Cuando un muro pierde su verticalidad y comienza a inclinarse, no solo se convierte en un problema estético, sino también en un riesgo estructural significativo.
El desplome puede manifestarse mediante desniveles, flechas, giros y desplomes. En los muros y soportes se produce al generarse un giro respecto a un eje vertical previo, generalmente como consecuencia de procesos de deformación, giros de cimentación o efectos de humedad y temperatura.
Los problemas que presentan los pequeños muros de contención anexos a edificaciones de reducido tamaño, como viviendas unifamiliares o naves pequeñas, suelen ser el vuelco o el hundimiento. Se trata, en general, de muros destinados a contener masas de terreno de poca altura, entre 1 y 2 m en general.
Qué significa el desplome de un muro
El desplome es la pérdida de verticalidad de un muro. Puede estar causado por deformaciones del propio elemento, por movimientos de la cimentación, por el empuje del terreno o por acciones externas que modifican el equilibrio inicialmente previsto.
Los daños que normalmente sufren estas obras pueden limitarse a grietas, acompañadas o no de deformaciones en el plano del muro, como abombamientos.
La gravedad de la inclinación debe determinarse antes de seleccionar el método de reparación. Un desplome leve, inferior al 1%, no representa un riesgo estructural importante. Los desplomes moderados pueden requerir refuerzos como vigas de acero, contrafuertes o barras de refuerzo.
Cuando el muro presenta un desplazamiento importante, pérdida de verticalidad, fisuras crecientes o signos de inestabilidad, la intervención debe abordarse con cuidado. En algunos casos, si la deformación compromete la seguridad del edificio en cuestión, ésta se debe derribar y levantarse de nuevo.
Principales causas del desplome
Empuje del terreno
El empuje que ejerce un suelo es mayor cuanto más bajo es el ángulo de rozamiento interno y, por el contrario, una masa casi rocosa no ejercerá prácticamente ningún empuje.
La densidad del suelo contenido, es decir, el peso por unidad de volumen de este suelo, es fácilmente calculable en laboratorio. El segundo parámetro, más difícil de valorar con precisión, lleva el nombre de ángulo de rozamiento interno del suelo.
Este ángulo representa la manera en que los granos constitutivos del suelo actúan unos sobre otros para conferir al conjunto una estabilidad propia más o menos pronunciada. Nos podemos hacer una idea de este criterio observando el ángulo que se produce en un montón de áridos, como arena, grava o gravilla, respecto a un plano horizontal al ser vertidos libremente en el suelo, y que varía, en general, de 25 a 45º.
Por último, conviene añadir el efecto de la cohesión cuando se trata de terrenos arcillosos, ya que ésta puede reducir notablemente el empuje total, en el caso de que el suelo esté suficientemente seco.
Lógicamente, todos estos parámetros no pueden determinarse “a ojo”, resultando fundamental la realización de ensayos de campo, tomas de muestra y ensayos de laboratorio específicos para poder determinar todas estas propiedades de los suelos.
Agua acumulada y drenaje insuficiente
Por la descripción parece como si hubiera filtraciones de agua en el intradós del muro y que no drenara bien. Así se acumula una mayor carga de empuje y al trabajar a flexocompresión hace que aparezca una tensión, axil, que “separe” el muro.
Pues seguramente dicha agua por las filtraciones y el escaso drenaje del muro se haya acumulado hasta producir un asiento en la zapata corrida del muro, con el consecuente deslizamiento.
El síntoma sería la fisura que se ve. No se advierten mechinales. El agua que se acumularía en el interior del muro, ¿tiene salida?
Se debe colocar un drenaje para dar salida al agua que se acumule en el trasdós del muro.
Como medida de seguridad y estudio inicial, se puede insertar 2 o 3 tubos en la base para comprobar si sale agua. Si sale, puede plantearse de manera inmediata un drenaje masivo; si no, ya se tiene una pista más.
Asientos y movimientos de la cimentación
La fuerza de la gravedad y el peso propio de la cimentación pueden provocar que esta estructura enterrada se hunda demasiado en el terreno.
Un asiento en la zapata corrida puede producir el deslizamiento del muro y modificar su posición original. El movimiento puede concentrarse en determinadas zonas o aparecer en juntas, especialmente cuando existen deficiencias de ejecución o una base de apoyo inadecuada.
Quizás haya que estabilizar el terreno base mediante inyecciones con hormigón, tipo micropilotes, o mediante una pantalla anclada de algún talud que haya más abajo en la zona.
Vuelco y deslizamiento
El vuelco o el hundimiento son los problemas más comunes en los pequeños muros de contención.
También puede tratarse de un fallo a vuelco. La pérdida de verticalidad y la inclinación progresiva indican que el sistema puede estar perdiendo su equilibrio frente a las acciones horizontales y verticales que actúan sobre él.
Una vez que se conocen las propiedades del terreno, se puede pasar a calcular el empuje. En la práctica, el empuje del terreno, que es una fuerza que actúa en toda la altura del mismo, se puede sustituir por una fuerza horizontal aplicada en el tercio inferior del muro.
Su valor está determinado, aparte de por los parámetros del suelo, por la altura del muro.
Deficiencias de diseño y ejecución
La falta de conocimiento del terreno por ausencia de un estudio geotécnico apropiado puede conducir a una valoración incorrecta de las acciones sobre el muro.
La elección del tipo de muro debe realizarse según el estado del sitio, seleccionando el muro de contención adecuado.
En un modelo de muro sin puntera según Calavera de 9 m de altura, el espesor del alzado en la base es de 90 cm, equivalente al consabido 0,1H.
También es necesario verificar la disposición de las juntas de dilatación. Si el muro es de una tirada, deben analizarse especialmente las consecuencias de las deformaciones, las retracciones y los movimientos diferenciales.
Fisuras en muros de hormigón
En algunos casos, la grieta aparece donde ya había una grieta, es decir, en la junta de dilatación o de hormigonado del muro.
Cuando las grietas se producen en toda la longitud del muro y aparecen en todas las juntas, aunque algunas sean de menor importancia, deben revisarse tanto las juntas como el sistema estructural, la cimentación y las condiciones de drenaje.
Las fisuras pueden tener efectos adversos sobre la estructura, afectando a la capacidad de prestar el servicio para el que ha sido diseñada.
Una fisura aislada no tiene necesariamente la misma importancia que una fisura que aumenta de anchura, se repite en varias juntas, se acompaña de inclinación o coincide con desplazamientos del terreno.
Deterioros mecánicos
Los deterioros de origen mecánico son causados por acciones físicas sobre el hormigón y pueden proceder de errores de ejecución o de cálculo, accidentes o del paso del tiempo.
Estas acciones, en función de su gravedad, pueden provocar pequeñas fisuras, desconchamientos y fracturas, pudiendo llegar en casos extremos a producir un colapso de la estructura.
- Choques procedentes de vehículos, barcos y otros elementos.
- Explosiones provocadas, por ejemplo, por accidentes domésticos o urbanos y, de forma controlada, por derribos de edificios cercanos.
- Vibraciones producidas por obras cercanas, maquinaria o trenes circulando por vías próximas.
- Efectos de fenómenos naturales, tales como viento, crecidas de ríos y seísmos.
- Asientos en las cimentaciones.
- Deformaciones excesivas o variaciones dimensionales.
- Aparición de coacciones no previstas en las estructuras.
- Exceso de cargas permanentes o sobrecargas.
- Fatiga por exposición continuada a grandes cargas.
Las deformaciones excesivas o variaciones dimensionales pueden deberse a las dilataciones y contracciones del material por diferencias de temperatura o a las cargas excesivas que pudiera recibir la estructura del resto de elementos que se soportan en ella.
La aparición de coacciones no previstas se debe a una prohibición del movimiento libre y natural de la construcción, produciéndose reacciones indeseadas para compensar este hecho.
El exceso de cargas permanentes suele proceder de una repavimentación, que muchas veces supone colocar nuevas capas de pavimento sobre uno preexistente y, como consecuencia, añadir peso. Este hecho ocurre tanto en edificios como en puentes.
En el caso de las sobrecargas, el exceso se suele deber a un cambio de uso. Por ejemplo, el paso de residencial a comercial añadirá sobrecargas de uso al edificio. En menor medida, se debe a fallos en el cálculo.
La fatiga aparece cuando el hormigón se somete a grandes cargas en diversas ocasiones y puede llegar a no recuperarse de estas cargas excesivas. Una exposición continuada a ellas puede tener consecuencias, como en el caso de la colocación de una piscina portátil durante los meses de verano sobre una terraza que no está preparada para ello.
Deterioros químicos
Los deterioros de origen químico proceden generalmente de la interacción con agentes externos, aunque también pueden ser producidos por sustancias presentes en los componentes del propio hormigón.
El hormigón es tanto más susceptible al ataque de agentes externos cuanto mayor es su porosidad. Por ello, la relación de agua y conglomerante debe ser la correcta, aproximadamente una proporción de uno de agua por dos de conglomerante.
Un exceso de agua haría que el conglomerante no llegara a absorberla y quedarían espacios vacíos, por lo que aparecerían porosidades. En el caso contrario, el conglomerante no se hidrataría suficientemente y no cumpliría su función unificadora.
Entre los principales deterioros químicos se encuentran los siguientes:
- Ataque por sulfatos: un exceso de sulfatos, principalmente procedentes del exterior, de suelos yesíferos o del agua de mar, puede reaccionar con los aluminatos del hormigón para producir etringita, generando tensiones interiores y degradación del hormigón.
- Presencia de cationes agresivos: el magnesio y el amonio, presentes generalmente en aguas industriales, pueden generar productos secundarios que degradan el hormigón.
- Reacción árido-álcali: se produce cuando el cemento hidratado entra en contacto con algunos áridos con minerales silíceos; esta reacción produce geles que, con la humedad, se expanden.
- Reacción árido-carbonato: algunos áridos, como las dolomitas, también pueden dar lugar a reacciones, aunque son mucho menos frecuentes.
- Eflorescencias: pueden relacionarse con la acción biológica de organismos tales como bacterias, algas y líquenes.
Deterioros físicos
El deterioro físico del hormigón suele traducirse en consecuencias visibles en su superficie, tales como fisuras o descamación de las capas superficiales, también llamadas delaminaciones, que pueden llegar a debilitarlo significativamente.
- Ciclos de hielo-deshielo.
- Efectos térmicos, entre ellos el fuego.
- Retracción térmica.
- Retracción endógena.
- Retracción plástica.
- Erosión y desgaste.
- Cavitación.
Cuando se unen los componentes del hormigón con el agua se produce una reacción química entre el cemento y el agua que aumenta temporalmente la temperatura del hormigón, haciendo que se dilate.
El elemento se va enfriando gradualmente hasta alcanzar de nuevo la temperatura ambiente, y las partes que ya están endurecidas se contraen, provocando deformaciones. Esto ocurre especialmente en el caso de grandes elementos y hormigones con mucho cemento.
La retracción endógena es una pérdida de volumen asociada a la pérdida de peso o a cambios de temperatura.
La retracción plástica es una desecación temprana del hormigón debida a la combinación de pérdida de agua en el ambiente y una proporción de agua y cemento baja, siendo la causa general las pérdidas desproporcionadas de agua.
La erosión y el desgaste pueden ser provocados, por ejemplo, por la rodadura de vehículos sobre el pavimento.
La cavitación se debe a la circulación de agua a gran velocidad, como puede ocurrir en el hormigón utilizado para la construcción de presas de agua.
Corrosión de las armaduras
La corrosión de las armaduras es la causa más común de deterioro del hormigón armado.
Los agentes agresivos, tales como los cloruros o el CO2 atmosférico, penetran a lo largo de los poros del hormigón e inician el proceso de corrosión en sus armaduras embebidas.
Este proceso puede producir un importante deterioro de las armaduras, debilitándolas y pudiendo llegar a provocar graves accidentes, como el colapso de la estructura.
Ataque de cloruros
Los iones cloruro pueden estar presentes en el hormigón debido a su adición durante el amasado en forma de aditivos o porque penetren desde el exterior a través de la red de poros, siendo esta última la causa más común.
Esto suele ocurrir en zonas con ambientes marinos y también en zonas con climatología adversa en las cuales se utilizan sales de deshielo, como en carreteras.
El ion cloruro penetra hacia el interior del hormigón a través de la red de poros mediante diferentes mecanismos de transporte, entre los que destaca la difusión, rompiendo de forma localizada la capa pasiva que protege al acero y dando lugar a la corrosión localizada o por picadura.
Carbonatación
La solución contenida en los poros, formada principalmente por hidróxidos alcalinos de calcio, sodio y potasio, mantiene el pH de la red porosa en valores comprendidos entre 5 y 13.5. Esto permite que el acero embebido en el hormigón se encuentre protegido.
Sin embargo, el hormigón es un material poroso que permite el ingreso de ciertas sustancias, como el CO2 atmosférico.
El proceso de carbonatación se puede simplificar como la reacción del CO2 atmosférico para formar carbonato cálcico, reduciendo el pH hasta valores inferiores a 9 y desprotegiendo al acero embebido en el hormigón.
El ataque por carbonatación causa una corrosión generalizada, que se caracteriza por un ataque homogéneo en toda la superficie del acero.
Como consecuencia de la corrosión se forman óxidos de mayor volumen que producen una expansión volumétrica en la interfaz entre la armadura y el hormigón.
Este incremento de volumen da lugar a un incremento de tensiones que puede llegar a fisurar el hormigón.
Si los productos de corrosión son de pequeño tamaño y el hormigón está tan húmedo que se generan de forma homogénea, pueden migrar a través de los poros y llegar a la superficie, dando lugar a manchas de óxido.
Estas manchas pueden aparecer sobre la armadura o ligeramente desplazadas, en función de la humedad. Si se produce desprendimiento, éste suele tener lugar en las zonas de compresión de los elementos o en sus zonas inferiores.
Los principales efectos de este proceso de deterioro son:
- Pérdida de sección efectiva del hormigón debido a la fisuración y al desprendimiento.
- Disminución de la sección y de la ductilidad de la armadura.
- Reducción de la adherencia entre hormigón y acero y del anclaje de la armadura embebida en el hormigón.
- Aparición de manchas o eflorescencias sobre el hormigón.
En estructuras postesadas o pretensadas, es decir, con armadura activa, puede desarrollarse un tipo particular de deterioro: la corrosión bajo tensión.
Este tipo de corrosión se caracteriza por el crecimiento de una fisura en el acero, que puede provocar el colapso o fallo repentino de parte de la estructura o de la estructura entera sin signos previos de deterioro apreciables desde el exterior.
En algunos casos, además de la corrosión bajo tensión, también tiene lugar la fragilización por hidrógeno, que produce una disminución adicional de la resistencia del acero.
Consecuencias del desplome
Riesgo estructural
Un muro inclinado puede perder progresivamente su capacidad para resistir el empuje del terreno, las sobrecargas, el agua acumulada y las acciones accidentales.
Las fisuras, los desconchamientos y las fracturas pueden avanzar hasta producir un colapso de la estructura.
Cuando el muro pierde su verticalidad y comienza a inclinarse, deja de ser únicamente un problema de apariencia y pasa a representar un riesgo estructural significativo.
Deslizamiento y hundimiento
La acumulación de agua puede aumentar la carga de empuje, provocar un asiento de la zapata corrida y desencadenar el deslizamiento del muro.
El deslizamiento puede afectar tanto al propio muro como al terreno contenido y a las construcciones cercanas.
Desprendimiento del hormigón
La corrosión de las armaduras produce óxidos de mayor volumen. La expansión de estos productos genera tensiones en la interfaz entre el acero y el hormigón, provocando fisuras, desprendimientos y pérdida de sección.
Afectación a edificaciones y zonas próximas
Un muro de contención inestable puede comprometer edificaciones, pavimentos, instalaciones, vías de circulación y terrenos situados en sus proximidades.
Tras una denuncia, los agentes de la Policía Urbanística y del control del Tráfico encontraron un muro de contención de 35 metros caído.
Los agentes de Policía emitieron un acta de control que exigía asegurar el sitio interesado y delimitarlo.
Qué hacer ante un muro desplomado
Lo importante ahora es estabilizar el muro antes de que se colapse y ocurra una tragedia.
- Delimitar la zona y evitar el acceso a las áreas que puedan quedar afectadas.
- Suspender las cargas, vibraciones y trabajos que puedan aumentar la inestabilidad.
- Comprobar si existen filtraciones, agua acumulada o drenajes obstruidos.
- Registrar la evolución de las fisuras y de la inclinación.
- Solicitar una inspección técnica que valore el muro, la cimentación y el terreno.
- Definir las medidas cautelares y el sistema de estabilización.
La evaluación debe incluir el estado del sitio, las características del terreno, la geometría del muro, el sistema de drenaje, las juntas, las cargas y el estado del hormigón y de las armaduras.
Un programa para el análisis de muros de contención puede estudiar muros de hormigón armado con cimentaciones directas o sobre pilotes y con anclajes.
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Posibles medidas de estabilización
La solución depende de la causa y de la gravedad del daño. No existe un método único aplicable a todos los muros desplomados.
Drenaje
Cuando se confirma la presencia de agua, puede plantearse de manera inmediata un drenaje masivo.
La evacuación del agua acumulada en el trasdós reduce las presiones y permite controlar una de las causas más habituales del aumento del empuje.
Refuerzo estructural
Los desplomes moderados pueden requerir refuerzos como vigas de acero, contrafuertes o barras de refuerzo.
El refuerzo debe definirse después de estudiar si el muro puede conservarse y si la cimentación y el terreno todavía permiten recuperar o mantener la estabilidad.
Estabilización del terreno
Puede ser necesario estabilizar el terreno base mediante inyecciones con hormigón, tipo micropilotes, o mediante una pantalla anclada a algún talud que haya más abajo en la zona.
Estas soluciones deben adaptarse a las condiciones geotécnicas, al espacio disponible y a las cargas que actúan sobre el muro.
Reconstrucción
Cuando la deformación, el vuelco, el hundimiento, la pérdida de sección o el deterioro de las armaduras impiden garantizar la seguridad, el muro puede tener que derribarse y levantarse de nuevo.
La elección del tipo de muro debe realizarse según el estado del sitio, seleccionando el muro de contención adecuado.
Reparación de fisuras y superficies
Una vez que el muro ha sido corregido, es común que queden fisuras o áreas debilitadas. Repararlas es fundamental para evitar problemas futuros.
Reparación de fisuras
Las grietas deben limpiarse utilizando aire comprimido o un cepillo de hierro.
La reparación superficial no debe realizarse antes de corregir la causa del desplome, del movimiento o de la entrada de agua. Si se recubren las fisuras sin estabilizar el muro, pueden reaparecer.
Aplanado y nivelación
Para desplomes leves, se utiliza un mortero de nivelación como Aplanado CEMIX, capaz de rellenar y corregir irregularidades de hasta 4 cm de espesor.
Aplanado CEMIX no solo corrige desplomes, sino que también aporta un acabado liso en tono blanco resistente a humedad y hongos.
Este mortero reforzado es adecuado para nivelar, corregir y recubrir superficies de manera eficaz, proporcionando un acabado final presentable en tono blanco.
Impermeabilización
La impermeabilización forma parte de la reparación de la superficie cuando existen problemas de humedad.
Aunque prevenir siempre es mejor que corregir, es importante saber cómo arreglar un muro desplomado y cómo protegerlo frente a futuras filtraciones.
El proceso de reparación debe incluir los detalles que no se pueden dejar pasar: la causa del movimiento, la estabilidad del terreno, el drenaje, el estado de las juntas, las fisuras, la posible corrosión y la protección final de la superficie.
Aspectos que deben comprobarse
| Elemento | Aspecto que debe revisarse |
|---|---|
| Terreno | Densidad, ángulo de rozamiento interno, cohesión, asientos y estabilidad. |
| Agua | Filtraciones, acumulación en el trasdós, mechinales y sistema de drenaje. |
| Cimentación | Asientos, deslizamiento, vuelco y condiciones de apoyo. |
| Muro | Verticalidad, abombamientos, fisuras, desconchamientos y fracturas. |
| Juntas | Juntas de dilatación, juntas de hormigonado y repetición de grietas. |
| Armaduras | Corrosión, pérdida de sección, adherencia y anclaje. |
| Cargas | Cargas permanentes, sobrecargas, vibraciones y cambios de uso. |
Cómo arreglar un muro desplomado es más fácil teniendo claro el proceso y los detalles que no se pueden dejar pasar.
Con el conocimiento adecuado y los materiales idóneos, se puede garantizar que los muros recuperen su fortaleza y funcionalidad, siempre después de corregir las causas que provocaron el movimiento.