El Fundamental: Durabilidad de los materiales en la edificación

DURABILIDAD EN LA EDIFICACIÓN

El FUNDAMENTAL Publicación periódica sobre "materiales de construcción" DURABILIDAD EN LA EDIFICACIÓN La duración de un edifício y sus elementos constructivos depende de que sean capaces, a lo largo del tiempo y con el debido mantenimiento de conservar su integridad y de soportar el uso y las agresiones del ambiente, especialmente de las previsibles acciones de tipo mecánico, electromagnético, térmico, humídico y pirolítico, así como de sus múltiples combinaciones.

La durabilidad es la esperanza de vida útil, es decir la aptitud de los materiales y elementos constructivos de mantener sus especificaciones y requisitos funcionales a lo largo del tiempo en las condiciones previstas y depende de circunstancias como:

• calidad de partida, surgida del proceso construcción (proyecto, ejecución, etc.); no hay durabilidad sin calidad inicial.
• Adecuación y correspondencia de la anterior con las condiciones de ambiente, uso y mantenimiento. Octubre 2022"UN MATERIAL NO ES BUENO O MALO"
• Evolución temporal de las propiedades y características del material en función de su valor inicial y de las acciones a las que esté sometido el elemento material una vez puesto en obra y en uso .

La durabilidad no es tanto un problema exclusivo de los materiales, sino de adecuación entre diseño, ejecución, uso y mantenimiento para obtener las mejores prestaciones al menor coste total posible.

Se entiende por vida útil el período de tiempo durante el que permanecen sin costes inesperados de mantenimiento o reparación las condiciones de calidad, seguridad, funcionalidad, y aspecto, para las que se ha diseñado. construído y utilizado el elemento considerado, bajo condiciones ambientales normales. Con las técnicas de construcción habituales, y un correcto uso y mantenimiento.

La vida útil de la mayoría de los edifícios se estima en unos 80 a 100 años, aunque los edifícios industriales y de oficinas se consumen antes, y los monumentales se construyen para durar mucho más (EL CTE marca 50 años). La vida útil termina cuando la respuesta a alguno de los requisitos de seguridad, funcionalidad o formalidad impuestos por los usuarios se sitúa por debajo del umbral funcional aceptable y por diferentes razones, no interesa su recuperación.

COMPATIBILIDAD DE MATERIALES

La técnica de la construcción estriba en buena medida en elegir los materiales y productos que puedan responder adecuadamente a todos los requisitos exigibles, acoplándolos sistemáticamente para compatibilizar las posibles respuestas SINO QUE DEPENDE DE DONDE VA A ESTAR Y QUE VA A TENER AL LADO 3 "EL FUNDAMENTAL" de todos los elementos elegidos, y tanto más cuanto más próximos estén. Son posibles dos opciones:

• Procurar que las respuestas de materiales diferentes sean similares, es decir que trabajen armónicamente, y trabarlos solidariamente. Además de la compatibilidad formal (0 estética) hay que conseguir también compatibilidad:
  • Física, dimensional y de movimientos, para garantizar un trabajo solidario y que ninguno de los materiales responda a cargo del otro. Cuanto mayor sean las diferencias entre sus módulos de elasticidad y coeficientes de deformación más insolidarios se mostrarán.
  • Química, para garantizar la ausencia de problemas de corrosión o transformación de uno a costa del otro. Aunque afecta especialmente a los metales y, en menor medida a algunos polímeros, el uso indiscriminado de nuevos materiales, productos y técnicas ha generalizado el problema.
• La otra opción es independizar y aislar cada material de sus colindantes de forma que cada uno responda individualmente y con sus propios recursos sin influir ní acumular su respuesta con la de los vecinos, por lo que deben juntarse insolidariamente. En esta situación, el diseño y tratamiento de las juntas formadas es fundamental para garantizar las funciones de los elementos constructivos.

Problemas de Incompatibilidad Química

como ejemplos típicos de algunos problemas de incompatibilidad química entre diferentes materiales de construcción, aunque existen muchos más podemos citar los siguientes: "EL FUNDAMENTAL" | artículo 6: Durabilidad de los materiales"UN MATERIAL NO ES BUENO O MALO"

• Los ladrillos cerámicos contaminados por sulfatos (de la arcilla original o del combustible utilizado en la cocción), en ambiente húmedo, puede provocar la descomposición del cemento utilizado en el mortero de agarre.
• Los morteros, hormigones, y demás productos alcalinos o fuertemente básicos (pt> 10), atacan a los materiales metálicos formados con Al, Pb o Zu especialmente sí hay presencia de agua, y sí las superficies metálicas están en ambientes poco ventilados, donde la presencia de CO2 es mínima (el O2 oxida las superficies metálicas, y CO2 las carbonata formando en ambos casos costras protectoras).
• Los yesos más ácidos que los anteriores (PH=5 a 7), las maderas ricas en taninos, y los vegetales en descomposición atacan a casi todos los metales sí el ambiente es algo húmedo, especialmente a los férricos.
• La mayor parte de los materiales metálicos son incompatibles entre sí; en presencia de humedad se origina la corrosión inter-metálica.
• El betún (derivado del petróleo) es incompatible con el alquitrán (derivado del carbón o de la madera), y con el PVC.
• Los disolventes de diferentes tipos de pinturas, adhesivos o selladores, también suelen ser frecuentemente incompatibles entre sí: además tienen que ser adecuados al tipo de soporte al que se vayan a fijar.
• Los selladores de silicona con reacción ácida son incompatibles con soportes metálicos, de hormigón, plásticos y algunos más.

DURABILIDAD DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

SINO QUE DEPENDE DE DONDE VA A ESTAR Y QUE VA A TENER AL LADO 5 "EL FUNDAMENTAL" Los materiales pétreos y conglomerados se corroen lentamente en contacto con terrenos húmedos o en atmósferas contaminadas y con presencia de agua, con transformación de sus componentes, siendo casos muy llamativos los (mal) Llamados "mal de la piedra" y "aluminosis". Los cerámicos, por el contrario, en general, son mucho más estables. Sin embargo, todos ellos, en función de su porometría, son disgregables por problemas de heladicidad y eflorescencias.

Todos los productos minerales porosos son degradables por la acción de bacterias, algas primitivas, hongos y líquenes que, desprendiendo ácidos orgánicos los descomponen para formar suelos en los que arraigan plantas superiores.

Los vidrios, especialmente los calcosódicos y más aún los calcopotásicos son atacables por la lluvia ácida y las nieblas salinas, así como por las humedades de condensación que forman el vehículo de actuación de la contaminación ambiental, microorganismos, etc. La radiación uv puede provocar reacciones redox en los óxidos de Mn y Fe que, juntamente con La contaminación provocan la descomposición y pérdida de transparencia de los vidrios.

Los metales tienen muchas posibilidades de corrosión, algunas particulares de cada uno de ellos y dependientes de su ambiente. En general, son resistentes a los organismos vegetales y animales que actúan directamente, aunque algunas especies segregan ácidos débiles que facilitan la corrosión. En ambientes enterrados también puede verse "EL FUNDAMENTAL" | artículo 6: Durabilidad de los materiales"UN MATERIAL NO ES BUENO O MALO" acelerada por la presencia de determinadas bacterias en el terreno: ocasionalmente las chapas metálicas pueden ser perforadas directamente por algunos insectos y roedores que abren vías de ataque a otros materiales.

Los materiales orgánicos, excepto los bituminosos que ya son restos de la descomposición de materia orgánica son bastante sensibles a la descomposición y putrefacción provocada por bacterias y hongos, especialmente las maderas, los textiles y algunos plásticos, que pueden servír, también, de alimento a larvas de muchas especies de insectos (xilófagos) y algunos moluscos. La madera y los bituminosos no presentan problemas de corrosión, aunque se deterioran con su exposición al oxígeno ambiental y a la luz solar (con rayos uv), que acaban rompiendo algunos enlaces moleculares fragmentando sus macromoléculas. También pueden sufrir algunos ataques químicos, y la madera el de insectos y hongos xilófagos, que causan su putrefacción.

Los polímeros sintéticos, o plásticos, en general no presentan problemas de corrosión a corto y medio plazo, aunque envejecen por la acción de los uv y el o y de la lluvia ácida, decolorándose y perdiendo ductilidad. Algunos de ellos pueden ser atacados por hongos y bacterias, aunque, en general, resisten aceptablemente la acción del agua; sin embargo, hay materiales más sensibles al agua que otros. Especialmente los de menor cristalinidad y los formados por cadenas alifáticas (rectas) y con grupos polares.

Determinados roedores y animales superiores tienen especial predilección por algunos tipos de plásticos (p.e. el PVC).

AMBIENTES EN LA EDIFICACIÓN

SINO QUE DEPENDE DE DONDE VA A ESTAR Y QUE VA A TENER AL LADO 7 "EL FUNDAMENTAL" Todos los cuerpos en la Naturaleza tienden hacía estados de mínima energía: esto implica que todas las sustancias buscan su estado de equilíbrio con el ambiente que las rodea, Lo que con frecuencia implica cambios en su composición original, es decir su degradación. Así los materiales y elementos de un edifício responden con diferentes reacciones a los estímulos del ambiente en el que se ha construído, aunque cada parte según su constitución lo hace de forma diferente. Según su relación con el edifício distinguimos:

• El ambiente exterior o conjunto de condiciones y circunstancias de todo tipo que, incidiendo sobre los elementos materiales de un edifício y afectando más o menos directamente a su habitabilidad, no forman parte material de el por lo que, en general es difícilmente controlable desde el edifício, salvo en lo que respecta a algunas circunstancias de su utilización por parte de sus habitantes.
• El ambiente interior, objetivo de control por parte del edifício, lo que se consigue en grado y coste variable.

AMBIENTES TIPO

El ambiente interior está caracterizado por la ausencia de radiación solar directa y por la constancia de los valores temperatura (Tmin = 18-20℃ y Tmax <30℃) y de humedad (HR=50 a 60 %) lo que hace considerarlo coma seco, salvo en Locales especialmente húmedos, como baños y cocinas, o paredes frías y puentes térmicos en las que pueda condensar el agua. Generalmente es de baja agresividad, aunque, desde "EL FUNDAMENTAL" | artículo 6: Durabilidad de los materiales