prototipo de informe final 2015.pdf
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1
UNIVERSIDAD LOS ÁNGELES CHIMBOTE
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE METODOLOGÍA
DE INVESTIGACIÓN
“EVALUACIÓN TÉCNICA E INFLUENCIA PATOLÓGICA DEL CONCRETO EN MUROS DE
ALBAÑILERÍA CONFINADA DE I.E. PRIMARIAS SECTOR ESTE DE PIURA, DISTRITO CASTILLA,
PROVINCIA Y DEPARTAMENTO PIURA PARA LOGRAR SU REHABILITACIÓN Y
MEJORAMIENTO OCTUBRE 2015”.
AUTOR:
Wilmer Noé Marín Rojas
ASESOR:
Ing. Asalde Vives Juan
PIURA – PERÚ
2015
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2
JURADO EVALUADOR
_______________________________________
ING. MIGUEL ANGEL CHANG HEREDIA
PRESIEDENTE
__________________________________________
ING. WILMER OSWALDO CORDOVA CORDOVA
SECRETARIO
__________________________________________
ING. GILBERTO REGULO SANCHEZ GAMARRA
MIEMBRO
__________________________________________
MG. JUAN ASALDE VIVES
ASESOR
ii
3
3. HOJA DE AGRADECIMIENTO
3.1. AGRADECIMIENTO
A Dios: por brindarme la dicha
de la salud y bienestar físico y
espiritual.
A Mis Padres y Tíos: Por su apoyo incondicional y
constante, durante mi formación
tanto personal como profesional.
A la Universidad Católica Los Ángeles
de Chimbote, de manera especial a la escuela
de Ing. Civil por su importante aporte
para mi formación profesional
Al Ing. Juan Asalde Vives, mi docente
Asesor, por su orientación y apoyo
constante en el proceso de investigación.
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3.2. DEDICATORIA
En un principio, con todo el amor de mi corazón dedico primeramente mi
proyecto de tesis a Dios
En segunda instancia a mis padres, por su gran apoyo, por inculcarme el deseo de superación y por guiarme a ser un mejor
profesional
A mis tíos por darme su apoyo emocional, un gran estímulo y su hogar para poder vivir
A nuestro señor Jesucristo por darme la fortaleza para continuar cuando estuve
a punto de caer.
De igual forma, a toda mi querida familia y a usted Ingeniero Tutor por brindarme su
sabiduría y su completo apoyo durante el desarrollo de este proyecto de tesis.
iii
5
4. RESUMEN Y ABSTRACT
4.1. RESUMEN
El presente estudio, ha sido realizado con la finalidad de determinar los tipos de
patologías en las Instituciones Educativas Sector Este de la ciudad de Piura-Distrito
de Castilla
Las instituciones educativas del distrito de castilla geográficamente se encuentran
al Este del distrito de Piura, capital de la región del mismo nombre, situado entre los
, 5°11´ 5” de longitud y los 80°57´27” de longitud del meridiano de Greenwich con
una altura de 32 m.s.n.m. ocupando una zona costeña de terrenos arenosos.
Castilla se encuentra ubicada a lo largo de la margen oriental del río Piura y a lo
largo de la Carretera Antigua Panamericana (Carretera Bioceánica Paita – Belén).
Por su ubicación geográfica, el clima del distrito de Castilla es cálido y seco; registra
ligeras variantes influenciado por las estaciones que se presentan en el año: En los
meses de verano (Enero – Marzo) la temperatura fluctúa entre 30ºC y 34ºC a la
sombra, produciéndose lluvias de elevada intensidad. Durante el invierno (Abril –
Diciembre) la temperatura oscila entre 26ºC y 18ºC.
En las I.E María Goretti ubicada en el AA. HH María Goretti, la I.E N° 20133 en la
Urb. Felipe Cossío del Pomar y la I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones en el
AA.HH Los Almendros. En estos Centros Educativos se ha podido observar que
predomina el sistema estructural aporticado, basado en pórticos o en placas, o
albañilería confinada de muros estructurales que soportan cargas de vigas y
viguetas de la losa y también muros no estructurales que soportan solo su propio
peso cuya función es solo de separar espacios dentro de la vivienda. El sistema
aporticado es el que brinda mayor seguridad a la población estudiantil. En este
estudio pondremos en principio; énfasis en la evaluación de los elementos
estructurales y no estructurales de muros de aparejo de soga y cabeza que
corresponde a la albañilería confinada y portante, correspondiente a todos los muros
que conforman las aulas y otros ambientes, así como también los muros de los
cercos perimétricos propios de cada, Institución Educativa, que forman parte de las
edificaciones.
EN EL CUAL VAMOS A VER LA EVALUACIÓN DE LAS PATOLOGÍAS DEL CONCRETO EN MUROS
DE ALBAÑILERÍA CONFINADA DE I.E. PRIMARIAS SECTOR ESTE DE PIURA, DISTRITO CASTILLA,
iv
6
Los resultados estarán comprendidos en lo siguiente:
La Ubicación del área de estudio
Los Tipos de patologías existentes
Evaluación de las tablas de distribución,
Cuadros del ámbito de la investigación
Cuadros estadísticos de las Patologías existentes
Donde se recomienda desarrollar un plan de mantenimiento correctivo para las
instituciones educativas que presentan problemas de salitre en sus instalaciones a
través de mejoradores o aditivos que existan en el mercado.
Finalmente, para el caso de fisuras; la forma de saber si estos u otros problemas
estructurales están sucediendo en nuestra edificación se recomienda observar las
fisuras y grietas que se producen, pues son ellas las que expresan la causa de sus
males. Para ello, primeramente, el profesional que lleve a cabo el estudio, realizará
una inspección preliminar en la que dibujará sobre planos la situación de las fisuras
y grietas existentes, tomará fotografías de ellas y medirá su ancho con la ayuda de
una regla o de una lupa. Además no sólo es importante saber cuál es la dimensión
de las fisuras y/o grietas, sino que, una vez estudiada la información adquirida en la
inspección y determinada la causa de los daños, resulta fundamental poder estudiar
la evolución de esas fisuras. Por eso, mientras se realiza su estudio nunca deben
ser tapadas, pues son las que nos informan sobre si la edificación se ha estabilizado
o siguen produciéndose movimientos. Con esta información tan precisa podremos
averiguar las condiciones de estabilidad de la estructura del edificio de una forma
rigurosa, pero eso sí, procurando realizar dos mediciones mensuales durante los
meses necesarios para garantizar que se ha llegado a un equilibrio y siendo estas
medidas interpretadas por un técnico especializado, pues las variaciones térmicas
e higrométricas deben ser cuidadosamente consideradas.
Por ultimo vamos a ver las conclusiones un ejemplo de ellas es el siguiente:
Se concluye que el 15.56 % de los muros confinados (incluidos ambientes
como SS.HH. y cercos) de las 3 instituciones educativas, ubicadas en el
Sector Este de la ciudad de Piura Distrito castilla, se encuentran en el nivel
muy leve en lo que respecta a fisuras y 2.2 % en la I.E CAP. FAP. JOSÉ
ABELARDO QUIÑONES se encuentra en un nivel Moderado pesar de la
antigüedad con un promedio de 22 años.
iv
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4.2. ABSTRACT
The present study was conducted in order to determine the types of pathologies in
Educational Institutions Sector East of the city of Piura-Castilla District
The district educational institutions are geographically castilla east district of Piura,
capital of the region of the same name, located between 5 ° 11' 5 "in length and 80
° 57'27" longitude Meridian Greenwich with a height of 32 m occupying a coastal
area of sandy soils. Castilla is located along the eastern bank of the Piura River and
along the Carretera Panamericana Antigua (Bioceánica Paita - Bethlehem).
Due to its geographical location, climate Castilla District is hot and dry; recorded
slight variations influenced by the seasons that occur in the year: In the summer
months (January to March) the temperature fluctuates between 30 and 34 ° C in the
shade, producing high intensity rainfall. During the winter (April to December)
temperatures range between 26ºC and 18ºC.
In I.E Maria Goretti located in the AA. HH Maria Goretti, EI N ° 20133 in Urb. Felipe
Cossío del Pomar and IE Cap. Fap. José Abelardo Quiñones in AA.HH Los
Almendros. In these educational centers has been observed predominantly
structural system arcaded based on porches or in plates, or confined masonry
structural walls load bearing beams and joists of the slab and nonstructural walls
that support only their own weight whose function is only to separate spaces within
the housing. The frame system is one that provides greater security to the student
population. This study will in principle; emphasis on evaluation of the structural and
non-structural walls rig rope and head corresponding to the contained bearing,
corresponding to all the walls that make up the classroom and other environments
masonry, as well as the walls of perimeter fences specific to each, educational
institution, part of the buildings.
IN WHICH WE WILL SEE THE EVALUATION OF DISEASES OF CONCRETE
MASONRY IN CONFINED TO IE PRIMARY SECTOR PIURA EASTERN DISTRICT
CASTILLA,
The results are included in the following:
The Location of the study area
Types of existing conditions
_ Assessment distribution tables.
iv
8
Picturesfield of research
Statistical tables of existing pathologies
Where is recommended to develop a plan of corrective maintenance for educational
institutions that have problems of nitrate in their facilities through breeders or
additives that exist in the market.
Finally, for the case of seamless; how to know if these or other structural problems
are happening in our building is recommended to observe the fissures and cracks
that occur, for it is they who express the cause of their woes. To do this, first, the
professional who carried out the study, conduct a preliminary inspection in which
draw on flat the situation of fissures and cracks, take pictures of them and measure
its width with a ruler or a magnifying glass. Furthermore, it is not only important to
know the size of the cracks and / or cracks, but once studied the information acquired
in the inspection and determined the cause of the damage, it is essential to study
the evolution of these cracks. So while their study is done should never be covered,
as are those that tell us whether the building has stabilized or movements still occur.
With this information as accurate can find out the conditions of stability of the building
structure in a rigorous way, but yes, trying to make two monthly measurements
during the months needed to ensure that it has reached an equilibrium and the
measures being interpreted by a specialized technical, as temperature variations
and damp should be carefully considered.
Finally conclusions are going to see an example of which is as follows:
• It is concluded that 15.56% of confined walls (including environments such as
restrooms and fences) of the 3 educational institutions, located in the East Sector of
the city of Piura Castilla District, are in very mild level in regarding fissures and 2.2%
in the IE CAP. FAP. ABELARDO JOSE QUIÑONES is in a Moderate level despite
an average age of 22 years.
iv
9
CONTENIDO
1. TÍTULO DE LA TESIS i
2. HOJA DE FIRMA DEL JURADO ii
3. HOJA DE AGRADECIMIENTO Y/O DEDICATORIA iii
3.1. HOJA DE AGRADECIMIENTO
3,2 HOJAS DE DEDICATORIA
4. RESUMEN Y ABSTRACT iv
4.1. RESUMEN
4.2. ABSTRACT
5. CONTENIDO v
6. ÍNDICE DE GRÁFICOS TABLAS Y CUADROS vi
I. INTRODUCCIÓN 15
II. REVISIÓN DE LITERATURA 16
2.1. ANTECEDENTES 16
2.1.1. ANTECEDENTES INTERNACIONALES 16
2.2.2. ANTECEDENTES NACIONALES 17
2.3.3. ANTECEDENTES LOCALES 29
2.2. BASES TEÓRICAS DE LA INVESTIGACIÓN 31
2.2.1. DEFINICIONES 31
2.2.2. PATOLOGÍA 39
v
10
2.2.3. TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLAS
(Tipos de tipología en muros confinados). 51
2.2.4. EVALUACIÓN DE LAS TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLA
(Tipos de tipología en muros confinados) 54
2.2.5. MÉTODO DE TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLAS
(Para tipos de tipología en muros confinados) 55
III. METODOLOGÍA 56
3.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 56
3.1.1. TIPO Y NIVELES DE LA INVESTIGACIÓN Y TRABAJOS
REALIZADOS 56
3.1.1.1. TIPOS Y NIVELES DE LA INVESTIGACION 56
3.1.1.2. TRABAJO DE CAMPO 56
3.1.1.3. TRABAJO DE GABINETE 56
3.2. UNIVERSO POBLACIÓN Y MUESTRA 57
3.2.1. UNIVERSO Y POBLACIÓN 57
3.2.2. MUESTREO POBLACIONAL 57
3.3. DEFINICIÓN DE OPERACIONALIZACION DE VARIABLES 58
3.3.1. VARIABLES INDEPENDIENTES 58
3.3.2. VARIABLES DEPENDIENTES 58
3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS 59
3.5. PLAN DE ANALISIS 59
v
11
3.6. MATRIZ DE CONSISTENCIA 60
3.7. PRINCIPIOS ÉTICOS 62
IV. RESULTADOS 63
4.1. RESULTADOS 63
4.1.1. GRÁFICO DE COMPARACIÓN ESTADÍSTICOS DE FALLAS POR
CADA I.E 76
4.2. ANÁLISIS DE RESULTADOS 77
V. CONCLUSIONES 79
ASPECTOS COMPLEMENTARIOS 81
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 83
ANEXOS 84
FOTOS DE CADA I.E 85 – 95
12
5. ÍNDICE DE GRÁFICOS TABLAS Y CUADROS
5.1 ÍNDICE DE TABLAS.
TABLA N° 1 HOJA DE INSPECCIÓN………………………………………………….52
TABLA N° 2. TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLAS…………………………….54
5.2. ÍNDICE DE GRÁFICOS.
GRÁFICO N°01: Terremoto De 1960 - Zona Centro-Sur De Chile……….…………16
GRÁFICO N° 02: El colegio 40262, del distrito de Acarí…….……………………….17
GRAFICO N° 03 Epicentro de ciudades Afectadas. Ref.1…………………………...19
GRÁFICO N°04: Acelerograma de la Ref. 2…………………………………………..20
GRÁFICO N°05: Indicios de que en Pisco el sismo fue de categoría moderado para suelo duro………………………………………………………………………………....20
GRÁFICO N°06: Licuación Del Humedal De Tambo Mora…………………………..21
GRÁFICO N°07: Colegio Tambo Mora………………………………………………...21
GRÁFICO N°08 Pabellón Nuevo Y Antiguo Del Hospital De Pisco………………….21
GRÁFICO N°09 Materiales de construcción…………………………………………..22
a) Uso de unidades inadecuadas en edificios de Pisco e Ica……………………22 b) Ladrillo pandereta en pisco……………………………………………………...22
GRAFICO N° 10 Volcamientos de muros con juntas a ras con las columnas………23
GRAFICO N° 11 Piso Blando Y Torsión……………………………..…………..…….24
GRAFICO N° 12 Falta de Densidad de Muros……………………..…………..…...…24
GRAFICO N° 13 Detalles Estructurales………………………………………………..24
13
a) Columnas De Concreto Sin Refuerzo……...………..……………….………...24 b) Muros sin diafragma rígidos……………………………………………………..24 c) Muros sin soleras y con columnas discontinuas (Izq.) y espaciamiento entre
arriostres verticales muy grandes (Derecha)……………...………………….24
GRAFICO N° 14 Tabiquería Móvil…………………..………………………………….25
GRAFICO N° 15 Tabique Hecho Con El Sistema P-7………………………………25
GRAFICO N° 16 Mapa De Población Afectados Por El Sismo De 1996 Y Ubicación De Epicentros………………………………………………………………………………...27
a) Fig. 5 colegio Fermín Tangurs, Palpa, pabellón sin daños…………………...28 b) Fig. 6 colegio Fermín del Castillo. Vista alegre Nazca. Daños en el segundo
piso………………………………………………………………………………...28 c) Fig. 7 colegio Fermín del Castillo. Vista alegre Nazca. Columna corta sin
estribos……………………………………………………………………………28 d) Fig. 8 colegio Fermín del Castillo. Vista alegre Nazca. Falla en alfeizar de
ventana alta..................................................................................................28 e) Fig. 9 Cerco del estado Picasso peralta. Ica refuerzo inadecuado………….28 f) Fig. 10 Municipalidad de Nazca fallas en la tabiquería de albañilería………28
GRAFICO N° 17 La Casa Grau Después Del Terremoto De 1912 – PIURA………30
GRAFICO N° 18 I.E. 225 Los Titanes…………………………………………………..30
GRAFICO N° 19 Fig. (a) Falla por flexión; (b) Falla por corte en muros de albañilería ante cargas paralelas a su plano (Fotos: San Bartolomé)……………………………32
GRAFICO N° 20 Tipos de ladrillo de arcilla (Fotos: San Bartolomé)………………..37
GRAFICO N° 21 Falta de adherencia entre el mortero y el ladrillo……………….…39
GRAFICO N° 22 Falta de traba en las esquinas……………………………………...40
GRAFICO N° 23 Uniones a paredes existentes……………………………………....41
GRAFICO N° 24 Asentamientos diferenciales………………………………………..42
a) De los cimientos…………………………………………………………...……..43 b) De los cimientos (Casos Típicos)…………...………………………………….43
GRAFICO N° 25 Cargas puntuales…………………………………………………….43
vi
14
GRAFICO N° 26 Muros sometidos a estados de carga muy diferentes……………44
GRAFICO N° 27 Deformaciones en vigas y techos…………………………………..45
GRAFICO N° 28 Apoyo en los extremos……………………………………………….46
GRAFICO N° 29 Aberturas……………………………………………………………...46
GRAFICO N° 30 Empuje entre muros adyacentes……………………………………47
GRAFICO N° 31 Grietas por contracción térmica……………………………………..47
GRAFICO N° 32 Movimientos horizontales……………………………………………48
GRAFICO N° 33 Comparación de Fallas entre las Instituciones….…………………76
6.3. ÍNDICE DE CUADROS.
CUADRO N°01: CUADRO DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES………58
CUADRO N° 02: Factores que posibilitan la corrosión en la armadura……………..25
CUADRO N° 03: Universo y muestra………………………………………………….56
CUADRO N° 04: Matriz de Consistencia.…………………………………………….61
CUADRO Nº 05: Distribución De Fallas En Muros De La I.E. María Goretti – AA. HH María Goretti – Piura…………………………………………………………………..........64
CUADRO Nº 06: Distribución De Fallas En Muros De La I.E. N° 20133 – Urb. Felipe
Cossío Del Pomar – Castilla – Piura…………………………………………………….…68
CUADRO Nº 07: Distribución De Fallas En Muros De La I.E Cap. Fap. José Abelardo
Quiñones. – AA.HH Los Almendros – Piura………………..………………………….....72
vi
15
I. INTRODUCCIÓN
Los muros de Albañilería confinada son estructuras seguras, resistentes, la
albañilería no posee más elementos que el ladrillo y el mortero o concreto, siendo
éstos los elementos estructurales encargados de resistir todas las potenciales
cargas que afecten la construcción. Esto se logra mediante la disposición de los
elementos de la estructura de modo que las fuerzas actuantes sean
preferentemente de compresión.
Es por ello que deben estar en buenas condiciones de transitabilidad y el
logro de una serviciabilidad, lo que garantiza la seguridad en general de personas
de manera estable y segura, así como contribuir a la seguridad y bienestar
nacional.
El mantenimiento, conservación y el buen estado del muro de albañilería
confinada son de mucha importancia, ya que permite lograr los objetivos fijados en
los planes de desarrollo y permite elevar la calidad de vida de los usuarios. En este
propósito deben estar involucrados todos los actores de este objetivo.
Los problemas más relevantes que presentan los muros de albañilería
confinada en el ámbito de la Región Piura, distrito de Castilla, es principalmente
la fisuras y severo estado de sus estructuras de apoyo (muros en sí mismo
cimientos, sobrecimientos,); y en forma particular el deterioro de sus estructuras
complementarias (columnas, vigas, parapetos, juntas, según sea el caso).
Con respecto a las estructuras de los muros de a lbañ i le r ía con f inada
de la Región Piura de las i.e. primarias, que se ubican en el distrito castilla sector
este de Piura, los que sirven para brindar seguridad y tranquilidad en el desarrollo
del aprendizaje de dichos alumno; el problema radica en que muchos de ellos
requieren de un mantenimiento de sus estructuras, dado que presentan o
muestran signos patológicos (deterioro de estructuras, fallo en junta de dilatación,
eflorescencias, grietas y fisuras, oxidación, corrosión, etc.) y que de alguna forma
acortan la vida útil, alterando su funcionalidad para la cual han sido diseñados.
En ese sentido el presente trabajo se desarrolló aplicando la Metodología
de tablas de distribución de fallas (Para tipos de tipología en muros
confinados); asi como para la Inspección del concreto de dichos muros,
ya sea mediante una inspección visual y toma de datos a través de fichas
técnicas; que incluye cuadro de condición global de los muros debidamente
identificados por dicha Institución Educativa, que describe la condición y califica
el estado de las estructuras del concreto de los muros de albañilería confinada
asignándoles factores numéricos con un valor entre I-V.
16
Es así que, en el presente proyecto t iene como objet ivo determinar el
grado o condición actual de las estructuras de concreto de los muros de
albañilería de la Región Piura, con la finalidad de adoptar las medidas correctivas,
preventivas, de rehabilitación y/o mantenimiento mediante la asignación de
recursos a fin de prolongar su vida útil.
II. REVISION DE LA LITERATURA.
2.1. ANTECEDENTES.
2.1.1. ANTECEDENTES INTERNACIONALES.
La catástrofe de 21 y 22 de mayo de 1960 en la ciudad de Valdivia.
La catástrofe de 21 y 22 de mayo de 1960 - dos terremotos y un maremoto que asolaron trece de las entonces 25 provincias del país, dejaron una profunda huella en el espíritu de la población y deterioraron gravemente la economía de la nación. En pocos minutos se perdieron centenares de vidas y fue arrasada la infraestructura chilena
A las seis de la madrugada con dos minutos del 21 de mayo, gran parte del país,
desde el Norte Chico hasta Llanquihue, fue despertado por un brusco movimiento
sísmico. En Constitución la Escuela Vocacional fue seriamente dañada, debiendo
suspenderse las clases.
En Concepción se estimó en 125 los muertos y 300 los heridos. No hubo suministro
normal de agua potable durante cinco días, así como de servicios telegráficos,
telefónicos y de electricidad. Más de 2.000 viviendas y colegios de albañilería
confinada resultaron destruidos, especialmente en la zona vecina a Talcahuano,
habitada por gente de menores recursos.
17
TERREMOTO DE 1960 - ZONA CENTRO-SUR DE CHILE
El 21 de Mayo de 1960 a las 6:02:52 A.M. tiempo local, un fuerte temblor de foco superficial sacudió a la zona central del país. Su epicentro (latitud 37.5ºS y longitud 73.5ºW) se ubica cerca de Concepción, La magnitud fue de 7.5 de la Escala de Richter y su intensidad en Concepción se puede estimar como de VIII a IX en la Escala Modificada de Mercalli.
Los ingenieros de ENDESA, Obras Públicas y CORFO dirigidos por el Ingeniero Raúl Sáez, debieron realizar la obra de ingeniería de emergencia más grande efectuada en Chile: en dos meses lograron abrir un canal de evacuación del lago, evitando la destrucción de una rica zona agrícola, ganadera e industrial que tenía alrededor de cien mil habitantes.
Fue manifiesta la importancia de las propiedades de los suelos en el comportamiento de las estructuras para resistir la solicitación sísmica. Se hizo evidente que muchos daños se originaron por falla del terreno. Se produjeron asentamientos sustanciales en zapatas aisladas. En puentes fue frecuente la rotación en cepas y pilastras, y en un gran número de casos fallaron sus estribos y accesos por deslizamientos en las orillas. Se produjeron extensos asentamientos en caminos y vías ferroviarias, en molos y muelles se ocasionaron importantes daños, quedando en algunos casos completamente destruidos. La licuación del terreno inducida por la acción sísmica fue la causa aparente de un número substancial de estas dificultades.
Sucesión de terremotos que afectaron seriamente a diez provincias de nuestro territorio; que desolaron una región de más de 600 km de longitud habitada por 2,5 millones de personas. Fueron dañadas 450 mil viviendas, 10% de las cuales irremediablemente pérdidas.
Fuente: Conferencia del Profesor Rodrigo Flores Álvarez sobre los terremotos en Chile desde el punto de vista ingenieril: http://www.rfa.cl/confert.htm
2.1.2. ANTECEDENTES NACIONALES
Arequipa: Sismo deja 10 colegios afectados y 2 instituciones inhabitables
Miércoles, 25 de Setiembre 2013 | 6:34 pm
18
El colegio 40262, del distrito de Acarí, y el Instituto Técnico Peruano Español, del
distrito de Bella Unión, quedaron inhabitables.
El fuerte sismo registrado esta mañana en la región sureña de Arequipa dejó diez
colegios afectados y dos instituciones inhabitables, así lo informó el gerente regional
de Educación, Marco Montañez.
La autoridad detalló que la Institución Educativa 40262, del distrito de Acarí, y el
Instituto Técnico Peruano Español, del distrito de Bella Unión, son los que han
quedado inhabitables, pues paredes de su infraestructura se desplomaron; mientras
que otras, quedaron seriamente dañadas.
Señaló además, que los colegios afectados presentan rajaduras en las paredes,
grietas en los pisos, patios, ventanas rotas, entre otros.
Ante ello, el gerente del sector indicó que las labores en la provincia de Caraveli
quedaron suspendidas hasta el próximo lunes 30 del presente
DEFECTOS QUE INCIDIERON EN EL COMPORTAMIENTO DE LAS CONSTRUCCIONES DE ALBAÑILERÍA EN EL SISMO DE PISCO DEL 15-08-
2007 Por. Ángel San Bartolomé
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ
RESUMEN El objetivo de este artículo es indicar los errores cometidos en las construcciones de albañilería, debido a los cuales se produjeron daños catalogados desde leves hasta estados de colapso total, cuando estas edificaciones fueron sometidas a la acción del sismo de Pisco (Ms = 7.0, Mw = 8.0), ocurrido el 15 de agosto del 2007.
1. INTRODUCCIÓN
A las 6:40 p.m. (hora local) del 15 de agosto del 2007, se produjo un terremoto de magnitud de momento Mw = 8.0, cuyo epicentro se localizó a 50 km al oeste de Chincha Alta (150 km al sur este de Lima y 110 km al nor oeste de Ica, Grafico N°.3), con un foco a 39 km de profundidad. La información numérica indicada en este párrafo proviene de la Ref.1.
19
Este sismo produjo daños desde leves hasta severos en diversos tipos de estructuras localizadas en los departamentos de Ica, Lima y Huancavelica. En este artículo se describe tan solo los daños producidos en las edificaciones de albañilería, tratándose de poner énfasis en los errores cometidos con la finalidad de aprender de esta lección dejada por el terremoto. 1. CALIFICACIÓN DEL SISMO DESDE EL PUNTO DE VISTA ESTRUCTURAL Desde el punto de vista estructural interesa la aceleración en el lugar de la obra, para ello, en la Norma Sísmica E.030 (Ref.3) se especifica una aceleración máxima de 0.4g, asociada al sismo “severo” de diseño para la zona de suelo duro en la costa (Z3) y se proporcionan factores de amplificación (S) por efectos locales del suelo de cimentación. El sismo de Pisco fue captado por 15 instrumentos (Ref.2), 14 de los cuales estuvieron ubicados en la provincia de Lima, y el restante en Parcona a 122 km al sur este del epicentro. Este sismo se caracterizó por tener dos frentes de ruptura (R1 y R2 en la Fig.2) de la placa tectónica. En la estación de la Universidad Católica (PUCP), ubicada sobre terreno duro, se captó una aceleración horizontal máxima de 0.07g en la ruptura R2, que correspondió aproximadamente al promedio de las 14 estaciones limeñas, con lo cual, para la provincia de Lima, el sismo puede ser calificado como “leve” en comparación con el sismo severo de la Norma Sísmica E.030. En la estación de Parcona, ubicada sobre un suelo sedimentario, se registró una aceleración máxima de 0.5g para la ruptura R1, disminuyendo sustancialmente para la ruptura R2, lo que resulta discutible ya que en las 14 estaciones limeñas, la máxima aceleración se alcanzó para la ruptura R2. Cabe anotar que cualquier impacto cercano al instrumento, por ejemplo, el colapso de alguna edificación, puede afectar la lectura del acelerómetro. Otros indicios de que en la zona afectada (Chincha, Pisco, etc.) el sismo debe haber adquirido la categoría de “moderado”, la dan las pistas y postes que fueron
Grafico N° 1
Epicentro de
ciudades
Afectadas.
Ref.1
20
afectados sólo en la zona de los humedales, y las estructuras prácticamente inestables que no sufrieron ningún daño (Grafico N°3). Es decir, los daños ocurridos en las estructuras se debieron a: 1) la baja calidad del suelo donde estaban ubicadas, 2) cimentaciones no adecuadas, 3) la calidad de los materiales empleados, 4) técnicas constructivas inadecuadas, y, 5) deficiencias en la estructuración y en el diseño.
GRÁFICO N°04: Acelerograma de la Ref. 2
GRÁFICO N°05: Indicios de que en Pisco el sismo fue de categoría moderado para suelo duro
3. LICUACIÓN EN EL HUMEDAL DE TAMBO DE MORA (Chincha Baja) El error más serio fue el de construir y permitir estas construcciones en un terreno de alto riesgo sísmico, como es el de arena suelta con napa freática elevada existente en una cierta zona de Tambo de Mora. El sismo originó la licuación del terreno, generándose asentamientos diferenciales y grandes hundimientos de las viviendas (Grafico N°6). Al respecto, el autor de este artículo propuso al alcalde de Tambo de Mora convertir la zona licuada en un museo que sirva de ejemplo a la humanidad entera, para que este error nunca más vuelva a repetirse. Cabe indicar que el colegio Tambo de Mora (Grafico N°7) queda en un lugar muy cercano a la zona licuada, pero sobre un suelo estable. Este colegio presentó algunas fisuras finas en sus muros de albañilería. La arquitectura de este colegio de tres pisos data de la década de los 90 y es muy similar a la de otros colegios que sufrieron fuertes daños ante los terremotos de Nazca-1996 y Arequipa-2001, por lo
21
que se desprende que las aceleraciones en la zona de suelo estable, deben haber sido las correspondientes a un sismo moderado.
GRÁFICO N°06: Licuación Del Humedal De Tambo Mora
GRÁFICO N°07: Colegio Tambo Mora
2. CIMENTACIONES
Las estructuras de albañilería y las compuestas por muros de concreto armado son muy frágiles, basta una distorsión angular de 1/800 como para que se fracturen, por tanto, en suelos de baja calidad como el de la zona central de Pisco (arcilla arenosa con napa freática a 1.5m de profundidad, Ref.4), debió emplearse cimentaciones rígidas de concreto armado. Un caso lo da el comportamiento elástico de un pabellón nuevo del hospital de Pisco (Grafico N°8), donde se observó vigas de cimentación, mientras que los pabellones antiguos quedaron inutilizados.
GRÁFICO N°08 Pabellón Nuevo Y Antiguo Del Hospital De Pisco
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5. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN En Pisco, Chincha e Ica, se utilizan ladrillos artesanales de arcilla, pandereta y bloques de concreto vacíos para la construcción de los muros portantes en edificios de hasta 5 pisos. De acuerdo a la Norma E.070 (Ref.5), estas unidades de albañilería están prohibidas de emplear porque se trituran (Grafico N°9) perdiéndose drásticamente la resistencia y rigidez de los muros (Ref.6). De acuerdo a la Ref.5, los ladrillos artesanales de arcilla pueden emplearse para la construcción de viviendas de hasta 2 pisos, y cualquiera de las unidades mencionadas puede ser utilizada para una mayor cantidad de pisos, siempre y cuando el ingeniero estructural demuestre que el comportamiento de todos los muros será elástico (sin ninguna fisura) ante la acción del sismo severo, lo cual podría lograrse mediante la adición de algunos muros de concreto armado.
GRÁFICO N°9 Uso de unidades inadecuadas en edificios de Pisco e Ica
GRÁFICO N°09 Ladrillo pandereta en pisco
6. TÉCNICA CONSTRUCTIVA La técnica de construcción que se utiliza en Pisco es híbrida entre la albañilería confinada y los sistemas aporticados con tabiques de relleno. En primer lugar construyen las columnas, para después levantar la albañilería y finalmente vaciar la losa de techo en conjunto con las vigas, por lo cual, los muros son portantes de carga vertical, pero se encuentran desintegrados de las columnas (como si existiese una junta vertical lisa y a ras entre ambos materiales).
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Este tipo de construcción no es permitida por la Norma E.070 (Ref.5), donde se especifica que para que un muro sea confinado, la albañilería debe construirse en primer lugar para después vaciar el concreto de las columnas, permitiéndose una conexión dentada o a ras, pero, agregando mechas de anclaje. La técnica usada en Pisco no permite arriostrar verticalmente a la albañilería ante acciones sísmicas transversales a su plano, por ello, después del sismo se notó numerosos casos donde la albañilería se volcó, especialmente en los pisos altos (Grafico N°10), donde las aceleraciones son máximas y la carga de gravedad es pequeña. De este modo, es necesario amarrar la albañilería a las columnas, por ejemplo, mediante mallas electro soldadas (Ref.6).
GRAFICO N° 10 Volcamientos de muros con juntas a ras con las columnas. Inadecuadamente las
columnas fueron construidas primero y después se levantó la albañilería. Pisco.
7. ARQUITECTURA Templos carentes de refuerzo como el de Hagia Sofía (532 d.C.) en Turquía basan su buen comportamiento sísmico en su disposición arquitectónica, pero cuando esta no es correcta, las edificaciones moderna reforzadas pueden incluso llegar a colapsar ante los terremotos. 7.1. Piso Blando y Torsión. El problema de piso blando se produce cuando hay un cambio muy brusco de rigidez entre los pisos consecutivos. Por ejemplo, en la dirección corta del edificio de la Fig.10, los muros del primer piso fueron discontinuados para transformar el primer piso en cochera, quedando en la dirección corta sólo los muros del perímetro, hechos con ladrillos de baja calidad, y un gran muro longitudinal que no aporta resistencia en la dirección corta, sino más bien genera torsión en planta. Al fallar los muros de la dirección corta, se formó el problema de piso blando, volcándose el edificio.
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GRAFICO N° 11 Piso Blando Y Torsión
GRAFICO N° 11 Falta de Densidad de Muros
8. DETALLES ESTRUCTURALES Errores cometidos en los detalles estructurales como: inexistencia de soleras, discontinuidad de columnas, nudos sin estribos, etc., se ilustran en el Grafico N°19 a 21. En todas estas situaciones se violó la Norma de Albañilería E.070 (Ref.5).
GRAFICO N° 13 Columnas De Concreto Sin Refuerzo
Muros sin diafragma rígidos
Muros sin soleras y con columnas discontinuas (Izq.) y espaciamiento entre arriostres verticales
muy grandes (Derecha)
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TABIQUES EN LIMA El período predominante del acelerograma de la estación PUCP fue 0.77seg, por lo que, a pesar de que el sismo fue “leve” en Lima, los edificios altos y las estructuras flexibles fueron los que más daños tuvieron en sus elementos no estructurales. Se reportaron fisuras en los tabiques no aislados de la estructura principal, hechos con ladrillos pandereta (Grafico N° 14) y en los construidos con el sistema P-7 (bloques sílico calcáreos, Grafico N° 15). En ambos casos, la deriva elástica de los entrepisos podría haber superado a la distorsión angular para la cual la albañilería se fisura (1/800). Cabe indicar que esta verificación no se encuentra especificada en la Ref.3.
GRAFICO N° 14 Tabiquería Móvil
GRAFICO N° 15 Tabique Hecho Con El
Sistema P-7
CONCLUSIONES DEL SISMO DE PISCO DEL 15-08-2007
1. El sismo del 15-08-2007, calificado desde el punto de vista estructural por el
autor como “leve” para Lima y “moderado” para Pisco o Chincha, puso al desnudo una serie de errores que se cometen en las edificaciones de albañilería, principalmente por el aspecto informal Fig.26 Pisco, colapso de tanques elevados. Graf. N° 14 Tabique hecho con ladrillo pandereta. Graf. N° 15 Tabique hecho con el sistema P-7. Con que se construyen estos sistemas, pese a la existencia de normas nacionales de construcción y diseño estructural (referencias 3 y 5).
2. Ningún tipo de estructura debió construirse en la zona licuada de Tambo de Mora, por lo que se propone la creación de un museo de sitio, para que la humanidad entera no repita este error. Especial precaución deberá tomarse con las edificaciones ubicadas en los pantanos de Villa, donde a pesar que el sismo fue “leve” en Lima, hubo indicios de licuación.
3. Los daños severos en Pisco se presentaron principalmente en las zonas arenosas con napa freática elevada. Para este tipo de suelo debe exigirse el empleo de cimentaciones rígidas de concreto armado para todo tipo de edificación.
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4. Es necesario que los revisores municipales de los planos de estructuras y de arquitectura, sean personas calificadas y entrenadas para detectar problemas que podrían presentarse en las edificaciones ante los sismos, como: piso blando, torsión, columnas cortas, escasa densidad de muros, etc. Asimismo, es necesario que las municipalidades en coordinación con el Colegio de Ingenieros, nombren inspectores que constaten continuamente en la obra el cumplimiento de los planos de estructuras y de las normas nacionales.
5. En la zona afectada, es necesario que se adiestre a los profesionales de la construcción sobre la forma de cómo deben construirse los muros de albañilería confinada, ya que la técnica que emplean no permite que las columnas actúen como arriostres ante acciones transversales al plano de los muros. En los pisos altos de las edificaciones existentes, es necesario integrar la unión entre la albañilería y las columnas, por ejemplo, con mallas electrosoldadas (Ref.6).
6. Para epicentros lejanos, el sismo tiene periodos predominantes altos y afectará a la tabiquería integrada a los edificios flexibles, por lo que es necesario especificar en la Norma E.030 (Ref.3) un espectro de respuesta especial asociado a sismos leves, de tal modo que las derivas elásticas no superen a 1/800, que es el valor para el cual fisura la albañilería.
Daños en edificios de concreto armado y albañilería causados por el terremoto del martes 12 de Noviembre de 1996
El terremoto del martes 12 de Noviembre de 1996 se inició a las 11:59 (hora Local),
y su magnitud 6.6 en la escala de Richter afecto la zona sur del Perú especialmente
a los departamentos de Ica y Arequipa en la costa y parte de los departamentos de
Ayacucho y Huancavelica en la sierra. El presente informe describe los daños
observados en las edificaciones ubicadas en las ciudades de Ica, Palpa y Nazca.
Daños en edificios de concreto armado y albañilería
Los colegios antiguos, cuya construcción data de hace 40 años aproximadamente,
como el Fermín Tangúis en la ciudad de Palpa, y el Josefina Mejía de Bocanegra
en la ciudad e Nazca, muestran fallas típicas en su estructura por el efecto de
columnas cortas. En la época en que se diseñaron y construyeron estos colegios no
se acostumbraba aislar los alfeizares de las columnas.
En uno de los pabellones de dos pisos del colegio Fermín Tangúis de Palpa, en la
zona de las ventanas altas, existían muros de albañilería que iban de piso a techo
en ambos lados de las columnas, los cuales incrementaron el área de corte y
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limitaron el desplazamiento del techo, con lo cual no se produjo el problema de
columnas cortas (ver fig. 5).
En los colegios de construcción recientes (alrededor de 1 año), como Fermín del
Castillo (fig. 6) y José C. Mariátegui ambos en vista alegre, y el Daniel A. Carrión,
todos de la ciudad de Nazca, pudo notarse que el diseño contemplaba la inclusión
de juntas sísmicas verticales, que trataron de aislar las columnas estructurales de
concreto armado de los alfeizares de albañilería. Sin embargo, pudo notarse que
estas juntas tuvieron dimensiones insuficientes y otras veces fueron mal
construidas, por lo que no se pudo evitar la formación de las columnas cortas.
Es importante resaltar que en uno de los pabellones de dos pisos del Colegio del
Castillo, las columnas cortas carecían de estribos lo cual acelero su falla, poniendo
en riesgo de colapso total a ese pabellón (fig. 7).
Se observaron también daños por fisuración generalizada de los tabiques (fig. 8) y
las columnas de arriostre, caída de parapetos no arriostrados, y rotura de vidrios.
En algunos colegios se observó fisuración en las losas de los pisos y techos.
Es interesante comentar que los colegios Fermín del Castillo y José C. Mariátegui
se ubican en la zona más alta del distrito de Vista alegre y podrían haber sufrido
amplificaciones de las ondas sísmicas. El primero tuvo más daños que el segundo
a pesar de que las construcciones de los pabellones son similares. Esto podría
deberse a que el colegio Fermín del castillo está ubicado al borde de la ladera de
un cerro (donde además la vereda de ingreso sufrió una grieta por asentamiento del
suelo).
Mientras que el José C. Mariátegui se ubica en una topografía más plana. Aparte
de los defectos constructivos mencionados, se observó que algunas columnas de
sección rectangular tenían su mayor dimensión en direcciones diferentes, lo cual
podría ser causa de diferente comportamiento.
En el colegio Daniel A. Carrión, ubicado en la parte baja de la ciudad, uno de los
pabellones de dos pisos carecía de vigas peraltadas en una de las direcciones, lo
que indujo a grandes desplazamientos laterales y abundantes daños en columnas
cortas y en elementos no estructurales.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Hay algunas lecciones que deben ser aprendidas del daño causado por este
terremoto, y mucha repetición de errores ya descubiertos en sismos anteriores.
Considerando que la intensidad de este sismo es moderada según la Norma
Sísmica, existe sin embargo, una gran cantidad de estructuras aporticadas de
concreto armado de dos o tres pisos que han sufrido daños importantes,
especialmente locales escolares, repitiéndose los daños por efecto de columnas
cortas en edificios de concreto armado, a pesar de que este fenómeno es conocido
por la enseñanza de sismos pasados, en el Perú y otros países sísmicos.
Debiendo ser los colegios, de acuerdo a nuestra norma sísmica, edificaciones
especialmente importantes, cuyos servicios no deben ser interrumpidos cuando
ocurre un sismo y por la repetición continua de daños en locales escolares
diseñados cumpliendo las exigencias de la norma sísmica; es necesario revisar y
reacondicionar a nivel nacional, todos los colegios existentes y mejorar los diseños
arquitectónicos y estructurales de los nuevos colegios para reducir la vulnerabilidad
que presentan. Una forma de evitar la aparición del problema de las columnas
cortas y reducir el daño en elementos no estructurales, es la inclusión de elementos
rígidos de concreto armado que limiten los desplazamientos laterales e incrementen
su resistencia a fuerzas laterales.
En las construcciones a porticadas, los parapetos de albañilería deberán ser
convenientemente arriostrados para garantizar su estabilidad ante acciones
sísmicas perpendiculares a su plano.
2.1.3. ANTECEDENTES LOCALES.
El tema se empezó a difundir a partir de 1960 y correspondió a estudios del concreto
armado, cuyo desarrollo ha ido creciendo de una forma notable hasta nuestros días.
Hoy, la Patología del concreto simple, armado y la albañilería confinada se ha
convertido en un área de investigación de la Ingeniería Civil.
A continuación veamos los daños causados en la casa reliquia de Piura pos su valor
histórico “La casa Grau”, ocurrido en el terremoto de 1912.
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GRAFICO N° 16 LA CASA GRAU DESPUES DEL TERREMOTO DE 1912 – PIURA
GRAFICO N° 18 I.E. 225 Los Titanes
PIURA: Clausuran Colegio Por Infraestructura De Alto Riesgo
Martes, 24 de Setiembre 2013 | 9:12 am
La directora de la I.E. 225 Los Titanes, Norma Bayona Chapilliquen, indicó que las
aulas están abandonadas con las columnas rajadas y las bases de las paredes
carcomidas.
Un centenar de niños del nivel inicial de la Institución Educativa 225 Los Titanes podrían
perder el año escolar, pues la infraestructura del plantel fue observada y posteriormente
clausurada por Defensa civil de la Municipalidad de Piura el pasado 16 de agosto.
La directora del plantel, Norma Bayona Chapilliquen, indicó que las aulas están
abandonadas con las columnas rajadas y las bases de las paredes carcomidas,
representando un grave peligro para los niños porque podrían caerse en cualquier
momento.
Los niños están estudiando en un colegio del asentamiento humano alejado, por lo que los
padres de familia piden a las autoridades aulas prefabricadas hasta que se reconstruya el
colegio.
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2.6. BASES TEÓRICAS DE LA INVESTIGACIÓN
2.6.1. DEFINICIONES
¿Qué es la albañilería confinada?
La albañilería confinada es la técnica de construcción que se emplea normalmente
para la edificación de una vivienda. En este tipo de construcción se utilizan ladrillos
de arcilla cocida, columnas de amarre, vigas soleras, etc.
En este tipo de vivienda se construye el muro de ladrillo, luego se procede a vaciar
el concreto de las columnas de amarre y, finalmente, se construye el techo en
conjunto con la viga (Ver fig. 1)
Manual de construcción para maestros de obra pág. 4
Tipos de albañilería
Podemos encontrar tres tipos de albañilería, cuya utilización está determinada por
el destino de la edificación y los proyectos de cálculo y arquitectura respectivos.
Estos tipos son: Albañilería simple, Albañilería armada y albañilería reforzada.
Albañilería simple
Usada de manera tradicional y desarrollada mediante la experimentación. Es en la
cual la albañilería no posee más elementos que el ladrillo y el mortero o argamasa,
por lo cual son éstos los elementos estructurales encargados de resistir todas las
potenciales cargas que afecten la construcción. Esto se logra ya que la disposición
de los elementos obliga a que las fuerzas interactuantes se sinteticen en la
compresión de la estructura. ²
Albañilería armada
Se conoce con este nombre a aquella albañilería en la que se utiliza acero como
refuerzo en los muros que se construyen. Principalmente estos refuerzos consisten
en tensores (como refuerzos verticales) y estribos (como refuerzos horizontales),
refuerzos que van empotrados en los cimientos o en las columnas de la
construcción, respectivamente.
Altura efectiva.- Distancia libre vertical que existe entre elementos estructurales de
arriostre. Para los muros que carecen de arriostre en su parte superior, la altura
efectiva se considerara como el doble de su altura real.
Albañilería confinada. (La cual va a ser estudiada).
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La albañilería confinada es un material estructural compuesto por unidades
asentadas con mortero y reforzada con elementos de confinamiento de concreto
armado verticales (columnas) y horizontales (vigas soleras) (Gallegos 1986).
Los muros confinados son los elementos de las viviendas que resisten las fuerzas
horizontales que producen los sismos. A mayor cantidad de muros construidos
paralelos y perpendiculares a la fachada, entonces mejor será el comportamiento
de las viviendas durante los sismos. Las cargas verticales también son soportadas
por los muros confinados, quienes transmiten las cargas provenientes de las losas
hasta la cimentación.
La fuerza sísmica paralela al plano de los muros puede ocasionar dos tipos de fallas
en los muros: la falla por flexión y la falla por corte (San Bartolomé et al. 2001). La
falla por flexión produce grandes esfuerzos de tracción y compresión en las base de
las columnas y produce grietas horizontales en la base de los muros (Fig. 2.04, a).
La falla por corte produce la separación de la albañilería y del confinamiento. Los
muros confinados empiezan a comportarse como pórticos contra ventados con
diagonales en compresión.
Este tipo de falla produce también grietas diagonales en el muro confinado (Fig.
2.04, b).
(a) (b)
GRAFICO N° 19 (a) Falla por flexión; (b) Falla por corte en muros de albañilería ante cargas
paralelas a su plano (Fotos: San Bartolomé)
Arriostre. Elemento de refuerzo (horizontal o vertical) o muro transversal que
cumple la función de proveer estabilidad y resistencia a los muros portantes y no
portantes sujetos a cargas perpendiculares a su plano.
Columna.- elemento de concreto armado diseñado y construido con el propósito de
transmitir cargas horizontales y verticales a la cimentación. La columna puede
funcionar simultáneamente como arriostre o como confinamiento.
Construcción De Albañilería.- Edificaciones cuya estructura está constituida
predominantemente por muros portantes de albañilería.
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Corrosión. Desintegración o deterioro del concreto o del refuerzo por el fenómeno
electroquímico de la corrosión.
Fierro De Construcción.
La calidad de las estructuras de concreto armado depende en gran medida de la
eficiencia de la mano de obra empleada en su construcción. Los mejores materiales
e ingeniería utilizados en el diseño estructural carecen de efectividad si los procesos
constructivos no se han realizado en forma correcta.
Uno de los procesos constructivos más importantes es la calidad del habitado de
refuerzo que se coloca en la estructura. Hay que cuidar que este tenga las
adecuadas “dimensiones y formas”, asi como también que cumpla las
especificaciones indicadas en los planos estructurales.
Fisura. Es una abertura en la superficie del muro o su revestimiento. Su
identificación se realiza según su dirección, ancho y profundidad utilizando los
siguientes adjetivos: longitudinal, transversal, vertical, diagonal, o aleatoria.
Grieta. Es una abertura que abarca todo o casi todo el espesor del muro. Una grieta
en su máxima expresión pasa de lado a lado de un muro. Puede darse sobre el
ladrillo o puede dirigirse siguiendo el camino del mortero (mezcla de asiento)
Infraestructura Educativa. Es el soporte físico del servicio educativo y está
constituido por edificaciones, instalaciones eléctricas y sanitarias, mobiliario y
equipamiento.
Mantenimiento de la Infraestructura Educativa. Es el proceso permanente
dirigido a asegurar que la infraestructura educativa se encuentre siempre en buen
estado, previendo que el bien no deje de operar y corrigiendo lo dañado. Debe
realizarse en forma periódica y de acuerdo a una programación anticipada.
Mortero
El mortero es un adhesivo que une y cubre las irregularidades de los ladrillos de
arcilla con relativa estabilidad en el proceso constructivo (Gallegos 1986). El mortero
se elabora con una mezcla de cemento, arena y agua. Algunas veces al mortero se
le agrega cal para darle mayor capacidad de retención del agua de mezclado
(retentividad).
La cantidad de agua que se le adiciona a la mezcla de cemento y arena debe ser la
necesaria para que la mezcla sea trabajable. El ladrillo al absorber parte del agua
de mezcla permite una mejor adhesión con el mortero.
34
Tesis de Recomendaciones Técnicas para Mejorar la Seguridad Sísmica de Viviendas de
Albañilería Confinada de la Costa Peruana (página 8)
Muro portante o de carga.
Se denomina muro portante o muro de carga a las paredes de una edificación
que poseen función estructural; es decir, aquellas que soportan otros elementos
estructurales del edificio, como arcos, bóvedas, vigas o viguetas de forjados o de la
cubierta y deben tener continuidad vertical.
Cuando los muros soportan cargas horizontales, como las presiones del terreno
contiguo, se denominan muros de contención. (²) (³).
Cimentación
Puesto que la función de los muros portantes es transmitir las cargas al terreno, es
necesario que estos muros estén dotados de cimentación, un ensanchamiento del
muro en contacto con el terreno que evita que el muro "punzone" –se clave– en el
terreno. La cimentación de los muros de carga adopta la forma de zapata lineal o
zapata corrida.
Huecos en Muros Portantes o de Carga
Por su naturaleza, los muros son superficies continuas. Sin embargo, es necesario
practicar aberturas en ellos para conformar ventanas o puertas, que iluminen,
ventilen o comuniquen las estancias interiores. Para ello se utilizan dos métodos: el
dintel, o el arco.
Muros No Portantes son los que no reciben carga vertical, como por ejemplo: los
cercos, los parapetos y los tabiques. Estos muros deben diseñarse básicamente
ante cargas perpendiculares a su plano, originadas por el viento, sismo u otras
cargas de empuje; según se indica en el Anexo A.4.
Mientras que los cercos son empleados como elementos de cierre en los linderos
de una edificación (o de un terreno), los tabiques son utilizados como elementos
divisorios de ambientes en los edificios; en tanto que los parapetos son usados
como barandas de escaleras, cerramientos de azoteas, etc.
En nuestro medio, los tabiques son generalmente hechos de albañilería, esto se
debe a las buenas propiedades térmicas, acústicas e incombustibles de la
albañilería. Por lo general, en estos elementos se emplea mortero de baja calidad y
ladrillos tubulares (perforaciones paralelas a la cara de asentado) denominados
"pandereta", cuya finalidad es aligerar el peso del edificio, con el consiguiente
decrecimiento de las fuerzas sísmicas.
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Muro portante.- muro diseñado y construido en forma tal que pueda transmitir
cargas verticales y horizontales de un nivel al nivel inferior o a la cimentación. Estos
muros componen la estructura de un edificio de albañilería y deberán tener
continuidad vertical.
Muros Reforzados
De acuerdo con la disposición del refuerzo, los muros se clasifican en:
- Muros Armados, - Muros Laminares ("Sándwich"), - Muros Confinados
Según la Norma E-070, en todo muro reforzado puede emplearse un espesor
efectivo igual a: t = h /26 (para una altura libre h = 2.4 m, se obtendría t = 9 cm); sin
embargo, en las Refs. 1 y 2 se recomienda la adopción de un espesor efectivo
mínimo igual a: h / 20, a fin de evitar problemas de excentricidades accidentales por
la falta de verticalidad del muro y para facilitar la colocación del refuerzo vertical y
horizontal.
Muros No Reforzados o de Albañilería Simple
Son aquellos muros que carecen de refuerzo; o que teniéndolo, no cumplen con las
especificaciones mínimas reglamentarias que debe tener todo muro reforzado.
De acuerdo a la Norma E-070, su uso está limitado a construcciones de un piso; sin
embargo, en Lima existen muchos edificios antiguos de albañilería no reforzada,
incluso de 5 pisos, pero ubicados sobre suelos de buena calidad y con una alta
densidad de muros en sus dos direcciones, razones por las cuales estos sistemas
se Comportaron elásticamente (sin ningún tipo de daño, Fig. 1.2) ante los terremotos
ocurridos en los años de 1966, 1970 Y 1974.
REHABILITACIÓN
La rehabilitación comprende una serie de posibles fases: un proyecto arquitectónico
para nuevos usos; un estudio patológico con diagnósticos parciales; reparaciones
de las diferentes unidades constructivas dañadas, y una restauración de los distintos
elementos y objetos individuales.
Tanto en la reparación como en la restauración y rehabilitación se trabajará siempre
con un anteproyecto de actuación que debe ser profundo y minucioso y en el cual
debe realizarse un estudio de cada uno de los elementos objeto de la intervención.
Es indispensable incluir una investigación histórica y técnica, una diagnosis de
daños y sus causas, y un proyecto de intervención general.
36
El análisis histórico y técnico nos permite estar al tanto de los distintos
acontecimientos que se han producido en la vida del edificio y, sobre todo, conocer
las distintas actuaciones que han tenido lugar con anterioridad a la intervención.
ENCICLOPEDIA_BROTO_PATOLOGIAS_DE_LA_CONSTRUCCION pág. PAG. 37
SALES EFLORESCIBLES
La composición de las sales solubles que originan los problemas de eflorescencias
se conoce desde hace años y, por ejemplo, ya en 1877 se sabía que algunos
ladrillos contenían un 42 % de sulfato sódico, SO4Na2.
Desde entonces, se han llevado a cabo numerosos análisis de eflorescencias que
han revelado que las sales eflorescibles que con mayor frecuencia se encuentran
en los materiales constructivos son los sulfatos (especialmente, los de calcio,
magnesio, sodio y potasio) y el carbonato de calcio.
Evidentemente, existen muchas otras sales que, de forma más ocasional, dan lugar
a las eflorescencias, como por ejemplo los nitratos (especialmente en los casos en
los que intervienen aguas subterráneas), cloruros (cuando interviene el agua de mar
o atmósferas muy polucionadas) y otros carbonatos.
ENCICLOPEDIA_BROTO_PATOLOGIAS_DE_LA_CONSTRUCCION Pág. 134
Tabiques y muros de carga en la edificación
Los muros portantes soportan los forjados de los edificios. Por este motivo, en los
edificios que se emplean muros de carga, éstos se sitúan en al menos dos de las
fachadas, lugar donde, dado su mayor grosor, son además particularmente
adecuados como barrera térmica y acústica. De existir más muros de carga, éstos
se dispondrán paralelos a los de fachada. Es relativamente fácil distinguirlos de los
tabiques no estructurales por su mayor grosor.
Sin embargo, en edificios mal construidos, especialmente si son antiguos, no es
inusual que la estructura se deforme y se asiente, terminando por apoyar en la
tabiquería interior, con lo que ésta pasa a formar parte activa de la estructura. Por
este motivo, derribar tabiques en este tipo de edificios puede generar patologías en
forma de grietas y filtraciones.
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Tabiquería
Los tabiques son muros cuyo único fin es la separación de ambientes. Los tabiques
no se diseñan como parte de los elementos de la vivienda que resisten la fuerza
sísmica. Los tabiques solo soportan cargas generadas por su propio peso y deben
ser construidos con ladrillos panderetas o tubulares.
Tesis de Recomendaciones Técnicas para Mejorar la Seguridad Sísmica de Viviendas de
Albañilería Confinada de la Costa Peruana (página 9)
La Unidad de Albañilería (ladrillo) es el componente básico para la construcción
de la albañilería (Gallegos 1986). Los ladrillos son hechos artesanalmente o
industrialmente, y se caracterizan físicamente por tener buenas propiedades
acústicas y térmicas. La principal propiedad mecánica del ladrillo es su resistencia
a la compresión. Las unidades de albañilería pueden ser hechas de arcilla, concreto
o cal. En este proyecto solo se han estudiado las viviendas de ladrillo de arcilla.
Los ladrillos se caracterizan por tener dimensiones y pesos que los hacen
manejables con una sola mano en el proceso de asentado (Arango 2002). El ladrillo
tradicional de arcilla tiene un ancho entre 12 a 14 cm, un largo entre 23 a 24 cm, y
un alto entre 9 a 10 cm.
Los ladrillos de arcilla más usados en las construcciones de viviendas son los
mostrados en la Fig. 2.03. El ladrillo sólido o macizo puede tener alvéolos
perpendiculares a la cara de asiento. La suma de las áreas de los alvéolos no debe
ser mayor al 25% del área de la sección bruta del ladrillo. Los ladrillos perforados
necesariamente tienen alvéolos cuyas áreas suman más del 25% del área de la
sección bruta del ladrillo. Los ladrillos pandereta o tubulares tienen perforaciones
paralelas a la cara de asiento.
Ladrillo sólido o macizo Ladrillo perforado Ladrillo pandereta
GRAFICO N° 20 Tipos de ladrillo de arcilla (Fotos: San Bartolomé)
38
Unidades De Albañilería
Se denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimensión y peso permite que sea
manipulada con una sola mano. Se denomina bloque a aquella unidad que por
su dimensión y peso requiere de las dos manos para su manipuleo.
Las unidades de albañilería a las que se refiere esta norma son ladrillos y
bloques en cuya elaboración se utiliza arcilla, sílice-cal o concreto, como materia
prima.
Estas unidades pueden ser solidad, huecas, alveolares o tabulares y podrían ser
fabricadas de manera artesanal o industrial.
Reglamento nacional de edificaciones 2013 norma E.070 pág. 468
Unidad de albañilería hueca.- unidad de albañilería cuya sección transversal
en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área equivalente
menor que el 70% del área bruta en el mismo plano.
Unidad de albañilería solida (o Maciza).- Unidad de albañilería cuya sección
transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un área
igual o mayor que el 70% del área bruta en el mismo plano.
Unidad de albañilería Tabular (o Pandereta).- Unidad de albañilería con
huecos paralelos a la superficie del asiento.
Viga solera.- viga de concreto armado vaciado sobre un muro de albañilería
para proveerle arriostre y confinamiento.
Vulnerabilidad3. Es el grado de exposición de las personas, familias y
comunidades o sociedades frente a una amenaza o peligro.
Reglamento nacional de edificaciones 2013 norma E.070 pág. 469.
39
2.6.2. PATOLOGÍAS.
Previamente, es conveniente definir lo que es una “fisura” y una “grieta”.
Fisura: Abertura que afecta a la superficie del elemento o a su acabado superficial
(revoque).
Grieta: Abertura incontrolada que afecta a todo el espesor del muro.
Las causas principales de las Patologías de Muro son:
A. Deficiencia de ejecución y/o materiales
B. Acciones mecánicas externas (cargas y asentamientos Diferenciales)
C. Acciones higrotérmicas
D. Deficiencias del Proyecto.
A.- DEFICIENCIAS DE EJECUCIÓN Y/O MATERIALES
A.1. Falta de adherencia entre el mortero y el ladrillo
Los muros no tienen problemas para resistir esfuerzos de compresión, no ocurre lo
mismo cuando tienen que soportar tracciones, siendo este el principal origen de la
aparición de grietas y fisuras.
Un trabajo mal ejecutado o construido con materiales de deficiente calidad, dará por
resultado un muro de poca resistencia a la tracción y se fisurará ante el menor
esfuerzo.
A veces puede resultar difícil determinar si la grieta se produjo por un movimiento
excesivo de la estructura o por falta de resistencia de la mampostería.
La observación de las mismas nos puede dar algún indicio.
Si la grieta produjo una separación limpia entre el mortero y el ladrillo, ello es debido
a una baja adherencia entre el ladrillo y el mortero posiblemente por falta de
humectación del ladrillo o por problemas en la elaboración del mortero. (Fig1).
40
GRAFICO N° 21 Falta de adherencia entre el mortero y el ladrillo
Si hay falta de adherencia fácilmente aparece la grieta entre ladrillos.
A.2.- Morteros mal elaborados
La consistencia del mortero de asiento debe ser adecuada para lograr una mezcla
trabajable.
Debe sin embargo evitarse un mortero con exceso de agua pues se corre el riesgo
de que escurra por las juntas y que además se produzcan contracciones de fragüe
que provoquen fisuras.
Cuando el mortero es débil aparece fácilmente la grieta en el mortero. (Fig2).
Si el esfuerzo es demasiado grande y la adherencia es buena se rompe el mortero
y/o el ladrillo (Fig. 2 y 3) Se recomienda seguir las instrucciones de los fabricantes
de cementos y morteros.
A.3.- Falta de traba en las esquinas
Se denomina “aparejo” al orden o traba de colocación de los ladrillos.
La forma habitual es la denominada “soga” en donde hay un solape de ½ ladrillo
entre hilada e hilada.
Cuando se trata de esquinas con ángulos diferentes a 90º los ladrillos suelen ser
cortados a inglete marcándose una grieta en la arista del ángulo.
Debe construirse de manera que todos los ladrillos queden trabados especialmente
en las esquinas Fig. 4.
GRAFICO N° 22 Falta de traba en las esquinas
41
A.4.- Uniones a paredes existentes
Debe respetarse la traba de los ladrillos. Para ello será necesario hacer un dentado
en la pared existente o construir una junta.
GRAFICO N° 23 Uniones a paredes existentes
A.5.- Contracción de fragua
Si los morteros de asientos tienen mucho espesor y son muy ricos en cemento se
producen fuertes contracciones de fragua, que en algunos casos pueden llegar a
romper el ladrillo o producir fisuras. La rajadura sigue el contorno del mortero
aproximadamente por el centro del mismo.
B.- Acciones mecánicas exteriores
Es la causa más que produce las grietas más claras y abundantes. Estas acciones
se transforman en esfuerzos que pueden ser de tracción, corte o rasantes. Las
acciones de compresión raramente producen fisuras.
Las acciones mecánicas pueden ser muy variadas, por lo que conviene agruparlas
en una serie de tipos, de acuerdo a si el movimiento es de la estructura de soporte
o del movimiento propio del elemento.
B.1.- Asentamientos diferenciales de los cimientos
Los suelos arcillosos varían su resistencia a la compresión según su contenido de
agua. Con la humedad natural (aprox.18%) tienen muy buena resistencia pero a
medida que aumenta el contenido de humedad también aumenta su volumen al
tiempo que disminuye la resistencia llegando al valor límite del 26% (limite plástico).
Luego va disminuyendo su volumen y se licúa a partir de 35%.
Al aumentar su volumen, el suelo ejerce una presión que ronda en los 4 Kg. / cm2
Como las cargas que lo muros portantes transmiten al suelo están en el orden de
los 2 Kg. / cm2 puede ocurrir que la acción del suelo supere a las cargas empujando
la estructura hacia arriba.
42
Si la humedad continúa aumentando el suelo pierde volumen y resistencia
produciéndose el fenómeno contrario.
En la medida que los asentamientos sean parejos el problema no es demasiado
grande, los inconvenientes se magnifican cuando existen asentamientos
diferenciales o humedad del suelo no pareja.
El exceso de humedad puede provenir de: agua de lluvia que cae por los desagües
del techo, falta de vereda perimetral, cañerías rotas, etc.
También se producen rajaduras en donde existen elementos constructivos de
distinto peso (Ej. Chimeneas).
GRAFICO N° 24 a) Asentamientos diferenciales
En los cimientos que ceden en forma puntual, como ocurre al romperse un
caño, o desagües que aflojan el terreno, las grietas pueden ser verticales o
en forma de “V” invertida sobre el eje del asiento, o ligeramente inclinados en
algunos tramos por los esfuerzos del corte. En otros, la base de apoyo se
deforma aumentando su longitud.
Según como y donde sea ese aumento aparece la grieta.
Si la pared es muy larga y apoya sobre un terreno débil puede resultar que
no se llega a formar un arco de descarga por estar muy alejados los puntos
de arranque. En consecuencia la grieta que se produce es horizontal,
coincidente con una hilada en la parte inferior.
43
b) Asentamientos diferenciales de los cimientos
B.2.- Cargas puntuales
Las cargas concentradas pueden provocar aplastamiento.
Los aplastamientos se manifiestan con una grieta vertical acompañada de
ramificaciones laterales como las indicadas en la Fig. 8.
Si la carga está aplicada en un extremo pueden aparecer fisuras a 45º.
Las cargas verticales estén distribuidas o concentradas pueden ocasionar el
pandeo del muro.
El pandeo es un fenómeno complejo que depende de la esbeltez del muro
(Cuanto más alto y delgado se dice que es más esbelto y mayor es la
posibilidad de pandeo).
También depende de su vinculación a columnas y losas en su perímetro y de
la excentricidad de las cargas.
Al deformarse un muro por pandeo aparecen grietas y fisuras horizontales,
abiertas en una de las caras y cerradas en la otra. El pandeo se produce en
muros delgados que soportan grandes cargas.
GRAFICO N° 25 Cargas puntuales
44
B.3.- Cargas uniformes sobre muros de sección variable
Una carga uniforme aplicada sobre un muro cuya sección presenta una variación
de espesor puede ocasionar que el muro de menor espesor sufra mayores
deformaciones con la consiguiente aparición de una rajadura vertical entre ambas.
Se recomienda en esta zona colocar una junta. Fig. 9 a.
B.4.- Muros sometidos a estados de carga muy diferentes
En la Fig. 9 b se describe un caso muy habitual en donde el muro de la casa está
sometido a un estado de carga muy distinto del cerco contiguo que no recibe carga
alguna.
Ambos muros se deformarán de distinta manera produciéndose rajaduras.
En este caso también se recomienda independizar los muros mediante una junta
vertical.
GRAFICO N° 26 Muros sometidos a estados de carga muy diferentes
B.5.- Deformaciones en Vigas y Techos
Estos defectos son raros en las estructuras bien calculadas, pero suelen verse
cuando se construyen muros sobre losas aligeradas, viguetas o lozas macizas sin
tomar las precauciones del caso.
Donde apoya un muro debería reforzarse la losa colocando dos o tres viguetas
juntas, o construyendo una viga, pues de no hacerlo la deformación de la losa puede
ser importante.
Consideremos ahora una estructura de hormigón de un edificio de departamentos,
que desea cerrarse con tabiques de mampostería.
Esta estructura puede deformarse debido a contracciones de fragua, viento, o
simplemente al cargarse.
45
Las deformaciones (Flechas) pueden producir aplastamientos en la parte superior
de la pared y grietas en la inferior. En el centro pueden aparecer fisuras por pandeo.
Estos efectos pueden ocurrir en forma simultánea o independiente. Supongamos
ahora que en un edificio se produce un asentamiento de parte de su estructura.
El sistema que estaba en equilibrio se altera produciendo tensiones como las de la
Fig. 10b, que generan esfuerzos rasantes, de tracción y compresión a 45º con
generación de grietas.
Si la adherencia entre viga y columna o muros no es suficiente los esfuerzos
tangenciales pueden producir otras fisuras.
GRAFICO N° 27 Deformaciones en vigas y techos
B.6.- Apoyo en los extremos
En los entrepisos de losas aligeradas o macizas y viguetas, debe tratarse que el
apoyo sea al menos 2/3 del espesor del muro. También deben utilizarse lozas de
techo de altura suficiente pues caso contrario la losa tendrá poco espesor y será
muy elástica produciendo rotaciones con grietas y aplastamientos en el apoyo.
Además un apoyo insuficiente produce una excentricidad grande en las cargas que
favorecen el pandeo.
46
GRAFICO N° 28 Apoyo en los extremos
B.7.- Aberturas
Las aberturas debilitan el muro por que las cargas verticales que actúan sobre el
dintel no son transmitidas al suelo por este paño sino por los paños laterales
generándose esfuerzos diferenciales que pueden originar grietas como las
indicadas en la figura 13.
A veces si la deformación del dintel es importante, la resistencia a la tracción de la
mampostería es superada ocasionando rajaduras en forma de arco.
GRAFICO N° 29 Aberturas
C.- ACCIONES HIGROTÉRMICAS
C.1.- Empuje entre muros adyacentes
Las variaciones de temperatura y humedad provocan contracciones y dilataciones.
Cuando la mampostería dilata puede producir empujes sobre elementos vecinos
dando lugar a fisuras en los mismos, las paredes que miran al Norte y Oeste
dilatarán más que las otras pudiendo producir empujes y fisuras verticales. Fig. 14.
47
GRAFICO N° 30 Empuje entre muros adyacentes
C.2.- Grietas por contracción térmica
Al enfriarse un muro se contrae siendo sometido a un esfuerzo de tracción.
Estas grietas son generalmente verticales, pues si bien la contracción es
uniforme en todas direcciones, el peso propio de la estructura contrarresta la
deformación en sentido vertical.
La ubicación de las grietas puede variar según las condiciones de vínculo
lateral.
Si hay anclajes en sus extremos las grietas aparecen cerca de los mismos,
si no hay anclajes aparecen más o menos centradas.
Como dato ilustrativo el coeficiente de dilatación térmica de la mampostería
cerámica es 0,5x10-5 m/m ºC.
GRAFICO N° 31 Grietas por contracción térmica
48
C.3.- Movimientos horizontales
Las acciones higrotérmicas provocan movimientos básicamente horizontales pues
los verticales como ya dijimos, resultan contrarrestados por el peso propio del muro.
GRAFICO N° 32 Movimientos horizontales
49
D.- DEFICIENCIAS DE PROYECTO
La mayoría de los materiales de construcción cambia de tamaño debido a los
cambios de temperatura, humedad o cargas a los que son sometidos.
Estos movimientos aparentemente pequeños causan tensiones que pueden
producir agrietamientos.
Para evitarlos deben idearse diseños que minimicen acomoden o prevengan estos
movimientos.
Juntas, fijaciones y refuerzos de acero son algunos de los sistemas generalmente
empleados con el objeto de resolver estos problemas.
El coeficiente de dilatación térmica del ladrillo es aproximadamente la mitad del
hormigón y del yeso. Respecto de los metales es tres veces menor.
En los materiales cerámicos el cambio de volumen al saturarse con agua es
parecido al del hormigón pero no es reversible.
Esto quiere decir que el ladrillo después de haberse mojado abundantemente previo
a su colocación no cambia más de volumen aunque se seque o moje
posteriormente.
En cambio el hormigón al secarse disminuye su volumen y al mojarse aumenta.
Las diferencias de propiedades de los materiales requieren un cuidadoso análisis y
es causa de algunos problemas. Las patologías vistas anteriormente pueden
evitarse si se tienen en cuenta algunos detalles en el proyecto.
D.1.- Uniones constructivas mal resueltas A veces desde el proyecto se diseña la unión de dos unidades constructivas
distintas
(Ej. Pared y columnas, encuentro de dos paredes en esquina de distintas
características, etc.) Pensando que al aplicarles un mismo acabado superficial se
logrará que ambas trabajen como un solo conjunto.
Es muy improbable de que esto ocurra y el resultado será la aparición de grietas,
pues cualquier movimiento de la columna será transmitida a la mampostería.
D.2.- Falta de juntas de contracción/dilatación.
Las juntas deben ubicarse a una distancia tal que los movimientos de
contracción/dilatación no superen la cohesión interna o resistencia de la
mampostería a la tracción horizontal.
50
D.3.- Falta de limitación en la flecha.
- Los reglamentos estructurales establecen flechas como un porcentaje de las
luces.
- Es conveniente considerar las flechas en valor absoluto si las luces son
grandes.
- Las estructuras de mampostería son rígidas por lo que se aconseja que las
cimentaciones lo sean también. Como norma general no deben admitirse
flechas superiores a 1/1000.
D.4.- Muros de cerramientos excesivamente débiles.
Hay que evitar muros de cerramientos muy delgados y largos, o con instalaciones
gruesas embutidas.
Deben tomarse precauciones, especialmente en la instalación de agua caliente
pues los plásticos y metales tienen elevados coeficientes de dilatación térmica.
También los metales deben estar protegidos porque la corrosión provoca aumentos
importantes de volumen dando lugar a grietas que a su vez permiten el paso de
mayor humedad acelerando el proceso.
Si la adherencia entre viga y columna o muros no es suficiente los esfuerzos
tangenciales pueden producir otras fisuras Fig. 10b
Sacado de la tesis de Sevilla Riboty Guillermo Agustín Pablo (págs. 17 – 36)
PATOLOGÍA QUÍMICA
Eflorescencia.
En general, se suele definir a las eflorescencias como la cristalización en la
superficie de un material de sales solubles contenidos en el mismo. El fenómeno se
produce cuando el agua que se halla en el interior de un material, y que contiene
una solución de esas sales, se evapora de manera relativamente rápida.
En efecto, durante la evaporación, el agua, que va de dentro hacia fuera, arrastra a
esa solución salina hasta la superficie del material y, una vez allí, mientras se
completa la evaporación, la mencionada solución inicia un proceso de
51
concentración –es decir que la concentración de las sales en la solución va
aumentando– que puede llevar a su saturación y posterior cristalización.
Ésta se suele manifestar en forma de manchas blancuzcas que afean el aspecto
exterior de los cerramientos y deterioran el material (las eflorescencias pueden
ocasionar, por ejemplo, los desprendimientos de azulejos).
ENCICLOPEDIA_BROTO_PATOLOGIAS_DE_LA_CONSTRUCCION pág. 131
2.6.3. TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLAS
(TIPOS DE TIPOLOGÍA EN MUROS CONFINADOS).
HOJA DE INSPECCIÓN Y TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLAS
1. ¿En qué consiste?
Sirven para conocer qué tan frecuentemente ocurren ciertos eventos, con el
fin de detectar tendencias. Son utilizadas también para comprobar si se han
recabado los datos solicitados o si se han efectuado determinados trabajos.
Para su elaboración se requiere:
1. Acordar el evento a observar, para que todos enfoquen lo mismo.
2. Decidir el período de tiempo en el cual se recabarán los datos.
3. Diseñar una forma clara y fácil de usar con suficiente espacio para
registrar los datos.
4. Obtener los datos de manera consistente y honesta.
52
Tener en cuenta:
Asegurarse que las muestras u observaciones sean tomadas al azar.
La población a ser muestreada debe ser homogénea, si no lo es, el primer paso
debe ser la estratificación o agrupación de las muestras.
Tabla N° 1 HOJA DE INSPECCIÓN
Ampliando el concepto primero, se puede decir que la finalidad que persigue esta
herramienta, es detectar en forma rápida los sucesos y aprender que tipo de
producto presenta los mayores reclamos, o bien poder determinar los defectos
observados en cada plaza.
Complementariamente, puede utilizarse para enriquecer el análisis, el diagrama de
flujo o el diagrama de causas y efectos.
La utilidad de la planilla de inspección es que en este formulario se pueden localizar
-dado su diseño- con esfuerzo reducido cual producto o tipo de servicio presenta la
mayor cantidad de reclamos, de qué tipo de defecto se trata y en cual etapa del
proceso productivo se lleva a cabo.
Siempre que fuera pertinente, se sugiere no formatizar el formulario con el fin de
que en periodos cortos se provoquen cambios estructurales en el mismo y alimentar
de este modo, la búsqueda permanente del conocimiento.
53
2. ¿Cómo se elabora?
Es la herramienta técnico administrativa que es utilizada cuando se requiere
reunir datos basados en la observación de la muestras.
Son formas de diseño sencillo en el que se precisa el problema o datos a
registrar, su frecuencia y el periodo de tiempo en el que se registran los datos.
Para la elaboración de esta hoja se requiere lo siguiente:
Estar de acuerdo sobre el evento que se está observando.
Decidir el período de tiempo durante el cual serán recolectados los datos.
Obtener los datos de una manera consistente y honesta.
El diseño de la hoja debe ser claro, sencillo y de fácil aplicación. Un
ejemplo puede ser el siguiente:
54
2.2.5. MÉTODO DE TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLAS.
(Para tipos de tipología en muros confinados)
Tabla N° 2. TABLAS DE DISTRIBUCIÓN DE FALLAS
En lo que tiene que ver a las tabalas de distribucion de falla pues esta se
utilizara en el calculo y desarrollo de este proyecto. Ya que va a ser de vital
importancia para la evalucion de las patologias encontradas en estos tres
colegios del distrito de castilla –Piura.
Esta fuente de vital importancia para el desarrollo de este proyecto de
tesis
TABLA N° 2
55
MANUAL DE DAÑOS
CALIDAD DE MUROS
Cuando se realiza la inspección de daños, debe evaluarse la calidad de los muros
para determinar el nivel de severidad de daños tales como las fisuras, para la
presente investigación. A continuación se presenta una guía general de ayuda para
establecer el grado de severidad de la calidad de los muros de albañilería confinada.
L: (Low: Bajo): Se perciben las fisuras (por ejemplo, por excesivas cargas) en el
los muros son muy pequeñas o casi insignificativas y se requiere algunos
saneamientos de inmediato para asi controlar su patología. Para el caso de la
presente investigación esta será recorrida a pie y/o visualizada, observándose el
grado de desprendimiento, fisuras, eflorescencias, entre otras
M: (Médium: Medio): Las fisuras en el los muros son significativas y se requiere
algunos saneamientos de inmediato para asi controlar su patología. Para el caso de
la presente investigación esta será recorrida a pie y/o visualizada, observándose el
grado de desprendimiento, fisuras, eflorescencias, entre otras
H: (High: Alto): Las fisuras en los muros son tan excesivas que deben ser avisadas
y posteriormente tener un arreglo pero de inmediato. Para el caso de la presente
investigación esta será recorrida a pie y/o visualizada, observándose el grado de
desprendimiento, fisuras, eflorescencias, entre otras.
La calidad de tránsito se determina recorriendo la sección de pavimento en un
automóvil de tamaño estándar a la velocidad establecida por el límite legal. Las
secciones de pavimento cercanas a señales de detención deben calificarse a la
velocidad de desaceleración normal de aproximación a la señal. Siendo la presente
investigación para plataformas deportivas, no se analizaran patologías cuya causa
es debida al tránsito.
“EN CONCLUSIÓN ESTAS TABLAS DE INSPECCIÓN TÉCNICA NO ES
PRECISO DARLES MAS CONCEPTOS YA QUE EN SU CONTENIDO NOS
BRINDARAN UN GRAN INFORME DE ESTAS FALLAS PATOLOGICAS”
56
III.- METODOLOGÍA
3.1.- DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
Para el presente estudio; la evolución será del tipo visual, descriptiva y
personalizada.
El procesamiento de la información se hizo de manera manual, no se hará
uso de un software.
La metodología utilizada, para el desarrollo del proyecto con fin de dar
cumplimiento a los objetivos planteados es:
La recopilación de antecedentes preliminares: en esta etapa se realizara la
búsqueda y el ordenamiento, análisis y validación de los datos existentes y
de toda necesaria que ayudo a cumplir con los objetivos de este proyecto.
Este diseño se grafica de la siguiente manera:
M = Muestra
O = Observación
A = Análisis
E = Evaluación
3.1.1. TIPOS Y NIVELES DE LA INVESTIGACIÓN
En general el estudio realizado es del tipo descriptivo, explicativo, no
experimental y de corte transversal.
Es descriptivo porque describe la realidad, sin alterarla.
Es explicativo porque cuya finalidad explicativa es la de informar sobre el
proyecto desarrollado (tesis) mediante el aporte de datos, pruebas o
argumentos.
Es No experimental porque se estudia el problema y se analiza sin recurrir
a laboratorio.
Es de corte transversal porque se está analizando en el periodo octubre
2015.
A O M E
57
3.2.- UNIVERSO, POBLACIÓN O MUESTRA.
3.2.1. UNIVERSO
Nuestro universo está conformado por todas las Instituciones Educativas
Primarias Estatales de albañilería confinada del departamento de Piura.
3.2.2. POBLACIÓN O MUESTRA
Nuestra población o muestra está conformado por tres (3) Instituciones
Educativas Primarias del Sector Este de Piura distrito de Castilla, enmarcadas
en el perímetro de lo que comprende el mencionado distrito y las cuales son:
En el AA. HH María Goretti: La I.E. María Goretti.
En la Urb. Felipe Cossío del Pomar: La I.E. N° 20133
En el AA.HH Los Almendros: La I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.
Se seleccionará de tal forma que todas las instituciones educativas de
este Sector del distrito de Piura sean analizadas, y el promedio de los
resultados sean satisfactorios, debiendo cumplir con la siguiente
cualidad: Similitud con el Universo.
58
3.3. DEFINICIÓN Y OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES.
CUADRO DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
Variables Definición Conceptual
Dimensiones Definición Operacional
Indicadores
Evaluación y determinación
de las Patologías
Es la determinación o establecimiento de las patologías que tienen los muros de albañilería confinada de las I.E. del Sector Este de Piura, Distrito de Castilla.
Tipo de patologías que se presentan en los muros de albañilería confinada de las I.E. Como: - Fisuras en
Muros. - Grietas en
muros. - Eflorescencia
s en muros.
Variabilidad en:
Tipo, forma de falla.
Dimensiones y tipos de patologías en los elementos estructurales y no estructurales.
Clases de falla Nivel de Severidad.
LOW MEDIUM HIGH
Soluciones Posibles
Rehabilitación.- Habilitar de nuevo el edificio, haciéndolo apto para su uso original”.
Mantenimiento.-Conjunto de actividades desarrolladas con el fin de conservar las propiedades o bienes (edificaciones), en condiciones de funcionamiento seguro, eficiente y económico, previniendo daños o reparándolos cuando ya se hubieran producido".
Análisis y evaluación de los parámetros evaluados Conclusiones de las fallas por mantenimiento y rehabilitación
Forma como se analizara cada una de las soluciones posibles para brindar al usuario un servicio de calidad
Soluciones posibles de acuerdo a los niveles de fallas de severidad Porcentaje de distribución de soluciones por mantenimiento o rehabilitación
3.3.1. VARIABLES INDEPENDIENTES
Evaluación de las patologías de dichos muros de albañilería confinada.
3.3.2. VARIABLES DEPENDIENTES
Posible rehabilitación y/ o mejoramiento en las I.E. del Sector Este de Piura
(I.E. María Goretti, I.E. 20133 y I.E. Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.)
59
3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS
Se utilizó la inspección visual y toma de datos en el formato denominado hoja
de inspección técnica como instrumento de recolección de datos en la muestra
concerniente a formularios de tablas de distribución de fallas de cada I.E y
cuadros de evaluación/condición de dichos muros; como instrumento de
recolección de datos en la muestra según el muestreo establecido.
La evaluación de la condición incluyó los siguientes instrumentos:
EQUIPOS:
Wincha metálica de 5 metros Y 30 metros de lona para medir área y
longitudes y/o establecer las profundidades de los agrietamientos,
deterioros, etc. De los elementos de las estructuras de los muros de
albañilería confinada.
Cámara Digital, para las evidencias patológicas de las estructuras y
posterior formulación del inventario de inspección de fallas de dichos
muros.
Tablas de distribución de fallas por cada I.E. con formularios
correspondientes a la evaluación del concreto en los muros de Albañilería
confinada y a la cantidad suficiente para el desarrollo de la actividad.
Cuaderno de campo, bolígrafos, lápiz, regla de dibujo para bosquejos, etc.
Equipos de protección individual (EPI); casco, zapatos de seguridad, etc.
3.5 PLAN DE ANÁLISIS
Los resultados estarán comprendidos en lo siguiente:
La Ubicación del área de estudio
Los Tipos de patologías existentes
Evaluación de las tablas de distribución,
Cuadros del ámbito de la investigación
Cuadros estadísticos de las Patologías existentes
60
3.6 MATRIZ DE CONSISTENCIA
MATRIZ DE
CONSISTENCIA
61
62
3.7 PRINCIPIOS ETICOS
Asi pues como primer principio ético, la información obtenida para el desarrollo de este proyecto de tesis, fue recolectada con debida consideración; siempre respetando la integridad del autor y no violando sus derechos como principal fuente de información; logrando asi, un agradecimiento profundo de dicha fuente de información.
Así pues como principios éticos, debemos comprometernos con:
a. El ejercicio profesional: Podremos hacer la publicidad de nuestros servicios profesionales de manera verídica, pudiendo mencionar los lugares de donde hayamos prestado nuestros servicios o donde actualmente estamos laborando.
b. La relación con los colegas: Los ingenieros que trabajen para el sector publico pueden y están en la obligación de revisar y dar su opinión si así lo requieren, sin dañar la reputación del autor del proyecto y tampoco apropiarse de proyectos que no hayan sido elaborados por sí mismo.
c. Los Deberes con el Colegio: Se deberá tener una activa participación con el colegio, así como animar a los demás ingenieros a que sean parte del colegio de ingenieros (obteniendo su colegiatura).
d. Los Alcance y Cumplimiento del Código de Ética: Las normas de este código rigen el ejercicio de la ingeniería en toda su extensión y en todo el territorio nacional y ninguna circunstancia puede impedir su incumplimiento.
63
IV.- RESULTADOS
RESULTADOS
64
IV.1 RESULTADOS
TABLA Nº 05 DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. MARÍA GORETTI – AA. HH María Goretti - PIURA
TIPOS DE TIPOLOGÍAS EN MUROS CONFINADOS
FISURAS (F) GRIETAS POR CONTRACCION TERMICA
PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES NINGÚN M/L
LEVE MODERADO SEVERO SUB TOTAL M2/%
PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES NINGÚN M/L
LEVE MODERADO SEVERO SUB TOTAL M2/%
1/1 1°NIVEL 4 Aulas X 0.00306/32.94 1/1 1°NIVEL
4 Aulas X ………
SS-HH(A) 2 Ambientes X ……….. SS-HH 2Ambientes X X 0.00324/29.4
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X X x
……….. ……….. ………..
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X X
………. ……….
SS-HH (B) 2 Ambientes X ………… SS-HH (B) 2 Ambientes
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
………..
0.00247/26.59 0.00205/22.07 0.00171/18.40
CERCO: Frontis Lateral izqui. Lat. Derecho fondo
X
X
X
X
………..
0.00325/29.5 ……….
0.00545/41.1.
Fuente: Evaluación de Campo y datos.
65
TABLA Nº 05 DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. MARÍA GORETTI – AA. HH María Goretti - PIURA
TIPOS DE TIPOLOGÍAS EN MUROS CONFINADOS
FALTA DE TRABA EN LAS ESQUINAS FALTA DE ADERENCIA ENTRE MORTERO Y LADRILLO
PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES
NINGÚN
M/L
LEVE
MODERADO
SEVERO
SUB
TOTAL M2/%
PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES
NINGÚN
M/L
LEVE
MODERADO
SEVER
O
SUB
TOTAL M2/%
1/1 1°NIVEL
4 Aulas X 0.81/25.3 1/1 1°NIVEL 4 Aulas X 0.97/18.7
SS-HH(A) 2 Ambientes X 0.47/14.7 SS-HH 2Ambientes X …………
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X X
X
……….. ………..
0.53/16.6
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X
X
X
0.46/8.9 0.73/14.1 0.38/7.4
SS-HH (B) 2 Ambientes X ………. SS-HH (B) 2 Ambientes X ………..
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
………..
0.56/17.5 0.43/13.4 0.40/12.5
CERCO: Frontis Lateral izqui. Lat. Derecho fondo
X
X
X
X
………..
0.98/19.0 0.47/9.1
1.18/22.8
Fuente: Evaluación de Campo y datos
66
TABLA Nº 05 DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. MARÍA GORETTI – AA. HH María Goretti - PIURA
TIPOS DE TIPOLOGÍAS EN MUROS CONFINADOS
SOCAVAMIENTO EN LA BASE DEL MURO FALTA DE JUNTAS DE CONTRACCION/ DILATACION PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES NINGÚN M/L
LEVE MODERADO SEVERO SUB TOTAL M2/%
PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES NINGÚN M/L
LEVE MODERADO SEVERO SUB TOTAL M2/%
1/1 1°NIVEL
4 Aulas X 0.97/34.5 1/1 1°NIVEL
4 Aulas X ……….
SS-HH(A) 2 Ambientes X ……….. SS-HH 2 Ambientes X 0.36/10.7 2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X
X
X
……….. 0.53/18.9 ………..
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X X X
………. ………. ……….
SS-HH (B) 2 Ambientes X ……….. SS-HH (B) 2 Ambientes X 0.36/10.7 CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho Fondo
X X
X X
……….. ………..
0.86/30.6 0.45/16.0
CERCO: Frontis Lateral izqui. Lat. Derecho Fondo
X X
X
X
0.60/17.9 0.51/15.3 0.82/24.5 0.7/20.9
Fuente: Evaluación de Campo y datos
67
TABLA Nº 05 DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. MARÍA GORETTI – AA. HH María Goretti - PIURA
TIPOS DE TIPOLOGÍAS EN MUROS CONFINADOS
MORTERO MAL ELABORADO EFLORESCENCIA DE SALITRES
PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES
NINGÚN
M/L
LEVE
MODERADO
SEVER
O
SUB TOTAL
M2 / %
PABELLÓN /NIVELES
AMBIENTES
NINGÚN
M/L
LEVE
MODERAD
O
SEVER
O
SUB TOTAL
M2/%
1/1 1°NIVEL
4 Aulas X 0.77/19.2 1/1 1°NIVEL 4 Aulas X 2.87/10.9
SS-HH(A) 2 Ambientes X 0.43/10.7 SS-HH 2Ambientes X 4.33/16.4 2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X
X X
……….. 0.33/8.2 0.31/7.7
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
Laboratorio 2 Aulas 2 Aulas
X X
X
0.91/3.4 ……….. ……….
SS-HH (B) 2 Ambientes X SS-HH (B) 2 Ambientes X 4.01/15.2 CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
………
0.72/18.0 0.68/17.0 0.77/19.2
CERCO: Frontis Lateral izqui. Lat. Derecho fondo
X
X
X
X
1.38/5.2
3.98/15.1 2.88/10.9 6.04/22.9
Fuente: Evaluación de Campo y datos
68
TABLA Nº 06
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. N° 20133 – URB. Felipe Cossío del Pomar – CASTILLA - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
FISURAS GRIETAS POR CONTRACCION TERMICA
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo
Sub total m2/%
1/1 1°NIVEL 2 Aulas X ……….. 1/1 1°NIVEL 2 Aulas X ……… SS-HH(A) 2Ambientes X ……….. SS-HH 2Ambientes X ……… 2/1 1°NIVEL 3Aulas X 0.00243/43.1 2/2 1°NIVEL 3Aulas X ……… CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X X
X
X
……….. ………..
0.00321/56.9 ………..
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X X
X X
……… ………
0.00516/31.5 0.01123/68.5
Fuente: Evaluación de Campo y datos
69
TABLA Nº 06
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. N° 20133 – URB. Felipe Cossío del Pomar – CASTILLA - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
FALTA DE TRABA EN LAS ESQUINAS FALTA DE ADERENCIA ENTRE MORTERO Y LADRILLO
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
1/1 1°NIVEL 2 Aulas X ………. 1/1 1°NIVEL 2 Aulas X 0.44/13.8 SS-HH(A) 2Ambientes X ………. SS-HH 2Ambientes X 2/1 1°NIVEL 3Aulas X 0.71/68.9 2/2 1°NIVEL 3Aulas X 0.77/24.2 CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X X X
X
………. ………. ……….
0.32/31.1
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
……….. 0.6/18.9
0.58/18.3 0.79/24.8
Fuente: Evaluación de Campo y datos
70
TABLA Nº 06
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. N° 20133 – URB. Felipe Cossío del Pomar – CASTILLA - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
SOCAVAMIENTO EN LA BASE DEL MURO FALTA DE JUNTAS DE CONTRACCION/ DILATACION
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
1/1 1°NIVEL 2 Aulas X 0.83/17.8 1/1 1°NIVEL 2 Aulas X 0.11/11.7 SS-HH(A) 2Ambientes X 0.28/6.0 SS-HH 2Ambientes X ……….. 2/1 1°NIVEL 3Aulas X 0.99/21.2 2/2 1°NIVEL 3Aulas X 0.19/20.2 CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
……….
0.84/18.0 0.87/18.7 0.85/18.3
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
………
0.23/24.5 0.204/21.7 0.206/21.9
Fuente: Evaluación de Campo y datos
71
TABLA Nº 06
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E. N° 20133 – URB. Felipe Cossío del Pomar – CASTILLA - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
MORTERO MAL ELABORADO EFLORESCENCIA DE SALITRES
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total
m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
1/1 1°NIVEL
2 Aulas X 0.66/20.4 1/1 1°NIVEL
2 Aulas X ………
SS-HH(A) 2Ambientes X ………… SS-HH 2Ambientes X 6.03/49.4 2/1 1°NIVEL
3Aulas X 0.76/23.4 2/2 1°NIVEL
3Aulas X 1.12/9.2
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X X X
X
0.23/7.1 0.31/9.6 0.29/8.9
0.99/30.6
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
……….
1.68/13.8 1.62/13.3 1.75/14.3
Fuente: Evaluación de Campo y datos
72
TABLA Nº 07
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E CAP. FAP. JOSÉ ABELARDO QUIÑONES. – AA.HH Los
Almendros - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
FISURAS GRIETAS POR CONTRACCION TERMICA
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
……….. ………..
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
…….….. …….…..
SS-HH(A) 2Ambientes X ………... SS-HH 2Ambientes X …………. 2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3Aulas 3 Aulas
X
X
0.00306/45.6 ………..
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3Aulas 3 Aulas
X
X 0.00223/15.7 ………….
SS-HH (B) 2 Ambientes X ……….. SS-HH (B) 2 Ambientes
X …………
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X
X X
…………
0.00170/25.3 0.00195/29.1
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X X X
X
X
………….
0.00446/31.4 …………
0.00751/52.9 Fuente: Evaluación de Campo y datos
73
TABLA Nº 07
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E CAP. FAP. JOSÉ ABELARDO QUIÑONES. – AA.HH Los
Almendros - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
FALTA DE TRABA EN LAS ESQUINAS FALTA DE ADERENCIA ENTRE MORTERO Y LADRILLO
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total 2m2/%
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
………. ……….
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
………. ………
SS-HH(A) 2 Ambientes X 0.82/33.3 SS-HH 2Ambientes X 0.56/13.2 2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3 Aulas 3 Aulas
X X
………. ……….
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3 Aulas 3 Aulas
X
X 1.02/24.0 0.76/17.9
SS-HH (B) 2 Ambientes X ………. SS-HH (B) 2 Ambientes X ………. CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
0.45/18.3 0.56/22.8 0.63/25.6
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
0.64/15.1 0.66/15.5 0.61/14.3
Fuente: Evaluación de Campo y datos
74
TABLA Nº 07
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E CAP. FAP. JOSÉ ABELARDO QUIÑONES. – AA.HH Los
Almendros - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
SOCAVAMIENTO EN LA BASE DEL MURO FALTA DE JUNTAS DE CONTRACCION/ DILATACION
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
……….. ………..
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
……….. ………..
SS-HH(A) 2Ambientes X ……….. SS-HH 2Ambientes X 2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3 Aulas 3 Aulas
X X
……….. ………..
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3 Aulas 3 Aulas
X X
……….. ………..
SS-HH (B) 2 Ambientes X ……….. SS-HH (B) 2 Ambientes X ……….. CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
………..
0.74/37 0.59/29.5 0.67/33.5
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X X
………..
0.31/41.3 0.23/30.7 0.21/28.0
Fuente: Evaluación de Campo y datos
75
TABLA Nº 07
DISTRIBUCION DE FALLAS EN MUROS DE LA I.E CAP. FAP. JOSÉ ABELARDO QUIÑONES.– AA.HH Los
Almendros - PIURA
Tipos de tipologías en muros confinados
MORTERO MAL ELABORADO EFLORESCENCIA DE SALITRES
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
Pab/niveles ambientes Ningún m/l
leve moderado severo Sub total m2/%
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
……… ………
1/1 1°NIVEL 2 Aulas Laboratorio
X X
1.09/4.1 1.23/4.6
SS-HH(A) 2Ambientes X 0.54/7.6 SS-HH 2Ambientes X 4.54/17.0 2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3 Aulas 3Aulas
X X
0.87/12.3 0.91/12.9
2/2 1°NIVEL 2° NIVEL
3Aulas 3Aulas
X
X
1.56/5.8 ……..
SS-HH (B) 2 Ambientes X 0.98/13.8 SS-HH (B) 2 Ambientes
X 4.67/17.5
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X
X
1.01/14.3 1.12/15.8 1.65/23.3
CERCO: Frontis Lateral izqui Lat. Derecho fondo
X
X X
X
1.08/4.1
3.11/11.5 3.27/12.2 6.21/23.2
Fuente: Evaluación de Campo y datos
76
FISURAS GRIETASFALTA DE
TRABAS ENESQUINAS
FALTA DEADERENCIA
ENTREMORTERO Y
LADRILLO
SOCAVAMIENTO
FALTA DEJUNTAS
MORTEROMAL
ELAVORADO
ESFLORECENCIA DE
SALITRES
I.E. MARIA GORETTI 0.00929 0.01194 3.2 5.17 2.81 3.35 4.01 26.4
I.E N° 20133 0.00564 0.01639 1.03 3.18 4.66 0.94 3.24 12.2
.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones 0.00671 0.0142 2.46 4.25 2 0.75 7.08 26.76
0
2.5
5
7.5
10
12.5
15
17.5
20
22.5
25
27.5
30
DIS
TRIB
UC
ION
DE
FALL
AS
EN
M2
GRAFICO N° 33 COMPARACIÓN DE FALLAS ENTRE LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS
77
IV.2. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
ANÁLISIS DE ÁREAS AFECTADAS
AFECTACIÓN POR FISURAS DE CADA I.E.
Instituciones educativas
Ambientes Cerco Perimétrico
Área afectada
Área total
% Área afectada
Área total
%
𝑚2 𝑚2 𝑚2 𝑚2
I.E MARIA GORETTI 32.1 775.4 4.14 38.6 1259.2 3.1
I.E N° 20133 39.6 680.6 4.72 85.8 1137.6 6.8
I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.
15.8 809.8 4.36 56.9 1119.8 5.1
TOTAL 𝑚2 87.5 2265.8 181.3 3516.6
TOTAL EN % 3.86 5.16
Fuente: metrado de planos solo de muros de albañilería confinada, descontando puertas y ventanas y metrado de áreas afectadas en campo
AFECTACIÓN POR EFLORESCENCIA DE SALITRE POR CADA, I.E.
Instituciones Educativas
Ambientes Cerco Perimétrico
Área afectada
Área total
% Área afectada
Área total
%
𝑚2 𝑚2 𝑚2 𝑚2
I.E MARIA GORETTI 12.1 775.4 1.56 8.5 1259.2 0.68
I.E N° 20133 16.2 680.6 2.38 12.7 1137.6 1.12
I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.
14.5 809.8 1.79 15.3 1119.8 1.37
TOTAL 𝑚2 42.8 2265.8 36.5 3516.6
TOTAL EN % 1.89 1.04
Fuente: metrado de planos solo de muros de albañilería confinada, descontando puertas y ventanas y metrado de áreas afectadas en campo
FECHA APROXIMADA DE CONSTRUCCIÓN
INSTITUCIONES EDUCATIVAS
AÑO DE CONSTRUCCIÓN EDAD (AÑOS)
I.E MARIA GORETTI 1986 27
I.E N° 20133 1994 19 I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.
1992 21
78
AREAS Y NIVELES (PISOS) DE LAS I.E
Instituciones educativas
A. Terreno A. libre A. construida niveles
m2 m2 m2 m2 I.E MARIA GORETTI 2500 1740.1 759.9 1 y 2 I.E N° 20133 2562 1931 7 630.6 1 I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.
2499 1928.6 570.4 2
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN MUROS
Instituciones educativas
Ladrillo arcilla
artesanal
Ladrillo maquinado
Ladrillo Pandereta
I.E MARIA GORETTI X X I.E N° 20133 X I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.
X
EXISTEN FALLAS MUY PELIGROSAS EN LOS MUROS QUE
COMPROMETAN LA ESTABILDAD DE ALGÚN AMBIENTE DE LAS
INSTITUCIONES EDUCATIVAS
INSTITUCIONES. EDUCATIVAS
INDICAR PABELLON Y LUGAR Y TIPO DE FALLA
I.E MARIA GORETTI
En el muro trasero del aula A del pabellón 1 se encuentra con una fisura muy leve.
Al otro lado del pabellón; es decir el aula B, C y D esta con una fisura leve, pero también existen grietas por contracción térmica y las cuales también son de un nivel leve.
La falta de trabas en las esquinas de estos muros se pueden notar a simple vista y las cuales tienen un nivel Leve a excepción del muro E que tiene un nivel severo.
En el Pabellón 1, los SS-HH, tienen la eflorescencia hasta una altura promedio de 83.49 cm
I.E N° 20133 Los muros de este Pabellón 1, se encuentra con socavamiento moderado– severo con fisura leve
En este mismo pabellón se encuentra el SS.HH con eflorescencia severa.
I.E Cap. Fap. José Abelardo Quiñones.
En el muro del cerco del fondo esta con una eflorescencia moderada y también está presente con fallas de adherencia del mortero
79
V. CONCLUSIONES
Las conclusiones más importantes que se derivan de este estudio son las
siguientes:
Se concluye que el 15.56 % de los muros confinados (incluidos ambientes
como SS.HH. y cercos) de las 3 instituciones educativas, ubicadas en el
Sector Este de la ciudad de Piura Distrito castilla, se encuentran en el nivel
muy leve en lo que respecta a fisuras y 2.2 % en la I.E CAP. FAP. JOSÉ
ABELARDO QUIÑONES se encuentra en un nivel Moderado pesar de la
antigüedad con un promedio de 22 años.
Se concluye que el 13.33 % de los muros de albañilería (incluida ambientes
y cercos), de las 3 instituciones educativas evaluadas y ubicadas en una
parte del Sector Este se encuentran a nivel leve en lo que respecta a
Grietas por contracción térmica. Y en la I.E. CAP. FAP. José Abelardo
Quiñones el 4.4 % del Cerco se encuentra con un nivel Moderado también
con respecto a Gritas de contracción térmica.
Se concluye que el 37.03% de los muro de albañilería confinada (incluido
ambientes y cercos) de las 3 instituciones educativas, ubicadas en una parte
del Sector Este de la ciudad de Piura distrito de Castilla, se encuentran en el
nivel leve en la falla de falta de traba en las esquinas. Y en la I.E. CAP.
FAP. José Abelardo Quiñones y la I.E. María Goretti el 4.4% del muro del
baño y el aula se encuentra con un nivel Moderado también con respecto a
falta de traba en las esquinas.
Se concluye que el 22.22 % de los muro de albañilería confinada (incluido
ambientes y cercos) de las 3 Instituciones Educativa, ubicadas en una parte
del Sector Este de la ciudad de Piura distrito de Castilla , se encuentran en
el nivel leve en la patología de Falta De Adherencia Entre Mortero Y
Ladrillo. Y en la I.E. CAP. FAP. José Abelardo Quiñones y la I.E. María
Goretti el 17.8 % de los muros de las aulas y los cercos se encuentra con un
nivel Moderado también con respecto a Falta De Adherencia Entre Mortero
Y Ladrillo
Se concluye que el 24.44 % de los muro de albañilería confinada (incluido
ambientes y cercos) de las 3 instituciones educativas, ubicadas en una parte
80
del Sector Este de la ciudad de Piura distrito de Castilla, se encuentran en el
nivel leve en la falla de Socavamiento En La Base Del Muro. Y en la I.E.
N° 20133 el 4.4 % de los muros de las aulas y los cercos se encuentra con
un nivel Moderado también con respecto a socavamiento En La Base Del
Muro.
Se concluye que el 31.11 % de los muro de albañilería confinada (incluido
ambientes y cercos) de las 3 instituciones educativas, ubicadas en una parte
del Sector Este de la ciudad de Piura distrito de Castilla, se encuentran en el
nivel leve en la falla de Falta De Juntas De Contracción / Dilatación. Y en
la I.E. María Goretti el 2.2 % de los cercos se encuentra con un nivel
Moderado también con respecto a Falta De Juntas De Contracción /
Dilatación..
Se concluye que el 24.44% de los muro de albañilería confinada (incluido
ambientes y cercos) de las 3 instituciones educativas, ubicadas en una parte
del Sector Este de la ciudad de Piura distrito de Castilla, se encuentran en el
nivel leve en la falla de Mortero Mal Elaborado. Y en la I.E. María Goretti el
15.56 % de los cercos se encuentra con un nivel Moderado también con
respecto a Mortero Mal Elaborado.
Se concluye que el 11% de los muro de albañilería confinada (incluido
ambientes y cercos) de las 3 instituciones educativas, ubicadas en una parte
del Sector Este de la ciudad de Piura distrito de Castilla, se encuentran en el
nivel leve en la falla de Eflorescencia De Salitres. Y en la I.E. María Goretti,
la I.E. N° 20133 el 15.56 % de los baños y cercos se encuentra con un nivel
Moderado también con respecto a Eflorescencia De Salitres. Y también el
6.67% se encuentra con un nivel Severo.
Se concluye que el costo de dichas intervenciones antes de la ocurrencia de
desastres, sismos u otro fenómeno que afecte la edificación, son por lo
general mucho menores que los costos de reparación y reforzamiento de las
estructuras.
81
ASPECTOS COMPLEMENTARIOS
Después de haber concluido con la investigación del presente proyecto, se presentan las siguientes recomendaciones:
LO MÁS IMPORTANTE Se recomienda hacerse una evaluación urgente por
las autoridades de esta institución educativa frente a que algunos muros del
pabellón 1 de la I.E. N° 20133se encuentran con un socavamiento muy
moderado hasta incluso severo, caso contrario, contribuyen al futuro
desplome de estos muros mencionados.
Se recomienda, en el futuro para las construcciones educativas nuevas,
realizar los respectivos estudios de suelos, el cual debe ser elaborado por un
especialista en mecánica de suelos, que nos proporcionará la información
necesaria, respecto al terreno donde vamos a construir, por ejemplo el
resultado del análisis químico de sales agresivas al concreto, determinación
de asentamientos, profundidad (Df) y tipo de cimentación a considerar,
cálculo de la capacidad portante admisible, perfiles estratigráficos, someter
a prueba hidráulica el ladrillo de arcilla entre otros.
Para el caso de suelos que presentan altos contenidos sales, cloruros,
sulfatos y carbonatos es muy importante el análisis químico de sales
agresivas al concreto, para determinar el f’c del concreto a utilizar en la
cimentación, el tipo de cemento a emplear de acuerdo a los sectores de
mayor o menor agresividad, etc.
Se recomienda desarrollar un plan de mantenimiento correctivo para las
instituciones educativas que presentan problemas de salitre en sus
instalaciones a través de mejoradores o aditivos que existan en el mercado.
Finalmente, para el caso de fisuras; la forma de saber si estos u otros
problemas estructurales están sucediendo en nuestra edificación se
recomienda observar las fisuras y grietas que se producen, pues son ellas
las que expresan la causa de sus males. Para ello, primeramente, el
profesional que lleve a cabo el estudio, realizará una inspección preliminar
en la que dibujará sobre planos la situación de las fisuras y grietas existentes,
tomará fotografías de ellas y medirá su ancho con la ayuda de una regla o de
una lupa. Además no sólo es importante saber cuál es la dimensión de las
fisuras y/o grietas, sino que, una vez estudiada la información adquirida en la
82
inspección y determinada la causa de los daños, resulta fundamental poder
estudiar la evolución de esas fisuras. Por eso, mientras se realiza su estudio
nunca deben ser tapadas, pues son las que nos informan sobre si la
edificación se ha estabilizado o siguen produciéndose movimientos. Con esta
información tan precisa podremos averiguar las condiciones de estabilidad
de la estructura del edificio de una forma rigurosa, pero eso sí, procurando
realizar dos mediciones mensuales durante los meses necesarios para
garantizar que se ha llegado a un equilibrio y siendo estas medidas
interpretadas por un técnico especializado, pues las variaciones térmicas e
higrométricas deben ser cuidadosamente consideradas.
La incidencia de las patologías depende de las condiciones constructivas,
calidad de los materiales, y al entorno en el que se encuentra la
infraestructura educativa.
Muy importante; se recomienda asesorarse de un profesional de la
especialidad para que las correcciones referentes al tema sean bien
desarrolladas y se eviten daños futuros.
Por último se recomienda cumplir fielmente con el Reglamento Nacional de
Edificaciones y su modificatoria del año 2009 –Vivienda para todo tipo de
Construcciones, especialmente las edificaciones que forman parte del refugio
temporal de lugares seguros para la población ante fenómenos y eventos
sorpresivos de la naturaleza, teniendo en cuenta que Piura no soportaría un
sismo de 7.5 grados y menos aún con lo que le ha pasado al Japón en el
último terremoto de 9 grados acompañado de Tsunami con altura de olas de
más de 10 metros de altura, a pesar que en este país a partir de la
construcción de los 10 m² se pasa por una inspección previa y se tuvo
cuantiosos daños materiales y muchas pérdidas humanas,
irresponsablemente en el Perú esa inspección previa es a partir de los 5
pisos.
83
REFERENCIAS BILBLIOGRÁFICAS
1. RNE - Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE DS 010-2009 VERSION
EL PERUANO
2. San Bartolomé A., 2007. Blog de “Investigaciones en Albañilería”, artículos y
videos, http://blog.pucp.edu.pe/albanileria
3. Seminario “Evaluación y Diagnóstico de las Estructuras en Concreto” -
Bogotá D.C., Instituto del Concreto – Asocreto Novie. 22 y 23 de 2001.
4. Manual de Conservación y Mantenimiento de la infraestructura de la I.E.
Oficina de Apoyo a la Administración del Ministerio de Educación Febrero
2010 Jr. Carabaya Nº 650 Lima Cercado
5. Univ. De la Rioja - “Eliminación de la patología de muro”
http://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=2104399
6. Eduardo Guardín S. - “Patologías habituales en Construcción
http://www.arqa.com/index.php/esa/cursos-seminarios/patologias
habituales-de-laconstruccion.html
7. SENCICO, 2006. Norma Técnica de Edificación E.070 “Albañilería”.
Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, Gobierno del Perú
8. Construcción y Mantenimiento de Vivienda de Albañilería. Manual para el
Desarrollo de Viviendas Sismo resistentes.
(http://www.taringa.net/posts/ebookstutoriales/4191726/Construccion-y
mantenimiento-de-viviendas-dealbanileria.html Editorial Marcial Blondet. Año
20-12-2009.)
9. Estructura y Sismo resistente, PhD. Genner Villarreal Castro.
(http://gennervillarrealcastro.blogspot.com/2009/03/libro-
analisisdeestructuras.html Profesor principal de: UPC, USMP y UPAO.
10. Estudio de Suelos y Mapa de Peligros de la Ciudad de Piura. Instituto
Nacional de Defensa Civil Proyecto INDECI – PNUD – Per/ 02 / 051.
11. Manual De Construcción Para Maestros De Obra edición Nueva Vía De
Comunicaciones SA.
84
ANEXOS
FOTOS DE
CADA INSTITUCIÓN
EDUCATIVA
85
VII.1. FOTOS DE LA I.E. MARÍA GORETTI
Foto 1: Frontis de la I.E María Goretti, En el AA. HH María Goretti, Castilla
- Piura
Foto 2: Se ve la fisura leve del laboratorio, 1er nivel pabellón 2 I.E María
Goretti
86
Foto 3: Se ve la eflorescencia severa en muros tanto interior como
exterior de los SS- HH de la I.E. María Goretti
Foto 4: Se ve eflorescencia del salitre severa por causa de las orinas
en el muro lateral izquierdo de la I.E María Goretti.
87
Foto 5: Se ve Falta de Adherencia Entre Mortero y Ladrillo moderada en el
muro lateral izquierdo pabellón 2 de la I.E María Goretti.
Foto 6: Se ve Falta de falta de juntas de contracción / dilatación
moderada en el cerco de fondo de la I.E María Goretti.
88
• Foto 7: Se ve el mortero mal elaborado en el frontis de la I.E María
Goretti.
FOTOS DE LA I.E. N° 20133
89
Foto 2: Se ve la fisura leve del Aula “A”, 1er nivel pabellón 1 I.E. N° 20133
Foto 3: Se ve la grieta por contracción térmica moderada en muros
tanto interior como exterior de los SS- HH de la I.E. N° 20133
90
Foto 4: Se ve la falta de adherencia entre mortero y ladrillo moderada
en muros del cerco lateral derecho de la I.E. N° 20133
Foto 5: Se ve el socavamiento severo de la base del muro en muros
del Aula lateral derecho de la I.E. N° 20133
91
Foto 6: Se ve el mortero mal elaborado leve en el muro del Aula de la
sección “B” de la I.E. N° 20133
• Foto 7: Se ve la eflorescencia severa en el muro del baño de la
I.E. N° 20133
92
FOTOS DE LA I.E CAP. FAP. JOSÉ ABELARDO
QUIÑONES.
Foto 1: Frontis de la I.E CAP. FAP. José Abelardo Quiñones, En el
AA.HH Los Almendros Castilla –Piura.
Foto 2: Se ve la fisura leve del muro del cerco lateral izquierdo de I.E
CAP. FAP. José Abelardo Quiñones
93
Foto 3: Se ve la grieta por contracción térmica moderada en el muro
tanto interior como exterior de I.E CAP. FAP. José Abelardo Quiñones
Foto 4: Se ve la falta de adherencia leve en el muro interior lado derecho del
pabellón 1 de I.E CAP. FAP. José Abelardo Quiñones
94
Foto 5: Se ve un principio de socavamiento leve en el muro lado derecho del
pabellón 1 de I.E CAP. FAP. José Abelardo Quiñones
Foto 6: Se ve la falta de juntas de contracción / dilatación moderada en
el cerco lateral derecho de la I.E CAP. FAP. José Abelardo Quiñones
95
Foto 7: Se ve la falta de mortero mal elaborado en el exterior del
laboratorio, lado derecho de la I.E CAP. FAP. José Abelardo Quiñones
Foto 8: Se ve la eflorescencia leve en el Baño sección varones de la I.E
CAP. FAP. José Abelardo Quiñones.