En el primer artículo de la serie nos centramos en la reutilización [1], la que a nuestro juicio es la primera vía que optimiza el cumplimiento de los tres objetivos que pretende resolver la circularidad minimizando la extracción de recursos naturales, el consumo de energía y la generación de residuos.

Si no es posible la reutilización de los elementos constructivos, la segunda fórmula debería ser la reparación de los mismos, de forma que se logre prolongar la vida útil reemplazando o fijando sus piezas «rotas» o deterioradas. Al requerir siempre el consumo de energía o nuevos recursos, es una opción peor que la reutilización desde el punto de vista de la economía circular, aunque mantiene el valor del producto durante más tiempo que si hubiera que recurrir a la refabricación o el reciclaje, que serán los otros dos mecanismos que abordaremos en las últimas entregas de este blog.

La reparación depende fundamentalmente del diseño, del número y tipo de herramientas que se necesitarán y del nivel de cualificación técnica para llevarla a cabo. Hay determinados productos que se diseñan de forma que no sean reparables y haya que desecharlos, forzando así a los consumidores a comprar nuevos productos (véase la llamada obsolescencia programada). Sin embargo, esto no debe pasar en la construcción ya que debe preservar la integridad de los componentes durante varias décadas.

Hay una serie de principios que hay que considerar cuando se diseña de forma circular, atendiendo a facilitar una posible reparación a lo largo de la vida útil del elemento:

  • Accesibilidad a los componentes más susceptibles de dañarse, sin requerir herramientas especiales.
  • Mejor optar por conexiones mecánicas que no adheridas o soldadas
  • Asegurar que durante las tareas de mantenimiento no se pone en riesgo la seguridad del elemento o máquina.

Figura 1.- Las fachadas de los edificios son probablemente uno de los sistemas constructivos más susceptibles de reparación, al estar expuestos directamente a la acción de los agentes ambientales. Los paneles prefabricados de hormigón son una de las soluciones que garantizan a priori una mayor durabilidad y una menor reparabilidad, además de preservar su estética durante un tiempo más prolongado

Potencial de los elementos prefabricados de hormigón atendiendo a su reparabilidad

Los elementos prefabricados de hormigón satisfacen la vida útil reglamentaria. En el caso de los elementos estructurales, 50 años en los edificios y 100 años en las infraestructuras civiles [2]), a través de un diseño estricto y el cumplimiento de una serie de prescripciones relativas a los materiales utilizados (relación agua/cemento, recubrimientos de las armaduras, etc.) en función de las condiciones de agresividad ambiental a las que pueda estar sometida [2].

El prefabricador que, cada vez asume una faceta más de proyectista, define durante la fase de diseño las formas geométricas y los detalles estructurales que faciliten la evacuación del agua previendo los sistemas adecuados para su conducción y drenaje (imbornales, conducciones, etc.). En especial, se procura evitar el paso de agua sobre las zonas de juntas y sellados. Se deberán prever los sistemas adecuados para evitar la existencia de superficies sometidas a salpicaduras o encharcamiento de agua. Cuando la estructura presente secciones con aligeramientos u oquedades internas (caso por ejemplo de las placas alveolares), se procura disponer los sistemas necesarios para su ventilación y drenaje.

Salvo en obras de pequeña importancia, se deberá prever, en la medida de lo posible, el acceso a todos los elementos de la estructura, estudiando la conveniencia de disponer sistemas específicos que faciliten la inspección y el mantenimiento durante la fase de servicio.

Los elementos de equipamiento, tales como apoyos, juntas, drenajes, etc., que puedan tener una vida más corta que la de la propia estructura, se estudia la adopción de medidas de proyecto que faciliten el mantenimiento y sustitución de dichos elementos durante la fase de uso.

En este sentido, los elementos prefabricados de hormigón responden a un diseño más modular, con piezas que en caso de dañarse se pueden extraer y reponer mejor.

Figura 2.- Colocación de escalera prefabricada de hormigón en espiral

Técnicas de reparación [3]

En el caso de que un elemento prefabricado requiera una reparación por alguna causa justificada (rehabilitación), se debe valorar el método más adecuado en función del daño ocasionado:

  • Recuperación de secciones de hormigón perdido o reemplazo del hormigón deteriorado, mediante nuevos hormigones o morteros;
  • Reparación o sustitución de juntas, apoyos, etc.;
  • Inyección de hormigón o resinas especiales para relleno de fisuras y huecos, para recuperar la impermeabilidad frente al agua y aumentar la protección frente a los agentes agresivos;
  • Protección frente a la corrosión de las armaduras.

Hay que distinguir entre el tipo de reparación si es estructural (aquélla en la que se tiene que considerar la transferencia de carga en el diseño de la reparación) o si es simplemente cosmética, véase alguna imperfección superficial susceptible de reparar (desconchados, esquinas, coqueras, etc.)

A mayor escala, en el caso de los elementos prefabricados para estructuras pueden llegar a requerir en algún momento un refuerzo de su capacidad mecánica, por ejemplo, cuando se produce un cambio de uso que implique modificaciones en los niveles de solicitación u otros aspectos funcionales. Los métodos de refuerzo más habituales son:

  • Refuerzo con postesado exterior;
  • Con materiales compuestos de fibra de carbono;
  • Adición de mortero u hormigón;
  • Adhesión de chapas de refuerzo con acero estructural;
  • Protección superficial de las secciones;
  • Adición o reemplazo de armadura pasiva.

Figura 3.- Aplicación de mortero de alta resistencia a pilar de hormigón deteriorado

Una de las tecnologías que se empiezan a emplear de forma creciente es la colocación de sensores embebidos o adheridos a los elementos prefabricados de hormigón, de forma que puedan estar monitorizados por control remoto, se pueda tener un seguimiento en tiempo real de la evolución de una serie de parámetros y en caso de alerta de posible fallo, se pueda acceder al elemento deteriorado con suficiente antelación para su reparación temprana y minimizar los daños, tal y como nos explicaron desde el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja en un webinar recientemente [4].

También se recurre cada vez más al empleo de drones para la inspección de edificios e infraestructuras, especialmente en aquellas zonas de accesibilidad más compleja. Los drones, equipados con cámaras de alta resolución, permiten visualizar la presencia de ciertos defectos superficiales como grietas, pérdida de sellado en juntas, etc. y tomar las medidas oportunas para corregirlo. También esta tecnología es utilizada para la inspección de redes subterráneas, como canalizaciones.

[1] La economía circular y los prefabricados de hormigón – La reutilización https://www.andece.org/la-economia-circular-y-los-prefabricados-de-hormigon-la-reutilizacion/

[2] Artículo 37º Durabilidad del hormigón y de las armaduras. Instrucción de Hormigón Estructural EHE-08 https://www.mitma.gob.es/recursos_mfom/capituloviiborde.pdf

[3] Principios básicos de mantenimiento. Máster de construcción industrializada en hormigón https://www.andece.org/cursos-y-master-andece/

[4] Uso de sensores en prefabricados de hormigón: monitorización de estructuras https://youtu.be/oPQ0x1g7y_s