control de calidad en materiales de construccion

CONTROL DE CALIDAD EN MATERIALES TRADICIONALES DE CONSTRUCCIN

RESTAURACIN DE EDIFICACIONES HISTRICAS. REHABILITACIN CASTILLO SANCTI PETRI, CDIZ

I. Paniagua Serrano1, J. Martn-Caro lamo1, G. Gmez-Pina2, J.J. Muoz Prez2 1. INES Ingenieros Consultores, c/ Nuez de Balboa, Madrid 120, 28006 Madrid. y 2 DEMARCACIN DE COSTAS DE ANDALUCA ATLNTICO. CDIZ, Avda. Marianista Cubilla, 7; 11071, Cdiz.

NDICE 1 RESUMEN ................................................................................1 2 INTRODUCCIN, ANTECEDENTES Y OBJETO .......................................2 3 DEFINICIN DEL ESTADO DE CONSERVACIN DEL CASTILLO DE SANCTI-PETRI Y SU ENTORNO...............................................................................3

3.1 EL CASTILLO, EL ISLOTE Y EL ENTORNO ....................................................... 4 3.2 CLIMATOLOGA .................................................................................................. 5 3.3 CARACTERIZACIN DE LOS MATERIALES PRESENTES. ................................. 6

4 DESCRIPCION DE LAS OBRAS DE REHABILITACIN DEL CASTILLO...............9 4.1 CONDICIONANTES Y JUSTIFICACIN DE LA SOLUCIN ADOPTADA............ 9 4.2 CRITERIOS DE ACTUACIN ............................................................................. 11

5 CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES TRADICIONALES DE CONSTRUCCIN............................................................................ 12

5.1 PROGRAMA DE CONTROL DE LOS MATERIALES PTREOS EMPLEADOS EN FBRICA DE SILLERA .................................................................................................. 14

6 CONCLUSIONES....................................................................... 18 7 BIBLIOGRAFA......................................................................... 20

1 CONTROL DE CALIDAD EN MATERIALES TRADICIONALES DE CONSTRUCCIN RESTAURACIN DE EDIFICACIONES HISTRICAS. REHABILITACIN CASTILLO SANCTI PETRI, CDIZ

1 RESUMEN En las obras de rehabilitacin de edificaciones histricas, la utilizacin de materiales para su reconstruccin, ha sido un tema de continuo inters y debate tanto para las administraciones gestoras de estas estructuras, como en los distintos estudios, ingenieras y constructoras que participan con distinta intensidad de las labores de rehabilitacin. El carcter singular de las edificaciones histricas, su emplazamiento, las intervenciones previas y fases constructivas, sumado a los diferentes criterios aplicados en la intervencin; criterios econmicos, plazos, formacin del personal que interviene y la necesidad habitual de adecuar el bien a un futuro uso, condiciona que no puedan aplicarse recetas generalistas, debiendo apoyarse en criterios tcnicos para abordar con garantas la intervencin. Bajo este contexto, se presenta una herramienta de control de calidad en materiales tradicionales de construccin orientada al mantenimiento y la rehabilitacin del Castillo de Sancti Petri, Cdiz. En sta se define tanto la herramienta considerada como la justificacin de un control, las tcnicas aplicadas y el resultado finalmente obtenido en la ejecucin de obra. Todo ello contemplando la particularidad del emplazamiento y las condiciones climticas que han sido un factor relevante en este trabajo. Los trabajos se enmarcan en el contexto de las labores de Asistencia Tcnica llevadas a cabo por INES INGENIEROS, desarrolladas bajo el contrato de la Direccin General de Costas del Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino para Rehabilitacin del Castillo de Santi Petri. Las obras se llevaron a cabo a lo largo de los aos 2009 y 2010 por la UTE ACCIONA-FREISSINET adjudicataria de las obras de Rehabilitacin del Castillo de Santi Petri.

Figura.1 Vista area del Castillo


2 INTRODUCCIN, ANTECEDENTES Y OBJETO Experiencias previas ponen en evidencia que la utilizacin de materiales nuevos o la reutilizacin de los presentes, han de estar orientados al mantenimiento y la puesta en valor de la construccin histrica a intervenir. Considerando criterios de integracin tanto estticos, durables, histricos, como de la propia operativa de la obra. La utilizacin de materiales en el campo de la restauracin ha sido abordada con frecuencia desde un punto de vista terico, determinando de forma aislada, a partir de una serie de tcnicas analticas y de ensayo, la idoneidad o no de estos materiales en fase de redaccin de proyecto. Durante la ejecucin de la restauracin, no se suele redefinir un control de aplicacin especfica que garantice la idoneidad de los materiales a utilizar para la circunstancia de los trabajos; materiales propuestos por la contrata, condiciones de acceso, acopio y condiciones de ejecucin. El control a aplicar debe ser redefinido en obra considerando tanto la informacin de los estudios previos, los criterios de Proyecto y la propia coyuntura de los trabajos. Sirva de ejemplo que no se suele disponer de un protocolo de calidad de aplicacin en las distintas fases de la operativa de la Obra (Cantera-prstamos, recepcin - acopio y colocacin) de tal forma que se detecte lo antes posible la no idoneidad del material.

Figura.2 Relaciones entre los distintos estados de definicin del control de calidad El desarrollo de una metodologa especfica para el control de calidad de los materiales tradicionales de construccin en obras de restauracin de estructuras histricas, conlleva la aplicacin inmediata del conocimiento terico sobre estos materiales (caracterizacin petrolgica, anlisis de su alterabilidad, procesos de deterioro generadores de daos, etc.) definidos en los estudios previos. A partir de estos trabajos, en el contexto del estudio de calidad de proyecto, se disean las labores de control optimizadas para el rendimiento de la obra pero desde el entendimiento de las solicitaciones del material y de los mecanismos durables que tienen lugar en estas estructuras y materiales con el fin de preservar su funcionalidad y en salvaguarda, en lo posible, de los caracteres que identifican a la estructura como construcciones de una poca histrica. La elaboracin de una herramienta para el control de calidad de los materiales, de aplicacin en obra y orientada a los materiales histricos de construccin, requiere contemplar diversos parmetros de distintas reas del conocimiento. En este sentido, considerado el Castillo como una estructura histrica, se afront una visin amplia que compartiera tanto criterios cientficos, tcnicos, histricos y socio-culturales.


Figura.3 Criterios a contemplar en el estudio de materiales de rehabilitacin en edificaciones

histricas. Cabe destacar que los estudios de los materiales constitutivos de la edificacin, la definicin de procesos de deterioro que le afectan y las tcnicas de aplicacin, no han de ser una finalidad en s mismas, si no que deben ser un instrumento bsico para la consecucin de un objetivo y, por lo tanto, ligado a una finalidad real, la creacin de una herramienta que garantice la idoneidad de la intervencin a partir de la actuacin y que permitan al mismo tiempo la definicin de los parmetros para el control de la calidad de los materiales a utilizar con el fin de no repetir errores pasados, evitando intervenciones ineficaces, o peor an, que aumenten el efecto de algn proceso de deterioro. Estas herramientas han de contemplar las siguientes consideraciones: preservar el objeto de la intervencin, garantizar un buen comportamiento durable del mismo, salvaguarda del material original y cumplir los requerimientos de durabilidad y funcionalidad solicitados a estos materiales, salvaguardando los materiales originales, considerando en ellas su naturaleza, emplazamiento y la intervencin a realizar.

3 DEFINICIN DEL ESTADO DE CONSERVACIN DEL CASTILLO DE SANCTI-PETRI Y SU ENTORNO.

El islote de Sancti-Petri con su fortaleza est enclavado al sur de San Fernando, en la baha de Cdiz, en la misma desembocadura del cao de Sancti-Petri, donde los historiadores ubican el templo legendario de Hrcules. El Castillo se integra dentro de las fortificaciones construidas en el siglo XVI-XVII para la defensa de la baha de Cdiz. En las ltimas dcadas la elevada poblacin concentrada en su entorno ha modificado enormemente su aspecto original, haciendo difcil, en ocasiones, identificar y entender la misin defensiva que toda la costa andaluza ha tenido en el pasado y el islote en particular. Su importancia va ms all de los restos monumentales ya que est integrado en un espacio natural de indudable valor. Su reconocimiento institucional esta referido en las siguientes declaraciones:


Bien de Inters Cultural con la categora de Monumento (cdigo: 110150006).

Bajo la proteccin de la Declaracin genrica del Decreto de 22 de abril de 1949, y la Ley 16/1985 sobre el Patrimonio Histrico Espaol.

Incluido en el Inventario de Espacios Naturales (1989), dentro de la declaracin del Parque Natural la Baha de Cdiz.

Incorporado en el ao 1993 en el reconocimiento especial que Junta de Andaluca otorg a los castillos de la Comunidad Autnoma de Andaluca.

3.1 EL CASTILLO, EL ISLOTE Y EL ENTORNO El islote de Sancti-Petri se encuentra en el extremo sur de San Fernando, situndose en la desembocadura meridional del cao del mismo nombre. El castillo se ubica en el mismo islote de Sancti-Petri.

Figura 4. Vista area del castillo y el islote El castillo se apoya sobre el sustrato rocoso que aflora en el islote, ocupando su casi totalidad, tiene planta alargada, sensiblemente rectangular con una clara orientacin norte-sur, donde una de sus fachadas est orientada a la pennsula, al cao, y la otra al Ocano Atlntico. Las construcciones que actualmente forman parte del castillo pueden dividirse en dos grandes zonas, por una parte, la zona septentrional, primera zona de implantacin y construccin que recoge la torre, empleada como polvorn, el patio principal circular y las dependencias dedicadas al cuartel, cocinas, y vivienda del capitn. Por otra, en el otro extremo del islote, el meridional, se encuentran localizadas las construcciones que fueron ejecutndose en la segunda mitad del siglo XVIII, edificios auxiliares empleados como polvorn y vigilancia. Actualmente, esta zona se encuentra parcialmente derruida debido a que la accin del mar ha provocado el descalce y ruina del muro de contencin, con el consiguiente derrumbe de la esquina que da a San Fernando.


Figura 5. Toma de datos para el levantamiento topogrfico del estado de las estancias

interiores previo a la intervencin.

3.2 CLIMATOLOGA La caracterizacin del clima en la zona donde se encuentra emplazado el Castillo, supuso un factor de primer orden para determinar las causas de los deterioros debidos a una mala durabilidad de los materiales que lo conforman.

Temperatura Media de mximas abs. mensuales 23C

Mnima media mensual 3C Mxima media mensual 37C Media anual 18C

Precipitacin Precipitacin total anual 575 mm Precipitacin media mensual 47,90 mm Mxima precipitacin media mensual 95 mm Mnima precipitacin media mensual 5 mm N de das de lluvia al ao 85 Das despejados 117 Das de niebla 80,0

Viento Velocidades medias 35 Km/h

200 Direcciones predominantes 200

20 N de horas de sol anuales 3162

Figura 6. Temperaturas medias mensuales y precipitaciones totales medias mensuales en San Fernando (1870-2000). Rosa de los vientos. Frecuencias medias. El Castillo se encuentra situado en una zona de precipitaciones medias y temperaturas agradables, caracterizadas por una temperatura media en torno a los 18,10 C. Nunca se

2

4

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0

30

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330

DATA ROSA VIENTOS-Frecuencias

MEDIA

% F

recu

enci

as


dan temperaturas por debajo de los 0 C. Por otra parte, las lluvias no coinciden con periodos de insolacin, es decir, las lluvias se dan, fundamentalmente, en invierno y no en primavera. Existe un gran nmero de das despejados y de horas de sol. El viento, es quizs, la accin climtica ms agresiva y condicionante. Por una parte, sus velocidades medias son altas y, por otra, est fuertemente diseccionado, es decir, el viento incide sobre la estructura de forma continua en una misma direccin. Teniendo en cuenta los valores obtenidos de las variables climticas se estableci un cuadro de vulnerabilidad o susceptibilidad de deterioro climtico atendiendo slo a las acciones, sin tener en cuenta los materiales existentes.

Procesos de deterioro

Factores Conclusin

Agua - Precipitacin media Posibilidad media de daos por escorrenta

Ataque salino - No coincidencia de precipitaciones con periodos insolacin

- Presencia de viento portador de aerosoles marino

- Accin de secado del viento

Posibilidad media de ataque de sales

Temperatura - Gradientes trmicos medios-bajos - Accin del mar

Posibilidad baja de problemas trmicos de deplacado

Ataque hielo-deshielo

- Nula existencia de das de helada - Precipitaciones medias

Posibilidad nula de ataque hielo-deshielo

Accin abrasiva - Presencia de fuertes vientos diseccionados - Presencia de partculas en suspensin

Posibilidad alta de problemas de abrasin

3.3 CARACTERIZACIN DE LOS MATERIALES PRESENTES. En el conjunto de las construcciones que contiene el Castillo se emplearon un gran nmero y diversidad de materiales, de entre los que sobresale la fbrica en sus diferentes variantes (sillera, mampostera careada, concertada, mampuestos irregulares, etc.) como material principal tanto en los sistemas defensivos y de contencin, como en las propias edificaciones.

1. Sillera. Se trata de un bioconglomerado o lumaquelas de lamelibranquios (ostreas y pectnidos, llamada localmente ostionera, en su facies ms arenosa). Niveles de este tipo de piedra aparecen en el substrato rocoso de la edificacin, por lo que, probablemente han sido extrados en las inmediaciones.

Figura 7. Sillera de ostionera en elementos arquitectnicos.


Las facies ms arenosas de este tipo de roca se clasificaron como areniscas calcreas amarillas con porcentaje variable de granos de cuarzo de tamao medio grande y matriz calcrea, localmente arcillosas.

2. Mampostera, rocas heterogneas ejecutada con la misma roca ostionera pero en

su facies ms conglomertica y de prestaciones tanto mecnicas como durables peores. La mampostera est integrada por material polignico, local (conglomerado, bioconglomerado cantos calizos, microconglomerados y areniscas) revocados.

3. Elementos de fbrica de ladrillo, ha sido empleada a modo de parcheo en diversos elementos como en las troneras, impostas y algunos de los elementos del sistema de desage.

4. Elementos cermicos empleados en las bajantes y tejas de las que quedan pocas en la actualidad. Estos elementos se encontraban en muy mal estado, habindose roto la mayora de ellos.

Figura 8. Aspecto de los diferentes tipos de materiales que se pueden encontrar en los alzados. a) Elementos cermicos; b) Mampostera; c) Sillera.

5. Elementos singulares como los aljibes ejecutados en mrmol.

6. Estructura de madera empleada en la confeccin de las cubiertas de la mayor

parte de las dependencias que actualmente se encuentran podridas. Las cubiertas estaban originariamente formadas por una estructura simple de largueros de madera donde apoyaban los elementos cermicos y elementos de impermeabilizacin.

7. Revocos de cal muy bien fraguada y dura, probablemente originales en muchas

de las zonas expuestas del Castillo. Estos revocos constan de dos capas una primera aparece en continuidad con la argamasa que cementa los mampuestos y sillares y una ms superficial se trata de una fina capa de acabado muy dura y lisa, donde aparecen tonos ocres.

Los materiales constructivos quedaban caracterizadas por campaas analticas sobre los principales materiales presentes: piedra ostionera (facies bioconglomerado y arenosas), ladrillos (amarillos y rojos), y morteros de rejuntado, enfoscados y enlucido. El establecimiento del grado de alteracin de los materiales en obra, requiri un minucioso examen visual y medidas cuantitativas mediante ensayos en laboratorio para conocer el modelo de evolucin (alterabilidad) de la roca frente a distintos ambientes que modificarn y han modificado el modelo de equilibrio inicial.

B

A

C


Los problemas detectados en la estructura no provenan de una incapacidad resistente, si no de situaciones mal condicionadas desde el punto de vista resistente a las que se lleg por problemas graves de durabilidad. Estos daos se encontraban extendidos a lo largo de toda la estructura.

Figura 9. Vista de diferentes revocos existentes

La caracterizacin de los materiales de fbrica y su comportamiento, se realiz mediante la extraccin de una serie de muestras in situ que permiti conocer no slo su petrologa, si no la medida de su grado de deterioro y de sus productos de alteracin. Para los ensayos que requeran una mayor cantidad de muestra como son los ensayos mecnicos realizados sobre los bioconglomerados de piedra ostionera, se cont con los fondos de la litoteca de la Ctedra de Petrologa y Mineraloga de la ETSIMM de la UPM con el fin de minimizar la incidencia en la integridad de la estructura. La aplicacin de las siguientes tcnicas analticas y de instrumentacin, junto con los ensayos a los que se sometieron las muestras permiti su caracterizacin.

Muestra Descripcin Anlisis/Ensayo Origen de la muestra Disposicin 13 Arenisca M.O. Fbrica Castillo Paramento exterior, sala

columnas 12 Piedra ostionera en

facies bioconglomertica

M.O, P.Hg, DRX, Abs-Des, CS

Fbrica castillo Paramento interior acceso patio principal

11 Mortero en junta DRX Fbrica castillo Paramento interior acceso patio principal

9 Ladrillo rojo M.O Fbrica castillo Paramento exterior, sala columnas

8 Ladrillo amarillo M.O. Fbrica castillo Paramento exterior, sala columnas

4 Mortero de primera capa de enfoscado

DRX

Fbrica castillo Paramento exterior, sala columnas

CSP-1 Mampuesto de arenisca alterada con marcas de alveolizacin

ExS y MEB Fbrica castillo Paramento interior acceso patio principal

CSP-2 Arenizado entre sillares

ExS y MEB Fbrica castillo Paramento interior acceso patio principal

CSP-7 Mortero parcialmente disgregado

ExS y MEB Fbrica castillo Paramento exterior, sala columnas

CSP-10 Ladrillo rojo alterado

ExS y MEB Fbrica castillo d Paramento exterior, sala columnas

5 Enlucido sobre mortero de enfoscado

MEB Fbrica castillo Paramento exterior, sala columnas

L12 Piedra ostionera en facies bioconglomertica

R.C y RF Litoteca de la Ctedra de Petrologa de la ETSIMM

M.O: Microscopa ptica de luz transmitida P.Hg: Porosimetra por inyeccin de mercurio DRX: Difraccin de rayos X. Abs-Des: Ensayo de absorcin libre de agua desorcin.

ExS: Extraccin salina MEB: Microscopa electrnica de barrido R.C: Resistencia a la compresin RF: Resistencia a la flexin CS: Ensayo de cristalizacin de sales


4 DESCRIPCION DE LAS OBRAS DE REHABILITACIN DEL CASTILLO

4.1 CONDICIONANTES Y JUSTIFICACIN DE LA SOLUCIN ADOPTADA Tal y como ya se ha comentado, se ha trabajado siempre en dos vertientes, por una parte, se han llevado a cabo los trabajos de inspeccin y auscultacin de todos los elementos constructivos del castillo y sus materiales, por otra parte, se han analizado las carencias en cuanto a su proteccin frente a la accin del mar y sus problemas de acceso. Restauracin y recuperacin del Castillo El planteamiento realizado para el anlisis y diagnosis de los daos ha sido el siguiente, en primer lugar se han estudiado y caracterizado las acciones intervinientes, tanto las mecnicas como las medioambientales, en segundo lugar, las propiedades de los materiales y, por ltimo, la respuesta de los materiales formando parte de los diferentes elementos constructivos del Castillo a las acciones exteriores. Teniendo en cuenta que no se podan alterar las acciones se debe intervenir para paliar el efecto de stas y en la reconstruccin de aquellos elementos que estn en serio riesgo de derrumbe o que son imprescindibles para el funcionamiento de la estructura. Dejando al margen la accin mecnica del oleaje en el socavamiento de la roca soporte y muros, los principales daos se encuentran asociados como ya se ha comentado a la circulacin de humedades, ya sea como vehculo de sales, como disolvente directo de fases minerales o mediante el levigado de la fraccin arcillosa segn la composicin de los materiales formadores.

Figura 10. Vista de daos existentes Las humedades segn el origen observado pueden dividirse en tres grupos: - Humedades relacionadas con la accin elica. Principal vehculo de alteracin. - Humedades por accin directa de la precipitacin. De marcado carcter

estacional. - Humedades de ascenso capilar, de incidencia local. Las lesiones por prdida de juntas, descementacin, disolucin, deplacacin, eliminacin de recubrimientos y redondeamiento de piezas, coinciden y se encuentran en relacin causal directa con los focos de humedad descritos.


Por ello, y dependiendo de su origen, la humedad lleva aparejados los procesos de deterioro que se exponen en los siguientes apartados, ordenados en funcin de su incidencia. Cristalizacin de sales. La presencia de compuestos de cloro reveladas por los anlisis mediante extraccin salina y su relacin con las zonas hmedas observadas en mampuestos, sillares y sillarejos, asociados a los niveles de lesiones ms intensos, sealan a la cristalizacin de sales como el proceso de deterioro ms importante que afecta al material. Se encuentra relacionado con el aporte de humedad por la accin elica y de forma secundaria por procesos de ascenso capilar. Disolucin. Descementacin. La disolucin (solucin o corrosin) es un proceso qumico que consiste en la disociacin de las molculas en iones gracias a un agente disolvente, el agua en el caso presente. La eficacia de la disolucin depende de la naturaleza mineral y textural de la roca (fundamentalmente de su permeabilidad). Tambin hay que tener en cuenta que la disolucin es ms eficaz cuanto mayor es la humedad, la temperatura y el tiempo de actuacin, por lo debido a su persistencia es ms efectiva en zonas biocolonizadas cubiertas por un manto vegetal.

Levigado de la fraccin arcillosa. Como muestra la caracterizacin por microscopia ptica, las arcillas constituyen la matriz, ms o menos abundante de areniscas, y de la piedra ostionera estudiada.

Biocolonias. Un alto grado humedad en determinadas zonas de la estructura, ha favorecido la colonizacin a partir de las juntas por plantas superiores. Estos organismos adems de la accin mecnica de sus races, la implantacin de sus talos o la excavacin de galeras en el material ptreo, pueden generar sales como producto de los residuos de su actividad metablica que tambin contribuiran a la alteracin de la piedra.

Proteccin marina y embarcadero La accin del oleaje est provocando, por una parte, la meteorizacin y prdida de material en las zonas de embate del oleaje en los muros y, por otra parte, el descalce de los muros. Estos fenmenos han llevado consigo el derrumbe de algunos de los muros exteriores de la fortaleza que deben de ser reconstruidos. Es importante resaltar que de un anlisis comparativo realizado es posible concluir que de forma general las dimensiones de los elementos del castillo sometidos a la accin del mar, que tambin ejercan de elementos defensivos, estaban ligeramente infradimensionados frente al oleaje. Por lo que su colapso ha estado provocado por la accin continuada del mar durante ms de 200 aos que ha causado entre otras patologas, fallos locales de su cimentacin por socavacin. Por otra parte, se ha visto la necesidad de ejecutar un embarcadero que permita a embarcaciones de pequeo calado acceder al castillo para llevar a cabo al menos tareas de mantenimiento y visita. La operatividad del embarcadero se ha fijado teniendo en cuenta las mareas y la batimetra en el entorno del castillo.


Figura 11. Daos producidos por la socavacin marina

4.2 CRITERIOS DE ACTUACIN Teniendo en cuenta tanto los condicionantes que rodean al Castillo y los problemas y daos detectados se han fijado los siguientes criterios generales de la actuacin. - Rehabilitar el conjunto edificatorio del Castillo recuperando su fisonoma original

siempre que se conociera sta con precisin y fiabilidad histrica. En este caso se han empleado detalles constructivos en aquellas zonas donde se han levantado o reconstruido en gran parte los elementos para que puedan ser identificados.

- Recuperar todos los elementos constructivos que sean necesarios para asegurar la

estabilidad del conjunto. En algunas ocasiones se han reconstruido elementos que eran necesarios para asegurar la estabilidad de algunos de los muros que se encontraban en equilibrio inestable.

- Recuperar los pavimentos existentes y reparar en lo posible los deteriorados bajo el

criterio de identificar claramente el original del nuevo. En algunas zonas se han dispuesto pavimentos reversibles por si en un futuro se llevan a cabo prospecciones arqueolgicas.

- Recuperar las cubiertas en algunas de las estancias mediante una tipologa similar a

la original. - Reconstruir los muros perimetrales cuya misin era doble, por una parte, defensiva

y, por otra, resistir la accin del oleaje. En este caso y, una vez llevado a cabo su redimensionamiento, se ha mantenido su geometra externa aumentndose sus espesores y mejorando su calidad constructiva pero manteniendo siempre su tipologa tradicional.

- Aplicacin de un enlucido de todos los paramentos expuestos a la accin de los

aerosoles marinos, diferenciando dos tipos de enlucido en funcin de su grado de exposicin. El nico elemento que, an encontrndose expuesto, no ha sido enlucido es el gran muro de sillera que al estar ejecutado en piedra ostionera de prestaciones medias-altas, se ha decidido que no era necesario.


- Construir un nuevo embarcadero que permita el acceso al islote para embarcaciones de pequeo calado. En este caso, al ser un elemento de nueva construccin, se ha elegido como tipologa estructural el hormign.

Todas las actuaciones proyectadas y llevadas a cabo se han ejecutado con materiales y tcnicas constructivas tradicionales para mantener las condiciones de rigidez y de transpiracin originales. El nico elemento ejecutado con materiales actuales ha sido el embarcadero.

Figura 12. Vista parcial de los trabajos durante la ejecucin de la obra.

5 CONTROL DE CALIDAD DE LOS MATERIALES TRADICIONALES DE CONSTRUCCIN

Debido a las caractersticas especiales a las que se van a encontrar expuestos los materiales empleados en la rehabilitacin de las fbricas de materiales ptreos (sillera, mampostera), morteros (de junta y revestimiento) y ladrillo, en salvaguarda del comportamiento esperado por el conjunto de los materiales constructivos, y contemplando lo descrito en proceso se proposo, por material, un programa de control que valide las carcteristicas de los materiales a emplear en la obra. Los ensayos de aplicacin y el objeto de los mismos son los siguientes: Clasificacin y estereotoma (materiales ptreos y cermicos)

- Estudio petrogrfico. Con el fin de documentar la restauracin y frente a futuras intervenciones, el material a utilizar deba quedar clasificado con nomenclatura que no ofrezca dudas en su interpretacin. Por su utilidad y complemento a otros estudios presentados en la campaa de control de


calidad, se consider la clasificacin petrolgica del material a partir del estudio en lmina delgada del material a emplear.

- Identificacin de parmetros cromticos y acabados. Determinacin del comportamiento durable (morteros, materiales ptreos y cermicos) Se consideraron los ensayos necesarios parar evaluar su comportamiento frente los procesos de deterioro cuyo principal factor de alteracin era el agua:

- Absorcin libre de agua. Mediante este ensayo se pretenda medir la avidez (velocidad de absorcin) por el agua de los materiales porosos a travs de la variacin en peso. En el caso de que el material est expuesto a problemas de disolucin, este proceso de alteracin quedara patente por inflexiones en la curvas de los ciclos de absorcin/desorcin.

- Porosimetra de Mercurio. La distribucin de estas familias de poros y su tamao condicionar la susceptibilidad de los materiales a los procesos de deterioro frente al ataque salino. Ensayo de aplicacin en materiales ptreos y cermicos.

- Resistencia a la cristalizacin de sales. Este ensayo permite valorar el comportamiento del material frente al ataque salino a partir de las variaciones en peso del mismo al ser sometido a ciclos acelerados de cristalizacin/disolucin de sales solubles en el interior de los poros de la fbrica.

- Resistencia a la abrasin. De aplicacin para valorar el comportamiento de las piezas que constituyan el solado o expuestas a la accin directa del oleaje.

Determinacin del comportamiento mecnico El material debera cumplir un mnimo prestaciones resistentes frente a sus requerimientos mecnicos.

- Resistencia a compresin. De aplicacin en materiales ptreos y cermicos. La aplicacin del control de calidad consideraba la aceptacin de las siguientes condiciones:

- Los ensayos de recepcin en cantera se realizaran sobre lotes situados en el centro de produccin que deber estar perfectamente delimitados y asignados al Contratista.

- Cuando alguno de los ensayos efectuados, durante la ejecucin de alguno de los controles previstos en este documento, diera un resultado negativo, se repetira dicho ensayo. Si se obtuviera un resultado contradictorio con el primero, se realizar una tercera prueba. En caso de obtenerse resultado negativo en dos pruebas, el contratista estaba obligado a retirar el material y sustituirlo, sin coste alguno, por material vlido o introducir aquellos elementos que resulten necesarios para la mejora de la instalacin de fabricacin, condiciones de acopio, carga y transporte, al objeto de conseguir


que el producto suministrado cumpla las condiciones especificadas por el pliego.

- El incumplimiento de los requerimientos de este documento o de la Direccin Facultativa, para la realizacin de las modificaciones necesarias, as como el incumplimiento sistemtico de las caractersticas especificadas para garantizar la calidad del material, dara lugar a la supresin del material como material vlido para su uso en obra.

- Respecto al control de recepcin del suministro, el representante de la contrata, no permitir la existencia de ensayos negativos (en cualquiera de los controles de calidad previstos en el pliego) sin que sea parado el suministro a fin de intentar mejorar la calidad del material a disponer en obra.

- El Contratista constituir un archivo documental de todos los controles realizados, que estar en todo momento a disposicin de la Direccin Facultativa.

5.1 PROGRAMA DE CONTROL DE LOS MATERIALES PTREOS EMPLEADOS EN FBRICA DE SILLERA

En este punto se establece el procedimiento para el control de la calidad del material ptreo a aplicar en cantera y en la recepcin de obra a partir de la comprobacin de los resultados de los ensayos y anlisis exigidos para la conformidad tcnica del material suministrado. Aprobacin del material propuesto por la contrata Para la aprobacin del proveedor el material deba cumplir las siguientes caractersticas

CARACTERIZACIN DEL MATERIAL PTREO

Ensayo Norma ensayo N de probetas y dimensiones

C. Aceptacin/Rechazo

Estudio petrogrfico*

Incluye una lmina delgada

Si fuese necesario por la observacin de algn mineral alterado, o compuestos fcilmente alterables, este estudio petrogrfico se complementar con tcnicas con probeta pulida, difraccin de rayos X, fluorescencia de rayos X.

UNE-EN 12407:2001

1 de 15x15x3cm

Excluidas rocas con presencia de minerales inestables, microfisuras, etc.,

Determinacin de parmetros cromticos y acabados

4 de 0,36 m2 o Inspeccin en cantera

A criterio de la Direccin Facultativa

DETERMINACIN DEL COMPORTAMIENTO DURABLE



Absorcin de agua a presin atmosfrica

Recomendacin NORMAL 7/81: Assorbimento

3 de 7x7x7 cm

Excluido material con variacin final de peso menor de 1,2% y/o material con cada en peso por


dacqua per imersione totale- Capacit di imbibizione modificada

disolucin durante la absorcin

Porosimetra de mercurio

1 de 5x5x5 cm

Excluidos materiales con porosidad total inferior al 12 %

Eflorescencia cristalizacin de sales UNE-EN 12370:1999 3 de 7x7x7 cm Se excluirn materiales con variacin de peso final inferior al 3 %

DETERMINACIN DEL COMPORTAMIENTO RESISTENTE



Resistencia a la compresin UNE-EN 1926:2007 3 de 7x7x7 cm Excluidos marteriales con RC inferior a 20 Mpa

Figura 13. Resumen de propuesta de informe para validacin de cantera

Recepcin de los materiales en cantera Una vez validado el material a efectos de control y verificacin de la calidad del material ptreo empleado para la ejecucin de la fbrica de sillera y mampostera, el material se dividir en lotes de recepcin. Cada lote estara constituido por 300 m3 (700 t) de material ptreo a suministrar a obra. Cada lote debera quedar etiquetado incluyndose la siguiente documentacin por lote:

Origen, naturaleza y descripcin de la roca. N de identificacin de lote y volumen del mismo.


Resultados de los ensayos previstos en el control inicial exigido para la aceptacin del material ptreo.

Certificado que valide el cumplimiento de control de calidad propio de cantera (documento a redactar por la cantera).

Del mismo modo, por lote, la contrata deba verificar y contrastar el control de produccin de cantera mediante la ejecucin de los siguientes ensayos preceptivos.

CARACTERIZACIN DEL MATERIAL PTREO EN CANTERA

Ensayo Norma ensayo C. Aceptacin/Rechazo Observaciones

Absorcin de agua a presin atmosfrica

Recomendacin NORMAL 7/81: Assorbimento dacqua per imersione totale- Capacit di imbibizione modificada

Excluido material con variacin final de peso menor de 1,2% y/o material con cada en peso por disolucin durante el proceso de absorcin

Se admite para este ensayo una tolerancia en los valores de aceptacin del 10 %

Porosidad libre del material (Porosimetra o mtodo densidad aparente real..)

Excluidos materiales con porosidad libre inferior al 12 % en volumen


Eflorescencia cristalizacin de sales

UNE-EN 12370:1999 Se excluirn materiales con variacin de peso final superior al 3 %


Resistencia a la compresin UNE-EN 1926:2007 Excluidos materiales con qu inferior a 18 Mpa


Los ensayos solicitados podan ser sustituidos por otros siempre y cuando se garantizase la equivalencia del parmetro a medir y los criterios para validar el material mediante uno u otro ensayo.

Figura 14. Ejemplos de control de aplicacin del control de calidad en fase de recepcin

cantera-obra


Recepcin de materiales en obra El control de la calidad del material ptreo para la sillera y mampostera suministrado a obra ser realizado por el Contratista y verificado por la Direccin Facultativa, las labores a realizar se realizarn en dos fases: Fase 1: Inspeccin visual de cada bloque recibido en obra. El representante en obra, durante la ejecucin del control geomtrico de cada bloque, realizar una inspeccin visual de cada bloque suministrado, en base a la referencia dada como material a utilizar. En el caso de detectarse anomalas por; diferencias de textura, color o presencia de grietas y fisuras, el bloque ser apartado procediendo a ejecutar la fase 2. Fase 2: Control de la compacidad mediante esclermetro Schmidt En los bloques retirados por la inspeccin visual sern retirados y evaluado la incidencia mediante el control de compacidad de la zona anmala con martillo Schmidt. La zona anmala (por color, textura, o presencia de grietas o fisuras) ser evaluada efectuando un mnimo de 15 golpeos distribuidos de forma aleatoria. El criterio de aceptacin o rechazo se presenta en la siguiente tabla:

Ensayo N de medidas C. Aceptacin/Rechazo

Esclermetro Schmidt 15 golpeos por bloque Rechazo del bloque ensayado en el que la media de los valores de qu sea


6 CONCLUSIONES La experiencia en la intervencin para la rehabilitacin de la edificacin defensiva del Castillo de Sancti Petri, ha supuesto un intento de optimizacin de las distintas fases de intervencin en edificaciones histricas, ya sea en fase de Estudios Previos, Proyecto y, Control y Direccin de Obra. En este sentido la definicin de un control de especfico en fase de obra, a partir de las caractersticas definidas en trabajos anteriores, ha permitido generar una herramienta eficaz, de fcil aplicacin, que al mismo tiempo garantizaba idoneidad tcnica de los materiales utilizados en obra.

La definicin de un control de calidad atendiendo a distintas fases de obra ha tenido un efecto doble. Por un lado ha permitido adecuarse a la coyuntura o planteamiento de la contrata en la obra, y por otro permite ha anticipado, en lo posible, la deteccin de incompatibilidades/ no conformidades de los materiales a utilizar. Ambos efectos han minimizado la interferencia de la aplicacin del control sobre las labores de la obra, disminuyendo el coste de aplicacin

APROBACIN DEL MATERIAL PROPUESTO POR LA CONTRATA Clasificacin petrolgica y cromticaDeterminacin de su comportamiento durableCaractersticas mecnicas

CUMPLE LOS VALORES DE ACEPTACIN

VERIFICACIN DEL CONTROL DE PRODUCCIN MEDIANTE MEDIDA DE LOS VALORES DE ACEPTACIN EN

LOTES RECEPCIONADOS EN CANTERA DEBIDAMENTE ETIQUETADOS PARA SU IDENTIFICACIN

PUESTA EN OBRA CONTROL DE LA DIRECCIN FACULTATIVA

SI

SI

NO

CONTROL DE CALIDAD

NO

SI

DEFINICIN DEL ALCANCE DE LA ACTUACIN. ESTABLECIMIENTO DE CRITERIOS FUNCIONALES

MECNICOS Y DURABLES

ESTUDIO PETROGRFICO: UNE-EN 12407:2001 ABSORCIN DE AGUA A PRESIN ATMOSFRICA: NORMAL 7/ 81:Assorbimento dacqua per imersionetotale- Capacit diimbibizione modificadaEFLORESCENCIA-CRISTALIZACIN DE SALES: UNE-EN 12370:1999RESISTENCIA A LA COMPRESIN: UNE-EN 1926:2007

ESTUDIOS PRELIMINARES CARACTERIZACIN MATERIAL PTREO ORIGINAL

Clasificacin petrolgica y cromtica Determinacin de su comportamiento durablePropiedades mecnicas

SI

NO

NO

RECEPCIN DE MATERIALES EN OBRA

1 FASE: INSPECCIN VISUAL DE LA CALIDAD DE

BLOQUES

2 FASE: CONTROL DE LA COMPORTAMIENTO

MECNICO DE BLOQUES

Figura 16. Diagrama de aplicacin del control de calidad.


La aplicacin de una herramienta metodolgica para el control de los materiales en obra debe ser revisada segn caso, atendiendo a la aplicacin inmediata del conocimiento terico sobre estos materiales (caracterizacin petrolgica, anlisis de su alterabilidad, procesos de deterioro generadores de daos, etc.). A partir de estos trabajos, en el contexto del estudio de calidad de proyecto, deben redisearse las labores de control, optimizado, el lo posible el rendimiento de la obra pero desde el entendimiento de las solicitaciones del material y de los mecanismos durables que tienen lugar en con el fin de preservar su funcionalidad y en salvaguarda, en lo posible, de los caracteres que identifican a la estructura como la construcciones de una poca histrica.

La experiencia de intervencin en el Castillo de Santi Petri, evidencia que la mejora entre la interaccin de las distintas fases de intervencin, investigacin, en una primera fase de las variables que determinan la afeccin, definicin de procesos de deterioro, redaccin de un proyecto para la rehabilitacin bien y finalmente la aplicacin de un control de calidad especfico, optimiza esfuerzos y resultados en las labores de conservacin del patrimonio.

Figura 14. Vista area de la obra durante distintas fases de ejecucin


7 BIBLIOGRAFA -Il restauro della Pietra. L. Lazzarini, M. Laurenzi-Tabasso, 1986. -Standarization of removal salts method from porous support and its use as diagnostic tool. E. Borelli. III International Sympoium on the conservation of Monuments in the mediterranean Basin. Ed Fassina V.OTT H., ZEZZA F., Venice, 1994. -Stone in Architecture, properties durability. E.M. Winkler, Ed Springer, 1997. -Manual de diagnosis y tratamiento de materiales ptreos y cermicos. R.M. Esbert, J.Ordaz, F.J. Alonso, M. Montoto. Collegi d'Aparelladors i Arquitectes Tcnics de Barcelona. Barcelona, 1997. -Deterioro de los materiales ptreos por sales: Cintica del proceso, cartografa y mtodos de extraccin. B. Franco, J. Gisbert, P. Navarro, I. Mateos. 3 Reunin Monogrfica de la Red Temtica del CSIC. Tcnicas de Conservacin del Patrimonio. Madrid, 2003. -Metodologa de diagnstico y evaluacin de tratamientos para la conservacin del los edificios histricos. M. Alcalde, R. Villegas. Ed Comares. 2003. -Metodologa de evaluacin y anlisis de materiales de los puentes de fbrica de la Red Ferroviaria. I. Paniagua. Tesis doctoral, 2008.

control de calidad en materiales de construccion

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