Cómo restaurar y consolidar muros de albañilería con Mapei

Con este artículo se pretende explicar cómo abordar las intervenciones en estructuras de fábrica. Aunque actualmente la mayor parte de las estructuras que se construyen son de hormigón, hay un gran parque de estructuras existentes de fábrica, y es importante conocer cómo se deben realizar las actuaciones de reparación.

Estructuras de fábrica

Una estructura de fábrica es un sistema complejo y heterogéneo que está compuesto por un conjunto de ladrillos (albañilería) o piedras (mampostería) aglomerados con morteros, pudiendo ser estos de diferente naturaleza: de cal aérea, de cal hidráulica, de cemento o mixtos (de cal y cemento). 

Si son estructuras muy antiguas, es probable que hayan sido sometidas a diferentes actuaciones de reparación a lo largo de los años, lo que hace más dificultoso el diagnóstico de intervención. 

¿Qué patologías nos encontramos en estructuras de fábrica?

Dentro de las patologías más habituales nos encontramos: 

• Falta de mortero en las llagas: puede ser superficial o que afecte a mayor profundidad.
• Huecos o discontinuidades: a veces es necesario recomponer grandes volúmenes.
• Falta de cohesión interna: es muy habitual encontrarnos con muros que presenten grandes oquedades en su interior.

• Fisuras, grietas, falta de trabado: la fábrica es un sistema discontinuo, por tanto, movimientos del terreno, envejecimiento de la estructura, intervenciones en cubierta, etc. pueden dar lugar a fisuras superficiales, grietas o incluso falta de trabado.
• Degradación de los revestimientos y acabados: en este caso los daños se ven agravados por la falta de impermeabilización de los muros en contacto con el terreno, lo que se conoce como “humedad por capilaridad” y que provoca las eflorescencias salinas. Trataremos cómo solucionar esta patología en capítulos posteriores.
• Falta de consistencia superficial: se da en elementos de menos resistencia superficial, como, por ejemplo, ladrillos o piedra arenisca.

• Protección frente a agentes externos: en ocasiones se necesita proteger a los elementos de la entrada de agua y otros agentes atmosféricos.
• Deficiencias estructurales: pueden ser debidas a la propia degradación de la estructura, cambio de uso, etc.
• Filtraciones y fallos en la impermeabilización: pueden provocar daños en el interior del edificio en el caso de tratarse de cubiertas, o incluso elementos decorativos, como las cornisas.

¿Qué pasos previos debemos dar antes de realizar las actuaciones de reparación?

Lo primero que se debe hacer cuando nos encontramos ante una estructura de este tipo, es identificar tanto las causas que han provocado las lesiones como la naturaleza de los elementos que conforman ese elemento de fábrica. 

Cobra especial importancia saber si los morteros originales de la estructura son de cal, de cemento o mixtos, dado que el uso de productos inadecuados podría dar lugar a intervenciones fallidas. 

¿Por qué pueden fallar las intervenciones en caso de elegir el producto de forma incorrecta?  Principalmente por las interacciones químicas o incompatibilidad que se pueden producir entre los elementos que conforman el muro y los nuevos productos que se emplean para repararlo. Es habitual que las estructuras antiguas tengan problemas por filtraciones o no estén bien impermeabilizadas en cimentación; en tal caso si se ha hecho una intervención con morteros de cemento en este tipo de estructuras, es frecuente que la humedad proveniente del terreno ascienda por el muro arrastrando en ese flujo sales existentes en el subsuelo. Esas sales, al interactuar con ciertos componentes del cemento, pueden provocar reacciones químicas y dar lugar a cristalización de sales con alta capacidad expansiva que acaban degradando el revestimiento.

¿Qué clases de mortero se pueden encontrar para realizar este tipo de intervenciones?

Morteros de cal 

Presentan resistencias mecánicas menores, suelen tener módulos elásticos más bajos, son más transpirables, no reaccionan con los sulfatos presentes en el soporte, tienen alta resistencia a las sales solubles y tienen un coeficiente de dilatación térmica análogo al de las fábricas. Es importante aquí que no se confunda transpirabilidad con porosidad o macroporosidad. Los morteros de cal son más transpirables que los de base cementosa, pero hay ciertas situaciones, como la presencia de humedad por capilaridad, que requiere de morteros no sólo transpirables sino además macroporosos, por lo que esta característica esencial será un valor añadido y se debe optar por este tipo de productos.

Morteros de cemento

Son morteros que pueden alcanzar altas resistencias mecánicas, suelen ser menos transpirables que los de cal, con un coeficiente de dilatación térmica mayor que el de las fábricas, y, a no ser que estén adecuadamente diseñados, tienen una menor resistencia a las sales solubles. 

Morteros mixtos

Tienen propiedades intermedias, aproximándose a las características de uno u otro en función de la proporción de cada tipo de aglomerante. Son morteros menos rígidos que los de cemento, y no tan transpirables como los morteros 100% de cal.

¿Cuáles son las ventajas de trabajar con morteros de cal en obras de fábrica?

Si se trabaja con morteros de cal en obras de fábrica, sobre todo cuando se desconoce la naturaleza del elemento (tipo de mortero original, resistencia, presencia de humedad, etc) o no se han llevado a cabo pruebas analíticas o de laboratorio para caracterizar el elemento, se reduce el riesgo de incompatibilidades con el soporte al ser morteros con más resistencia a las sales, más transpirables y con menor módulo elástico que los de cemento. 

¿Qué es la cal?

La cal es uno de los aglomerantes más antiguos empleados en la fabricación de los morteros que constituían los edificios. 

Los primeros testimonios documentados del uso de la cal en construcción se citan en el período romano, gracias a la publicación de Vitruvio “De Archiettura”, en torno al año 13 a. de C, en la que se identificaba una cal hidráulica obtenida mezclando cal área con arena y tufos volcánicos de la región de Pozzuoli, de donde deriva el nombre de “puzolana”. 

Hoy en día, el sistema de producción de la cal, exceptuando el tipo de hornos empleados, no difiere de manera sustancial del sistema utilizado en el pasado. 

La cal es el término que designa todas las formas físicas en las que puede aparecer el óxido de calcio (CaO). Se obtiene como resultado de la calcinación de las rocas calizas o dolomías. Se pueden clasificar de diferentes formas:

• En función del estado de hidratación, las cales se clasifican entre cal viva (CaO) y cal apagada o hidratada Ca(OH)₂ :
  • La cal viva se obtiene por calcinación de la caliza y/o dolomía, en el mercado se presenta en forma de terrones o polvo y desprende mucho calor en contacto con el agua. 
  • La cal apagada o hidratada se obtiene al apagar la cal viva con agua, en el mercado la podemos encontrar en forma de polvo, pasta o lechada.
• En función de los componentes de reacción, distinguiríamos entre cal aérea y cal hidráulica, siendo en los dos casos, la fórmula química Ca(OH)_2.:
  • La cal aérea endurece con el CO2 del aire y normalmente proviene de la piedra caliza más pura. La velocidad de fraguado es muy lenta. No endurece bajo el agua y tiene menos resistencia a compresión que la cal hidráulica. A nivel industrial, se suele emplear para hacer morteros de enlucido, por el hecho de que sólo reacciona con el aire.
  • La cal hidráulica fragua con agua, tiene una velocidad de endurecimiento más rápida y se consiguen morteros con mayores resistencias a compresión. Normalmente provienen de cales con mayor número de impurezas, que le confieren ese carácter más parecido al de los morteros de cemento que conocemos en la actualidad. La cal hidráulica puede ser natural (NHL) (obtenida de la calcinación de esa caliza con impurezas) o puede ser de síntesis (HL), obtenida por la mezcla de cal hidratada y aditivos, entre otros, las cargas puzolánicas.

La función de las puzolanas en los morteros es reaccionar con la cal libre, consumiéndola en un plazo de tiempo muy breve, proporcionando un aumento de resistencia a las sales de los morteros e impidiendo la formación de eflorescencias.

¿Cuáles son las Intervenciones de saneamiento y consolidación más frecuentes?

Una vez definidos el origen de las lesiones existentes y las características de los materiales originales, es preciso definir qué actuaciones y productos son más adecuados. En función la necesidad y la patología concreta se podrán definir requerimientos, y en base a ello definir variables como resistencia a compresión, espesor de aplicación necesario máximo y mínimo, resistencia a las sales, etc…, valores que se puede encontrar en las fichas técnicas correspondientes y que ayudarán a definir el producto adecuado a cada necesidad.

Relleno de huecos y reposición de mortero en las llagas

En este tipo de intervenciones, se buscan morteros que sean compatibles con los originales y que no produzcan tensiones en el elemento a reparar.  Optar por morteros de cal favorecerá una elevada compatibilidad con los materiales del soporte y mejor comportamiento elasto-mecánico, esto es, que sean materiales con menos tendencia a la fisuración que los morteros de cemento.

Se debe trabajar con morteros de albañilería clasificados en base a la norma  UNE EN 998-2: “Especificaciones para morteros de albañilería. Parte 2: Morteros de albañilería”, y los podríamos emplear tanto para el relleno de la llaga como para la reposición de piezas. Aquí es importante conocer el espesor de actuación, saber si tienen resistencia a los sulfatos y la resistencia a compresión requerida.

En función de estos factores, los huecos y el relleno de llagas, se podría realizar con:

Mape-Antique Allettamento, mortero de albañilería, de cal hidráulica natural y eco-puzolanas, resistente a las sales, con una resistencia a compresión de 5 N/ mm²

Mape-Antique NHL Eco Strutturale, mortero de revestimiento y albañilería, de cal hidráulica natural y eco-puzolanas, con una resistencia a compresión de 15 N/ mm².

Falta de cohesión interna

Una vez realizado el llagueado de la fábrica, a veces es necesario dotar al elemento de mayor cohesión interna. Esta se consigue consolidando los cimientos, las pilastras, los muros y rellenando las cavidades internas que puedan existir. Para ello se utilizan lechadas de cal superfluidas, aplicadas mediante inyección o colada, que penetran en la masa del muro y rellenan los huecos existentes. Para alcanzar una completa colmatación de los huecos son precisos productos muy fluidos, volumétricamente estables y que tengan gran poder de adherencia, para que queden perfectamente integrados en la masa de material a reparar.

Mape-Antique I, aglomerante hidráulico superfluido, resistente a las sales, a base de cal y eco-puzolanas, con una resistencia a compresión de 18 N/ mm².

Degradación de los revestimientos y acabados

Las posibilidades de revestimiento son múltiples en función del espesor y características de los muros. Se suelen emplear materiales con una gran adherencia al soporte y un buen comportamiento elasto-mecánico para adecuarse al comportamiento de la estructura de fábrica. Es fundamental que los morteros de revestimiento tengan un menor módulo elástico y resistencia mecánica algo inferior que el soporte sobre el que se aplican para que no se desprendan por ser demasiado rígidos. Este tipo de morteros está regulados en base a la norma UNE EN 998-1: “Especificaciones para los morteros de albañilería. Parte 1: Morteros para revoco y enlucido”. Son totalmente compatibles tanto con soportes de cemento como de cal.

Dos ejemplos de la gama de productos Mapei serían: 

Mape-Antique NHL Eco Restaura, CSII según la UNE EN 998-1, mortero a base de cal hidráulica natural y materiales reciclados, exento de cemento, para ser empleado como revoque o enlucido en un espesor entre 2 y 20 mm. 

Gama Mape-Antique FC, morteros de enlucido transpirables, resistentes a las sales, a base de cal y eco-puzolanas, para espesores comprendidos entre 1 y 3 mm.

Aunque estos morteros puedan tener aditivos hidrofugantes en su formulación, cuando van a ser empleados en el exterior, se aconseja su protección con pinturas o hidrofugantes específicos, para darles mayor durabilidad frente al deslavado que puede provocar el agua de lluvia.

Humedad por capilaridad

Aunque la humedad por capilaridad requiere un estudio más pormenorizado, de forma general se establece que uno de los tratamientos más efectivos para la humedad por capilaridad es dejar que el muro “respire”. 

En los sistemas Mapei se combina un mortero de base, Mape-Antique Rinzaffo, cuya misión es ralentizar la transferencia de sales del terreno al mortero, y un mortero macroporoso Mape-Antique MC (no confundir con transpirable) que sea capaz de evaporar toda la humedad que asciende por el muro y tenga un tamaño de poro lo suficientemente grande para que, si se queda depositada alguna sal, no rompa el revestimiento. 

Mape-Antique Rinzaffo o Mape-Antique NHL Eco Rinzaffo: morteros de enfoscado transpirables, resistente a las sales, a base de cal y eco-puzolanas, exento de cemento, para aplicación en un espesor aproximado de 5 mm. 

Mape-Antique MC o Mape-Antique NHL Eco Risana: revoques deshumidificantes macroporosos, resistentes a las sales, a base de cal y eco-puzolanas, exento de cemento, para aplicación en un espesor mínimo de 20 mm

Fisuras, grietas, falta de trabado

La variedad de soluciones es tan amplia como tipo de lesiones se pueden encontrar. Lo más habitual es “coser” las grietas con varillas que pueden ser metálicas o de fibra de vidrio o carbono, aunque también se pueden hacer revoques armados estructurales. 

Las varillas de fibra o carbono son totalmente inertes al paso del tiempo, por lo que permiten realizar intervenciones más duraderas que sus homologas metálcias. Estas varillas se pueden combinar con morteros de cal superfluidos o con resinas poliméricas, en función del grado de intervención requerido. 

Maperod G:  barra pultrusa de fibra de vidrio, preimpregnada con resina, para el refuerzo estructural de elementos dañados. Resistencia a tracción de 760 N/mm²

Falta de consistencia superficial

¿Y qué pasa si sólo se desea otorgar resistencia superficial adicional al muro existente sin cambiar su aspecto estetico? En este caso es posible aplicar consolidantes que van a interactuar con el muro existente obteniendo una superficie más resistente. Los hay de diferente base química, incluso reversibles, y el elegir uno u otro dependerá de la naturaleza del elemento de fábrica a consolidar.

Consolidante 8020:  consolidante reversible a base de copolímeros vinil-versáticos en mezcla hidroalcohólica. Para consolidación de piedras calcáreas y ladrillos. 

Consolidante ETS: consolidante irreversible a base de ésteres etílicos del ácido silícico al disolvente alcohólico, para la consolidación de piedras silíceas, calizas, tufos y terracotas. 

Hidrofugante

Si además de otorgar resistencia superficial se busca hidrofugar el paramento, se pueden aplicar productos base agua o disolvente. Los hidrofugantes en base disolvente tienen un tamaño de partícula menor que los de base agua y el poder de penetración es mayor y por tanto aumenta el grado de protección. Una vez aplicados, la absorción de la superficie se reduce y no es posible adherir nada sobre la superficie una vez tratada, por lo que es la última actuación a realizar en cualquier elemento de fábrica.

Antipluviol W: Impregnador hidrorrepelente, incoloro, a base de silanos y siloxanos en emulsión acuosa. 

Antipluviol S: Protección hidrorrepelente incolora a base de resinas siloxánicas en disolvente

Refuerzo estructural

Dentro de las alternativas destinadas a refuerzo estructural, se pueden incluir actuaciones como: revoques armados conectados al muro de soporte para aumentar la sección del mismo y por tanto la resistencia a compresión del muro, revoques en bajo espesor para aumentar la capacidad de deformabilidad y la resistencia a tracciones horizontales del elemento resistente, la realización de zunchos perimetrales para compensar los empujes horizontales sobre las estructuras de fábrica como por ejemplo los empujes de la cubierta o reforzar un forjado por un cambio de uso mediante capas de mortero fibrorreforzado. 

Para amplia la información, se puede consultar el Manual de Refuerzo Estructural, donde se especifican las actuaciones en obras de fábrica:

https://www.mapei.com/es/es/productos-y-soluciones/lineas-de-productos/refuerzo-estructural

Impermeabilización

Si se tuviera que impermeabilizar una cubierta, un elemento ornamental, acueductos, canales, una balsa o incluso un muro en contacto con el terreno, se podría hacer con un mortero exento de cemento, bicomponente, denominado Mape-Antique Ecolastic. 

Mape-Antique Ecolastic, mortero a base de cal y eco-puzolanas, resistente a las sales, incluso apto para la protección del hormigón según la UNE EN 1504-2. Espesor de aplicación: 2 mm

Somos conscientes de que abordar un proyecto de intervención en una estructura de fábrica es complejo, y por ello, desde el Departamento Técnico de Prescripción de Mapei Spain, asesoramos diariamente en cuanto a los productos y sistemas más adecuados para la intervención en este tipo de obras. Este artículo solo recoge una pequeña muestra de la amplia gama de los sistemas de los que disponemos. 

Contacta con nuestro equipo para un completo asesoramiento para tu proyecto.