Las aislaciones hidrófugas en las construcciones deben concebirse como materializadas por una sola y continua superficie aislante que envuelve toda la obra, como está graficado en los ejemplos presentados en las Figuras 1 y 2.
Las acciones del agua A corresponden al agua proveniente de la que está contenida en la tierra (humedad del terreno), y las B y C de las precipitaciones pluviales. Esta misma descripción es aplicable a todo tipo de edificios.
La denominación de las capas aisladoras se corresponde con las mencionadas acciones que actúan sobre el edificio;
Acciones A: Capa aisladora horizontal
Acciones B: Capa aisladora vertical
Acciones C: Techado de cubierta
En la Figura 3 se ha graficado la posible ubicación de una napa de agua (napa freática) que se encuentra bajo la superficie del terreno, que representa otro aspecto de la acción A del agua de la cual se deben proteger las construcciones cuando introducen sus espacios bajo la superficie del terreno (sótanos), tema que se desarrolla en el punto
II - CAPILARIDAD
El agua de las acciones A proviene de la humedad contenida en la tierra e ingresa a las construcciones como consecuencia del fenómeno de capilaridad que se produce en mamposterías, revoques y contrapisos (y en menor medida en el hormigón).
El fenómeno de capilaridad en los materiales compuestos de la albañilería reproduce en sus intersticios y poros el fenómeno físico por el cual el agua asciende en un tubo de diámetro capilar (del tamaño de un cabello) debido a la combinación de tensión superficial del líquido, y las fuerzas de cohesión y adherencia a las paredes del tubo, de sus moléculas.
Por esta causa es imprescindible interponer una superficie o plano con capacidad de aislación hidrófuga, tal como para las acciones B y C de agua de lluvia, cuyo mecanismo de invasión es más obvio.
III - NAPA FREATICA
Bajo la superficie de la tierra existe napas de agua que según los lugares pueden estar muy cerca de su superficie e incluso variar de altura según la época del año o las circunstancias climáticas.
Esto representa una variante de las acciones A para las obras que incluyan espacios por debajo de la superficie del terreno, donde ya no se trata de frenar la acción capilar sino directamente una presión que se incrementa conforme a la profundidad, presión que puede alcanzar valores tan importantes que requieren estructuras especiales para su soporte.
En estos casos la capa aisladora de concreto con hidrófugo o concreto con hidrófugo más pintura asfáltica, no es suficiente, requiriéndose además la aplicación de un techado del tipo utilizado en las cubiertas planas para las acciones C de la lluvia, sostenido por algún elemento rígido del lado interior que contrarreste la acción mecánica de la presión del agua para lo cual la resistencia del techado por sí solo no es suficiente.
En estas situaciones, la ejecución de la capa aisladora y las estructuras que la soportan requieren la previa ausencia de agua, por lo cual se debe proceder a la depresión de la napa por bombeo en perforaciones que se practican rodeando la excavación, o simple drenaje a un pozo de bombeo si la profundidad a que se introduce la obra en la napa es pequeña (por ejemplo 30 cm).
En los casos en que a la profundidad a que se prevea construir el espacio subterráneo no llegue estadísticamente el agua de las napas, la aplicación del techado sobre las capas aisladoras corrientes es optativo, de acuerdo al grado de prevención que se desee adoptar.
IV - TIPOS DE CAPAS AISLADORAS Y SU EJECUCION
1. Concreto hidrófugo: Cuando la capa aisladora debe permitir la adherencia de otros materiales de albañilería, sólo es posible utilizar concreto con hidrófugo, espesor óptimo 1,5 a 2 cm.
La mezcla hidrófuga se prepara con una parte de cemento y 2 1/2 ó 3 partes de arena fina (1:2 1/2 ó 1:3), agregándose hidrófugo químico en proporción del 10% del agua, mezclado en toda la que se utilizará en dicha mezcla. Para facilitar la trabajabilidad del concreto y mejorar su adherencia, es posible agregar 1/16 partes (no más) de cal viva hidratada a la mezcla 1:3 de cemento y arena.
El hidrófugo en mezclas a base de cal como aglomerante principal no produce efecto: siempre se requiere que las mezclas sean muy ricas en cemento.
La mezcla de concreto hidrófugo se coloca aplanando con la cuchara, cuidando el solape entre una cucharada y la siguiente para que no queden intersticios, y en capas superpuestas hasta lograr el espesor requerido. El modo frecuente de aplicarlo "salpicado" sobre paramentos verticales ("salpicado de concreto con hidrófugo") es evidentemente más rápido, pero no es garantía alguna de aislación hidrófuga.
Como la inclusión del cemento incrementa la contracción de la mezcla y la consecuente aparición de fisuras cuando expuesto a una aereación intensa, una vez aplicado el concreto debe procurarse taparlo con elementos húmedos y protegerlo del calor a fin de lograr un tiempo de fragüe normal e hidratación homogénea, siendo posiblemente más aconsejable la aplicación inmediata de la capa siguiente de mezcla de cal (revoque o mampostería), para lograr el mismo efecto.
Aumentar la proporción de cemento no mejora la calidad de la mezcla destinada a capa aisladora, pues se incrementan los riesgos señalados, por lo que se recomienda no superar la proporción de 1:2 1/2 (por ejemplo 1:2 producirá más riesgo de fisuras).
2. Agregado de pintura asfáltica: Cuando la capa aisladora no requiere adherencia de otra mezcla de albañilería encima, por ejemplo si está ubicada en uno de los paramentos de la cámara de aire interior de una pared doble, o sobre tabique de panderete en sótanos, el concreto aplanado con cuchara --o mejor, fratazado-- puede pintarse con pintura asfáltica o similar, con lo cual se logra la seguridad de sellar eventuales fisuras pequeñas, y a la vez sirve como barrera de vapor a los efectos de mantener la humedad relativa ambiente interior.
3. Membranas: Cuando además del agua de la humedad del terreno se presenta presión de agua como en el caso de las napas freáticas ya descripto, es necesario colocar algún tipo de techado adherido al concreto + pintura asfáltica. Existen en el mercado techados o mantos multicapas de PVC y asfalto, que se sueldan con calor, aptos para este objeto. Debe verificarse su capacidad mecánica (eventualmente espesor y/o inclusión de lámina de aluminio dentro de la multicapa) en los casos de presiones importantes de agua.
Como hemos dicho, en estos casos de presión de agua, las membranas deben tener un soporte continuo y resistente del lado interior que las respalde, construido con mampostería, contrapiso u hormigón, pues la simple adherencia de la membrana no garantiza su resistencia a la presión del agua; como además, y por razones constructivas, deben tener en todos los casos otro soporte firme (mampostería, por ejemplo) contra la tierra, sobre el que se aplica el concreto hidrófugo alisado con cuchara y fratazado, y luego la membrana. Si es membrana o techado de tipos asfálticos (es conveniente que no sea del tipo flotante pues debe adherirse en toda la superficie), se requiere la previa aplicación de pintura asfáltica como imprimación.
4. PVC: Además de posibles variantes sobre los casos típicos anteriores, se ha utilizado en algunos casos láminas flexibles de PVC sin capas compuestas (por ejemplo puesta directamente sobre la tierra bajo contrapisos) soldada entre sus sucesivos tendidos, pero esta solución tiene un punto débil en su empalme con el concreto hidrófugo que continúa la aislación como capa aisladora horizontal en la mampostería o vertical bajo el revoque, que es de difícil resolución y contraviene el principio básico expuesto al comienzo que proponía una sola y continua superficie aislante.
V - CAPA AISLADORA HORIZONTAL (acciones A)
En la Figura 4 se observa la disposición típica de la capa aisladora horizontal, dibujada con trazo grueso. Las superficies rayadas corresponden a las partes que quedarán definitivamente húmedas.
La capa aisladora horizontal de la mampostería es doble debido a que es allí donde se produce con mayor fuerza el fenómeno de capilaridad.
Ambas capas horizontales se unen entre sí verticalmente formando un "cajón"; todo el conjunto lleva el nombre de "capa aisladora horizontal bajo muros".
A aproximadamente la mitad de distancia entre las dos capas horizontales que forman el cajón debe unirse la capa aisladora que se extiende sobre el contrapiso y bajo la mezcla de asiento del piso, prestando mucha atención a la efectivización de dicha unión.
Del lado exterior se observa la capa aisladora vertical del muro que se une con el mencionado "cajón".
Cuando se llega a una puerta, la capa superior de la doble capa debe bajarse, pasar por debajo del umbral del marco y luego retomar su nivel, sin interrumpirse. El alojamiento del umbral de granito o similar que se coloque en el vano de las puertas, debe tener toda su superficie de apoyo revestida con concreto hidrófugo, pues este es un punto débil de posible transmisión de humedad de agua de lluvia al piso interior.
Observamos en a cómo se interrumpe el revoque interior detrás del zócalo para que el agua con que se lava el piso no ascienda por capilaridad por él, y en b la misma interrupción en el revoque exterior para prevenir el ascenso de la humedad del terreno por el revoque.
En las columnas de H°A°, si existiesen, -dado que obviamente no se puede interponer en ellas capa aisladora horizontal- bastará con vigilar que la dosificación de cemento por m3 y la relación agua/cemento sean las recomendadas para estructuras impermeables por los Reglamentos (CIRSOC 201).
Los tabiques interiores llevarán el mismo tratamiento. Si apoyan sobre contrapiso, deberá controlarse que exista capa aisladora en su asiento, unida a la horizontal del piso.
VI - SOTANOS (variantes de acciones A)
Se observa en Figuras 5 y 6 dos casos extremos de aislación en sótanos (espacios bajo nivel de terreno).
En la Figura 5 no se prevé la existencia de napa freática, por lo tanto la capa aisladora horizontal c se ubica entre el contrapiso y la mezcla de asiento del piso; y la capa aisladora vertical d se aplica, previo a la construcción del muro, sobre el tabique de panderete e que le sirve de soporte. Debe cuidarse que no queden huecos importantes entre la tierra y el tabique de panderete, rellenando con mezcla de cal los que pudieren quedar por imperfecciones del perfilado de la tierra; y entre la capa aisladora y el muro cuando éste se construye, procediendo de la misma manera. De este modo el tabique de panderete no se moverá ni producirá fisuras en la capa aisladora por eventuales empujes del terreno. De acuerdo a lo expuesto anteriormente, en este caso la capa aisladora se ejecuta con concreto hidrófugo, pudiendo llevar el tramo vertical pintura asfáltica para mayor seguridad. El agregado de membrana es optativo.
En la Figura 6 se observa un detalle de la solución cuando existe importante presión de napa freática. Todo el recinto está en este caso rodeado por H°A° dimensionado de acuerdo a un cálculo especial que contempla el empuje del agua. La capa aisladora, que debe ser aquí de tipo membrana asfáltica resistente, está soportada o respaldada por mampostería interior en su parte vertical y por un contrapiso de peso (espesor) adecuado, en el tramo horizontal.
Entre ambos casos extremos se pueden diseñar soluciones intermedias para menores presiones de agua; por ejemplo el tabique vertical de H°A° podría ser suplantado por mampostería de 0,30, etc.
VII - CAPA AISLADORA VERTICAL
En las Figuras 7, 8 y 9 se observan los 3 casos habituales de ubicación de la capa aisladora vertical en muros.
Fig. 7: Como la terminación exterior es revocada, la capa aisladora vertical se ubica entre el revoque grueso exterior y la mampostería; debe ser ejecutada con concreto hidrófugo.
Fig. 8: Dado que la terminación exterior es de ladrillo visto y el muro es macizo, la capa aisladora se ubica entre el revoque grueso interno y la mampostería. En este caso el muro permanecerá húmedo cuando haya acción exterior de la lluvia. Puede paliarse en parte este inconveniente aplicando al ladrillo visto pinturas incoloras (transparentes) a base de siliconas.
Este tipo de solución de aislación de muros no es el más conveniente, pues el paramento interior resulta demasiado impermeable y puede producir condensación de humedad, del ambiente interno sobre la superficie interna de la pared.
Fig. 9: En este caso el muro cuenta con cámara de aire, por lo que la capa aisladora vertical se aplica sobre el tabique interior, y puede llevar además pintura asfáltica pues no hay otro material que deba adherirse a ella. Este es el mejor modo de construir un muro de cerramiento. La pared de ladrillos visto exterior puede, al igual que en el caso anterior, pintarse con siliconas. Existe un punto débil en las vinculaciones que deben establecerse entre ambos tabiques por medio de los elementos metálicos f, como asimismo en las aberturas (puertas y ventanas) donde se debe sellar con concreto hidrófugo todo su contorno, que incluye tanto la llegada de la cámara de aire, como los alféizares.
En los 3 casos debe cuidarse muy especialmente la unión de la capa aisladora vertical con la horizontal a nivel piso ("cajón").
VIII - REFERENCIA HISTORICA
Los hidrófugos químicos son desarrollados inicialmente por una firma suiza que comienza a introducirlos en nuestro país en la década del '50, circunstancias en que se ven obligados a competir con los hidrófugos orgánicos (designados así para diferenciar los nuevos, llamados inorgánicos) de uso habitual y afianzados en la plaza.
Estos habían comenzado a fabricarse en la década del '40 ó quizás del '30, por inmigrantes italianos que los elaboraban en base a grasa de pescado (despedían un olor desagradable característico); se vendían en forma de pasta soluble y su marca más difundida era "Ceresita". Se incorporaba a la mezcla en forma similar a los hidrófugos actuales.
Los hidrófugos orgánicos se degradan con el transcurso del tiempo; en casas antiguas se observan los revoques y mamposterías muy deteriorados por la humedad, pero en sus orígenes eran viviendas sin esos defectos.
Las capas aisladoras horizontales de muros siempre fue la mayor preocupación de los constructores; utilizando concreto + hidrófugo orgánico se construían de la misma forma y con el mismo cuidado que en la actualidad. En cambio, a las capas aisladoras verticales de muros, no se les asignaba la misma importancia --posiblemente debido al mayor grosor promedio de muros que confería mayor aislación--, no siendo poco frecuente que se aislaran solamente los paramentos expuestos al sur. Capas aisladoras bajo pisos de mosaicos con contrapisos sobre tierra, no eran imaginables.
En algunos casos se reforzaba el efecto del concreto + hidrófugo orgánico agregándole un fieltro asfáltico; o sólo el fieltro asfáltico en caso de paredes de ladrillos y mezcla de barro.
Contemporáneamente con este hidrófugo y aún antes, también se aplicaba como capa aisladora horizontal, brea en caliente, y con menor frecuencia, láminas de plomo o de bronce. Estos materiales tenían la suficiente elasticidad como para acompañar sin fisurarse los movimientos de las paredes de ladrillos asentados con barro.
Antes de la difusión del hidrófugo orgánico y posteriormente hasta bien entrada la década del '40, los pisos de las habitaciones y lugares de estar se construían con tablas machihembradas (pino tea) apoyadas sobre tirantes de madera que a su vez descansaban en pilares de mampostería de 30 x 30 cm. Bajo este piso se dejaba o excavaba un vacío o cámara de entre 0,40 y 1 m. de profundidad, que ventilaba al exterior por medio de rejillas en los muros de los cimientos, con lo cual se aseguraba la disipación de la humedad ascendente de las paredes evitando que alcance el nivel del piso y se separaba el piso de la humedad natural del terreno.
