Procedimiento para reparar, impermeabilizar, aislar, reforzar, restaurar sistemas de muros.

Procedimiento para reparar y/o impermeabilizar y/o aislar y/o reforzar y/o restaurar la integridad estructural desistemas de muro que consiste en:

- proporcionar unos orificios de inyección (3) separados dentro de un sistema de muro (1);

- insertar unos tubos de inyección (4) en dichos orificios de inyección (3);

caracterizado porque

dicha etapa que consiste en proporcionar unos orificios de inyección (3) separados comprende proporcionardichos orificios de inyección (3) en puntos específicos del sistema de muro (1) a lo largo de direccionessustancialmente verticales o a lo largo de direcciones que están inclinadas con respecto a la vertical, de unamanera adecuada para pasar a través de las cavidades y huecos (2) que existen en el sistema de muro (1) demanera que se alcance el número máximo posible 15 de los mismos;

y porque comprende además

- inyectar en dichos orificios de inyección (3) a través de dichos tubos de inyección (4), mientras se retraengradualmente hacia arriba, una sustancia (5) que se expande después de la inyección como consecuenciade una reacción química, siendo inyectada dicha sustancia (5) a través de dichos tubos de inyección (4);

siendo seleccionada dicha sustancia (5) de manera que presente una presión de expansión máxima inferior a lapresión límite de rotura del sistema de muro (1) en el que se inyecta.

Procedimiento para reparar, impermeabilizar, aislar, reforzar, restaurar sistemas de muro.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para reparar y/o impermeabilizar y/o aislar y/o reforzar y/o restaurar la integridad estructural de unos sistemas de muro. En particular, el procedimiento según la invención es capaz de aumentar la resistencia mecánica de un sistema de muro y/o disminuir su permeabilidad a los flujos de agua y/o reducir su conductividad térmica y/u otras propiedades, y se puede llevar a cabo incluso si se encuentra agua presente.

Antecedentes de la técnica Los muros o los sistemas de muro que conforman los edificios se construyen, generalmente, mediante la superposición o la organización lateral de bloques de piedra o ladrillos o de otros materiales, con la interposición de un ligante a base de cal o cemento, o con materiales de unión de otro tipo, sin huecos ni cavidades.

Por lo general, el diseño del tamaño de tales edificios se lleva a cabo, de hecho, teniendo en cuenta la sección transversal completa del sistema de muro como reactivo; es decir, se presupone que toda la sección transversal de la mampostería está implicada en el apoyo de las cargas superpuestas; en otras palabras, se excluye la presencia de huecos o cavidades en el interior del sistema de muro. En términos de resistencia, el diseño tiene en cuenta una tensión admisible para la mampostería que está determinada, en parte, por la resistencia que proporciona el bloque de ladrillo o de piedra o de otro material y, en parte, por la resistencia que proporciona el ligante utilizado, también por medio de ensayos de laboratorio.

Una vez que el edificio se ha completado, con el paso del tiempo, la capa de ligante que se interpone entre los bloques o parte de los propios bloques puede desagregarse por la acción del entorno —producida por el agua, el aire u otros agentes— o bien puede ser transportada a cualquier otra parte por corrientes filtrantes o bien puede ser alterada por la acción química inducida por diversos fenómenos, como los atmosféricos.

Esta disminución de material en la sección transversal del muro genera la presencia de huecos de diferentes tamaños, con la consecuente disminución neta de la sección transversal resistente efectiva, una disminución de la tensión admisible o un aumento de la permeabilidad, así como otros efectos.

En algunos casos, esta disminución de la resistencia puede causar el derrumbamiento del edificio.

En otros casos, sistemas de muro completamente intactos que, sin embargo, contienen huecos ya no pueden realizar su función correctamente porque son sometidos a condiciones límite que no estaban previstas en la fase de diseño, como por ejemplo: la generación de tensiones, que afectan al sistema de muro, de una intensidad o dirección diferentes a las del diseño; o la presencia de líquido adyacente a los muros de los sistemas de muro, con los consiguientes movimientos de filtrado entre los bloques; o la necesidad de un mayor aislamiento térmico en la parte del sistema de muro; o la necesidad de mejorar la cohesión de la estructura mural; u otras condiciones.

Se conocen varios sistemas para garantizar en cualquier caso la sujeción de la mampostería y su regeneración. Por lo general, estos sistemas tienden a reconstruir el cuerpo del muro por medio de las denominadas operaciones de «coser y descoser»; es decir, delicadas operaciones que consisten en la retirada parcial de unos cuerpos deteriorados, en combinación con el soporte temporal de la mampostería complementaria con estructuras auxiliares —como puntales, tablas, traviesas u otros elementos—, y en la sustitución completa de las piezas retiradas. Este procedimiento, además de ser altamente invasivo, requiere tiempos de ejecución muy largos y costes muy elevados.

Se conocen otros sistemas de consolidación de muros, que consisten en el "enarenado" o "zunchado" u operaciones similares de la mampostería deteriorada. Estos sistemas proporcionan la ayuda de elementos auxiliares para garantizar la recuperación de la resistencia del cuerpo del muro, como por ejemplo, puntales, nervaduras, barras u otros elementos. Estos procedimientos, además de ser altamente invasivos, modifican la estructura y la geometría originales del cuerpo del muro, al introducir nuevos elementos metálicos o de otro tipo que permanecen visibles para el observador. Los costes de la aplicación de estos procedimientos son generalmente muy elevados.

Además, se conocen otros sistemas para inyectar —horizontalmente o en cualquier caso en los ángulos rectos a las dos caras opuestas mayores— en el sistema de muro, cemento o mezclas químicas, posiblemente con aditivos, con el fin de llenar los vacíos que se han formado. Las inyecciones realizadas horizontalmente y en ángulo recto a la superficie del muro, con el fin de garantizar que se alcancen todos los huecos, deben ser muy numerosas, también por los motivos que se pondrán más claramente de manifiesto a continuación, y por lo tanto el procedimiento se convierte en largo y oneroso. Además, las mezclas utilizadas, que por lo general no se expanden o tienen grados de expansión muy bajos, se inyectan a baja presión mediante bombas eléctricas u otros dispositivos o por gravedad, sobre todo, para evitar el riesgo de dañar los muros de manera irreversible. En los procedimientos descritos anteriormente, por lo tanto, se utiliza un material que no expansible o de baja expansión por lo que, de nuevo para evitar que se dañe el sistema de muro de forma irreversible, tiene una fuerza de expansión insignificante (que puede incluso no ser conocida) que sobre todo no está controlada y es imposible de disipar.

Por todas estas razones, con estos procedimientos es muy difícil garantizar tanto el relleno de todos los vacíos — incluyendo los que se encuentran más alejados del punto de inyección— como el relleno completo de las cavidades que se extienden verticalmente. Por último, debido a las características mencionadas, estos procedimientos no pueden inducir en la mampostería un estado de tensión mediante el cual las características mecánicas del sistema de muro mejoren considerablemente con respecto a la situación previa a la intervención.

Unos procedimientos para el sellado de muros, como los descritos anteriormente, se dan a conocer en los documentos DE 196 53 282 y US 6 309 493.

Descripción de la invención El objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento que permite reparar y/o impermeabilizar y/o aislar y reforzar y/o restaurar la integridad estructural de los sistemas de muro de forma eficaz y duradera y con unos costes de ejecución claramente inferiores a los de los sistemas actualmente en uso.

Dentro de este objetivo, un objeto de la invención es un procedimiento que puede adoptarse sin problemas, incluso si el sistema de muro o parte de este está sumergido en agua.

Otro objeto de la invención es un procedimiento que no requiere la sustitución completa de los elementos que constituyen el sistema de muro deteriorado y que no proporciona el uso de estructuras auxiliares, incluidas las 25 visibles, adecuadas para aumentar la resistencia admisible del sistema o la sección transversal resistente de dicha mampostería o disminuir su permeabilidad.

Otro objeto de la invención es un procedimiento que es simple y rápido de realizar, garantiza la seguridad del edificio durante y después de la ejecución del procedimiento, permite reconstituir la integridad estructural del sistema de 30 muro y asegura una clara disminución en la permeabilidad del sistema de muro y/o asegura una disminución de su conductividad térmica.

Este objetivo y estos y otros objetos, que se pondrán más claramente de manifiesto a continuación, se consiguen mediante un procedimiento para la reparación y/o impermeabilización y/o aislamiento y/o refuerzo y/o restauración 35 de la integridad estructural de unos sistemas de muro, según la invención, que cuenta con las etapas definidos en la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción de una forma de realización preferida pero no limitativa del procedimiento según la invención, ilustrada solo a título de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista esquemática que muestra la inyección de la sustancia de expansión a través de un orificio 45 de inyección formado en un sistema de muro.

La figura 2 es una vista esquemática que ilustra el resultado de la expansión y la consolidación de la sustancia de... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para reparar y/o impermeabilizar y/o aislar y/o reforzar y/o restaurar la integridad estructural de sistemas de muro que consiste en:

-proporcionar unos orificios de inyección (3) separados dentro de un sistema de muro (1) ;

-insertar unos tubos de inyección (4) en dichos orificios de inyección (3) ;

caracterizado porque dicha etapa que consiste en proporcionar unos orificios de inyección (3) separados comprende proporcionar dichos orificios de inyección (3) en puntos específicos del sistema de muro (1) a lo largo de direcciones sustancialmente verticales o a lo largo de direcciones que están inclinadas con respecto a la vertical, de una manera adecuada para pasar a través de las cavidades y huecos (2) que existen en el sistema de muro (1) de manera que se alcance el número máximo posible de los mismos;

y porque comprende además

- inyectar en dichos orificios de inyección (3) a través de dichos tubos de inyección (4) , mientras se retraen gradualmente hacia arriba, una sustancia (5) que se expande después de la inyección como consecuencia de una reacción química, siendo inyectada dicha sustancia (5) a través de dichos tubos de inyección (4) ;

siendo seleccionada dicha sustancia (5) de manera que presente una presión de expansión máxima inferior a la presión límite de rotura del sistema de muro (1) en el que se inyecta.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque durante la inyección dichos tubos de inyección (4) se retraen gradualmente, en el sentido opuesto a la inserción, a lo largo de los orificios de inyección correspondientes (3) con el fin de permitir que dicha sustancia (5) penetre en las cavidades (2) atravesadas por, o próximas a, dichos orificios de inyección (3) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos orificios de inyección (3) se forman sustancialmente en ángulos rectos a la superficie más grande de las cavidades (2) en el interior del sistema de muro (1) .

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha sustancia (5) está constituida por una espuma de poliuretano de celda cerrada.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 4, caracterizado porque dicha sustancia (5) está constituida por un isocianato MDI y una mezcla de polioles.

6. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 4 o 5, caracterizado porque dicha sustancia (5) presenta una presión de expansión máxima comprendida sustancialmente entre 20 kPa y 200 kPa.

7. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 4, 5 o 6, caracterizado porque dicha sustancia (5) presenta, durante la expansión, una disminución en la presión de expansión máxima; es decir, una disipación después de un grado de expansión de la misma que puede ser inferior a 5% de su volumen inicial.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos huecos o cavidades (2) que se encuentran en el interior de dicho sistema de muro (1) y que son alcanzados por dichos orificios de inyección (3) son huecos o cavidades (3) formados por la desagregación de bloques o ligantes interpuestos entre los bloques que forman el sistema de muro (1) debido a la acción producida por el agua, el aire u otros agentes y fenómenos alterantes.

9. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 4, 5, 6 o 7, caracterizado porque los tiempos de reacción de dicha sustancia (5) están comprendidos entre 3 y 60 segundos.

10. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 4 o 5, caracterizado porque el proceso de reacción química para la expansión y dicha sustancia durante la expansión permanecen sin alterar por la presencia de agua.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha sustancia (5) , una vez expandida y consolidada, mantiene un estado no alterado en presencia de agua, o agua que contiene ácido y/o agua rica en sulfatos y/o carbonatos o sales en general.

12. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 4, 5, 6, 7, 9 o 10, caracterizado porque dicha sustancia (5) , una vez inyectada y endurecida, presenta una resistencia a la tracción comprendida sustancialmente entre una media de 180 N/cm2 a una densidad de 200 kg/m3 y 800 N/cm2 a una densidad de 500 kg/m3.

13. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 12, caracterizado porque dicha sustancia (5) , una vez inyectada y endurecida, presenta una resistencia a la compresión comprendida sustancialmente entre una media de 200 N/cm2 a una densidad de 200 kg/m3 y 1.300 N/cm2 a una densidad de 500 kg/m3.

14. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 12 o 13, caracterizado porque dicha sustancia (5) , antes del inicio de la reacción química de expansión, presenta una viscosidad comprendida sustancialmente entre 200 mPa·s y 300 mPa·s a 20 ºC.

15. Procedimiento según las reivindicaciones 1, 12, 13 o 14, caracterizado porque la viscosidad de dicha sustancia

(5) pasa de un valor d.

20. 300 mPa·s a un valor que tiende al infinito en un intervalo de tiempo comprendido entre 20 y 150 segundos desde el inicio de la reacción química de expansión de dicha sustancia.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha sustancia (5) , una vez inyectada y endurecida, presenta una densidad relativa inferior a la del agua.

17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la dirección de la extensión longitudinal de dichos orificios de inyección (3) se encuentra contenida entre los planos de disposición de las dos caras opuestas mayores del sistema de muro (1) .

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la distancia entre dos orificios de inyección (3) contiguos está comprendida sustancialmente entre 0, 20 m y 2, 00 m.

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diámetro de dichos orificios de inyección (3) está comprendido sustancialmente entre 4 mm y 40 mm.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos tubos de inyección (4) presentan una entrada que está conectada a un dispositivo de inyección y múltiples salidas para el paso de dicha sustancia (5) .

21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque la sección de paso total de dichas salidas de dichos tubos de inyección (4) es mayor que la sección de paso de dicha entrada.

22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos tubos de inyección (4) están constituidos por, o tratados con, material lubricante con el fin de facilitar su retracción durante la inyección de dicha sustancia (5) .

23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante la inyección de dicha sustancia (5) la velocidad de retracción de los tubos de inyección (4) se ajusta de acuerdo con la presión y/o el caudal de inyección de dicha sustancia (5) .

24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque proporciona unos medios (12) para interrumpir la inyección de dicha sustancia.

25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la presión de inyección se mide por medio de un manómetro que está dispuesto aguas arriba de la entrada de dichos tubos de inyección (4) y está conectado al tubo de alimentación para la inyección de dicha sustancia (5) .

26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el caudal de inyección se mide por medio de un dispositivo de medición de caudal que está dispuesto aguas arriba de la entrada de dichos tubos de inyección (4) y está conectado al tubo para la alimentación de la inyección de dicha sustancia (5) .

27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende detectar la presencia de dicha sustancia (5) y la presión aplicada por ésta durante la expansión en las zonas del sistema de muro (1) que son próximas a las zonas afectadas por la inyección.

28. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende medir la presencia de dicha sustancia (5) y la presión aplicada por ésta durante la expansión, en las zonas del sistema de muro (1) que son próximas a las zonas afectadas por la inyección, por medio de unos tubos piezométricos (13) insertados en unos orificios de medición previstos en el sistema de muro (1) a unas distancias predeterminadas de los orificios de inyección (3) en los que dichos tubos de inyección (4) son insertados.

29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende controlar constantemente durante la inyección de dicha sustancia (5) el movimiento del sistema de muro (1) a lo largo de las direcciones que son sustancialmente perpendiculares a los planos de disposición de las dos caras mayores del sistema de muro (1) .

30. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende seguir por medio de un dispositivo de control con niveles láser, el movimiento del sistema de muro (1) a lo largo de las direcciones que son sustancialmente perpendiculares a los planos de disposición de las dos caras mayores del

sistema de muro (1) .

31. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende unas intervenciones preliminares para limitar el escape de dicha sustancia (5) de las salidas de dichas cavidades (2) que conducen al exterior del sistema de muro (1) .

32. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas intervenciones preliminares consisten en la realización de inyecciones de tipo columna de una sustancia que se expande por reacción química en el suelo directamente en la interfaz entre el suelo y el sistema de muro (1) y/o en las zonas del terreno que están separadas del sistema de muro (1) .

33. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas intervenciones preliminares consisten en la aplicación de una lámina de tejido geotextil (11) a la superficie del sistema de muro (1) en la que dichas salidas de las cavidades están presentes y en realizar una pulverización que cubre dicho tejido (11) con una sustancia (5) que se expande por reacción química.