo
exigen e y compleja que su ge de las especiales condiciones que conlle a
in e eni en és e, po lo que necesa iamen e se ha de abo da desde la
sensa ez. Es a labo debe a on a se median e un p oceso acional, que pe mi a
plan ea si, e ec i amen e, la consolidación es uc u al es necesa ia o si no lo
es, y, en caso a i ma i o, es undamen al la ob ención p og esi a de da os que
pe mi an delimi a su icien emen e las ince idumb es que debe á a on a
du an e dicho p oceso. Aún así y a pesa de posee ele ados conocimien os en la
ma e ia, se co en de e minados iesgos in ínsecos, que hay que p ocu a ene
con olados.
El análisis de segu idad es uc u al no puede des incula se del mé odo de
es au ación obje i a, de A. González Mo eno-Na a o, y explicado en el capi ulo
an e io , ya que dicho mé odo de plan ea en unción de unos ines, medios y
c i e ios analizados desde la compleja esencia (documen al, a qui ec ónica y
signi ica i a) del edi icio his ó ico y del conjun o de su p oblemá ica. Los
aspec os esenciales a ene en cuen a al abo da el análisis de segu idad
es uc u al, den o del mé odo de es au ación obje i a, son los siguien es:
• En p ime luga , hay que decidi azonablemen e en que casos es necesa io
ealiza lo, pues su aplicación indisc iminada puede e asa el p oceso de
in e ención a qui ec ónica, con los consiguien es e ec os pe judiciales (En
es e sen ido, con iene que no sean las emp esas especializadas en la
ealización de análisis de segu idad es uc u al las mismas que p esc iban su
necesidad).
• En segundo luga , se ha de dispone de medios de análisis que pe mi an
diagnos ica con acilidad, que engan la mayo p ecisión posible, y que
es én diseñados y adap ados pensando en su aplicación en los edi icios
his ó icos de mediana o pequeña complejidad po se los más abundan es. El
análisis de segu idad es uc u al pensado sólo pa a su aplicación a los de
ca ác e monumen al puede esul a ine icaz pa a el conjun o de la disciplina
de la consolidación es uc u al.
• Finalmen e, hay que adop a c i e ios de e aluación de la segu idad de
es uc u as cons uidas, que sean aplicables a los edi icios his ó icos, y
que ob iamen e han de se di e en es a los que habi ualmen e se aplican a los
edi icios de nue a plan a (que suelen se de ca ác e no ma i o, ya que en
és os, los coe icien es de segu idad han de ene en cuen a la al a de
ce eza de la buena ejecución del edi icio p oyec ado). En los p ime os, la
comp obación de su compo amien o eal a lo la go de una dila ada his o ia es
un elemen o empí ico impo an ísimo que puede pe mi i ma iza los esul ados
ob enidos de los análisis de segu idad es uc u al.
• Po úl imo, el análisis de segu idad es uc u al no debe obliga a acciones
que puedan se con a ias a los obje i os y c i e ios ob enidos del mé odo de
es au ación obje i a y que undamen an la in e ención en el edi icio
his ó ico, que, cuando incluya la co ección de lesiones cons uc i as y
anomalías ísico-ma e iales de su es uc u a, ha de ene en cuen a los
aspec os documen ales y signi ica i os asociados a las mismas, las cuales
quizá con enga man ene apa en es en és e, como aspec o in o ma i o o,
incluso conmemo a i o.
NOTA: En endemos que si un edi icio his ó ico a a se obje o de cambio de uso o de una
emodelación impo an e, su es uc u a debe á ga an iza los equisi os es uc u ales
básicos de segu idad de la no ma i a igen e, el Código Técnico de la Edi icación. Los
p ocedimien os eó icos de su comp obación quedan a c i e io del écnico, que
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
mecánicas causadas po la exis encia de isu as y g ie as en los elemen os
es uc u ales, a e ec os de su compo amien o mecánico.
O as en ajas, asociadas con su di usión y popula idad, son la disponibilidad
de una amplia a iedad de paque es analí icos, y que se ha ido desa ollando de
una o ma p og esi a pa a ma e iales discon inuos, ágiles o unila e ales como
la ob a de áb ica y el ho migón a mado, cuya aplicación equie e ene en
cuen a algunas conside aciones especí icas que pa icula izan su plan eamien o,
y en las que ac ualmen e se cen a la mayo pa e de las in es igaciones pa a
dicho desa ollo.
Los es edi icios his ó icos analizados en la p esen e esis, poseen una
gene alidad de elemen os es uc u ales ca ac e ís icos de es e ipo de
edi icios. Su amaño, de ipo medio, y su con igu ación a qui ec ónica con
cie a sob iedad deco a i a los hacen ideales pa a abo da su análisis
es uc u al po el mé odo de los elemen os ini os,
2.5. PLANTEAMIENTO DEL MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS EN EL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
2.5.1. LA MODELIZACIÓN Y DISCRETIZACION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES.
El análisis es uc u al median e el mé odo de los elemen os ini os, de un
edi icio his ó ico, equie e, en p ime luga , c ea una mac omodelización de su
es uc u a, pa a luego ob ene la simulación de su compo amien o mecánico y
es uc u al, y a la is a de su esul ado, decidi la adopción de las
pe inen es soluciones e apéu icas de consolidación es uc u al.
Los elemen os a qui ec ónicos de compo amien o es uc u al de un edi icio
his ó ico, ya sea simple (mu os, con a ue es, igas, e c) o complejo (a cos,
bó edas, cúpulas, e c.), si es án cons i uidos po ma e iales con inuos, pueden
se ácilmen e disc e izados po elemen os ini os es anda izados, así:
• Los mu os, que gene almen e cons i uyen la mayo pa e del olumen de
elemen os es uc u ales a disc e iza , ienen o ma simple y pa alelepipédica
y pueden se disc e izados con elemen os ini os de ipo “shell 2D ó 3D”, con
simulaciones de densidades o ine cias a iables, o ambién con elemen os
ini os de ipo “b ick 3D”, simples y de amaño ap eciable. Pueden habe
pa es c í icas y singula es de los mismos p esen es al ededo de ape u as,
a iaciones de espeso , uniones con el suelo, esquinas, pa es con allado
impe ec o, con daños a lo la go del iempo, que deban se disc e izadas de
o ma singula .
• Las igas, que undamen almen e se encuen an en los ca gade os de mu os o
o mando pa e de o jados, son elemen os lineales gene almen e de sección
cons an e que se disc e izan con elemen os ipo “beam 3D”. Dado que son de
made a, ma e ial de o igen ege al, se ha de analiza p e iamen e su es ado
gene al, pa a de ec a si han su ido al e aciones de sus ca ac e ís icas
mecánicas o es é icas, muchas eces po a aques de agen es xiló agos.
• Los a cos, que son elemen os singula es de ca ác e lineal que lo mismo
esuel en la ape u a de huecos en mu os, sus en an o os elemen os
es uc u ales, si iendo como apoyos en el a anque de o os mu os o bó edas,
o incluso, con o man es uc u as complejas, como las a que ías, se
disc e izan con elemen os ini os ipo “beam-3D”.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
• Las bó edas y las cúpulas, que gene almen e, es án apoyadas sob e mu os o
a cos, son elemen os singula es de ca ác e supe icial que se disc e izan
con elemen os ini os de ipo “shell 2D ó 3D”.
No obs an e a lo an e io , se debe ene en cuen a que la gene ación del modelo
ma emá ico equie e un g an cuidado en aquellas pa es de la es uc u a en las
que haya cambios geomé icos o encuen os de elemen os cons uc i os, po su
g an in luencia en la exac i ud y con e gencia numé ica del mé odo.
2.5.2. CARACTERIZACIÓN MECÁNICA DE LOS MATERIALES ESTRUCTURALES.
La ca ac e ización mecánica de los ma e iales es uc u ales equie e la
o mulación de un modelo de compo amien o de los mismos median e la elección de
cu as de ensión-de o mación y c i e ios de o u a, así como la de e minación
de sus pa áme os ca ac e ís icos ( ensiones máximas de cálculo, módulos de
de o mación, e c.)
Con espec o a los modelos de compo amien o, pa a el ace o es á gene almen e
admi ido el modelo elas o-plás ico, y pa a el ho migón a mado, la ob a de
áb ica y la made a es uc u al pueden encon a se a ian es y ma ices en la
bibliog a ía especializada.
En cuan o a la de e minación de los pa áme os ca ac e ís icos de los ma e iales
es uc u ales:
• Pa a el caso de es uc u as en p oyec o, se adop a án los alo es p esc i os
po la no ma i a igen e pa a los ma e iales es uc u ales p oyec ados.
• Pa a el caso de es uc u as exis en es, se adop a án los alo es pa a los
ma e iales es uc u ales exis en es po asimilación a los p esc i os po la
no ma i a igen e pa a los ac uales, y cuando no ue a posible es a
asimilación, debido a la p esumible di e encia de p es aciones en e unos y
o os, hab ía que ob ene los po ía expe imen al (aunque en el caso de la
ob a de áb ica puede se ex emadamen e complicada), siendo en odo caso
necesa io calcula los alo es que ue an de di ícil de e minación
expe imen al a pa i de aquellos que pueden ob ene se de o ma sencilla,
u ilizando las p esc ipciones de la no ma i a igen e.
NOTA: No debe ol ida se además, que los alo es de los pa áme os ca ac e ís icos de
odo ma e ial es uc u al exis en e dependen del es ado de deg adación de és e, en
pa icula :
− La co osión en el ace o.
− La isu ación, la co osión de a madu as, la deg adación po a aque químico, e c.,
en el ho migón a mado.
− La deg adación de los mo e os, los lad illos, la pied a, e c., en la ob a de
áb ica.
− Los a aques po agen es xiló agos, bió icos, ambien ales, e c., en la made a
es uc u al.
Siendo es esencial pa a ello el econocimien o del es ado eal de la es uc u a, que
no siemp e puede se de e minada con la p ecisión deseable.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
2.5.2.1. Ca ac e ización mecánica de los ma e iales cons i uyen es de la ob a de
áb ica.
Los elemen os es uc u ales de ob a de áb ica se componen, en gene al, de
mampues os o lad illos di e en es o mas y amaños según el ipo de que se
a e, abados con un mo e o que p opo ciona una cie a adhe encia. Po an o,
no son homogéneos y puede ene p opiedades mecánicas muy desiguales dependiendo
de la di ección de los es ue zos, siendo necesa io pa a aplica los mé odos
gene ales de la esis encia de ma e iales ene en cuen a sus pa icula idades.
Con espec o a las p opiedades mecánicas de los ma e iales cons i uyen es de los
mu os de áb ica cab ía deci :
• La esis encia ca ac e ís ica a comp esión simple de las pied as es, en
gene al, bas an e ele ada. Sin emba go, és a puede a ia en e pied as del
mismo ipo pe o di e en es can e as, po lo que pa a de e mina la es
necesa io ealiza ensayos pa icula izados en los casos en que és a enga un
papel c í ico, lo que en la p ác ica sucede a amen e.
• La esis encia ca ac e ís ica a acción de las pied as es conside ablemen e
meno que la asis encia comp esión, iene a se ap oximadamen e un 10%.
Debido a es a di e encia an ma cada, debe se desp eciada en el cálculo de
la ob a de áb ica.
• El módulo de elas icidad longi udinal de las pied as suele a ia con la
ensión de abajo, e incluso pa a di e en es pied as, aun cuando p ocedan de
la misma can e a. Sin emba go, es e da o gene al no es signi ica i o, dado
que el bajo ni el ensional exis en e en las áb icas hace que las
de o maciones es én en la p ác ica o alidad de los casos den o de lími es
admisibles.
• La esis encia ca ac e ís ica a comp esión de los lad illos es, en gene al
in e io a la de las pied as. Pa a conoce és a es necesa io ealiza ensayos
sob e p obe as ex aídas de la p opia ob a de áb ica.
• La esis encia ca ac e ís ica a acción de los lad illos es muy baja,
al ededo del 3% de la esis encia a comp esión, po lo que debe se
desp eciada en el cálculo de las áb icas.
• La esis encia ca ac e ís ica a comp esión de los mo e os empleados en la
ob a de áb ica an igua, es di ícil de p ecisa . Pa a conoce és a es
necesa io ealiza ensayos sob e p obe as ex aídas de la p opia ob a de
áb ica.
• La esis encia ca ac e ís ica a acción de los mo e os es muy baja po lo
que debe se desp eciada en el cálculo de la ob a de áb ica.
• El módulo de elas icidad longi udinal de los mo e os a ía según los
di e en es ipos y el es ado ensional al que es án some idos.
El compo amien o mecánico de la ob a de áb ica an igua es unción de las
p opiedades de sus componen es, del ipo de con ac o que se es ablezca en e
ellos y de la geome ía de su disposición, no siendo isó opo debido a las
líneas de o u a que ma can las jun as.
La esis encia a comp esión simple de la ob a de áb ica depende de la
esis encia ca ac e ís ica a comp esión de cada uno de sus componen es y de sus
elaciones geomé icas, es deci , elación can o-ancho de los mampues os y del
espeso de las jun as. El espeso de las jun as iene un papel impo an e en la
esis encia a comp esión, de o ma que cuan o menos es el espeso de la jun as,
an o meno se á el e ec o de la expansión la e al del mo e o.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
La esis encia a acción de la ob a de áb ica depende igualmen e, de la
esis encia ca ac e ís ica a acción de cada uno de sus componen es y de la
adhe encia en e ellos. En gene al, el allo se p oduce po al a de adhe encia
en las supe icies de unión de pied as o lad illos y mo e os. Siendo
gene almen e muy bajos, po lo que debe se desp eciada en el cálculo de las
áb icas.
La esis encia a co an e de la ob a de áb ica es unción de un g an núme o de
ac o es.
El módulo de elas icidad longi udinal de la ob a de áb ica es muy di ícil
deduci lo a pa i de los de sus ma e iales componen es, aun cuando se a e de
piezas muy egula es dispues as con jun as de mo e o muy delgadas.
Las ensiones admisibles pa a el cálculo de la ob a de áb ica de lad illo
dependen del ipo y de la esis encia a comp esión del lad illo, del iempo y de
la plas icidad del mo e o y del espeso de las jun as. Pa a ob ene la ensión
admisible de abajo del ma e ial hay que aplica un coe icien e de mino ación
de su esis encia ca ac e ís ica, con independencia de la mayo ación de las
solici aciones. De es a o ma, las ensiones admisibles suelen se de dos a es
eces in e io es a la esis encia ca ac e ís ica de la áb ica.
2.5.2.2. Conside aciones sob e el compo amien o mecánico de las es uc u as de
ob a de áb ica.
En é minos analí icos, se puede conside a que, en gene al, las es uc u as de
ob a de áb ica ienen un compo amien o elás ico-lineal/pe ec amen e plás ico
con inuo, con al a esis encia a comp esión y baja esis encia a acción,
ob iando la compleja in e acción en e el mo e o de las jun as y las piezas
(lad illos, silla es, mampues os, e c.). No obs an e y como consecuencia de
ello, la e dade a esis encia de es as puede se malin e p e ada, pues la ob a
de áb ica, en si misma, es un medio o o ópico en el que, a eces, se pueden
ap ecia g andes di e encias en e las dos p incipales di ecciones. En es e
sen ido, las écnicas de aplicación más a anzadas del mé odo de los elemen os
ini os se es án mo iendo de la mac omodelización de las es uc u as a la
mic omodelización de la ob a de áb ica con la que es án cons uidas,
conside ando és a como una es uc u a en sí misma, pa a ealiza simulaciones
so is icadas de la in e ase en e el mo e o de las jun as y las piezas, con
las que se pueda in es iga el e ec o de la in e acción ambos.
2.5.2.3. Ca ac e ización mecánica de la made a es uc u al.
La asignación de los alo es mecánicos de la made a es uc u al puede ob ene se
del Documen o Básico Segu idad Es uc u al: Made a (DB-SE-M). Así:
− Según el apa ado “2.2.1.1. C i e io gene al” sob e “2.2.1 Valo es
ca ac e ís icos de las p opiedades de los ma e iales” del capí ulo “2. Bases
de cálculo”, “Como alo es ca ac e ís icos de los ma e iales Xk, se oma án
los es ablecidos en el co espondien e apa ado del capí ulo 4 ...”
− En el apa ado “4.1 Made a maciza” en el pá a o 2 se a i ma: “la made a
ase ada, pa a su uso en es uc u as, es a á clasi icada quedando asignada a
una clase esis en e ( e p ocedimien o de asignación en el Anejo C)”; en el
pá a o 3 de ine que las clases esis en es pa a coní e as y chopo an desde
la C14 a la C50 y pa a ondosas D30 a D70, indicando los núme os la
esis encia ca ac e ís ica a lexión; en el pá a o 4 “en el anejo E igu an
los alo es de las p opiedades de esis encia, igidez y densidad asociados a
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
cada clase ...”
− Sin en a en de alles del “Anejo C. Asignación de clase esis en e. Made a
ase ada”, en la abla C.1 “se es ablece pa a la made a ase ada con ca ác e
in o ma i o y no exhaus i o, la asignación de clase esis en e” que an desde
la C14 a la D40 po medio de no mas de clasi icación p opias de los países de
los que son p e e en emen e o igina ias las di e en es especies. Así pa a el
pino es la UNE 56.544, pa a el abe o la NF B 52.001-4 o la DIN 4074 y o as
más.
− En el anejo E, apa ado E.1, se asigna de ini i amen e a cada clase
esis en e los alo es de las p opiedades mecánicas.
El análisis y es udio de las es uc u as exis en es de made a ha sido una
ac i idad que se ha desa ollado ex ao dina iamen e en los úl imos años y ha
pe mi ido llega a conclusiones impo an es de g an in e és an es de la en ada
en igo del CTE ya que esa ac i idad omo como base pa a la asignación de las
clases esis en es los mismos c i e ios adop ados después po el CTE, que no son
o os que los desc i os an e io men e.
La expe iencia desa ollada ecien emen e po los especialis as, des aca la
di icul ad insupe able de aplica el DB-SE-M pa a e alua de mane a adecuada la
capacidad es uc u al de las es uc u as exis en es de made a.
2.5.3. CARACTERIZACIÓN MECÁNICA DEL TERRENO DE CIMENTACIÓN.
Debe hace se mención apa e del compo amien o del suelos, o igen de una buena
pa e de la pa ología de las es uc u as, sob e odo po el cambio de sus
ca ac e ís icas geo écnicas como consecuencia de cambios b uscos de su con enido
de humedad po la o u a de canalizaciones sub e áneas, o de la al e ación de
sus condiciones de es abilidad po la ealización de exca aciones, e c.
Sal o las indicaciones de la no ma i a, la única o ma de ob ene in o mación es
la oma de da os di ec a, o indi ec a po obse ación del compo amien o de
edi icios simila es ubicados en la p oximidad del que sea obje o de pe i ación.
En la medida en la que el suelo puede no se uni o me y que los es udios
geo écnicos ienen un ma gen de in e p e ación, si exis en lesiones pa ológicas
en la es uc u a de un edi icio, no se puede desca a que és e no sea ace ado.
Los e ec os sob e una es uc u a de i ados de los asien os di e enciales del
e eno sob e el que es á cimen ada, deben se p uden emen e enidos en cuen a
en el análisis es uc u al.
2.5.4. LAS ACCIONES A CONSIDERAR.
La na u aleza y magni ud de las acciones a conside a , ha es ado ijada po
dec e o desde la publicación de la an igua no ma MV 101 y ha sido obje o de
sucesi as ac ualizaciones, la más ecien e la co espondien e al igen e CTE,
comple ada con la igen e NCSE.
2.5.5. LOS MÁRGENES DE SEGURIDAD.
La de e minación de los má genes de segu idad de una es uc u a exis en e no es
un p oblema i ial. Has a los años se en a del siglo pasado, se empleaba el
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c i e io de ensión admisible englobando odas las p ecauciones en un único
coe icien e que e a ijado po el p oyec is a, según su c i e io.
La no ma i a ac ual p esc ibe unos c i e ios uni o mes que especi ican las
combinaciones de acciones y los coe icien es de ponde ación que se deben
conside a pa a cub i una posible imp e isión, independien emen e de los
ma e iales es uc u ales. También p esc ibe los coe icien es de ponde ación que
se deben conside a pa a ponde a las esis encias mecánicas de los ma e iales
es uc u ales.
Los coe icien es de ponde ación cub en en pa e posibles disc epancias en e lo
p oyec ado y lo cons uido, la exac a de e minación de las acciones
co espondien es a la cons ucción ealmen e ejecu ada pe mi en educi e
incluso elimina la imp ecisión, aunque si la alidez de la es uc u a depende
de esos da os, debe ad e i se exp esamen e, pa a e i a que modi icaciones
pos e io es eduzcan su segu idad.
La oma de da os eales puede pe mi i igualmen e conside a pa áme os más
a o ables (u obliga a oma los casos des a o ables) en lo ela i o a la
ca ac e ización de los ma e iales es uc u ales.
2.5.6. CARACTERIZACIÓN MECÁNICA DE LOS MATERIALES COMPUESTOS PARA LA
CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL.
Los alo es mecánicos de los ma e iales compues os, con is as a su aplicación
como ma e iales pa a la consolidación es uc u al, se pueden ob ene a pa i de
los da os que p opo cionen sus ab ican es, ya que, en gene al, se a a de
ma e iales que no es án no malizados ni egulados po la no ma i a.
No obs an e, esul a con enien e aplica a los alo es de su esis encia, unos
coe icien es de segu idad especí icos mayo es que los que se aplican a los
ma e iales es uc u ales adicionales.
2.6. EL PROYECTO DE CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL.
2.6.1. ASPECTOS FUNDAMENTALES A CONSIDERAR.
Al p oyec a cualquie in e ención de consolidación es uc u al en un edi icio
his ó ico, se deben ealiza las siguien es ac i idades, en el o den indicado en
la abla adjun a, jus i icando la adecuada oma de decisiones en cada una de
ellas:
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Tabla 3-29. P oceso pa a abo da odo p oyec o de consolidación es uc u al.
FASE: ACTIVIDADES:
INFORMACIÓN
PREVIA. • RECOPILAR Y ESTUDIAR LA DOCUMENTACIÓN DISPONIBLE DEL EDIFICIO.
• INSPECCIONAR EL EDIFICIO Y SU SISTEMA ESTRUCTURAL.
• RECONOCER EL ESTADO DE CONSERVACIÓN Y LAS LESIONES PATOLÓGICAS
DE LOS MATERIALES Y EL SISTEMA ESTRUCTURAL.
DIAGNÓSTICO. • CARACTERIZAR MECÁNICAMENTE LOS MATERIALES ESTRUCTURALES.
• ANALIZAR LAS CONDICIONES ACTUALES DE ESTABILIDAD Y SEGURIDAD DE
LA ESTRUCTURA.
• CALIBRAR EL MODELO DE COMPORTAMIENTO REAL DE LA ESTRUCTURA.
• DECIDIR QUE PRESTACIONES RESISTENTES O DEFORMACIONALES DEBEN
SER MEJORADAS.
• DECIDIR QUE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEBEN SER REPARADOS Y/O
REFORZADOS.
TERAPÉUTICA. • ESTUDIAR SOLUCIONES ALTERNATIVAS A LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL
(cuando sea posible).
• ANALIZAR EL ESTADO TENSIONAL DE LA ESTRUCTURA TAL Y COMO SERÁ
REPARADA Y/O REFORZADA.
• EVALUAR EL NIVEL DE SEGURIDAD DE LA ESTRUCTURA TAL Y COMO SERÁ
REPARADA Y/O REFORZADA.
• ELEGIR LAS SOLUCIONES TERAPÉUTICAS DE COSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL.
• ELEGIR LOS MATERIALES ESTRUCTURALES DE APORTACIÓN.
• ESTUDIAR LAS UNIONES DE LOS ELEMENTOS ORTOPÉDICOS A LOS
ELEMENTOS ESTRUCTURALES ORIGINALES.
2.6.2. INFORMACIÓN PREVIA.
Es a ase comp ende las siguien es ac i idades, p io i a ias y undamen ales:
• RECOPILAR Y ESTUDIAR LA DOCUMENTACIÓN DISPONIBLE DEL EDIFICIO. No siemp e se
ob end á o bien és a es a á incomple a.
• INSPECCIONAR EL EDIFICIO Y SU SISTEMA ESTRUCTURAL, de o ma minuciosa, pa a
ecopila in o mación adicional necesa ia ela i a a geome ía, ma e iales,
sis emas cons uc i os y es ado pa ológico, y pa a con as a la con la
documen ación que an es se haya ob enido. Ello implica:
• RECONOCER EL ESTADO DE CONSERVACIÓN Y LAS LESIONES PATOLÓGICAS DE LOS
MATERIALES Y EL SISTEMA ESTRUCTURAL, así como la ap oximación al es ado
o iginal del que pa ie on. iden i icando su ipo, indicando su localización
y desc ibiendo su alcance, pa a es ablece un p ime diagnós ico sob e las
causas que es én p o ocando o hayan p o ocado las mismas.
Aunque la ecnología aplicada a la inspección es á en con inuo a ance, en
muchos casos, la ape u a de ca as sigue siendo la única mane a ácil y
e ec i a de comp oba la geome ía y la composición de los sis emas
cons uc i os ealmen e ejecu ados e iden i icando los ma e iales de
cons ucción ealmen e empleados.
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En el ANEXO 4 se incluyen unas ablas que acili an la iden i icación de las
lesiones pa ológicas en los sis emas es uc u al, de cubie a y de
ce amien o, de los edi icios.
2.6.3. DIAGNÓSTICO.
Es a ase mues a el ele ado ni el de exigencia écnica que el p oyec o de
consolidación es uc u al equie e, ya que, cuando menos, hay que analiza
po meno izadamen e la es uc u a, an o en su es ado ac ual como en su es ado
inal, al como aya a queda epa ada y/o e o zada. Comp ende las siguien es
ac i idades:
• CARACTERIZAR MECÁNICAMENTE LOS MATERIALES ESTRUCTURALES, incluyendo el
e eno y los de la cimen ación. Es impo an e des aca que siemp e exis e un
cie o g ado de ince idumb e en los da os de la ca ac e ización mecánica de
los ma e iales es uc u ales que si en de pa ida pa a el análisis
es uc u al que pe mi i á la es imación de la capacidad po an e y que, en
consecuencia, se ansmi i á a los esul ados ob enidos de dicho análisis.
Una buena ca ac e ización de las p opiedades de los ma e iales de
cons ucción es uc u ales, apo ada po las écnicas de inspección y ensayo,
pe mi i á mejo a la p ecisión del análisis es uc u al a e ec os de alo a
de la capacidad mecánica de las es uc u as exis en es y, en consecuencia, de
la de ección de las necesidades eales de consolidación es uc u al, lo que
pe mi i á el diseño de soluciones e apéu icas ajus adas a dichas
necesidades.
• ANALIZAR LAS CONDICIONES ACTUALES DE ESTABILIDAD Y SEGURIDAD DE LA
ESTRUCTURA, pa a una p ime a es imación de su capacidad po an e, an o a
ni el global, como de cada uno de los elemen os esis en es que la componen,
incluyendo los de cimen ación.
Con es e análisis, en caso de que exis an lesiones es uc u ales, debe ía se
posible da explicación a las mismas. Puede se que dichas lesiones sean
debidas a simples de iciencias cons uc i as, en cuyo caso quizá no se á
necesa io epa a y/o e o za la es uc u a, o bien a de iciencias
es uc u ales cuya subsanación se á obje o del p oyec o de consolidación
es uc u al.
Es e análisis debe conduci a la oma de decisiones sob e las posibles
soluciones e apéu icas de consolidación es uc u al que puedan se
necesa ias. Más especí icamen e, indica á qué elemen os es uc u ales
necesi an aumen a su capacidad esis en e.
• CALIBRAR EL MODELO DE COMPORTAMIENTO REAL DE LA ESTRUCTURA. A in de limi a
la ince idumb e que debe ges iona el écnico en el p oceso de e aluación y
diseño de las soluciones de consolidación es uc u al, y eniendo en cuen a
que habi ualmen e la in o mación de pa ida no es exhaus i a ni comple a,
puede se con enien e lle a a cabo una se ie de p uebas median e la
simulación numé ica sob e la es uc u a, que pe mi i án iden i ica dis in os
pa áme os de su compo amien o esis en e. Aspec os como la con ibución de
los pa imen os, elemen os cons uc i os no es uc u ales, a la igidez de los
o jados se de ec a ecuen emen e du an e la ealización de p uebas de ca ga
es á icas y/o dinámicas. Ello pe mi e, cuando es p eciso, analiza con mayo
g ado de ealismo el compo amien o en se icio de las es uc u as. De hecho,
es e acoplamien o de las p uebas eales con el análisis numé ico es muy
in e esan e y da luga a una de las p incipales ace as del mode no
ace camien o al es udio es uc u al de los edi icios his ó icos.
La simulación numé ica puede u iliza se pa a ep oduci p uebas ealizadas
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sob e el edi icio eal, ales como p uebas es á icas o dinámicas, medidas de
ensiones y mo imien os, e c. De hecho, el uso combinado de la
expe imen ación y de la simulación numé ica man iene un doble sen ido. En
p ime luga , la simulación numé ica cons i uye una he amien a auxilia de
g an in e és pa a la p epa ación de la campaña expe imen al, puede u iliza se
pa a diseña los medios de ca ga y elegi los pun os en que se an a oma
medidas, apa e de pe mi i un seguimien o en iempo eal de las p uebas que
se ealicen.
La disposición de unos esul ados expe imen ales, y la consiguien e
compa ación de las medidas expe imen ales con las p edicciones analí icas,
pe mi e lle a a cabo una calib ación del modelo numé ico. A a és de es e
p oceso, an o el modelo de la es uc u a como el mé odo de cálculo son
econside ados en unción de la p ecisión de los esul ados que hayan
p opo cionado y, en caso necesa io, e isados y mejo ados has a consegui un
mayo ace camien o a la ealidad.
• DECIDIR QUE PRESTACIONES RESISTENTES O DEFORMACIONALES DEBEN SER MEJORADAS,
las cuales son de e minan es pa a el diseño de las u u as soluciones
e apéu icas de consolidación es uc u al suscep ibles de aplicación.
• DECIDIR QUE ELEMENTOS ESTRUCTURALES DEBEN SER REPARADOS Y/O REFORZADOS, ya
sean elemen os de cimen ación, elemen os es uc u ales e icales (pila es,
mu os), ho izon ales (los o jados a es ue zo co an e o a lexión, e c.), y
po qué mo i o, es udiando el mejo ap o echamien o posible de cada uno de
ellos mismos.
2.6.4. TERAPEUTICA.
Es a ase comp ende las siguien es ac i idades:
• ESTUDIAR SOLUCIONES ALTERNATIVAS A LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL, a eces, es
posible ecupe a la segu idad de una es uc u a median e soluciones
al e na i as a la p opia consolidación es uc u al, pues és a puede conlle a
di icul ades écnicas que epe cu an an o en el plazo de ejecución de la
ob a en la que se englobe, como en el cos e de ejecución ma e ial de és a, y,
po ello, puede no económicamen e one osa. Conside amos que:
− Si la es uc u a es á en buen es ado de conse ación y se comp ueba que
esis e las ca gas g a i a o ias pe manen es, con el adecuado ni el de
segu idad, una simple eliminación de conca gas que pe mi a aumen a , en la
misma magni ud, las sob eca gas, esul a se una solución más económica
que su consolidación es uc u al, pe o sólo es de aplicación a aquellos
edi icios his ó icos que es én bien diseñados es uc u almen e y
cons uidos con buenos ma e iales, lo cual no es ecuen e.
− Si la es uc u a es á en muy mal es ado de conse ación y su e p ocesos
pa ológicos de o ma gene alizada, la al e na i a más económica a su
consolidación es uc u al puede se su sus i ución po o a nue a
cons uida, solución d ás ica que puede a ec a a la con igu ación
a qui ec ónica de un edi icio y que ob iamen e no esul a ácilmen e
aplicable en los del pa imonio his ó ico-a qui ec ónico.
• ANALIZAR EL ESTADO TENSIONAL DE LA ESTRUCTURA TAL Y COMO SERÁ REPARADA Y/O
REFORZADA así como la compa ibilidad de de o maciones de i ada del es ado
ensional modi icado po las soluciones e apéu icas de consolidación
es uc u al que se p opongan, e i icando la no inducción de es ue zos
secunda ios pe judiciales en ella.
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Pa a ello, se deben e ec ua las comp obaciones y cálculos que aliden dichas
soluciones e apéu icas, aplicando los mé odos de análisis, gene almen e
basados en las eo ías de la esis encia de ma e iales, y complemen ados con
de e minados aspec os empí icos, haciendo una a ención especial a las uniones
en e los ma e iales es uc u ales de apo ación y los o iginales de la
es uc u a así como a las posibilidades que b inda la u ilización combinada
de ensayos in si u con la simulación numé ica.
Es impo an e ene en cuen a que, dependiendo de las soluciones e apéu icas
de consolidación es uc u al que haya que adop a , puede se necesa io
e isa algunas hipó esis sob e el compo amien o mecánico de la es uc u a,
en especial, si es pesada, pues puede eque i pos e io es aumen os de
capacidad esis en e en o os elemen os es uc u ales que inicialmen e no los
eque ían.
Así, pa a comp oba la e icacia de dichas soluciones, no solamen e se deben
calcula los elemen os es uc u ales que necesi an aumen a su capacidad
esis en e sino ambién odos aquellos o os que esul en a ec ados po la
mayo igidez o peso de los p ime os. En gene al, deben comp oba se las
uniones y ene en cuen a, además de las ca gas, los posibles e ec os
secunda ios, que los elemen os o opédicos pudie an in oduci en la
es uc u a, ales como excen icidades, ans o mación de a iculaciones en
empo amien os, e c.
• EVALUAR EL NIVEL DE SEGURIDAD DE LA ESTRUCTURA TAL Y COMO SERÁ REPARADA Y/O
REFORZADA, dependiendo de los iesgos que conlle a la apa ición de u u as
ci cuns ancias que puedan disminui aún más los má genes que dan los
coe icien es de segu idad ela i os a ca gas, ma e iales es uc u ales o
geome ía. Cuando dicho ni el de segu idad sea in e io al no ma i o debe á
se con enien emen e jus i icado.
• ELEGIR LAS SOLUCIONES TERAPÉUTICAS DE CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL que se puedan
conside a más adecuadas al ipo de es uc u a o iginal (asumiendo que no
es án especí icamen e ecogidas ni espaldadas po la no ma i a igen e de
aplicación a la cons ucción de es uc u as), pa iendo de un análisis
concep ual p e io de las que se engan disponibles, de sus ipos y de su
mo ilización, seleccionando ambién los ma e iales especí icos que se
conside en adecuados y compa ibles con ellas.
Hay que ene en cuen a que gene almen e no exis e la solución e apéu ica
ideal, y, po lo an o, se debe elegi cuál de las disponibles es la que
mejo puede ga an iza las p es aciones esis en es que deban se mejo adas,
a endiendo a los c i e ios de iabilidad écnica de su aplicación, a la
economía de medios, a la sos enibilidad, a la compa ibilidad ma e ial y a la
e e sibilidad, siendo és os dos úl imos de g an impo ancia, cuando se
in e enga en edi icios del pa imonio his ó ico-a qui ec ónico.
La e icacia de las posibles soluciones e apéu icas de consolidación
es uc u al depende del ni el de con ibución a la capacidad mecánica
inalmen e conseguida de los elemen os es uc u ales epa ados y/o
e o zados, o lo que es lo mismo, del nue o ni el de segu idad es uc u al
que la es uc u a haya alcanzado. Teniendo en cuen a la economía de medios y
la sos enibilidad, és as deben diseña se de mane a que se ap o eche la
azonable capacidad mecánica que la es uc u a o iginal pueda apo a .
Se han de elegi aquellas soluciones e apéu icas que ga an icen la pe ec a
compa ibilidad en e los ma e iales es uc u ales de apo ación y los
o iginales de la es uc u a, siendo deseable que dicha compa ibilidad sea
e i icada median e ensayos ealizados en labo a o ios especializados y
homologados de con ol de calidad de ma e iales.
Los ma e iales es uc u ales de apo ación que se p opongan deben se
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• SOLUCIONES TERAPÉUTICAS DE INTRODUCCIÓN EN EL INTERIOR DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES DE MATERIALES: Son aquellas que consis en en aloja en el
in e io de de e minados elemen os es uc u ales an iguos, ma e iales que los
consoliden in e namen e y do en de más capacidad mecánica, e i ando modi ica
su aspec o ex e io y, po an o, el aspec o o mal o iginal del ex e io o
de los espacios in e io es de los edi icios. Son de u ilización cada ez más
ecuen e. Con ca ác e gené ico, se dis inguen las siguien es:
− INYECCIONES DE MATERIALES FLUIDOS O VISCOSOS en los elemen os
es uc u ales an iguos de mampos e ía ales como zapa as, mu os,
con a ue es y bó edas, empleando lechadas de cemen o con mezclas
pa icula es o ben oní icas, pa a consolida los in e namen e.
− FORMACIÓN DE REDES DE ISORRESISTENCIA en el in e io de elemen os
es uc u ales an iguos de áb ica, gene almen e zapa as, mu os y
con a ue es, pa a consolida los in e namen e y mejo a su esis encia y
su igidez ( ulga men e se le llama écnica de cosido, pues así se le
denominó cuando nació en I alia, en 1952).
− INSERCIÓN DE PERFILES, BARRAS O PLETINAS DE MATERIALES DE ALTA RESISTENCIA
en el in e io de elemen os es uc u ales an iguos de áb ica ales como
sopo es, mu os, din eles y a cos, incluyendo la inyección de ma e iales
luidos especí icos adhe en es, pa a aumen a la esis encia a acción
que dichos elemen os es uc u ales de po sí no ienen. Un caso pa icula
es la in oducción de mic opilo es pa a la es abilización de elemen os
es uc u ales y de cimen ación del edi icio, que esul a muy e ec i a al
posibili a al mismo iempo el e ue zo del e eno de cimen ación.
• SOLUCIONES TERAPÉUTICAS DE RECONSTRUCCION PARCIAL DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
MEDIANTE PRÓTESIS: Son aquellas que consis en econs ui las pa es dañadas
o desapa ecidas de los elemen os es uc u ales an iguos, con p ó esis que les
p opo cionen la con inuidad ma e ial, pa a es ablece sus capacidades
mecánicas o iginales y así mejo a la es abilidad global o pa cial de la
es uc u a. Debe jus i ica se cuidadosamen e su aplicación cuando
ine i ablemen e al e en el aspec o o mal o iginal del ex e io o de los
espacios in e io es de los edi icios. Con ca ác e gené ico, se dis inguen
las siguien es:
− RECONSTRUCCIÓN PARCIAL CON PRÓTESIS, de los elemen os es uc u ales
an iguos de geome ía lineal, empleando ma e iales luidos de al a
esis encia (mo e os especiales), incluyendo elemen os mecánicos
conec ado es a base de pe iles, ple inas o ba as, pa a inc emen a su
esis encia y mejo a su igidez.
− RECONSTRUCCIÓN PARCIAL CON PRÓTESIS, de los elemen os es uc u ales
an iguos de geome ía lineal, empleando ma e iales ígidos de esis encia
pa ecida a los an iguos que se adhie en en e sí con ma e iales
especí icos adecuados.
• SOLUCIONES TERAPÉUTICAS DE AGREGACION AL EXTERIOR DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
DE PRÓTESIS: Son aquellas soluciones e apéu icas que consis en en añadi a
los elemen os es uc u ales an iguos, unas p ó esis que modi ican sus
capacidades mecánicas, pa a consegui su igidización y mejo a la
es abilidad global o pa cial de la es uc u a. Debe jus i ica se
cuidadosamen e su aplicación cuando ine i ablemen e al e an el aspec o o mal
o iginal del ex e io o de los espacios in e io es de los edi icios. Con
ca ác e gené ico, se dis inguen las siguien es:
− ATIRANTADO CON BARRAS O PERFILES DE MATERIALES DE ALTA RESISTENCIA, de los
elemen os es uc u ales an iguos de geome ía lineal, incluyendo elemen os
mecánicos de anclaje, pa a con ola empujes, mo imien os o de o maciones
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 104/205

III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
no deseadas en ellos y asegu a su es abilidad.
− ACODALADO CON ESTRUCTURAS AUXILIARES DE PERFILES DE MATERIALES DE ALTA
RESISTENCIA, con ca ác e pe manen e bajo los elemen os es uc u ales
an iguos, gene almen e del ipo con a ue es añadidos a mu os de ca ga,
ca elas bajo din eles de huecos en mu os de ca ga o bajo los apoyos de
jácenas, igas pa eluces o hile os bajo los apoyos de las igue as de
o jados, e c, e incluyendo elemen os mecánicos de anclaje y/o la adhesión
supe icial con ma e iales especí icos adecuados, pa a desca ga los
pa cial o comple amen e o bien pa a inc emen a su igidez y es abiliza
sus de o maciones. Un caso pa icula es el empleo de es uc u as de apeo,
ales como los andamios y las cimb as, que ienen un ca ác e me amen e
p o isional.
− RECRECIDO CON MATERIALES FLUIDOS O VISCOSOS, aplicados al asdós de
elemen os es uc u ales an iguos de geome ía supe icial, ales como
mu os, bó edas, e c, o sob e una o a ias ca as de elemen os es uc u ales
de geome ía lineal empleando mo e os u ho migones especiales, incluyendo
elemen os mecánicos de anclaje y de a mado, pa a inc emen a su
esis encia y mejo a su igidez.
− ENCAMISADO O ZUNCHADO CON PERFILES, BANDAS U HOJAS FLEXIBLES DE MATERIALES
DE ALTA RESISTENCIA, de los elemen os es uc u ales an iguos de geome ía
lineal, incluyendo elemen os mecánicos conec ado es y/o el elleno del
espacio en e el encamisado y el elemen o es uc u al con ma e iales
luidos especí icos de adhesión supe icial, pa a aumen a su esis encia
e inc emen a su igidez.
No obs an e lo an e io , se debe ene p esen e que las soluciones e apéu icas
de consolidación es uc u al:
− No son excluyen es en e sí, ya que la consolidación de una es uc u a, puede
eque i la aplicación indis in a de a ias de ellas, que se hab án de
pa icula iza dependiendo de los ma e iales de apo ación que se ayan a
u iliza .
− Sean del ipo de ecnología que sean, deben pode ga an iza in e enciones
lo más e e sibles en la medida de lo posible. Algunas de las an es eseñadas
son las que adicionalmen e mas se han u ilizado y ya las aplicaba Violle -
Le-Duc en sus es au aciones, y, pese a lo exp esi o de sus in e enciones,
son e e sibles, a la espe a de la aplicación de o as u u as que sean
mejo es.
− Que no al e en el aspec o es é ico de los elemen os es uc u ales an iguos,
se án las mas ap opiadas en los casos en que és os es én is os, mien as que
las que modi iquen pa cial o o almen e dicho aspec o es é ico, solo se án
adecuadas cuando és os no ayan a queda isibles.
Se hace cons a , que no se ha conside ado el es udio de soluciones e apéu icas
de consolidación es uc u al que impliquen la sus i ución in eg al y comple a de
elemen os es uc u ales an iguos po o os idén icos o pa ecidos, ealizados con
nue os ma e iales es uc u ales, o ma de p ocede que es de ine i able
aplicación cuando el g ado de de e io o de sus ma e iales cons i uyen es es al
que su conse ación es écnicamen e imposible o económicamen e in iable. La
sus i ución puede se disc ecional, cuando a ec a únicamen e a unos pocos, o
gene al, cuando a ec a a la mayo pa e de los que componen la es uc u a.
En la siguien e abla se esume la clasi icación an es explicada:
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Tabla 3-31. Clasi icación ipológica de las soluciones e apéu icas de
consolidación es uc u al según la disposición o in eg ación de los ma e iales
de apo ación.
TIPOS GENERICOS DE SOLUCIONES
TERAPÉUTICAS DE CONSOLIDACIÓN
ESTRUCTURAL:
TIPOS ESPECÍFICOS
PARA ESTRUCTURAS DE
OBRA DE FÁBRICA:
TIPOS ESPECÍFICOS
PARA ESTRUCTURAS DE
MADERA:
PROTECCIÓN DE
ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
con:
TRATAMIENTOS
SUPERFICIALES
con aplicaciones de
p oduc os químicos.
• HIDROFUGANTES.
• CONSOLIDANTES.
• ANTIXILÓFAGOS.
• HIDROFUGANTES.
• IGNIFUGANTES.
Ma e iales luidos
sellado de
ma e iales
an iguos
ac u ados.
pa a el
los
• SELLADO
(SUPERFICIAL Y
PROFUNDO) DE
GRIETAS Y FISURAS.
• SELLADO DE FENDAS
Y FISURAS.
Ma e iales luidos o
iscosos de mayo
esis encia, pa a la
consolidación
in e na.
• INYECCIONES.
• REDES DE
ISORRESISTENCIA.
Ma e iales ígidos
pa a el cosido de
los ma e iales
an iguos
ac u ados.
• INSERCIÓN DE LAÑAS
O GRAPAS DE BARRAS
PULTRUIDAS DE FRP.
• ZUNCHADO CON
BULONADO DE
PERFILES Y BARRAS
PULTRUIDOS DE FRP.
• ADICIÓN DE PIEZAS
DE MADERA NUEVA.
• INSERCIÓN DE
GRAPAS DE PERFILES
Y BARRAS
PULTRUIDOS DE FRP.
INTRODUCCIÓN
EN EL
INTERIOR DE
ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
de:
Ma e iales ígidos
de mayo
esis encia, c eando
secciones mix as.
• REJUNTADO
REFORZADO CON
BARRAS Y PLETINAS
DE FRP.
• INSERCIÓN DE
PERFILES, BARRAS O
PLETINAS
PULTRUIDOS DE FRP.
P ó esis de
a e iales ígidos
de simila
na u aleza.
m• RECONSTRUCCIÓN CON
MATERIALES
ORIGINALES.
• PRÓTESIS DE MADERA
NATURAL ENCOLADA
“IN SITU” CON
RESINA EPOXI.
• PRÓTESIS DE MADERA
MICROLAMINADA
ENCOLADA “IN SITU”
CON RESINA EPOXI.
RECONSTRUCCIÓ
N PARCIAL DE
ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
sus i uyendo
pa es
dañadas o
desapa ecidas
,
ga an izando
la
con inuidad
ma e ial,
con:
P ó esis de
ma e iales luidos o
iscosos de igual o
mayo esis encia.
• PRÓTESIS DE
MORTEROS Y
HORMIGONES
POLIMÉRICOS.
• PRÓTESIS DE
MORTEROS DE RESINA
EPOXI TREFORZADAS
CON BARRAS DE FRP.
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Tabla 3-31. (con inuación).
TIPOS GENERICOS DE SOLUCIONES
TERAPÉUTICAS DE CONSOLIDACIÓN
ESTRUCTURAL:
TIPOS ESPECÍFICOS
PARA ESTRUCTURAS DE
OBRA DE FÁBRICA:
TIPOS ESPECÍFICOS
PARA ESTRUCTURAS DE
MADERA:
P
ma
ó esis de
e iales ígidos y
esis en es, pa a
apeo o sujeción a
pun os i mes, de
ca ác e más o menos
p o isional.
• ATIRANTADO CON
BARRAS O PERFILES
PULTRUIDOS DE
FRP.
• ACODALADO CON
ESTRUCTURAS
AUXILIARES DE
PERFILES
PULTRUIDOS DE FRP.
• ATIRANTADO CON
BARRAS O PERFILES
PULTRUIDOS DE FRP.
• AGREGACIÓN DE
ESTRUCTURAS
AUXILIARES DE
SUJECIÓN Y CUELGUE
CON PERFILES
PULTRUIDOS DE FRP.
P ó esis de
ma e iales luidos o
iscosos de mayo
esis encia,
o mando ec ecidos.
• RECRECIDO DE
PARAMENTOS
(TRASDÓS O
INTRADOS) CON
MORTEROS Y
HORMIGONES
POLIMÉRICOS.
• RECRECIDO DE
ESCUADRÍAS CON
MORTEROS DE RESINA
EPOXI.
P ó esis de
ma e iales ígidos
de mayo
esis encia, c eando
secciones mix as.
• ADICIÓN DE
PERFILES, PLACAS Y
PLETINAS DE FRP.
AGREGACIÓN AL
EXTERIOR DE
ELEMENTOS
ESTRUCTURALES
de:
P ó esis de
ma e iales lexibles
de mayo
esis encia, c eando
secciones mix as o
o mando
encamisados.
• ADHESIÓN DE BANDAS
LAMINADAS Y HOJAS
DE TEJIDO FLEXIBLE
DE FRP.
• ADHESIÓN DE CON
BANDAS LAMINADAS Y
HOJAS DE TEJIDO
FLEXIBLE DE FRP.
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4. TIPOLOGÍA DE MATERIALES COMPUESTOS APLICABLES A LA
CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
En es e epíg a e se desc iben a ios ipos de ma e iales compues os, ya sean de
p oducción indus ial o de ab icación “in si u”, con aplicaciones especí icas
aún po descub i , que o ecen buenas posibilidades de aplicación a la
consolidación es uc u al de los edi icios del pa imonio his ó ico
a qui ec ónico. La elación de los analizados es la siguien e:
• HORMIGONES POLÍMERO.
• HORMIGONES REFORZADOS CON FIBRAS.
• PERFILES ESTRUCTURALES DE MATRIZ POLIMÉRICA Y FIBRAS.
• BARRAS DE MATRIZ POLIMÉRICA Y FIBRA.
• BANDAS LAMINADAS DE MATRIZ POLIMÉRICA REFORZADA CON FIBRAS Y HOJAS DE TEJIDO.
4.1. HORMIGONES POLÍMERO.
4.1.1. DESCRIPCIÓN.
El ho migón políme o (denominado ambién como ho migón polimé ico, ho migón
sin é ico, ho migón esina) es un ho migón esul an e de la mezcla de esina
polimé ica, á idos y p oduc os químicos, de mejo es p es aciones y p opiedades
mecánicas y ísicas que ho migón cemen icio adicional, con excepción de la
esis encia en e al uego, y con posibilidades de uso en la indus ia de los
p e ab icados. Su cos e suele se mayo debido al uso de las esinas.
4.1.2. COMPOSICIÓN DEL HORMIGÓN POLÍMERO.
El ho migón políme o se di e encia del ho migón con encional, po que se le
añaden ELEMENTOS QUÍMICOS, CARGAS MINERALES y ADITIVOS.
El conglome an e cemen o Po land, se complemen a o sus i uye po una esina
polimé ica de ipo epoxi, de poliés e , de inilés e , de me il-me ac ila o. Los
á idos se complemen an con ca gas mine ales ales como a enas de silicio, de
cua zo, de g ani o, de má mol o de cualquie mine al seco, sólido y no
abso ben e, pa a uni o ma la g anulome ía de la mezcla. Se añaden adi i os
ales como colo an es líquidos o en pol o, pigmen os, desmoldean es,
ca alizado es, inhibido es, acele an es, e c. Dependiendo del p oduc o a
ab ica , ambién se pueden añadi p oduc os químicos o sus ancias ales como:
alúmina, ca bona os de calcio, hid óxido de aluminio, ihid a o de alúmina
(a h), e c. En ocasiones, según el uso a que se des ine, puede inclui ib as de
e ue zo.
De o ma p ác ica, se puede conside a el ho migón políme o como un ma e ial
compues o cons i uido po es ases:
− Una ase con inua cons i uida po la esina polimé ica,
− Una ase dispe sa o mada po el conglome an e cemen icio, los á idos y las
ca gas mine ales, y,
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
− Una ase de po osidad impues a po el p oceso de ab icación.
4.1.3. CLASIFICACIÓN TIPOLÓGICA DEL HORMIGÓN POLÍMERO.
Según su ecnología de ab icación, los ho migón políme o se puede clasi ica en
los siguien es ipos:
• Ho migón de ma iz cemen icia imp egnado con políme o (PIC). (ho migón
con encional imp egnado con políme o)
• Ho migón de ma iz mix a cemen icia-polimé ica (PMC) (Ho migón con encional
modi icado con políme o).
• Ho migón de ma iz polimé ica pu a (PC) (ho migón políme o pu o).
El ho migón de ma iz cemen icia imp egnado con políme o consis e en sa u a con
un monóme o, el ho migón adicional de ma iz cemen icia aguado y, luego po
adiación gama o po mé odos é micos, se p oduce la polime ización. Es o se
hace gene ando adicales lib es.
O ece esis encia a acción comp esión e impac o mayo es, los módulos de
elas icidad más al os u meno lujo plás ico y con acción po secado. Tiene
mayo esis encia a los ciclos de congelamien o y deshielo, y al a aque químico,
debido a que la po osidad y pe meabilidad de es e ho migón es más baja.
Tienen el incon enien e de que su coe icien e de conduc i idad é mica es mas
ele ado y que sus p opiedades se de e io an una ez que ha sido expues o a al as
empe a u as.
El ho migón de ma iz mix a cemen icia-polimé ica se ob iene ag egando al
ho migón con encional de ma iz cemen icia en es ado esco, un políme o en
o ma de solución acuosa o un monóme o que es polime izado in si u. Se usan con
un agen e an iespuman e pa a que no quede demasiado ai e a apado.
Tiene mayo plas icidad, du abilidad y adhesión que el ho migón con encionales
de ma iz cemen icia. O ece mejo es esis encias a los ciclos de hielo-
deshielo, a la ab asión y al impac o.
El ho migón de ma iz polimé ica pu a se ob iene al polime iza un monóme o
mezclado con á idos a empe a u a ambien e, en p esencia de un acoplado
(xilano) que mejo a la adhe encia en las supe icies de con ac o en e el
políme o y el á ido, así como la esis encia del ho migón. El á ido que se use
debe ene un con enido de humedad bajo y su g anulome ía es é g aduada pa a
que sea abajable, de o ma simila al ho migón con encional.
O ece mejo es p es aciones que el ho migón con encional, excep o la esis encia
al uego y a las al as empe a u as. Po lo que gene almen e se usa en elemen os
p e ab icados.
4.1.4. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN POLÍMERO.
El ho migón políme o posee p opiedades mejo adas espec o de las del ho migón
con encional, las cuales dependen undamen almen e de la na u aleza y
p opiedades de los dos cons i uyen es, políme o y á ido.
Según algunas in es igaciones ealizadas con un ho migón de ma iz polimé ica,
(Pa do. A., Rz-Ma ibona, l., U e a, J.I., San José, J.T., 1995), cuyo obje o
enía ca ac e iza lo con el in de op imiza las ca ac e ís icas mecánicas de
es e ma e ial compues o en e a su p ecio, se analizó un ho migón de ma iz de
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
esina de poliés e y á idos de na u aleza silícea y o í ica, cons i uyen es
cuya elección se debió undamen almen e a las buenas ca ac e ís icas mecánicas
que p esen aban y a su educido cos o en compa ación con o os cons i uyen es
posibles.
Los cons i uyen es que se emplea on y su dosi icación ue on los siguien es:
− Resina de poliés e : 14% sob e el peso o al.
− Finos silíceos (<0.08 mm): 14% sob e el peso o al.
− A ido ino o í ico (de 0 a 6 mm): 55.5% sob e el peso de á ido.
− A ido g ueso o í ico (de 6 a 12 mm): 45.5% sob e el peso de á ido.
Pa a el a mado se emplea on a madu as de ace o co ugado de ace o AEH-500.
4.2. HORMIGONES REFORZADOS CON FIBRAS.
4.2.1. DESCRIPCIÓN.
El ho migón e o zado con ib as es un ma e ial compues o cuya ase ma iz es á
cons i uida po un conglome ado de cemen o y á idos inos y g uesos, y cuya ase
de e ue zo es á cons i uida po ib as discon inuas, na u ales o a i iciales
que ienen como inalidad p opo ciona esis encia a acción a la ma iz,
mejo a la du eza supe icial, la esis encia al impac o y la esis encia a la
a iga y disminui la e acción po aguado de la ma iz e i ando po ello la
apa ición de las ca ac e ís icas isu as de e acción.
Los ho migones e o zados con ib as son de mayo calidad y más du ade os, son
más consis en es y homogéneos que los ho migones con encionales. Aunque el cono
de Ab ams puede disminui en un pun o o en un pa de pun os como máximo, ello no
a ec a á a su abajabilidad, debido al e ec o ixo ópico que las ib as
p opo cionan a la ma iz cemen icia, haciendo al ho migón más cohesi o, con lo
que se inc emen a la acilidad del ho migonado, educiendo el deslizamien o
incluso sob e supe icies inclinadas.
El mayo conocimien o de la química de los elemen os que cons i uyen los
ho migones y las nue as aplicaciones que se han ido desa ollando úl imamen e,
han p opiciado la apa ición del ho migón compues o con pa ículas de di e sos
ma e iales, casi siemp e bajo la o ma de ib as, siendo las mas u ilizadas las
de id io, ca bono, a amida, polip opileno, e c., cuyas p opiedades mecánicas
mas eseñables se indican en la siguien e abla:
4.2.2. CARACTERISTICAS DE LAS FIBRAS PARA REFUERZO DEL HORMIGÓN.
Las ib as p e ienen la isu ación po e acción que se p oduce en el ho migón
con encional pues o que educen el pe íodo de baja esis encia y ulne abilidad
de la ma iz cemen icia a es e enómeno, que es un p oblema ecuen e en los
elemen os es uc u ales de g an supe icie de ho migón con encional, p oblema
cuyas consecuencias son: la agilidad, la ac u a y, po an o, la pé dida de
du abilidad.
Las ca ac e ís icas que habi ualmen e se ienen en cuen a pa a las ib as son:
- Relación de o ma longi ud/diáme o medio.
- Fo ma y ex u a de su supe icie.
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- Longi ud.
- Mic oes uc u a.
Tabla 3-32. Algunas p opiedades mecánicas de ib as pa a el ho migón.
Tipo de Fib a: Densidad:
(Kg/dm3)
Resis encia a
T acción:
(Mpa)
Módulo de
Elas icidad:
(Gpa)
Ala gamien o:
(%)
VIDRIO. 2.60 2000 a 4000 70 a 80 2.0 a 3.5
CARBONO. 1.90 2600 230 1.0
ARAMIDA. 1.45 3600 65 a 130 2.1 a 4.0
POLIPROPILENO 0.90 400 a 700 8 a 16 8.0
Las p opiedades mecánicas de las ib as son más al as que las de ma iz. Su
lími e plás ico debe se muy bajo pa a que no se p oduzcan es ue zos po
elajación. Su módulo de Poisson debe se simila al de la ma iz pa a que no
ocu an es ue zos la e ales inducidos, que pudie a a ec a a la adhe encia en e
las supe icies de con ac o en e las ib as y la ma iz. La adhe encia al
ho migón es mejo en ib as de supe icie ugosa, ex emos ag andados. La
o ien ación de las ib as in luye al máximo cuando es án o ien adas
unidi eccionalmen e y pa alelas al es ue zo de acción aplicado e in luyen
menos cuando es án o ien adas alea o iamen e en es dimensiones.
La longi ud de las ib as debe se mayo que el amaño máximo del á ido de la
ma iz.
Las acciones de olumen de ib a a u iliza en un ho migón suelen oscila
en e el 1% y el 5% en olumen, siendo las más al as, las que p opo cionan
mayo es esis encias.
La e ec i idad de las ib as es á elacionada con los siguien es ac o es:
− La compa ibilidad con odo ipo de cemen os y adiciones (cenizas, como de
sílice, e c.) así como odo ipo de adi i os.
− La capacidad de dispe sión, ecuencia de ib a y inu a. La na u aleza
g anula de las ib as log adas a a és de un a amien o supe icial
especial asegu a su ápida y uni o me dispe sión. Las supe icies de las
ib as deben se hid o ílicas pa a asegu a un óp imo mojado y el máximo
anclaje.
− El núme o de ib as, que es indica i o de la ecuencia de ib a, es deci de
la longi ud o al de ib a exis en e po unidad de olumen de ho migón. Lo
cual es c í ico pa a asegu a la in e cepción de las mic o isu as en las
p ime as ho as.
− El á ea de la supe icie de la ib a o supe icie especí ica de la ib a, que
es la que abso be las ensiones ans e idas desde la ma iz cemen icia y
e i a la isu ación po e acción.
− El aspec o de las ib as, es deci la elación longi ud/diáme o, es c í ico,
pues una ele ada elación asegu a los mejo es e ec os.
Po an o, las ib as deben habe sido especialmen e desa olladas pa a
op imiza odos es os c i e ios pa a que esul en se e ec i as como segu as.
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4.3. PERFILES ESTRUCTURALES DE MATRIZ POLIMÉRICA Y FIBRAS.
4.3.1. DESCRIPCIÓN.
Una de las p ime as aplicaciones de ma e iales compues os de FRP pa a la
cons ucción de es uc u as de ingenie ía ci il y de a qui ec u a, ha sido la
ab icación de pe iles de sección cons an e y o mas análogas a los
adicionales pe iles de ace o laminado ampliamen e u ilizados pa a la
cons ucción de es uc u as. És os esul an se an esis en es como los de
ace o, siendo mas lige os. Se pueden abaja con la misma acilidad con la que
se abaja la made a u ilizando he amien as pa ecidas, aunque su desgas e
esul a se mayo .
Figu as 3-33 y 3-34. Mues as de pe iles pul uidos de FRP.
Los ab ican es suminis an los pe iles es uc u ales de ma e iales compues os
de FRP con secciones ans e sales cuyas o mas son a iadas y más o menos
es anda izadas, pe o simila es a las de los pe iles de ace o laminado. Las
disponibles suelen se :
− Fo mas macizas ales como ba as, ple inas, e c, de sección cons an e.
− Fo mas abie as ales como ángulos, I, T, e c, de sección cons an e.
− Fo mas huecas o en cajón es ánda , cuad adas, ec angula es, hexagonales,
e c., de sección cons an e.
También, los pueden suminis a con secciones ans e sales peculia es, a
equisi o del clien e, pa a su óp imo empleo en cualquie ipo de aplicación
es uc u al, siendo, po ello, un p oduc o indus ializado muy e sá il, pues el
p oceso u ilizado pa a su ab icación, la pul usión, los puede p opo ciona con
secciones as e sales de o mas complejas, con solo cambia el molde de
ex usión, o eciendo pues posibilidades de diseño i ealizables con o os
mé odos de p oducción. No obs an e, los pe iles óp imos son los de sección
ans e sal ubula , pues son más esis en es a o sión y a o ecen la
es abilidad la e al.
Las uniones de los pe iles es uc u ales de ma e iales compues os de FRP se
pueden ealiza an o con elemen os auxilia es me álicos (placas, ple inas,
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ca elas y o nille ía) como con adhesi os es uc u ales que ob iamen e han de
se compa ibles con los ma e iales cons i uyen es de los pe iles.
4.3.2. COMPOSICIÓN DE LOS PERFILES PULTRUIDOS DE FRP.
Los pe iles pul uidos de ma e iales compues os de FRP pa a usos es uc u ales
con ienen es componen es p incipales: la ma iz, las ib as de e ue zo y los
adi i os.
4.3.2.1. LA MATRIZ.
Los políme os mas u ilizados (po se los mas adecuados pa a el p oceso de
pul usión) son: la esina epoxy, la esina de poliés e y la esina enólica.
− RESINA EPOXI: Es la más esis en e a las in luencias é micas y iene mejo es
p opiedades eléc icas. Se u iliza p incipalmen e pa a pe iles de ma e iales
compues os de CFRP, que ienen las mejo es p opiedades mecánicas.
− RESINA DE POLIÉSTER: Es la de uso más ecuen e, ya que o ece un ma e ial
compues o de FRP con un buen conjun o de p opiedades. Se pueden dis ingui
es a iedades p incipales: la esina de o opoliés e , de isopoliés e y de
inilés e .
La esina de isopoliés e , espec o a la de o opoliés e , aumen a la
esis encia al impac o, p opo ciona una mayo lexibilidad, y aumen a la
esis encia a las empe a u as. También aumen a la esis encia a la
co osión.
El inilés e iene mejo es p opiedades de esis encia a la co osión y
é mica. Tiene más p opiedades de elongación que el o opoliés e y el
isopoliés e , y p opo ciona un ma e ial compues o de FRP con una esis encia
mayo a impac o y a la a iga.
− RESINA FENÓLICA: Se u iliza cuando se equie a al a esis encia al uego,
esis encia a la empe a u a, baja emisión de humo y e a do de la
p opagación de la llama.
De acue do con lo an e io , se come cializan pe iles pul uidos de ma e iales
compues os de FRP cons i uidos po una ma iz de esina de poliés e o
inilés e e o zada con ib a de id io unidi eccional con un con enido del 60%
al 70% en olumen, en uel os con un ejido de ib a de id io a modo de piel
p o ec o a, que impide que elemen os punzan es pe o en sus supe icies y mejo a
la p o ección de és os con a la co osión y los ayos ul a iole a.
También se come cializan pe iles pul uidos de FRP cons i uidos po una ma iz
de esina epoxi e o zada con ib a de ca bono 100% unidi eccional, en uel a con
ib as en olladas de e ue zo adap adas a la pul usión (α = -+ 5º a α= -+ 60
º). Las a iedades de ma ices de esina epoxi que se u ilizan son: Epoxi 26
(clase 120 ºC), Epoxi 97 (clase 180 ºC), Epoxi 21 (clase 220 ºC). Los ipos de
ib a de ca bono que u ilizan son: HS (Al a esis encia), IM (módulo de
elas icidad de alo in e medio), HM (Al o módulo de elas icidad).
La na u aleza del políme o cons i uyen e de la ma iz de e mina las p opiedades.
La elección de la na u aleza del políme o de la ma iz, depende del ambien e al
cual ayan a queda some idos los pe iles. En gene al, la ma iz de esina de
poliés e se á adecuada pa a la mayo ía de los ambien es, pues iene excelen es
cualidades ales como buena esis encia a la co osión, buen compo amien o
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Tabla 3-42. P opiedades mecánicas de las ba as de CFRP.
PROPIEDADES: #12 #15
Diáme o (mm): 12 15
A ea ans e sal (mm2): 113 176
Peso (kg/ml) 0.25 0.37
Resis encia ca ac e ís ica (lími e elás ico) (Mpa): 770 746
Des iación es anda (Mpa): 19 22
Resis encia de cálculo (según no mas ACI) (Mpa): 713 680
Resis encia de adhe encia (Mpa): 17 18
Módulo de elas icidad (p omedio) (Mpa): 42000 42000
4.5. BANDAS LAMINADAS DE MATRIZ POLIMÉRICA REFORZADA CON FIBRAS Y
HOJAS DE TEJIDO.
4.5.1. DESCRIPCIÓN.
Es a a iedad de ma e iales compues os de FRP (Fibe Rein o ced Polyme )
denominados así en la li e a u a écnica exis en e, ue la p ime a en se
come cializada pa a el e ue zo de es uc u as de ho migón a mado, po que sus
p opiedades mecánicas esul an se muy ap as pa a al in.
Es e ipo de ma e iales son ácilmen e manejables y su pues a en ob a sob e las
es uc u as a epa a es más sencilla. Ac ualmen e, es posible encon a en una
amplia a iedad de ma cas come ciales, los siguien es o ma os:
Las bandas laminadas y angula es p e o mados, que se p oducen median e un
p oceso de ex usión indus ial. En un p oceso con inuo, las ib as se embeben
en una ma iz de esina epoxi y se endu ecen median e calen amien o. Po azones
écnicas, el mé odo de ex usión pe mi e un con enido máximo de ib as de
ap oximadamen e en e el 65 y el 70%. En su ab icación se u ilizan dis in os
ipos de ib as de ca bono con módulos de elas icidad y esis encias a la
acción di e en es. Las ib as con al a capacidad de de o mación se p e ensan
du an e el p oceso de p oducción. Es o conduce a que su compo amien o sea
elás ico sob e un mayo ango de de o mación. G acias a es a ecnología se
pueden u iliza ib as de ca bono económicas con módulos de elas icidad bajos.
NOTA: Según el módulo de elas icidad de la ib a ca bono, se pueden dis ingui
dos a iedades de ma e iales compues os de CFRP:
− CFRP con ib as de bajo módulo de elas icidad, con un módulo en el en o no de
2,3 x 105 N/mm2 y un ala gamien o en o u a ap oximado de un 1,50%.
− CFRP con ib as de al o módulo de elas icidad, con un módulo de elas icidad
que a ía en e 4,4 y 6,4 x 105 N/mm2 y un ala gamien o en o u a de en e un
0,4% y un 0,6%.
NOTA: Pa a dis ingui la écnica de “ho migones de al as p es aciones con ib as co as”
(FRC), de los ma e iales compues os de FRP (Fibe Rein o ced Polyme ), la comunidad cien í ica
in e nacional pasó a designa a es os úl imos con las siglas FRP, de acue do con la no ma ISO
8930. Si bien, Japón, uno de los mayo es p oduc o es de es e ipo de ma e iales, ha adop ado
su p opia li e a u a écnica pa a designa lo “Con inuous Fibe Rein o cing Ma e ials” con las
siglas CFRM [JSCE, 1997].
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
Tienen un compo amien o comple amen e elás ico y lineal has a o u a,
p oduciéndose su ago amien o con de o maciones in e io es a 3%, sin que se
obse e ningún escalón plás ico ni egión de plas i icación alguna, azón po la
cual su ene gía de o u a es muy pequeña compa ada, po ejemplo, con el ace o.
Po los es ue zos que puede sopo a así como po su na u aleza y igidez, son
sólo aplicables a e ue zos de elemen os some idos a 1exión ealizados
adhi iéndolos a supe icies planas en zonas accionadas. Pues en la di ección
de pul usión, es muy esis en e y ígido, pe o en di ección ans e sal,
p esen a baja esis encia y bajo módulo de elas icidad. Po ello, deben se
aplicadas pa a el e ue zo de supe icies planas accionadas de elemen os
es uc u ales some idos a 1exión.
Se aplican median e un adhesi o es uc u al sob e la supe icie de los elemen os
es uc u ales a e o za , a modo de a madu a ex e na, y con las mismas unciones
que si ue an a madu as in e nas con encionales.
Las hojas de ejido, que es una lámina lexible compues a po ilamen os de
ib a o ien ados en una o a ias di ecciones. Median e el uso de un sis ema de
esinas especí icas se ob iene un laminado polimé ico ejecu ado in si u. Según
las necesidades es uc u ales del e ue zo a ejecu a , se pueden usa los
dis in os ipos de ib a disponibles. La hoja de ejido se come cializa en
es ado pu o y p eimp egnada pa a cu ado en ob a median e aplicación de calo o
ca alizado . Las p opiedades esis en es dependen de la cuan ía inco po ada, así
como de la alineación de las ib as den o de la ma iz. Habi ualmen e, se
emplean hojas unidi eccionales (especialmen e pa a ib a de ca bono), aunque
pa a hojas de ejido de ib a de id io y a amida se pueden encon a hojas
bidi eccionales. Es o es así po que el e ec o de ejido, con la ondulación en
es ado emanen e de la ib a, implica una pé dida de módulo en las p ime as
ases de ca ga. En ib as de bajo módulo ( id io y a amida) es o no es g a e,
aunque si que puede se un ac o a ene en cuen a pa a las de ca bono.
Habi ualmen e, si se equie e e ue zo en dos di ecciones se solapan capas
c uzadas.
Dada la lexibilidad de las hojas de ejido, és as pueden adap a se a cualquie
supe icie, incluso con cu a u a, siendo ap as pa a el e ue zos de elemen os
es uc u ales de geome ía compleja, ya es én some idos a es ue zos de 1exión,
de co an e o de comp esión (median e el e ec o de con inamien o).
La aplicación gene almen e equie e la p epa ación de la supe icie de
adhe encia a a és de p ocesos químicos o mecánicos, seguidos de su imp imación
median e esina epoxi, pa a después coloca las hojas de ejido imp egnadas con
esina epoxi, que cons i uye la ma iz del ma e ial compues o “in si u”. En es a
ase la igidez de la adhe encia es c ucial pa a una e icaz ans e encia de
es ue zos en e el ho migón y la ib a.
Dada la necesidad de aplica la esina de la ma iz "in si u" y aunque se
desa olle un adecuado con ol de la ejecución, algunas no mas penalizan las
ca ac e ís icas mecánicas de es e ma e ial compues o, inc emen ando los
coe icien es pa ciales de segu idad o mino ando las esis encias
ca ac e ís icas.
Po lo que espec a a la capacidad de esis i es ue zos en más de una
di ección, se pueden dispone en capas supe pues as de según dos o mas
di ecciones, aunque ya se come cializan hojas de ejido bidi eccionales e
incluso cuad idi eccionales.
La elección del ipo de ib a a a depende :
• De las necesidades p esc i as en el diseño mecánico.
• De su du abilidad en medios ag esi os, aunque és a se e modi icada po el
ecub imien o median e esinas sin é icas.
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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III. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA EL ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
• Del compo amien o enso-de o macional. La ib a de ca bono puede p esen a
un al o módulo elás ico (640 GPa), muy supe io al ace o o pa ecido a és e
(210 GPa), mien as que la ib a de id io y la ib a de a amida p esen an
módulos más bajos, así:
− PARA REFUERZOS A FLEXIÓN, la ib a de ca bono es la mejo elección,
− PARA EL COSIDO DE FISURAS, INCREMENTO DE DUCTILIDAD Y CONFINAMIENTO, alen
los es ipos de ib as.
− PARA AUMENTO DE LA RESISTENCIA AL IMPACTO de elemen os es uc u ales ales
como sopo es o mu os, de i ados de acciones acciden ales ( ales como
explosiones, impac o de ehículos pesados, e c.), la ib a de a amida es
la mejo .
En cuan o a la du abilidad en medios ag esi os:
− RESISTENCIA AL ATAQUE QUÍMICO: Las ib as de ca bono y de a amida p esen an
muy buen compo amien o al a aque químico. Asimismo la mayo ía de ib as de
id io p esen an p oblemas de du abilidad en medios alcalinos, aunque no po
ácidos. La ib a de a amida puede abso be con enidos de humedad mucho más
al os que el es o de ib as, lo que puede p o oca p oblemas de adhe encia
en la in e ase ib a- esina. Algunos ensayos deno an la pé dida de
p opiedades esis en es an e la p esencia de sales, debido p incipalmen e al
debili amien o y a la o u a p ema u as p o ocadas po la exis encia de
c is ales.
− RESISTENCIA A LOS RAYOS ULTRAVIOLETAS: Las ib as de ca bono y de id io no
se en a ec adas po la luz ul a iole a. La ib a de a amida pie de
colo ación y su e una lige a pé dida de esis encia, aunque embebida den o
de una ma iz epoxi es o sólo sucede en las capas más ex e nas. En cualquie
caso la exposición di ec a al sol de las esinas es uc u ales les puede
p o oca igidización y pé dida de elas icidad. Gene almen e, en es os casos
se ecu e a la aplicación de una pin u a de p o ección (gene almen e en base
poliu e ano ali á ico de colo cla o, inal e able en es as condiciones y con
capacidad de e leja pa e del calo adiado).
− RESISTENCIA AL CALOR Y FUEGO: La ib a de id io man iene sus p opiedades
esis en es has a 1000 ºC, la ib a de ca bono has a 650 ºC y la ib a de
a amida has a 200 ºC. En odas las si uaciones, el compo amien o c í ico al
uego a a eni de e minado po la ansición í ea de las esinas de
adhesión, si uado en el en o no de 80 ºC (en unción de la empe a u a de
cu ado de és as). En es os casos es necesa io es udia la oxicidad de los
gases gene ados du an e la combus ión.
Tan o los c i e ios de diseño como las écnicas del e ue zo es uc u al basados
en es os ma e iales son en la ac ualidad imp ecisos y dispe sos, debido a
ac o es como la no edad de es os ma e iales y la di e sidad de p oduc os en el
me cado, la mul iplicidad de sus aplicaciones y la di e gencia de opiniones
espec o a lo an e io . Algunos aspec os ales como como la e acción é mica y
la esis encia al uego de las esinas, y la apa ición súbi a de algunos
mecanismos de alla no deseados aún deben de se obje o de in es igaciones
especializadas.
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IV. LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA REHABILITACIÓN DEL PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO.
APLICACIONES Y PROPUESTAS.
IV. LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA REHABILITACIÓN
DEL PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO.
APLICACIONES Y PROPUESTAS.
1. LOS MATERIALES COMPUESTOS COMO ALTERNATIVA A LOS
MATERIALES TRADICIONALES EN LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL
DE LOS EDIFICIOS HISTÓRICOS.
1.1. INTRODUCCIÓN.
Es comúnmen e acep ado que, en la in e ención a qui ec ónica de los edi icios
con encionales, las soluciones e apéu icas de consolidación es uc u al han de
se cohe en es y adecuadas pa a asegu a una azonable du abilidad de los
mismos, pe o en la de los edi icios con alo his ó ico-a ís ico, po su azón
de se , hay que u iliza aquellas que ga an icen una du abilidad excepcional.
Con espec o a las soluciones e apéu icas de consolidación, cabe conside a
an o las adicionales como las inno ado as, bajo la p emisa básica de que
odas pueden se ú iles si son ap opiadamen e diseñadas y aplicadas. No
obs an e, en el momen o ac ual, se debe ende al uso de las que sean
e e sibles, es o es, que pe mi an, en un u u o p obablemen e mucho más
inmedia o de lo que se c ee, que puedan se sus i uidas po o os más du ade as
y más e icien es.
Las soluciones e apéu icas con encionales de consolidación es uc u al,
no malmen e p e enden aumen a la capacidad po an e, u ilizando pa a ello
ma e iales que apo en mejo as en la igidez y en la ans e encia de ensiones.
Así, las inyecciones y los encamisados siguen siendo adecuados pa a mejo a el
compo amien o de los mu os de áb ica de mampos e ía i egula some idos a
ca gas e icales y ho izon ales. Las posibles combinaciones de las écnicas de
inyección, de ejun ado y de cosido de mu os mul ihoja median e bulonado
ans e sal, ambién. La écnica de ejun ado e o zado es óp ima pa a la
consolidación de mu os masi os de áb ica de lad illo.
Pe o, ine i ablemen e, ienen incon enien es ales como el aumen o de ca gas
debido a su peso p opio añadido, a ec an a la apa iencia y la o ma o iginal de
los elemen os es uc u ales e o zados y u u os p oblemas de incompa ibilidad
mecánica, ísica o química con los ma e iales es uc u ales o iginales, que
pueden p o oca una impo an e o o al pé dida del e ec o del e ue zo, además
de conlle a p oblemas de du abilidad del conjun o.
NOTA: También exis e la posibilidad de emplea ma e iales de ca ác e adicional pe o
écnicamen e más a anzados, como la pied a a i icial o la p opia ce ámica, que, a pesa de
sus meno es p es aciones, ienen una buena compa ibilidad p ecisamen e po ello, y esul an
más a ines mecánicamen e y ambién químicamen e, a los ma e iales es uc u ales o iginales,
esul ando especialmen e ap opiados pa a la in e ención en edi icios his ó icos.
Como al e na i a a és as, cabe la posibilidad de aplica o as soluciones
e apéu icas mas so is icadas, que se basan en la u ilización de los ma e iales
compues os, que como hemos explicado an e io men e, han asumido con apidez una
posición ele an e como ma e iales de e ue zo de aplicación a las es uc u as
de ho migón a mado o de ace o laminado. És as se desa olla on inicialmen e en
Suiza y en Alemania buscando sus i ui la aplicación del ace o laminado como
ma e ial de e ue zo de es uc u as de ho migón a mado, en pa icula , pa a
inc emen a la capacidad mecánica de las igas. Po ello, se conside a que los
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IV. LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA REHABILITACIÓN DEL PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO.
APLICACIONES Y PROPUESTAS.
ma e iales compues os ambién son ap opiados pa a epa a o e o za es uc u as
de ob a de áb ica po an e, apo ando las indiscu ibles en ajas de su empleo,
siendo las mas signi ica i as:
− Su ele ada esis encia mecánica combinada con su lige eza y su mode ada
igidez,
− Su buena adap abilidad a las o mas y supe icies planas y cu as de los
elemen os es uc u ales a e o za ,
− Su indiscu ible esis encia a los ambien es ag esi os, y,
− Su acilidad de anspo e, manipulación y colocación en ob a.
Po an o, en es e abajo se plan ea el es udio de la aplicación de los
ma e iales compues os en la consolidación de es uc u as de edi icios his ó icos
y de alo his ó ico-a ís ico, campo en el que la se iación de los p oduc os de
la cons ucción no es p ác ica, y donde se pueden consegui in e esan es nue as
aplicaciones de és os y log a a ances écnicos y p ác icos.
La consolidación es uc u al de edi icios his ó icos implica a ios aspec os
es ic amen e conec ados con su pa icula idad y su g an a iabilidad en cuan o
a ipologías a qui ec ónicas, con las ca ac e ís icas de los ma e iales y de las
áb icas y a las de iciencias es uc u ales y con la compa ibilidad de las
soluciones e apéu icas, siendo posible u iliza los ma e iales compues os, si
se oman las debidas p ecauciones, ya que sus mé odos de cálculo y sus
p ocedimien os de manipulación y pues a en ob a es án en un con inuo p oceso de
expe imen ación y pe eccionamien o, pe o debiéndose e i a asumi iesgos
incie os y no con olados po su u ilización, aunque sea como medio de
ap endizaje.
En I alia han sido aplicadas ecien emen e écnicas de consolidación es uc u al
de edi icios his ó icos, las cuales han sido e aluadas, a e ec os de e icacia
es uc u al, en base a es udios expe imen ales ecien es, ya sea en labo a o io
o “in si u”, y a análisis numé icos de modelos apoyados po p ocedimien os de
iden i icación dinámica, al obje o de comp oba el compo amien o mecánico de
las es uc u as consolidadas.
No obs an e, dada la ausencia de una cues ión écnica y legal especí ica, es
necesa io p e ija las p uebas de labo a o io de la in e ención con obje o de
e alua las ca ac e ís icas mecánicas e dade as de los ma e iales compues os
empleados y su in e acción con los ma e iales es uc u ales o iginales.
NOTA: El sismo del año 1997, ocu ido en las egiones cen ales de I alia, en Umb ía-Ma che,
e idencia on cómo la mala ejecución de las écnicas comunes inyecciones, encamisados, e c., y
la ejecución de ob as de e o ma ales como la sus i ución de o jados y cubie as planas de
ma e iales adicionales (made a y ce ámica) po ma e iales mode nos (ho migón a mado)
aplicadas después de an e io es sucesos sísmicos, con ibuye on al empeo amien o del
compo amien o mecánico de las es uc u as que ue on así consolidadas.
La elección de soluciones e apéu icas de consolidación es uc u al que sean
e icaces y ap opiadas, en é minos de ma e iales y écnicas, depende de a ios
ac o es, en e los que cabe des aca :
− La ipología de los elemen os es uc u ales que compone la es uc u a a
consolida (mu os, a cos, o jados, e c.),
− La disposición en e dichos elemen os es uc u ales (enlace y a ios amien o
de mu os, a cos, bó edas, o jados, e c.),
− El ipo de ma e iales es uc u ales que los cons i uyen ( áb icas de
lad illos o pied a i egula ), y,
− Las acciones a conside a , en especial las sísmicas.
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IV. LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA REHABILITACIÓN DEL PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO.
APLICACIONES Y PROPUESTAS.
Hay in es igaciones que p o een in o mación de allada sob e las ca ac e ís icas
de los ma e iales es uc u ales de e ue zo y sob e los compo amien os globales
de las es uc u as. Las p uebas de iden i icación dinámica son cada ez más
impo an es en la con ibución a ello.
1.2. SOLUCIONES TERAPÉUTICAS DE CONSOLIDACIÓN DE ELEMENTOS
ESTRUCTURALES CON MATERIALES COMPUESTOS DE FRP.
Las aplicaciones de los ma e iales compues os de políme os e o zados con
ib as, FRP (Fibe Rein o ced Polyme ), en las es uc u as de ingenie ía ci il y
de la cons ucción a qui ec ónica comenza on con ca ác e expe imen al desde
mediados del siglo XX, pe o en la ac ualidad se ha ex endido ampliamen e, sob e
odo en el e ue zo de es uc u as exis en es de ho migón a mado o de ace o
laminado, al es a disponibles come cialmen e, po que a pesa de su mayo p ecio
de me cado, esul an muy e icaces con espec o a las que o ecen los ma e iales
adicionales.
El uso de ma e iales compues os de FRP pa a consolida elemen os es uc u ales
de áb ica cada ez se iene más en cuen a. La posibilidad de cose y zuncha
los elemen os es uc u ales cons i uidos po ma e iales ágiles, como la
áb ica, pe mi e, en la mayo ía de los casos, ob ene de e minadas condiciones
de segu idad e incluso e i a su o u a ca as ó ica.
La sencillez de la ejecución de las in e enciones, incluso en condiciones
di íciles, pe mi e una amplia gama de posibles soluciones en e a a iadas
si uaciones de daño. Hoy en día hay disponibles di e sos o ma os pa a a iadas
aplicaciones, en e las cuales comen amos las siguien es:
1. La aplicación de ba as pul uidas de FRP, bandas laminadas de FRP y hojas de
ejido pa a la consolidación de elemen os es uc u ales de áb ica de lad illo
ales como a cos, bó edas y mu os de a ios amien o, ha e elado su al o
po encial. En la uni e sidad de Padua, se han ealizado in es igaciones
expe imen ales ace ca del compo amien o de elemen os ales como paneles de
áb ica de lad illo some idos a comp esión diagonal y a cos, p e iamen e
e o zados con ma e iales compues os de FRP aplicados con di e sos o ma os y
composición, de las que se han ex aído las siguien es conclusiones:
− La aplicación de e ue zos de o ma asimé ica en mu os de a ios amien o
( e ue zo po una ca a) o ecen una e icacia limi ada.
− La aplicación de e ue zos con con igu ación diagonal es más e icien e en
é minos de capacidad a co an e que con con igu ación en malla, sin emba go,
és a úl ima o ece una mejo edis ibución de la ensión que causa g ie as
y, po an o una o u a menos ágil.
− En la mayo ía de los casos, los ma e iales de FRP menos ígidos pa ecen se
más e icaces en é minos de aumen o de es ue zo y de la igidez de los
paneles, debido al c i e io pa icula del diseño usado (un ma e ial más
débil iene un á ea más g ande de adhe encia), y ambién al hecho de que un
ma e ial más ígido es más ulne able a la des inculación y ambién a la
anchu a del laminado.
− Los bajos inc emen os en el es ue zo co an e, en la expe iencia pa icula
desc i a, son ambién a ibuibles al e ec o de pelado ocu ido en las
po ciones ce canas a los es ue zos de comp esión aplicados y a la peculia
baja capacidad esis en e de los lad illos, lo que causó su aplas amien o
como mecanismo p incipal de allo.
− Los mé odos de anclaje al e na i os pa ece se una cues ión cla e a e alua
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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IV. LOS MATERIALES COMPUESTOS EN LA REHABILITACIÓN DEL PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO.
APLICACIONES Y PROPUESTAS.
du an e la expe imen ación adicional pa a p e eni la pé dida de e icacia
debido a la delaminación.
− La anchu a y la igidez de las bandas laminadas de FRP pa ece ene una
ue e in luencia en la p oximidad al allo, ambién pa a los a cos de
áb ica de lad illo consolidados con dicho ma e ial compues o.
− Independien emen e del ipo de ma e ial compues o de FRP empleado, los a cos
consolidados po su ex adós e ela on un posible mecanismo ágil de allo
debido al deslizamien o en e los endeles de mo e o y los lad illos (Tal
mecanismo puede se p e enido).
− Los alo es más al os de es ue zos úl imos de los a cos consolidados se han
ob enido pa a ma e iales compues os de FRP con ib as con ca ac e ís icas
mecánicas más bajas, debido a las supe icies más g andes disponibles pa a
adhe encia.
− Los a cos consolidados en su in adós e ela on un mecanismo de o u a mas
duc i1, debido a la sepa ación de las ib as, pe pendicula a la supe icie
de la áb ica. El allo es á localizado en una zona limi ada en an o que el
e ec o de cosido de las bandas laminadas de FRP puede alen iza el colapso
de los mismos.
Figu a 4-1. Bó edas e o zadas po su in ados, con ma e ial compues o de FRP
“in si u” median e hojas de ejido y esina polimé ica.
Figu a 4-2. Bó edas e o zadas po su ex ados, con ma e ial compues o de FRP
“in si u” median e mallas de ib a y mo e o de ma iz cemen icia modi icada con
políme o.
2. La aplicación de ba as y ple inas pul uidas de FRP pa a el ejun ado
e o zado de endeles de mo e o se suele aplica pa a la consolidación de
áb icas de lad illo muy ca gadas en es uc u as masi as ales como mu allas,
campana ios, o es, pilas y es ibos de puen es, e c., que mues en lesiones
es uc u ales ípicas elacionadas con ele ados es ados ensionales a comp esión
y con enómenos dependien es del iempo que ac úen a menudo en combinación con
acciones cíc1icas ( ien o, empe a u a, e c.). Tales daños se suelen mani es a
en o ma de g ie as inas e icales di undidas, que a ec an an o a los
endeles como a los lad illos y que pueden ocasiona en es as es uc u as
de o maciones y colapsos epen inos e inespe ados.
El ejun ado e o zado consis e en la inse ción de elemen os e o zan es de
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APLICACIONES Y PROPUESTAS.
pequeña sección, ales como ba as o ple inas de ma e iales compues os de FRP,
en endeles de mo e o p e iamen e abie os con una p o undidad comp endida
en e 6 y 8 cen íme os, que después son ellenadas po un ma e ial de
ejun ado, gene almen e mo e os compa ibles adi i ados pa a equisi os
pa icula es. se puede ejecu a en una o en ambas ca as opues as de los
elemen os es uc u ales, dependiendo de condiciones ales como su accesibilidad,
ipo de áb ica, e c.
Figu a 4-3. De alle de la aplicación de la solución e apéu ica del ejun ado
e o zado con ba as o ple inas de ma e iales compues os de FRP, en ambas ca as
de un mu o de una hoja o de a ias.
Los i an es ans e sales, que se inse an en los aguje os pe o ados
sucesi amen e sellados, pueden apo a una acción de con inamien o de las ba as
o láminas inse adas en di ecciones longi udinales, especialmen e indicada pa a
consolida áb icas mul i-hoja, donde pueden da se enómenos de o u a in e na y
pandeo.
3. La aplicación de mallazos de ba as pul uidas de FRP, pa a el a mado de
capas inas de mo e os u ho migones modi icados y de al as p es aciones, pa a
el con inamien o de los pa amen os de mu os de ob a de áb ica de mampos e ía
i egula , disg egada o ejecu ada con ma e iales de poca calidad, y que enga
poca esis encia mecánica.
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APLICACIONES Y PROPUESTAS.
Figu a 4-4 y 4-5. Mu o de áb ica de mampos e ía en p oceso de e ue zo median e
con inamien o con capas de mo e os u ho migones modi icados y de al as
p es aciones, a mados con mallazo de ba as pul uidas de FRP.
A la is a de lo in es igado, se comp ueba que el uso de ma e iales compues os
de FRP pa a epa a o e o za es uc u as de ob a de áb ica po an e
ac ualmen e es á siendo obje o de un c ecien e es ue zo in es igado . Se han
lle ado a cabo una g an a iedad de p og amas expe imen ales u ilizando p obe as
y paneles ep esen a i os de ob a de áb ica po an e, en los que se ha
ealizado comp obaciones y analizado pe iles de compo amien o an e
de e minadas condiciones de ensión, habiéndose ob eniendo impo an es
esul ados que espaldan la idoneidad de su u ilización pa a los ines
indicados. No obs an e, es necesa io que sean in es igados mas en p o undidad
los mé odos y las ecomendaciones especí icas de diseño y ejecución, a ni el
local y global y, ambién, su du abilidad a la go plazo, que aun no ha sido
con enien emen e es udiada y e i icada.
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APLICACIONES Y PROPUESTAS.
2. CASOS CONCRETOS DE APLICACIONES DE LOS MATERIALES
COMPUESTOS A LA CONSOLIDACIÓN ESTRUCTURAL DE EDIFICIOS
DEL PATRIMONIO HISTÓRICO.
A con inuación, se analizan soluciones e apéu icas con ma e iales compues os
aplicadas a la consolidación es uc u al de edi icios his ó icos.
2.1. LA CATEDRAL DE NOTO, EN SICILIA.
La Ca ed al de San Nicolás en la ciudad de No o, en la egión de Sicilia
(I alia) es la iglesia p incipal de la diócesis.
Su achada de pied a a enisca, edi icada sob e una escalina a de es amos
emodelada en el siglo XIX, es á lanqueada po dos eno mes o es y es á
co onada po es a uas del siglo XVIII, es un magní ico ejemplo del ba oco
a dío. Tiene es po ales majes uosos, lanqueados po esbel as columnas
co in ias. El del cen o es de b once y ep esen a escenas de la ida de San
Con ado de Piacenza Con alonie i, de Giuseppe Pi one (1982).
Su plan a cons a de es na es con capillas la e ales, e es idas con deco ación
ba oca. Su in e io es amplio y luminoso y después de su econs ucción es
comple amen e blanco, como e a an es de la ealización de los escos en los
años cincuen a.
Figu a 4-6. Vis a de la achada p incipal de la Ca ed al de No o.
Figu a 4-7. Vis a del in e io de la na e p incipal del monumen o.
Su cons ucción comenzó en el siglo XVIII, después de un sismo ocu ido en el
año 1693 y inalizó en 1776, aunque siglos más a de u o que se econs uida,
deco ándose la na e p incipal y el ábside con escos de N. A duino en los
p ime os años cincuen a del siglo XX y sus i uyéndose la cubie a o iginal de la
na e p incipal con una pesada losa de ho migón (que ue p obablemen e una de las
causas secunda ias del colapso del monumen o en el año 1996).
T as el sismo del día 13 de diciemb e de 1990, es e monumen o su ió algunos
daños es uc u ales y se ce ó el cul o pa a acome e su u u a es au ación,
pe o en la noche del 13 de ma zo de 1996, a causa de un g a e de ec o de
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BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
4B.6. FYPRESA.
4B.6.1. Ca álogo de pe iles pul uidos de FRP.
4B.7. MARSHALL COMPOSITE SYSTEMS.
4B.7.1. Guia de especi icaciones de p oduc o C-BAR®.
4B.8. POLITEC S.A. – FEMOGLAS.
4B.8.1. Ca álogo de pe iles es uc u ales y pa a ba andas FEMOGLAS®.
4B.8.2. Ca álogo de paneles lige os ipo pa illa FEMOGLAS®.
4B.9. PROMAX (p o ección de made as S.A. G upo Zel ia S.A).
4B.9.1 Ca álogo de sis emas de a amien o cu a i o y consolidación
es uc u al de la made a median e el “sis ema be a”.
4B.10. RYMPSA.
4B.10.1. Ca álogo de pe iles pul uidos de FRP pa a es uc u as.
4B.11. RUREDIL S.P.A.
4B.11.1. Ca álogo del sis ema de e ue zo es uc al con FRCM y FRP.
4B.11.2. Ficha de p oduc o: Ru edil X Fibe 54S, ib a sin é ica híb ida de
copolíme o de polie ileno y polip opileno
4B.12. SIKA, S.A.
4B.12.1. Ca álogo de p oduc os y sis emas de e ue zo y pegado es uc u al.
4B.12.2. Ca álogo de e ue zo es uc u al con ib a de ca bono (se ie de
p oduc os SIKA a base de ma e iales compues os, sis emas SIKA
Ca boDu ®”, SIKAWRAP® y SIKA Ca boShea ®) (edición ma zo 2008).
4B.12.3. Ca álogo del “Sis ema de e ue zo es uc u al SIKA Ca boDu ®”
(edición ma zo 2008).
4B.12.4. Dossie SIKA sob e e ue zo de es uc u as de ho migón a mado.
4B.12.5. Pliego de condiciones écnicas nº 25, pa a la ealización de
e ue zo es uc u al con el sis ema SIKA Ca boDu ®.
4B.12.6. Pliego de condiciones écnicas nº 26, pa a la ealización de
e ue zo es uc u al con el sis ema SIKAWRAP®.
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
4B.12.7. Ca álogo del “Sis ema de e ue zo es uc u al p e ensado SIKA
Ca boDu ®” con la se ie de p oduc os SIKA a base de ma e iales
compues os.
4B.12.8. Ficha de p oduc o: SIKA Ca bodu ®, laminados pul uidos de CFRP,
SIKA Ca bodu ® S512/80 y SIKA Ca bodu ® S812/120.
4B.12.9. Ficha de p oduc o: SIKA W ap® 230/C45, ejido de ib a de ca bono
unidi eccional.
4B.12.10. Ficha de p oduc o: SIKA Ca boShea ® L, pe iles angula es pul uidos
de CFRP pa a e ue zo es uc u al a co an e, SIKA Ca boShea ® L
4/20/50, SIKA Ca boShea ® L 4/30/70, SIKA Ca boshea ® L 4/50/100.
4B.12.11. Ficha de p oduc o: SIKAdu -30®, adhesi o ixo ópico a base de
esina epoxi bicomponen e sin disol en es, pa a pegado de e ue zos
es uc u ales.
4B.12.12. Ficha de p oduc o: SIKAdu -31®, adhesi o ixo ópico a base de
esina epoxi bicomponen e y ca gas especiales sin disol en es, pa a
usos di e sos.
4B.12.13. Ficha de p oduc o: SIKAdu -32 Fix®, adhesi o a base de esina epoxi
bicomponen e sin disol en es y con polisul u os, pa a puen e de
unión.
4B.12.14. Ficha de p oduc o: SIKAdu -32 N®, adhesi o a base de esina epoxi
bicomponen e sin disol en es, pa a puen e de unión.
4B.12.15. Ficha de p oduc o: SIKAdu -33®, adhesi o ixo ópico a base de
esina epoxi bicomponen e sin disol en es, pa a pegado es uc u al.
4B.12.16. Ficha de p oduc o: SIKAdu -300®, pas a a base de esina epoxi y
ca gas especiales sin disol en es, pa a pegado mul iuso.
4B.12.17. Ficha de p oduc o: SIKAdu -330®, imp egnación a base de esina epoxi
bicomponen e sin disol en es.
4B.12.18. Ficha de p oduc o: SIKAdu -Mul iKi ®, pas a moldeable a base de
esina epoxi bicomponen e sin disol en es, pa a epa ación pegado,
sellado y elleno.
4B.12.19. Ficha de p oduc o: SIKA Mono op-722 Mu ®, mo e o monocomponen e
pa a la epa ación y el e ue zo de mu os adicionales.
4B.12.20. Ficha de p oduc o: SIKA W ap-350 G id®, Tejido a base de ib a de
id io esis en e a los álcalis, pa a e ue zo de en oscados.
4B.12.21. Ficha de p oduc o: SIKA W ap Ancho C®, Co dón de ib a de ca bono
pa a la conexión es uc u al y anclaje del ejido CFRP.
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BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
4C. PAGINAS WEB.
4C.1. h p://www.ad ma .com
4C.2. h p://www.anze e.com
4C.3. h p://www.bas .com
4C.4. h p://www.composi e.abou .com
4C.5. h p://www.composi es.ubc.ca/Composi esOnline/index.asp
4C.6. h p://www.composi ewo ld.com
4C.7. h p://www.composi ewo ldwide.com
4C.8. h p://www.conama9.o g
4C.9. h p://www.c ea i epul usion.com
4C.10. h p://www.degussa-cc.es
4C.11. h p://www.en.s uc u ae.de
4C.12. h p://www.epsilon-composi e.com
4C.13. h p://www.esa esa.com
4C.14. h p://www. ibe line.com
4C.15. h p://www. ib eglas .com
4C.16. h p://www. ib es e .es
4C.17. h p://physicalplanning.ucsd.edu/p ojec s/index.h ml.
4C.18. h p://www.globalcomposi es.com
4C.19. h p://www.in e plas ic.com
4C.20. h p://www.ko alex.de
4C.21. h p://www.mapei.com
4C.22. h p://www.ma web.com
4C.23. h p://www.ne composi es.com
4C.24. h p://www.plexi.es
4C.25. h p://www.poly ey.com
4C.26. h p://www.quakew ap.com
4C.27. h p://www. u edil.i
4C.28. h p://www.sa ecma.esm
4C.29. h p://www.sika.com
4C.30. h p://www.spsys ems.com
4C.31. h p://www.s ongwell.com
4C.32. h p://www. ech-assessmen .com
4C.33. h p://www. einse .com
4C.34. h p://www. espa.com
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
5. OTRAS FUENTES DE INFORMACIÓN: NORMAS DE PRODUCTOS,
PROCESOS DE ENSAYO, ETC.
5A. CTN: AEN/CTN 41/SC 8 - CONSERVACIÓN DE EDIFICIOS.
UNE 41805-1:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 1: Gene alidades.
UNE 41805-2:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 2: Es udios his ó icos.
UNE 41805-3:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 3. Es udios cons uc i os y pa ológicos
UNE 41805-4:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 4. Es udio pa ológico de la es uc u a del
edi icio. Te eno y cimen ación.
UNE 41805-5:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 5. Es udio pa ológico de la es uc u a del
edi icio. Es uc u as de áb ica
UNE 41805-6:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 6: Es udio pa ológico de la es uc u a del
edi icio. Es uc u as de ho migón.
UNE 41805-7:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 7: Es udio pa ológico de la es uc u a del
edi icio. Es uc u as me álicas.
UNE 41805-8:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 8: Es udio pa ológico de la es uc u a del
edi icio. Es uc u as de made a.
UNE 41805-9:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 9: Es udio pa ológico del edi icio. Cubie as.
UNE 41805-10:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 10: Es udio pa ológico del edi icio. Fachadas no
es uc u ales.
UNE 41805-11:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 11: Es udio pa ológico del edi icio. Ca pin e ía
de en anas y ce aje ía.
UNE 41805-12:2009 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 12: Es udio pa ológico del edi icio. Pa iciones
in e io es y acabados.
UNE 41805-13:2010 IN
Diagnós ico de edi icios: Pa e 13: Es udio pa ológico del edi icio.
Ins alaciones.
UNE 41805-14:2010 IN
Diagnós ico de edi icios. Pa e 14: In o me del diagnós ico.
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PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
5B. CTN: AEN/CTN 83 - HORMIGÓN.
UNE 83701:1994 IN
Ma e iales de epa ación. Mo e os epoxi pa a epa aciones en ho migón.
Recomendaciones de uso.
UNE 83702:1994 IN
Ma e iales de epa ación. P epa ación de supe icies de ho migón a mado pa a su
epa ación. Recomendaciones de uso.
5C. CTN: AEN/CTN 53/SC 0 – PLÁSTICOS.
UNE-EN 13003-2:2000
Hilos con inuos de ib a de pa a-a amida. Pa e 2: Mé odos de ensayo y
especi icaciones gene ales.
UNE-EN 13003-3:2000
Hilos con inuos de ib a de pa a-a amida. Pa e 3: Especi icaciones écnicas.
UNE-EN 13003-1:2000
Hilos de ib a de pa a-a amida. Pa e 1: Designación.
UNE-EN 13706-1:2003
Ma e iales compues os de plás ico e o zado. Especi icaciones pa a pe iles
pul uidos. Pa e 1: Designación.
UNE-EN 13706-2:2003
Ma e iales compues os de plás ico e o zado. Especi icaciones pa a pe iles
pul uidos. Pa e 2: Mé odos de ensayo y equisi os gene ales.
UNE-EN 13706-3:2003
Ma e iales compues os de plás ico e o zado. Especi icaciones pa a pe iles
pul uidos. Pa e 3: Requisi os especí icos.
UNE-EN ISO 14130:1999
Ma e iales compues os plás icos e o zados con ib as. De e minación de la
esis encia a la cizalla in e lamina apa en e po el mé odo de ensayo de
lexión con poca sepa ación en e apoyos. (ISO 14130:1997).
UNE-EN ISO 14129:1999
Ma e iales compues os plás icos e o zados con ib as. De e minación de la
espues a de es ue zo de cizalla/de o mación de cizalla plana, que incluye el
módulo y esis encia de cizalla plana, po el mé odo de ensayo de acción a +-
45º.
UNE-EN ISO 14126:2001
Ma e iales compues os plás icos e o zados con ib as. De e minación de las
p opiedades de comp esión en di ección pa alela al plano de laminación. (ISO
14126:1999).
UNE-EN ISO 14126/AC:2002
Ma e iales compues os plás icos e o zados con ib as. De e minación de las
p opiedades de comp esión en di ección pa alela al plano de laminación. (ISO
14126:1999/Co . 1:2001).
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
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BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
UNE-EN ISO 15310:2006
Ma e iales compues os plás icos e o zados con ib as. De e minación del módulo
de cizallamien o en plano po el mé odo de o sión de placa (ISO 15310:1999).
UNE-EN 13417-1:2002
Ma e iales de e ue zo. Especi icaciones pa a ejidos. Pa e 1: Designación.
UNE-EN 13417-2:2002
Ma e iales de e ue zo. Especi icaciones pa a ejidos. Pa e 2: Mé odos de
ensayo y equisi os gene ales.
UNE-EN 13417-3:2002
Ma e iales de e ue zo. Especi icaciones pa a ejidos. Pa e 3: Requisi os
especí icos.
UNE-EN 13473-1:2002
Re ue zos. Especi icaciones pa a ejidos mul icapa mul iaxiales. Pa e 1:
Designación.
UNE-EN 13473-2:2002
Re ue zos. Especi icaciones pa a ejidos mul icapa mul iaxiales. Pa e 2:
Mé odos de ensayo y equisi os gene ales.
UNE-EN 13473-3:2002
Re ue zos. Especi icaciones pa a ejidos mul icapa mul iaxiales. Pa e 3:
Requisi os especí icos.
5D. CTN: AEN/CTN 28 - MATERIAL AEROESPACIAL.
UNE-EN 2243-1:2006
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales. Mé odos
de ensayo. Pa e 1: Ensayos de cizalla de una jun a solapada simple.
UNE-EN 2243-2:2006
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales. Mé odos
de ensayo. Pa e 2: Pelado de me al-me al
UNE-EN 2243-3:2006
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales. Mé odos
de ensayo. Pa e 3: Ensayo de pelado me al-núcleo de nido de abeja.
UNE-EN 2243-4:2006
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales. Mé odos
de ensayo. Pa e 4: Ensayo de acción pe pendicula pa a me al-núcleo de nido
de abeja.
UNE-EN 2243-5:2006
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales. Mé odos
de ensayo. Pa e 5: Ensayos de en ejecimien o.
UNE-EN 2243-6:2006
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales. Mé odos
de ensayo. Pa e 6: De e minación del ensado y de la de o mación de
cizallamien o.
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 28/40

BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
UNE-EN 2557:1997
Ma e ial ae oespacial. P eimp egnados de ib a de ca bono. De e minación de la
masa po unidad de supe icie.
UNE-EN 2558:1997
Ma e ial ae oespacial. P eimp egnados de ib a de ca bono. De e minación del
con enido en sus ancias olá iles.
UNE-EN 2559:1997
Ma e ial ae oespacial. P eimp egnados de ib a de ca bono. De e minación de los
con enidos de esina y ib a y de la masa de ib a po unidad de supe icie.
UNE-EN 2560:1999
Ma e ial ae oespacial. P eimp egnados de ib a de ca bono. De e minación del
lujo de esina.
UNE-EN 2561:1996
Ma e ial ae oespacial. Plás icos e o zados de ib a de ca bono. Es a i icados
unidi eccionales. Ensayo de acción pa alelamen e a la di ección de la ib a.
UNE-EN 2562:1997
Ma e ial ae oespacial. Plás icos e o zados de ib a de ca bono. Laminados
unidi eccionales. Ensayos de lexión pa alela a la di ección de las ib as.
UNE-EN 2563:1997
Ma e ial ae oespacial. Plás icos e o zados de ib as de ca bono. Es a icados
unidi eccionales. De e minación de la esis encia apa en e al cizallamien o
in e lamina .
UNE-EN 2564:1999
Ma e ial ae oespacial. Laminados de ib a de ca bono. De e minación del
con enido en ib a, esina y asa de po osidad.
UNE-EN 2597:1999
Ma e ial ae oespacial. Plás icos e o zados de ib a de ca bono. Laminados
unidi eccionales. Ensayo de acción pe pendicula a la di ección de las ib as.
EN 2667-6:2001
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales
expansibles. Mé odos de ensayo. Pa e 6: De e minación de la abso ción de agua.
(Ra i icada po AENOR en eb e o de 2002)
UNE-EN 2781:1999
Ma e ial ae oespacial. Ma e iales no me álicos. Adhesi os es uc u ales. Mé odos
de ensayo. De e minación del espeso de imp imación.
5E. CTN: AEN/CTN 143 - ADHESIVOS Y SELLANTES.
UNE-EN 301:2007
Adhesi os enólicos y aminoplás icos pa a es uc u as de made a bajo ca ga.
Clasi icación y equisi os de compo amien o.
UNE-EN 302-1:2005
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 29/40
BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 1:
De e minación de la esis encia de la unión al cizallamien o po acción
longi udinal.
UNE-EN 302-2:2005
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 2:
De e minación de la esis encia a la delaminación.
UNE-EN 302-3:2005
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 3:
De e minación del e ec o del a aque ácido a las ib as de made a debido a los
a amien os cíclicos de empe a u a y humedad sob e la esis encia a la
acción ans e sal.
UNE-EN 302-3:2005/A1:2006
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 3:
De e minación del e ec o del a aque ácido a las ib as de made a debido a los
a amien os cíclicos de empe a u a y humedad sob e la esis encia a la
acción ans e sal.
UNE-EN 302-4:2005
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 4:
De e minación de la in luencia de la con acción de la made a sob e la
esis encia al cizallamien o.
UNE-ENV 302-5:2002
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 5:
De e minación del iempo de ensamblado con encional.
UNE-ENV 302-5:2002 ERRATUM:2005
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 5:
De e minación del iempo de ensamblado con encional.
UNE-EN 302-6:2005
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 6:
De e minación del iempo de p ensado con encional.
UNE-EN 302-7:2005
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Mé odos de ensayo. Pa e 7:
De e minación de la ida ú il con encional
UNE-EN 1965-1:2002
Adhesi os es uc u ales. Co osión. Pa e 1: De e minación y clasi icación de la
co osión de un subs a o de cob e.
UNE-EN 1965-2:2002
Adhesi os es uc u ales. Co osión. Pa e 2: De e minación y clasi icación de la
co osión de un subs a o de la ón.
UNE-EN 1966:2009
Adhesi os es uc u ales. Ca ac e ización de una supe icie median e la medida de
la adhesión po el mé odo de lexión en es pun os.
UNE-EN ISO 9664:1996
Adhesi os. Mé odos de ensayo pa a la esis encia a la a iga po es ue zo de
cizalla de adhesi os es uc u ales. (ISO 9664:1993).
UNE-EN 12436:2002
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 30/40
BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Adhesi os de caseína. Clasi icación y
equisi os de ap i ud a la unción.
UNE-EN 12436:2002 ERRATUM:2005
Adhesi os pa a made a de uso es uc u al. Adhesi os de caseína. Clasi icación y
equisi os de ap i ud a la unción.
UNE-EN 12701:2002
Adhesi os es uc u ales. Almacenamien o. De e minación de ocablos y ases
ela i as al iempo de ida de los adhesi os es uc u ales y ma e iales
elacionados.
UNE-EN 12765:2002
Clasi icación de adhesi os e moendu ecibles pa a made a de uso no es uc u al.
UNE-EN 13887:2004
Adhesi os es uc u ales. Guía pa a la p epa ación de supe icies de me ales y de
plás icos p e iamen e al encolado con adhesi os.
UNE-EN 14022:2010
Adhesi os es uc u ales. De e minación de la ida ú il ( ida de abajo) de
adhesi os mul icomponen es.
UNE-EN 14256:2007
Adhesi os pa a made a de uso no es uc u al. Mé odo de ensayo y equisi os pa a
la esis encia a la ca ga es á ica.
UNE-EN 14258:2005
Adhesi os es uc u ales. Compo amien o mecánico de las jun as pegadas some idas
a condiciones especi icadas de empe a u a du an e pe iodos de exposición co os
y la gos.
UNE-EN 14444:2006
Adhesi os es uc u ales. E aluación cuali a i a de la du abilidad de las uniones
encoladas. Ensayo de o u a en cuña. (ISO 10354:1992 modi icada)
UNE-EN 14444:2006/AC:2008
Adhesi os es uc u ales. E aluación cuali a i a de la du abilidad de las uniones
encoladas. Ensayo de o u a en cuña. (ISO 10354:1992 modi icada)
UNE-EN 14869-1:2005
Adhesi os es uc u ales. De e minación del compo amien o en cizalla de
adhesi os es uc u ales. Pa e 1: Mé odo de ensayo en o sión de cilind os
huecos pegados a ope (ISO 11003-1:2001, modi icada)
UNE-EN 14869-2:2005
Adhesi os es uc u ales. De e minación del compo amien o en cizalla de
adhesi os es uc u ales. Pa e 2: Mé odo de ensayo de acción en p obe as
g uesas (ISO 11003-2:2001, modi icada)
UNE-EN 15190:2007
Adhesi os es uc u ales. Mé odos de ensayo pa a e alua la du abilidad a la go
plazo de las es uc u as me álicas pegadas.
UNE-EN 15274:2008
Adhesi os de uso gene al pa a uniones es uc u ales. Requisi os y mé odos de
ensayo.
UNE-EN 15275:2008
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 31/40
BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
Adhesi os es uc u ales. Ca ac e ización de adhesi os anae óbicos pa a uniones
me álicas coaxiales en edi icación y es uc u as de ingenie ía ci il.
UNE-EN 15416-2:2008
Adhesi os pa a es uc u as de made a bajo ca ga dis in os a los del ipo
enólico y aminoplás ico. Mé odos de ensayo. Pa e 2: Ensayo de ca ga es á ica
de p obe as con línea de pegado múl iple en cizalla po comp esión.
UNE-EN 15416-3:2008+A1:2010
Adhesi os pa a es uc u as de made a bajo ca ga dis in os a los del ipo
enólico y aminoplás ico. Mé odos de ensayo. Pa e 3: Ensayo de de o mación en
luencia bajo condiciones climá icas cíclicas con p obe as ca gadas en cizalla
po lexión.
UNE-EN 15416-4:2007
Adhesi os pa a es uc u as de made a bajo ca ga dis in os a los del ipo
enólico y aminoplás ico. Mé odos de ensayo. Pa e 4: De e minación del iempo
de ensamblado abie o pa a adhesi os de poliu e ano de un componen e.
UNE-EN 15416-5:2007
Adhesi os pa a es uc u as de made a bajo ca ga dis in os a los del ipo
enólico y aminoplás ico. Mé odos de ensayo. Pa e 5: De e minación del iempo
con encional de p esión.
UNE-EN 15425:2008
Adhesi os. Adhesi os de poliu e ano de un componen e pa a es uc u as de made a
bajo ca ga. Clasi icación y equisi os de compo amien o.
5F. CTN: AEN/CTN 56 - MADERA Y CORCHO.
UNE-EN 13271/AC:2004
Conec o es pa a la made a. Valo es ca ac e ís icos de esis encia y del módulo
de deslizamien o de uniones con conec o es.
UNE-EN 13271:2002
Conec o es pa a la made a. Valo es ca ac e ís icos de esis encia y del módulo
de deslizamien o de uniones con conec o es.
UNE-EN 912/AC:2001
Conec o es pa a made a. Especi icaciones de los conec o es pa a made a.
UNE-EN 912:2000
Conec o es pa a made a. Especi icaciones de los conec o es pa a made a.
UNE-EN 14358:2007
Es uc u as de made a. Cálculo del alo ca ac e ís ico del pe cen il del 5% y
c i e io de acep ación pa a una mues a.
UNE-EN 14545:2009
Es uc u as de made a. Conec o es. Requisi os.
UNE-EN 14592:2009
Es uc u as de made a. Elemen os de ijación ipo cla ija. Requisi os.
UNE-EN ISO 8970:2010
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 32/40
BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
8. RELACIÓN DE FABRICANTES Y PRODUCTOS DE MATERIALES
COMPUESTOS APLICABLES A LA CONSTRUCCIÓN, EN GENERAL.
FABRICANTE: MARCA COMERCIAL: PRODUCTOS DE MATERIALES COMPUESTOS FABRICADOS:
E ex Na u a P o® paneles p ensados de ma iz cemen icia
e o zada con ib as de PVA, acabados con una
lamina ac ílica anspa en e po su ca a is a
Isomax Deco a i e
Lamina e AG
Funde max Ex e io
NT®
paneles laminados de al a p esión, de
ma e iales compues os a base de ma iz de
esinas e moes ables e o zadas con láminas de
ib as de celulosa, con p o ección especial de
esinas de ac ilo-poliu e ano
William K eysle
& Associa es
panel compues o de una capa de ho migón
políme o aplicada sob e moldes sopo e de
esina de poliés e igní ugo e o zada con
ib a de id io ipo E
Bed o d Plás icos
Re o zados
panel de doble pa ed de ma e ial compues o
híb ido de ma iz de esina eciclada (50%)
e o zada con un 25% de ib a de lino y con un
25% de ib a de id io ipo E
T espa
In e nacional BV
T espa Me eon® paneles laminados de al a p esión
Esa e S.A. placas de ma e iales compues os cons i uidas
po poliés e aslúcido colo eado, e o zado
con ib a de id io
Blizza d
Composi e GMBH
paneles sándwich lige os de ma e iales
compues os, o mados po núcleos de nido de
abeja
Global Sándwich
Composi es
Supli é
3F “ o ma lib e de
achada”
módulos inno ado es de achada a base de
ma e iales compues os
Poly ey Panop ey®
Poly ey HPL®
Compac ® A
able os de ma e iales compues os
Li eTime
Composi es
Li eTime Lumbe ® ma e ial compues o ex uído p oducido con
poliu e ano e o zado con un 60% de cenizas
olan es ecicladas
GAF Ma e ials
Co po a ion
Du aLi e® paneles ex usionados de polie ileno de al a
densidad e o zado con ib a de cásca a de
a oz
T ex Company T ex T anscend® paneles y sis emas de ba andillas p oducidos a
pa i de un ma e ial compues o de ma iz de
polie ileno e o zada con ib as de made a
PolyOne
Co po a ion,
Sma ba ch® WPC, ma e ial compues o de made a y plás ico
Kosche
P o ilumman elung
GMBH
Ko alex®
CombiDeck®
175 R3®
pe iles ex uídos de ma e iales compues os de
una ma iz de polip opileno e o zada con
ib as de made a
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 39/40

BIBLIOGRAFÍA - ANEXOS
9. ORGANIZACIONES NACIONALES Y ASOCIACIONES DE
FABRICANTES DE MATERIALES COMPUESTOS.
8.1. Asociación Canadiense pa a las Es uc u as y los Ma e iales Compues os
(C.A.C.S.M.A.).
8.2. Asociación Española de Ma e iales Compues os (A.E.M.A.C.).
8.3. Asociación de la Indus ia Eu opea de los Ma e iales Compues os.
(Eu.C.I.A.).
8.4. Cen o Español de Plás icos (C.E.P.).
8.5. Cen o Ma e iali Composi i I alia (C.M.C.I.).
8.6. Comi é in e nacional sob e los Ma e iales Compues os (I.C.C.M.).
8.7. Fab ican es Ame icanos De Ma e iales Compues os (A.C.M.A.).
8.8. Fede ación B i ánica de los Plás icos (B.P.F.).
8.9. Indus ia Canadiense de los Plás icos (C.P.I.A.).
8.10. Sociedad Ame icana pa a los Ma e iales Compues os (A.S.C.M.).
ANALISIS METODOLÓGICO DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO 40/40
GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS FRECUENTES EN
ESTA MATERIA.
- A -
Acele ado (accele a o ): Sus ancia que mezclada con el ca alizado o la esina,
acele a la eacción química en e ambos. También se le llama p omo o .
Acondicionamien o (condi ioning): Ope ación de some e a un ma e ial a un
ambien e y/o un es ado de ensión p esc i os an es de p ocede a su ensayo.
Adhe en e (adhe end): Cualquie ma e ial que es unido a o o median e un
adhesi o.
Adhesión (adhesión): Fenómeno po el cual dos supe icies se man ienen en
con ac o a a és de una in e ca a median e ue zas de na u aleza mecánica y/o
ísico-química.
Adhesi o (adhesi e): Sus ancia capaz de man ene dos ma e iales unidos
supe icialmen e. Puede es a en o ma de ilm, líquida o de pas a.
Adi i o (addi i e): Cualquie sus ancia que añadida a o a, mejo a alguna de sus
p opiedades. Po ejemplo, plas i ican es, es abilizan es a la luz, e a dan es a
la llama, e c.
AFRP: Ac ónimo de a amid ibe ein o ced polime .
Agen e an ies á ico (an i-s a ic agen ): Sus ancia que se añade a un ma e ial
pa a moldea o se aplica sob e la supe icie de un obje o moldeado pa a hace lo
menos conduc o y e i a la ijación de pol o.
Agen e de acoplamien o (coupling agen ): Sus ancia química diseñada pa a
eacciona con el e ue zo o la ma iz de un ma e ial compues o con el in de
p oduci una unión más ue e en la in e ca a.
Agen e de cu ado (cu ing agen ): Ca alizado o agen e eac i o que añadido a la
esina p oduce su polime ización. También se le llama endu ecedo .
Agen e desmoldean e (mold- elease agen ): Lub ican e, en o ma líquida o en
pol o, u ilizado pa a acili a el desmoldeo de un obje o e impedi su adhesión
al molde.
Alqui an (pi ch): P oduc o esidual del pe óleo que puede se empleado pa a la
ab icación de cie as ib as de ca bono (ex-pi ch).
Ampolla (blis e ): Ele ación edondeada de la supe icie de un plás ico, con
bo des más o menos de inidos, que se pa ece a las ampollas que se o man en la
piel humana.
Aniso opía (aniso opy): Tendencia de un ma e ial a p esen a una di e encia en
el alo de sus p opiedades en unción de la di ección en la que se miden.
Aplicado a un laminado, cuando las p opiedades en di ecciones pa alelas a la
longi ud y anchu a del mismo di ie en, o cuando la p opiedad en la di ección
pa alela al espeso no coincide con las de laminación.
An ioxidan e (an ioxidan ): Adi i o que p e iene la deg adación oxida i a de la
ma iz.
Apilamien o (lay-up): Colocación de las sucesi as capas de e ue zo imp egnado
de esina en el molde.
Apilamien o manual (hand lay-up): P oceso en el que sucesi as capas de e ue zo
imp egnado de esina son colocadas de o ma manual en un molde.
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO
1/13
GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
Ap es o: Ma e ial que se emplea pa a p o ege a las ib as, y que se añade
du an e la ab icación de las mismas. Con ecuencia puede mejo a la unión
ib a-ma iz.
A amida (a amid): Fib as de poliamida a omá ica, que posee unas excelen es
p opiedades mecánicas y eléc icas a al a empe a u a, jun o con una ele ada
esis encia. La es uc u a de la ib a es á o mada po la gas cadenas que al
menos posee un 85 % de amida (-CONH-) unidad di ec amen e a 2 anillos a omá icos
en posiciones pa a-sus i uidas.
A qui ec u a de ib a ( ibe a chi ec u e): Diseño de la pa e ib osa de un
ma e ial compues o, que de ine la disposición pa icula de las ib as pa a
log a los esul ados deseados. Se dis inguen: ejidos, cosidos, mechas,
iel os, e c.
Au oex inguible (sel -ex inguishing): p opiedad de un ma e ial que impide la
p opagación del uego al elimina la uen e de ene gía que lo p oduce.
- B -
Bis enol A (bisphenol A): P oduc o de condensación o mado po la eacción de
dos (bis) moléculas de enol con ace ona (A). Es una esina in e media empleada
en la p oducción de esinas epoxídicas.
Bismaleimida (BMI) (bismaleimide): Tipo de poliimida que cu a median e una
eacción de adición sin o mación de p oduc os olá iles.
BMC (Bulk Molding Compound): Mezcla de esina e moes able con e ue zo,
suminis ada en o ma de pas a iscosa, pa a se moldeada po comp esión o
inyección.
Bobinado de ilamen os ( ilamen winding): P oceso de ab icación de ma e iales
compues os en la cual los e ue zos con inuos p e iamen e imp egnados en la
ma iz ( esina) o imp egnados du an e el p opio p oceso de bobinado, son
colocados sob e un mand il o a i o y eliminable, pa a ob ene una o ien ación
p ede e minada según la dis ibución de ensiones p e is a. Gene almen e, la
pieza suele se una supe icie de e olución que puede inclui o no cie es en
sus ex emos. Cuando se disponen el núme o inal de capas bobinadas p e is as,
la es uc u a se cu a y el mand il se e i a.
Bobinado axial (axial winding): Tipo de bobinado de ilamen os en el cual los
ilamen os se disponen pa alelos al eje.
Bobinado biaxial (biaxial winding): Tipo de bobinado de ilamen os en el cual
las bandas helicoidales se disponen en secuencia, lado a lado, sin que se
p oduzca el c uzado de las ib as.
Bu bujas ocluidas (ai -bubble oid): Po osidad p esen e en un ma e ial, debida a
la inclusión de ai e du an e la o mación del ma e ial compues o, y que no ha
podido se eliminada.
- C -
Cabezal de ans e encia (injec ion head): Componen e del equipo de inyección en
el que se in oducen y mezclan esinas y componen es que se conducen po bombeo
en la ca idad del molde.
Capa de gel-coa : Capa de esina, mezclada o no con ca gas y colo an es, que
si e de p o ección supe icial al es a i icado, aplicándose sob e el molde
an es de inicia el laminado.
Ca bu o de silicio (silicon ca bide): Re ue zo en o ma de whiske , pa ícula o
ib a co a o la ga, que es u ilizado como e ue zo en ma e iales compues os de
ma iz me álica o ce ámica debido a su al a esis encia, módulo y densidad
semejan e a la del aluminio
ANALISIS METODOLÓGICO, DISEÑO Y CALCULO DE COMPOSITES EN LA REHABILITACIÓN DEL
PATRIMONIO HISTÓRICO ARQUITECTÓNICO DEL BAJO GUADALQUIVIR.
DOCTORANDO: FERNANDO CAZALLA AZNAREZ - ARQUITECTO
2/13
GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
Ca alizado (ca alys ): Sus ancia que aumen a la elocidad de cu ado de un
ma e ial compues o cuando se añade en una can idad mínima compa ada con las
can idades de los eac i os p ima ios.
Ca idad del molde (moulding ca i y): Espacio hueco den o de un molde
machihemb ado en el que la esina o componen e de moldeo es inyec ado o colocado
pa a o ma una pieza. Dependiendo del núme o de ca idades, los moldes se pueden
clasi ica de ca idad simple o múl iple.
Ce me (ce me ): es una ab e ia u a pa a designa un ma e ial compues o de
ce ámica y me al. El me al se u iliza como agen e de unión en e pa ículas de
un óxido, un bo u o, un ca bu o o alúmina. Gene almen e, los elemen os me álicos
más usados son níquel, molibdeno y cobal o. Dependiendo de la es uc u a ísica
del ma e ial, los ce me s pueden se conside ados como ma e iales compues os de
ma iz me álica, aunque hay que ene en cuen a que, en gene al, poseen menos
del 20% en olumen de ase me álica.
CFRP: Ac ónimo de ca bon ibe ein o ced polime .
Ciclo de moldeo (molding cycle): Pe íodo de iempo eque ido pa a comple a la
secuencia de ope aciones necesa ias pa a p oduci una pieza po moldeo.
Cocu ado (cocu ing): Cu ado de un laminado de ma e ial compues o mien as que
simul áneamen e se une a o a supe icie p epa ada du an e el mismo ciclo de
cu ado.
Compa ibilidad (compa ibili y): Capacidad de di e en es esinas de se
p ocesadas, unas en con ac o con o as, sin que se p oduzca la deg adación de
las p opiedades inales del ma e ial compues o.
Componen e (compound): Mezcla ín ima de un políme o con o os ing edien es. Los
componen es e moes ables no malmen e con ienen odos los ing edien es
necesa ios pa a consegui el p oduc o inal, mien as que los e moplás icos
pueden eque i la adición de pigmen os, agen es espuman es, e c.
Con enido en ib a ( ibe con en ): F acción de ib a p esen e en un ma e ial
compues o. No malmen e se exp esa como po cen aje en olumen o en peso del
ma e ial compues o.
Con enido en huecos ( oid con en ): Po cen aje en olumen de huecos p esen e en
un ma e ial compues o cu ado.
Con enido en esina ( esin con en ): Can idad de esina p esen e en un laminado
exp esado como po cen aje del peso o al o del olumen o al.
Con acción de moldeo (mold sh inkage): Es la con acción de olumen inmedia a
que su e una pieza moldeada cuando se e i a del molde y se en ía has a
empe a u a ambien e. Se suele exp esa como la di e encia ela i a de
dimensiones, en e la pieza y la ca idad donde ha sido moldeada.
Copolíme o (co-polyme ): Resina p oducida po copolime ización, p oceso donde
monóme os di e en es se disponen en una secuencia al e nada (o al aza ) den o
de la cadena.
Cu ado (cu e): Endu ecimien o de una esina e moes able po eacción química de
condensación o adición, que p oduce la e iculación o en ec uzamien o de sus
cadenas, dando luga a un p oduc o que no cambia sus p opiedades. Puede es a
acompañado po la adición de agen es de en ec uzamien o, con o sin adición de
ca alizado es, con o sin aplicación de calo y/o p esión.
- D -
Delaminación (delamina ion): Sepa ación de la ib a de la ma iz, o o mación de
g ie as en la ma iz pa alelas a la supe icie. Puede ocu i du an e el cu ado
o du an e la ida del ma e ial compues o.
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GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
Di ección de la ib a ( ibe di ec ion): O ien ación o alineación del eje
longi udinal de la ib a espec o del eje de e e encia.
Deposición ísica en ase apo (physical apou deposi ion PVD): p oceso
empleado en el ecub imien o de ib as al hace las pasa po una densa nube de
me al apo izado median e un p oceso ísico (bomba deo iónico del me al,
bomba deo con elec ones, apo ización po paso de co ien e eléc ica, e c).
Deposición química en ase apo (chemical apou deposi ion CVD): p oceso
empleado en la ab icación de mono ilamen os, po ejemplo de SiC o de bo o, al
hace pasa un subs a o ilamen oso de pequeño diáme o ( ol amio o ca bono)
po una densa nube del p oduc o apo izado, gene ado po una eacción química.
Desmoldeo (ejec ion/demolding): P oceso de e i ada del molde en un p oceso de
moldeo. La ope ación puede ealiza se de o ma mecánica, manual o median e la
aplicación de ai e comp imido.
Despegue (disbond): Á ea den o de una in e ca a de unión en e dos adhe en es
en la que se p oduce un allo adhesi o o sepa ación. Puede ocu i du an e la
ida en se icio de una es uc u a y po múl iples causas. También, y de o ma
coloquial, se u iliza pa a de ini la supe icie de sepa ación en e dos láminas
de un laminado.
Desunión (debond): Sepa ación delibe ada de una jun a o in e ca a, gene almen e
pa a su epa ación o econs ucción.
D ape: Capacidad de un ejido o de un p eimp egnado pa a adap a se a una
supe icie con o neada.
D ape modelling: Simulación o modelo pa a calcula la con o mabilidad de una
geome ía pa icula en unción de las ca ac e ís icas de de o mación del ejido
elegido.
- E -
Endu ecedo (ha dene ): Es el segundo componen e químico necesa io pa a
desencadena la eacción de e iculación de p epolíme os pa a la elabo ación de
e moplás icos o elas óme os.
Ensamblados (assemblyes): Fo mas ex iles planas sin c uzamien o de ib as, con
o sin unión en e ellas median e ib as lige as.
En ec uzamien o (c osslinking): Es ablecimien o de enlaces químicos p ima ios
en e las cadenas de un políme o e moes able. En el caso de las esinas de
poliés e , se u iliza con es i eno como agen e de en ec uzamien o.
Ensimaje ( inish o size sys em): p oduc o con el que se a an la supe icie de
las ib as, que con ienen un agen e de acoplamien o pa a mejo a la unión en e
la supe icie del e ue zo y la ma iz del ma e ial compues o. Gene almen e,
inco po a ambién ing edien es que apo an lub icidad a las supe icies de las
ib as, e i an su daño po ab asión du an e su manipulación y además inco po a
un ligan e que apo a in eg idad a las mechas y acili a el empaque amien o de
las ib as.
Epóxido (epoxyde): Componen e con una es uc u a de oxi ano (anillo con dos
á omos de ca bono y uno de oxígeno).
Es abilidad dimensional (dimensional es abili y): Capacidad de una pieza pa a
man ene la o ma p ecisa en la cual ha sido moldeada.
Es ado A (A-s age): P ime a e apa de la eacción de cu ado de una esina
e moes able en la cual el ma e ial sigue siendo soluble en cie os líquidos y
puede se líquido o capaz de llega a se líquido al calen a se. También se
conoce como Resol.
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GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
Es ado B (B-s age): E apa in e media en la eacción de una esina
e moendu ecible en la cual el ma e ial ablanda cuando se calien a y se hincha
cuando en a en con ac o con cie os líquidos, pe o no se unde ni disuel e po
comple o. Los ma e iales son p ecu ados gene almen e a es a e apa pa a acili a
su manejo y p ocesado an es del cu ado inal. También se conoce como Resi ol.
Es ado C (C-s age): E apa inal de la eacción de cu ado de una esina
e moes able en la cual el ma e ial se ha hecho p ác icamen e in usible e
insoluble. No malmen e se conside a comple amen e cu ado y se suele denomina
con el nomb e de Resi e.
Es opa ( ow): Haz no en ollado de ilamen os con inuos.
- F -
Fib a ( ibe ): Té mino gene al usado pa a e e i se a ma e iales con o ma
ilamen osa.
Fib a de ca bono (ca bon ibe ): Fib a ob enida median e pi ólisis de un
p ecu so o gánico como ayón (ex- ayón), poliac iloni ilo (ex-PAN) o b ea (ex-
Pi ch), en una a mós e a ine e.
Fib a de ca bono HM (HM ca bon ibe ): Fib a de ca bono de al o módulo elás ico,
ob enida al comple a se el p oceso de g a i ización del ca bono.
Fib a de ca bono HT (HT ca bon ibe ): Fib a de ca bono de al a esis encia,
ob enida con un meno índice de g a i ización.
Fib a con inua (con inuous ibe ): Fib as de longi ud inde inida, u ilizadas en
bobinado y deposición de cin as.
Fib as co as (chopped ibe s): Fib as de longi ud del o den de milíme os,
no malmen e unos 0,50 mm), u ilizadas en masas de inyección.
Fib as la gas (long ibe s): Fib as de longi ud del o den de cen íme os, que se
emplean, po ejemplo, en el p ensado.
Fib a de id io ( ibe glass): Filamen o ob enido a pa i del id io undido. Es
el ma e ial más u ilizado como e ue zo en ma e iales compues os. Se p esen a en
o ma de iel o, bobinas o ejido y se inco po a an o a ma ices e moes ables
como a e moplás icas.
Fiel o (ma ): Cons i uyen e que se u iliza como e ue zo en ma e iales
compues os. Es á cons i uido po ib as co as o con inuas o ien adas al aza y
unidas median e un ligan e.
Flujo ( low): Mo imien o de la esina bajo la p esión que p oduce el llenado de
un molde. La g adual, pe o con inua dis o sión, de un ma e ial bajo ca ga
con inua, usualmen e a al a empe a u a, ambién llamado e mo luencia.
FRP: Ac ónimo de ibe ein o ced polime .
- G -
Gel (gel): En gene al, es un coloide donde la ase con inua es sólida y la
discon inua es líquida. La p opiedad que ienen las subs ancias que pueden pasa
de un es ado coloidal a o o, se denomina icso opismo y el p oceso en el cual
se o ma un gel se denomina gelación. Aplicado a una esina, se a a ía de una
esina e moes able pa cialmen e cu ada que o ma un sis ema semisólido.
Gelación (gela ion): Pun o en el cu ado de una esina en el que la iscosidad se
ha inc emen ado has a al pun o que, al in oduci un obje o a ilado, la esina
apenas se mue e.
GFRP: Ac ónimo de glass ibe ein o ced polime .
- H -
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GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
Híb ido (hyb id): Ma e ial compues o e o zado con dos o más ipos de ib as de
dis in as ca ac e ís icas, o o mado po la asociación de laminados de ib as
dis in as, con obje o de op imiza sus ca ac e ís icas o su cos o.
Hilos izados (spung o ing): Hilos que cons i uyen un e ue zo pe pendicula a
la di ección p incipal dada al o ing.
Huecos ( oids): Bu bujas ocluidas o a apadas.
- I -
Imp egna (imp egna e): En ma e iales compues os, sa u a el e ue zo con la
esina.
Inhibido (inhibi o ): P oduc o químico que e asa la o mación de adicales
lib es, e asando po an o el inicio de la polime ización has a que se han
consumido o combinado.
Iniciado (ini ia o ): Pe óxido u ilizado como uen e de adicales lib es. Se
emplean en la polime ización de adicales lib es, pa a el cu ado de esinas
e moes ables.
In e ca a (in e ace): Á ea de con ac o en e el e ue zo y la ma iz en un
ma e ial compues o.
In e ase (in e phase): Capa de p oduc os o mada po la in e acción in e acial
en e la ma iz y el e ue zo de un ma e ial compues o, du an e su ab icación o
ida en se icio.
Iso opía (iso opy): Independencia de las p opiedades mecánicas de un ma e ial,
espec o de la di ección en la que se miden.
- K -
Ke la ®: Nomb e come cial de la ib a sin é ica de polipa a enileno
e e alamida ab icada po la compañía DuPon , que consis e en la gas cadenas
polimé icas con o ien ación pa alela.
- L -
Lamina (lamina): Capa simple de un ma e ial laminado.
Laminado (lamina e): Ma e ial compues o o mado po la unión de dos o más capas
de ma e ial o ma e iales.
Laminado angula (angleply): Ma e ial compues o laminado ilamen a io que no es
uniaxial. Simila a laminado c uzado.
Laminado bidi eccional (bidi ec ional lamina e): Ma e ial compues o laminado en
el que las ib as es án o ien adas en dos di ecciones en el plano.
Laminado c uzado (c ossplay): Ma e ial compues o laminado que no es
unidi eccional. En algunas e e encias, es e e mino se emplea únicamen e pa a
designa laminados en los cuales las láminas o man ángulos de 90º una espec o
a o as.
Laminado cuasi-isó opo (quasi-iso opic lamina e): Ma e ial compues o laminado
que iene ap oximadamen e las mismas p opiedades en odas las di ecciones,
conseguidas median e la o ien ación de capas en a ias di ecciones.
Laminado equilib ado (balanced lamina e): Ma e ial compues o laminado en el cual
odas las láminas en ángulos di e en es a 0º o 90º se disponen en pa es ± (no
necesa iamen e adyacen es) y son simé icos espec o al plano cen al.
Laminado seco (d y lamina e): Ma e ial compues o laminado que con iene una
can idad insu icien e de esina pa a comple a la unión con el e ue zo.
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GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
Laminado unidi eccional (unidi eccional lamina e): Ma e ial compues o laminado
con odas las ib as dispues as pa alelamen e en una di ección.
Ligan e (binde ): Agen e que es aplicado al iel o de ib a o a las p e o mas
pa a uni las ib as an es del laminado o moldeo.
Ligan e de p e o mas (p e o m binde ): Resina aplicada a las ib as co as o
pa ículas de una p e o ma, no malmen e du an e su ab icación, y cu ados con el
in de que és a e enga su o ma y pueda se manejada.
Línea de lujo ( low ine): Línea que apa ece en una pieza moldeada como
consecuencia de la unión de dos en es de lujo. También llamadas es ías
(s iae), ma ca de soldadu a (weld-ma k) o línea de soldadu a (weld-line).
- M -
Mand il (mand el): U illaje o núcleo al ededo del cual se en olla la ib a
imp egnada en esina pa a o ma ubos, depósi os, e c
Masa de moldeo (Shee Moulding Compound SMC): Masa de moldeo no polime izada
compues a po ib a, esina (no malmen e poliés e ), endu ecedo , ca ga y
coadyu an es de iscosidad (óxidos alcalino é eos), que debe conse a se bajo
e ige ación.
Ma e ial compues o (composi e): Combinación de dos o más cons i uyen es
di e en es en o ma o composición a escala mic oscópica, que ac úan en conjun o
aunque conse an sus iden idades y exhiben una in e ca a de sepa ación en e
ellos, es deci , no se disuel en ni se unden comple amen e en uno de ellos y,
no malmen e, pueden se ísicamen e iden i icados.
Ma e ial compues o ca bono-ca bono (ca bon-ca bon composi e CCC): Ma e ial
compues o de ib as de ca bono embebidas en una ma iz de g a i o, a menudo con
un ecub imien o de ca bu o de silicio pa a p e eni la oxidación. Especialmen e
ú iles en aplicaciones es uc u ales a al as empe a u as o donde se exija
esis encia al choque é mico o/y bajo coe icien e de dila ación é mica.
Ma e ial compues o de ma iz ce ámica (ce amic ma ix composi e, CMC): Ma e ial
compues o de ma iz ce ámica a la que se inco po a un e ue zo en o ma de
ib as, pa ículas o whiske s.
Ma e ial compues o de ma iz me álica (me al ma ix composi e, MMC): Ma e ial
compues o de ma iz me álica a la que se inco po a un e ue zo en o ma de
ib as, pa ículas o whiske s.
Ma iz (ma ix): Ma e ial de na u aleza polimé ica, me álica o ce ámica en la
que es án embebidas los e ue zos en un ma e ial compues o.
Mezclado (mixe ): Recipien e en el que se mezclan esinas, adi i os,
endu ecedo es, acele an es, e c.
Molde (mold): Ca idad en la cual se deposi a un ma e ial pa a su con o mado po
moldeo.
Moldeo (molding): P oceso de con o mado de un ma e ial de na u aleza me álica,
ce ámica o polimé ica, o de un ma e ial compues o, en una masa sólida de
de e minada o ma y amaño median e la aplicación de p esión y calo du an e un
iempo de e minado has a hace lo lo su icien emen e luido pa a pode lui y
ellena una ca idad o molde.
Moldeo en au ocla e (Au ocla e molding): P oceso simila a la écnica de la
bolsa de p esión. El laminado se cub e po una bolsa de p esión, y se dispone
odo en conjun o en el in e io de un au ocla e capaz de p opo ciona el calo y
la p esión pa a cu a la pieza. La bolsa de p esión se in la no malmen e al
ex e io .
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GLOSARIO DE TERMINOS Y ABREVIATURAS
Moldeo a baja p esión (low-p essu e molding): P oceso de ab icación de un
ma e ial compues o median e la dis ibución de una p esión educida (menos de
200 psi) y uni o me sob e una disposición de esina- ib as (celulosa, id io,
asbes os, e c.), con o sin aplicación de calo desde una uen e ex e na.
Moldeo con bolsa de acío (p essu e bag molding): P oceso de ab icación de un
ma e ial compues o en el cual una bolsa lexible especialmen e diseñada se
coloca en con ac o con el apilamien o de p eimp egnados sob e un molde sellado.
La p esión, gene almen e aplicada median e ai e comp imido o agua, pe mi iendo
con o ma y compac a la pieza mien as se cu a.
Moldeo po con ac o (con ac molding): P oceso de moldeo de plás icos e o zados
en el que la esina y el e ue zo se disponen en un molde, el cu ado se ealiza
a empe a u a ambien e u ilizando un ca alizado -p omo o o po aplicación de
calo en un ho no, sin aplicación de p esión adicional.
Moldeo po in il ación a p esión (squeeze cas ing): P oceso de ab icación de
MMCs po ía líquida que consis e en la usión y pos e io in il ación del
me al undido en un p e o ma de ib as po aplicación de una p esión
suminis ada po un pis ón.
Moldeo manual (hand lay-up): P oceso de ab icación median e el cual las capas
de e ue zo se colocan a mano sob e un molde, se sa u a con esina y se cu a
pa a adqui i la o ma deseada.
Moldeo po ans e encia de esina ( esin ans e molding): P oceso de
con o mado de ma e iales compues os en el que el e ue zo ib oso se coloca
den o del molde, como p e o mado de la pieza inal, y la esina se inyec a a
baja p esión en el molde ce ado.
Moldeo o acional (cen i ugal molding): P oceso que consis e en cen i uga un
pol o ino e moplás ico den o de un molde ce ado, pa a ob ene cue pos huecos
en pequeñas se ies. El moldeo o acional es u ilizado en la ab icación de
ecipien es, balones, cubas, con enedo es, pe o ambién planchas a elas y
kayacs.
Monóme o (monome ): Ma e ial de base pa a la ab icación de políme os.
- N -
No olaca (no olac): P epolíme o ob enido median e la eacción de un enol y un
aldehído en medio ácido y que, en p esencia de un agen e e iculan e, eacciona
pa a o ma un e moes able enólico.
Núcleo (co e): Pa e cen al, no malmen e espuma o nido de abeja, de un panel
sándwich.
- O -
O o opo (o ho opic): ma e ial que posee sime ía elás ica en es planos
pe pendicula es en e sí.
- P -
Panal de abeja (honeycomb): P oduc o ab icado con ma e ial en láminas (papel,
ejido de id io) imp egnadas de esina o escamas de me al, con o ma de celdas
hexagonales. Se u iliza como núcleo de un panel sándwich.
Película adhesi a (adhesi e ilm): Resina sin é ica, con o sin ejido,
no malmen e de na u aleza e moes able, que se dispone en o ma de película pa a
p oduci la unión adhesi a de dos ma e iales, bajo la aplicación de calo y
p esión.
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