Alternativa estructural de refuerzo horizontal en muros de mampostería

RESUMEN
La implementación de refuerzo horizontal en muros de mampostería con ladrillo macizo de arcilla cocida es una técnica empleada en varios países. En este trabajo se propone un análisis para muros de mampostería representativos de la ciudad de Tunja con la implementación de grafiles de acero como alternativa de refuerzo horizontal. Este estudio involucra la definición de los tipos de materiales a emplear, las características de los muros a ensayar y las variables que se deben aplicar, tanto en los muros como en la ejecución del ensayo de compresión diagonal, que define tipos de muros con características propias de refuerzo. Los resultados del proceso de análisis del comportamiento individual y general de los muros de mampostería sometidos al ensayo de compresión diagonal permiten identificar la variación del esfuerzo cortante representativo para cada tipo de muro, en relación con el refuerzo empleado en los diferentes modelos y la tipología de falla.
Palabras clave: mampostería, ensayo de compresión diagonal, refuerzo horizontal, grafiles, esfuerzo cortante.
INTRODUCCIÓN
El desarrollo de esta investigación se basa en emplear un elemento nuevo en el sistema, como el acero grafilado, a modo de refuerzo horizontal interior en muros de mampostería de ladrillos macizos de arcilla cocida. Se plantea, en el desarrollo del proyecto, la comparación del comportamiento de muros sin refuerzo frente a cuatro posibilidades de muros con refuerzo horizontal, a través de los resultados de someter al ensayo de compresión diagonal a 25 muros agrupados en 5 opciones, cada una compuesta, a su vez, por 5 muros de iguales características. Las 5 opciones propuestas están planteadas a partir de la cantidad y ubicación del refuerzo (grafiles) dentro del muro; así, la primera opción es la de los muros de referencia, aquellos que no presentan refuerzo en su interior, mientras que las cuatro opciones restantes presentan en sus muros el refuerzo en diferente ubicación y cantidad.
El uso de grafiles dentro del muro como opción de refuerzo y el análisis del sistema de mampostería con la implementación de éste se hace importante a fin de identificar el efecto que puede tener el nuevo elemento en el interior del muro, especialmente frente al comportamiento de muros sin refuerzo.
Durante la realización de los ensayos de compresión diagonal, se ha podido constatar la importancia en términos de resistencia del aporte del refuerzo horizontal colocado en el muro, referido a la tipología de falla, a la trayectoria de la misma en relación con la distribución del refuerzo y al esfuerzo cortante resistido para cada tipo de muro.
1. DEFINICIONES INICIALES
Los muros de mampostería de piezas artificiales están formados básicamente por dos elementos: por un lado, piezas que forman los ladrillos o bloques de arcilla cocida, y por otro, el mortero que se utiliza para unir dichas piezas; estos componentes se unen con el fin de actuar como un solo elemento. Existe, además, en la mampostería el refuerzo como elemento adicional, empleado desde hace algún tiempo en distintas modalidades de mampostería reforzada, donde se agrega acero de refuerzo en la dirección vertical mediante el uso de piezas huecas, y en la dirección horizontal en las juntas de mortero y/o empleando piezas especiales, cuya finalidad es también mejorar notablemente la capacidad de resistir cargas verticales y laterales, al aumentar en este último caso tanto su resistencia como su capacidad de deformación lateral.
El comportamiento de un muro frente a las cargas impuestas está determinado por las propiedades físicas y mecánicas de los materiales que se emplean en su construcción y la capacidad de estos para resistir las fuerzas internas generadas; de modo tal que para conocer algunas de las propiedades más representativas de los materiales empleados en la elaboración de los muros, a estos se les practicaron ensayos como resistencia nominal a la compresión de unidades de mampostería (f'cu), absorción de agua, granulometría, resistencia a la compresión del mortero (f'cp).
1.1 FALLA EN MUROS DE MAMPOSTERÍA
Cuando los muros de mampostería no cuentan con un adecuado confinamiento, una cantidad suficiente o detallado adecuado del refuerzo en los elementos confinantes, o no presentan ningún tipo de refuerzo, se han detectado cuatro tipos de patrones de agrietamiento, que dan origen a fallas en los muros (Miranda, 2002; Gallegos, 2002):
1.1.1 Falla de corte por deslizamiento
El agrietamiento por deslizamiento se presenta a lo largo de la junta horizontal de mortero como consecuencia de una falla de adherencia por corte en la junta, ocasionada por la poca adhesión entre las unidades y el mortero.
1.1.2 Falla de corte
El agrietamiento por corte se puede presentar en forma de escalera siguiendo la junta de mortero, caracterizada por su forma diagonal a lo largo del muro y es consecuencia de las tensiones de tracción diagonal o esfuerzos de corte que se producen en el mismo.
1.1.3 Falla de flexión
El agrietamiento se presenta en forma vertical en las esquinas y el centro, que puede presentarse en muros esbeltos, y produce una falla de compresión por flexión en el talón comprimido del muro.
1.1.4 Falla de aplastamiento por compresión diagonal
Esta falla es producto del efecto de puntal que se produce cuando se separa el cuerpo del muro de los elementos de confinamiento, situación que genera grandes tensiones de compresión en las esquinas del muro, las que pueden provocar la falla por aplastamiento de la zona cuando la mampostería es de baja calidad o cuando se usan unidades del tipo rejilla de paredes delgadas.
En el caso de muros de mampostería reforzada, además de los modos de falla que aquí se presentan, se puede presentar una falla de compresión cuando la cuantía del acero es elevada. Los modos de falla más comunes de la mampostería se muestran en la figura 1.

Figura 1. Posibles modos de falla en un muro de mampostería
Fuente: elaboración propia.
2. INVESTIGACIONES DESARROLLADAS
En su variedad de tipos, la mampostería se ha utilizado en la construcción de múltiples estructuras, especialmente aquellas dedicadas a la habitación; antiguamente eran habituales los muros empleados ú nicamente para resistir cargas verticales, y se ignoraban las cargas sísmicas; reconociendo esta condición, se empezaron a efectuar ideas a partir de investigaciones en torno a este tema a fin de implementar cambios en el método, de modo que los muros resistieran, simultáneamente a las cargas verticales, las cargas horizontales generadas.
En relación con investigaciones desarrolladas sobre estructuras de mampostería, en especial confinada y reforzada interiormente, se destacan los estudios que se han adelantado hasta el momento en Colombia y en otros países como Chile, México, Perú y Eslovenia. En Estados Unidos como en Nueva Zelanda y Japón también se han desarrollado variadas investigaciones, sin embargo, estas centran su atención en la mampostería a base de piezas industrializadas de concreto, y reforzada mediante columnas interiores. Una síntesis de trabajos desarrollados en algunos de los países nombrados se presenta a continuación, y se destacan el objetivo y las principales conclusiones y recomendaciones hechas por los autores. Ciertos términos empleados en este numeral corresponden a expresiones utilizadas en el país de origen de la investigación.
2.1 INVESTIGACIÓN EN EL EXTERIOR
• Lüders e Hidalgo (1986), en el Laboratorio de Ingeniería Estructural de la Pontificia Universidad Católica de Chile, realizaron ensayos de cortante cíclico alternado 17 muros a escala natural, con distintas cuantías de refuerzo horizontal. Fueron estudiadas la influencia del tipo (barras y escalerilla), cuantía de refuerzo en el primer agrietamiento y en la resistencia última de los muros, así como la relación del refuerzo horizontal con los modos de falla y con la capacidad de deformación. Las principales conclusiones de Lüders e Hidalgo fueron: a) El inicio del agrietamiento por corte en muros de mampostería reforzada no depende del refuerzo horizontal; se inicia cuando la resistencia a tensión diagonal del muro se alcanza. Los valores de la resistencia a tensión diagonal encontrados durante los ensayos oscilan entre 0,25 y √0,45 f'm. b). El refuerzo horizontal mínimo hace crecer en forma importante la capacidad de deformación sin pérdida de resistencia al corte. c) La eficiencia del refuerzo depende del tipo de refuerzo.
• La investigación experimental desarrollada por Díez (1987) tenía como objeto estudiar el comportamiento de muros de mampostería de unidades cerámicas ante carga lateral alternada. Las variables del estudio fueron el tipo de refuerzo y la relación de aspecto de los muros. Entre las modalidades de refuerzo se emplearon: armado vertical en los huecos de las piezas, refuerzo horizontal en las juntas de mortero y elementos de concreto reforzado que confinan al muro de mampostería simple. Las conclusiones que Díez y sus colaboradores presentaron son las siguientes:

a) La falla por corte en muros sin refuerzo horizontal es muy frágil y se ve dominada por una grieta diagonal principal que va de esquina a esquina.
b) El refuerzo mediante escalerillas en las juntas de mortero controló el agrietamiento distribuyendo el daño y haciendo más gradual la falla
c) La colocación de refuerzo horizontal aumenta la capacidad resistente a corte de los muros. La efectividad del refuerzo mediante escalerilla fue buena, siempre que no se alcancen deformaciones de fluencia.
d) Desde el punto de vista de comportamiento sísmico, el mejor sistema de refuerzo para la mampostería es el confinamiento mediante elementos de concreto reforzado y escalerillas en las juntas de mortero para controlar el agrietamiento y el deterioro de las piezas.

• El trabajo de Astroza y Schmidt (2004) se basó en establecer los niveles de deformación de los muros de albañilería confinada para los estados límite que interesan en su diseño.

Figura 2. Estado de daño de un muro de estado límite ELDC.
Fuente: elaboración propia.

Muros, Taludes y Terraplenes de Suelo Reforzado: Control de Erosión

1. INTRODUCCIÓN
El acelerado crecimiento urbano que experimenta nuestro país desde la década de los 80’s ha implicado el uso de suelos con alto grado de dificultad para construcción, el reuso de predios anteriormente desechados por su dificultad, ya sea por lo abrupto, por lo irregular, por su baja resistencia, por su topografía, por su dificultad de acceso, por su lejanía y por muchos otros motivos y que, en la actualidad, dadas las circunstancias, se han debido de considerar para su construcción. En todos estos casos el factor suelo ha tenido un alto impacto económico debido a los procedimientos de estabilización que han debido seguirse para su conformación y uso.
En el caso del presente foro que nos ocupa se trata de rellenos artificiales de sitios problema, utilizados anteriormente con otros fines, generalmente como minas de agregados pétreos, barrancas, basureros u otros y que se deben terraplenar o conformar, principalmente para la creación de vivienda, que es la demanda más grande que tiene el país en estos momentos, aparte de la seguridad y el empleo. Este foro, al intentar satisfacer el problema tecnológico que se vive indirectamente contribuye a satisfacer los otros dos problemas, el empleo, al utilizar mano de obra y generar fuentes de empleo y con ello bajar el índice de criminalidad existente.
Desde el punto de vista tecnológico, aquí se proponen nuevas técnicas de construcción utilizando principalmente productos geosintéticos, es decir productos que se usan para adaptar cualquier tipo de suelo, para mejorarlo y modificarle sus propiedades actuales, enfocándolo al servicio y a la ocupación que se desee. Estos materiales, como su nombre lo indica, van enfocados al mejoramiento y transformación de suelos y son, todos ellos, artificiales, fabricados a partir de polímeros (polipropileno, poliéster, polietileno, poliestireno, pvc, etc.).
El enfoque que se piensa desarrollar en este foro es principalmente cualitativo, dada la premura de tiempo, sin embargo, existe toda una investigación y desarrollos tecnológicos a nivel mundial que respaldan el uso y la tecnología de estos productos: existe software para cada aplicación, existen muchas técnicas, productos y metodologías que pueden aplicarse de manera alternativa a cada problema, incluso, dentro de los mismo geosintéticos: hay tal diversificación que los productos rivalizan entre sí para dar la mejor solución, de acuerdo a las condiciones de un proyecto dado.
Como se decía anteriormente, aquí se hablara de manera cualitativa, sin embargo, se enlistan al final una serie de referencias que pueden ser consultadas para investigar, profundizar, ahondar en el tema, el cual es muy amplio e interdisciplinario ya que involucra técnicas tan diferentes y especializadas como la arquitectura del paisaje o paisajismo, estabilidad de taludes, empujes de tierras, control de erosión, biología, climatología, edafología, conservación de suelos, geografía, topografía, catastro, ingeniería ambiental, agronomía, etc.
Todos estos temas y en todas las disciplinas comentadas, así como algunas otras que se omitieron por razones de espacio, presentan una gran cantidad de líneas de investigación por las que nuestros investigadores podrían continuar.
2. CONCEPTOS GENERALES

Los terraplenes y estructuras térreas que se utilizan para rellenos de predios, plataformas, caminos, bordos, desniveles, pisos industriales, estacionamientos, patios de contenedores, ferrocarriles, aeropuertos, rampas de hospitales u otras, etc., son el acumulamiento de tierra o suelo de una cierta calidad, compactado de acuerdo a técnicas ya muy conocidas. La resistencia de dicha acumulación de tierra varía de acuerdo al tipo de suelo que se use y de acuerdo al uso que se pretenda dar a tal obra.
Cuando lo anterior implica la formación de un desnivel, comienza a denominarse talud o terraplén, aunque esto entra a una disertación que de manera exitosa presentan Rico y del Castillo, 1980, y de los cuales se toma la siguiente clasificación de taludes, por considerarla muy interesante y adecuada.

En el presente trabajo se hablará principalmente de taludes artificiales: su formación y corrección, aunque también se puede, mediante estos mismos métodos, corregir y prevenir la falla de taludes o laderas naturales, así como el prevenir o corregir derrumbes, caídos, erosión y tubificación.
Estas soluciones son fáciles de calcular, ya que utilizan las mismas teorías y conceptos que los taludes y terraplenes sin refuerzo; son fáciles de construir, ya que necesitan un mínimo de mano de obra, se construyen principalmente con maquinaria pesada, a muy rápidas velocidades de construcción. Son económicos y efectivos. Permiten alcanzar ángulos de reposo que de ninguna manera se podría alcanzar con los suelos naturales y permiten alcanzar grandes alturas, a bajos costos de estabilización, llegando incluso a alcanzar la vertical y sustituir con facilidad a muros de contención tradicionales.
En el caso de aplicación a rellenos de cavidades o para conformar plataformas de trabajo de baja altura (< 2 m) , se puede usar mano de obra, carretillas, bailarinas en sustitución de maquinaria pesada, aunque su avance resulte más lento.

En este trabajo, las estructuras de suelo reforzado se dividirán en:
1. Taludes o laderas y terraplenes con pendientes pronunciadas sobre suelos con adecuada
capacidad de carga,

1. Muros de contención sobre suelos con adecuada capacidad de carga,
2. Refuerzo de suelos con baja capacidad de carga,
3. Terraplenes sobre suelos con baja capacidad de carga,
4. Control de erosión en taludes, laderas y muros.

En los dos primeros casos, el muro, talud o terraplén de suelo reforzado, se supone que esté desplantado sobre un suelo firme incompresible o roca, los cuales impiden a las potenciales superficies de falla presentarse por la base o por el pié del talud al revisarse por estabilidad global la estructura. Un ejemplo de esto, con sus principales componentes, se ilustra en la Fig. 2.1.

Fig. 2.1 Principales componentes de un talud de suelo reforzado sobre un suelo con adecuada capacidad de carga.

Tipologia General de Muros de Contencion

 INTRODUCCIÓN

Se define como muro : “ Toda estructura continua que de

forma activa o pasiva produce unefecto estabilizador sobre una masa de terreno”.

El carácter fundamental de los muros es el de servir de elemento de contención de un terreno, que en unas ocasiones es un terreno natural y en otras un relleno artificial.(figura 1-1ª).

En la situación anterior, el cuerpo del muro trabaja esencialmente a flexión y la compresión vertical debida a su propio peso es generalmente despreciable.

Sin embargo, en ocasiones el muro desempeña una segunda misión que es la de transmitir cargas verticales al terreno, desempeñando una función de cimiento. La carga vertical puede venir de una cubierta situada sensiblemente a nivel del terreno(figura 1-1b) o puede ser producida también por uno o varios forjados apoyados sobre el muro y por pilares que apoyan en su coronación transmitiéndole las cargas de los plantas superiores.

Las formas de funcionamiento del muro de contención y del de sotano, son considerablemente diferentes. En el primer caso el muro se comporta como un voladizo empotrado en el cimiento, mientras que en el segundo el muro se apoya o ancla en los forjados, y a nivel de cimentación el rozamiento entre cimiento y suelo hace que sea innecesaria casi siempre la disposición de ningún otro apoyo. El cuerpo del muro funciona en este segundo caso como una losa de uno o varios vanos y a ese funcionamiento se superpone con frecuencia el de la pieza como viga de cimentación de gran canto.

2. DESIGNACIONES

· Puntera: Parte de la base del muro (cimiento) que queda debajo del intradós y no introducida bajo el terreno contenido.

· Tacón: Parte del cimiento que se introduce en el suelo para ofrecer una mayor sujeción.

· Talón: Parte del cimiento opuesta a la puntera, queda por debajo del trasdós y bajo el terreno contenido.

· Alzado o cuerpo: Parte del muro que se levanta a partir de los cimientos de este, y que tiene una altura y un grosor determinados en función de la carga a soportar.

· Intradós: Superficie externa del alzado.

· Trasdós: Superficie interna del alzado, está en contacto con el terreno contenido.

3. TIPOS GENERALES DE MUROS DE CONTENCIÓN

a) MUROS DE GRAVEDAD

“Utiliza su propio peso como elemento estabilizador, no estando diseñado para que trabaje a tracción”

Son muros de hormigón en masa en los que la resistencia se consigue por su propio peso. Normalmente carecen de cimiento diferenciado, aunque pueden tenerlo.

Su ventaja fundamental es que no van armados, con lo cual no aparece en la obra el tajo de la ferralla. Pueden ser interesantes para alturas moderadas, y aún así, sólo si su longitud no es muy grande, pues en caso comtrario, y en definitiva siempre que el volumen del muro sea importante, la economía que representan los muros de hormigón armado justifica la aparición del tajo de ferralla.

b) MUROS DE HORMIGÓN ARMADO

“Son muros armados interiormente con barras de acero

diseñado para poder soportar esfuerzos de tracción”.

TIPOS :

Ø Muros de semigravedad

Similar al de gravedad pero ligeramente armado.

Ø Muros ménsula o en “L”

En estos muros el momento al vuelco, producido por el empuje de las tierras, es contrarrestado por el peso de las tierras sobre la zapata.

Son los de empleo más corriente y aunque su campo de aplicación depende, logicamente, de los costes relativos de excavación, hormigón, acero, encofrados y relleno, puede en primera aproximación pensarse que constituyen la solución más económica hasta alturas de 10 ó 12 metros

Ø MUROS CON CONTRAFUERTES

Constituyen una solución evolucionada de la anterior, en la que al crecer la altura y por lo tanto los espesores del hormigón, compensa el aligerar las piezas. Esto conduce a ferrlla y encofrados mucho más complicados y a un hormigonado más difícil y por lo tanto mucho más costoso, al manejarse espesores más reducidos. Sin embargo, a partir de los 10 ó 12 m de altura es una solución que debe tantearse para juzgar su interés.

Puede tener los contrafuertes en el trasdós o en el intradós:

1) Con contrafuerte en el intrasdós

Consiste en aligerar un muro de gravedad, suprimiendo hormigón en laas zonas que colaboran muy poco en el efecto estabilizador.

2) Con contrafuerte en el trasdós.

Su idea es igual al del muro con contrafuerte en el intrasdós, pero en este caso los contrafuertes son interiores, es decir, no se ven.

La segunda solución es técnica y economicamente mejor, por disponer el alzado en la zona comprimida de la sección en T que que se forma. La primera solución, al dejar los contrafuertes vistos produce además, generalmente, una mala sensación estética.

Ø MUROS CON PLATAFORMA ESTABILIZADORA O DE BANDEJAS.

En el trasdós se sitúa una o varias plataformas estabilizadoras (bandejas) que reducen el empuje producido por las tierras y los momentos de pantalla.

Su concepto es muy diferente del que origina el muro de contrafuertes. Aquí no se trata de resistir el mismo momento flector, aumentando el canto y aligerando la sección, sino de reducir los momentos flectores debidos al relleno mediante los

producidos por la carga del propio relleno sobre las bandejas.

Su inconveniente fundamental radica en la complejidad de su construcción. Pude resultar una alternativa al muro de contrafuertes para grandes alturas.

Ø MUROS DE BOVEDAS HORIZONTALES

Su filosofía es analoga a la del muro anterior, pero su construcción se remonta más años atrás.

Ø PANTALLAS

Ejecutadas en el interior del terreno, previamente a la excavación.

Hay varios tipos:

- Empotradas

- Ancladas

- Pilotes

c) MUROS PREFABRICADOS

“Los muros prefabricados de hormigón son aquellos fabricados total o parcialmente en un proceso industrial mediante elementos de hormigón”.

Posteriormente son trasladados a su ubicación final, en donde son instalados o montados, con la posibilidad de incorporarotros elementos prefabricados o ejecutados en la propia obra.

Estos se han clasificado según su diseño estructural:

Ø MUROS PREFABRICADOS EMPOTRADOS

Es el formado por un elemento plano o nervado, continuo o discontinuo, prefabricado de hormigón armado, pretensado o postensado y empotrado en su base.

Trabajan en voladiza con un empotramiento en su base o zapata. Puede considerarse activo, es decir, entra en carga cuando se le aplica el material de relleno. Sus dos funciones principales son el sostenimiento y contención de tierras. La construcción de la zapata requiere una excavación previa, lo que dificulta a este muro tener una función de revestimiento.

Los asientos importantes del terreno base pueden ser en determinadas ocasiones, un problema para este tipo de estructuras de contenciçón. Estos muros son estructuras rígidas, pudiendo existir un nervio o zuncho superior que aumentaría más la rigidez del muro, por lo que si el terreno sobre el que se apoya sufre asentamientos diferenciales, la pantalla del muro se puede dañar, salvo que se disponga de juntas en lacimentación y zuncho, formándose en este caso un paramento articulado.

· Muros de pantalla prefabricada y zapata “in situ”

Estos muros se definen como muros de elementos modulares prefabricados de hormigón, de secciones nervadas, colocadas de forma continua, adosadas unos a otros, que empotrados en una zapata realizada “in situ”, constituyen el paramento exterior del muro.

La máxima altura que puede alcanzar este tipo de muro varía según el fabricante, no superándosepara un muro de contención los 9 metros.

Reciben diractamente la práctica totalidad de los empujes del terreno. Su canto es variable, aumentando con la altura del muro, evitándose de esta forma la necesidad de amadura de corte, siendo el propio hormigón de pantalla el encargado de absorver todo el esfuerzo cortante.

El acabado de su cara vista puede tener diferentas formas, reduciéndose así el impacto visual que el muro podría originar en su entorno.

· Muros de pantalla prefabricada con tirante y zapata “in situ”

A estos muros los podemos definir como muros de paneles prefabricados de hormigón, planos o nervados, con un tirante y anclados, ambos elementos a una zapata construida “in situ”.

Su utilización más frecuente es en la contrucción de muros de contención de alturas considerables.

Una degeneración de este muro, modificando la solución de tirante, debido al alto volumen de excavación que requiere, consistente en aplicar una plataforma estabilizadora a media altura, logrando de este modo dos cosas: reducir la excavación requerida y reducir las leyes de empuje, pudiendo alcanzar una altura máxima algo superior.

·

Muros completamente prefabricados

Son muros en donde el panel y la zapata se ha prefabricado conjuntamente formando un solo elemento.

Están formados por piezas de hormigón en forma de “L”, donde alzado y zapata forman un cuerpo monolítico, pudiendo su cara vista tener diferntas acabados ( hormigón liso, árido visto, imitación piedra, etc.). Existen sistamas en los que la zapata está parcialmente construida, es decir, la pieza lleva la armadura necesaria para terminar de completar la zapata “in situ”.

· Muros de lamas

Muros formados por placas transversales prefabricadas, lamas, situadas entre unos contrafuertes verticales empotrados a la zapata hecha “in situ”.

Este tipo de muro lleva una cobertura vegetal.

El aspecto final de la cara vista es el formado por unas bandejas fijadas lateralmente a los contrafuertes y ligeramenta inclinadas, que sirven de apoyo para el crecimiento de la vegetación.

El material de relleno en contacto con el muro está compuesto por una capa de tierra vegetal que sirve de base para el crecimiento posterior de vegetación, proporcionando así un aspecto final verde y una reducción del impacto visual.

El número de placas depende de la altura del muro. Oscilando la máxima altura para estos los ocho metros, con una separación entre ejes de aproximadamente 2,20 metros.

Estos muros tienen la ventaja de poder sustituir facilmente una placa, cuando esta sufra algún daño o rotura.

· Muro pantalla aligerado

Es el muro formado por una pantalla aligerada o alveolar prefabricada, anclada a otro panel prefabricado o zapata hecha “in situ”.

Este tipo de muro está formado por una placa alveolar anclada a una zapata, la cual puede ser:

- Pantalla aligerada de menor dimensión, unida al alzado mediante una pieza prefabricada con forma triangular.

- Formada por piezas prefabricadas.

- Realizada “in situ”.

La cara vista puede tener varios acabados, de forma similar a lo que ocurría para los de pantalla prefabricada y zapata “in situ”, según el entorno en el que se encuentre el muro.

La máxima altura que se puede llegar a alcanzar con este tipo de muro oscila los siete metros.La anchura de las piezas está condicionada por las limitaciones del transporte.

Ø MUROS PREFABRICADOS DE GRAVEDAD

Se entiende por muro prefabricado de gravedad aquel formado por elementos prefabricados, que es estable por su propio peso, sin que existan esfuerzos de tracción en alguno de sus elementos.

Los muros de gravedad construidos mediante unidades prefabricadas pueden ser de módulos huecos o de bloques macizos. Sus funciones van a ser tanto de recubrimiento como de sostenimiento o contención de tierras.

La anchura de la solera de la base es variable, dependiendo de la altura del muro y de las condiciones de terreno.

· Muros de módulos prefabricados verdes

Se define como muro de módulos prefabricados verdes aquel muro formado por piezas prefabricadas huecas que se van encajando unas con otras rellenando posteriormente su interior con tierra.

Este tipo de muro admite el cultivo de flores y plantas reduciendo de este modo el impacto visual provocado por el muro. El aspecto visual que se obtiene es el de una combinación de superficies lisas de hormigón y vegetación.

Estos módulos son elementos prefabricados de hormigón armado de longitud y anchura diferentes, según las necesidades del muro. Las formas de estas piezas son variables dependiendo del sistema comercial empleado.

La altura máxima aconsejable para este tipo de muro oscila entre los 20 y los 24 metros.

· Muros de bloques macizos

Son muros de bloques macizos de hormigón encajados entresí.

Existen en el mercado una amplia tipología de bloques utilizados en la construcción de muros. Todos ellos tienen distintas dimensiones, pesos y resistencias, dependiendo del fabricante.

El manejo de estos bloques se realiza habitualmente de forma manual, sin requerir medio auxiliar alguno, debido a las pequeñas dimensiones y pesos.

Estos muros, pueden ser macizos o abiertos. Los últimos dejan huecos libres, para normalmente, permitir el crecimiento de vegetación, pero así mismo supone una limitación para la altura que puede alcanzar el muro.

La máxima altura aconsejable que se puede alcanzar con un muro de este tipo, sin existir ningún tipo de refuerzo y dependiendo de la densidad de ajardinamiento de la cara vista, no supera los tres metros, para el caso de obra continua.

Ø MUROS DE BLOQUES PREFABRICADOS DE HORMIGÓN

Son muros realizados mediante la superposición de bloques abiertos, no macizos, unidos entre sí por un mortero de cemento.

Su uso se limita a muros pequeños y medianos. En algunos casos puede ser necesario armarlos interiormente con barras de acero y hormigón, y unirlos mediante armaduras de espera a la zapata para resistir los momentos que se pueden dar en esta unión, en estos casos los huecos se rellenan con mortero.

Es un muro completamente vertical.

La altura máxima de este tipo de muros depende de la existancia, o no, de un refuerzo interno de los bloques. Es una situación favorable puede oscilar en torno a los tres metros.

La cara vista del bloque puede ser lisa, tosca o con formas geométricas.

Ø MUROS DE TIERRA REFORZADA

Se definen como los muros construidos mediante tongadas de material de relleno, colocándose entre éstas elementos que arman el mismo, estando su paramento exterior formado por elementos prefabricados de hormigón.

La combinación de las distintas piezas prefabricadas junto con la tierra compactada y las armaduras refuerzo dan como resultado un sistema estructuralmente resistente y estable debido a su gran peso propio.

Estos muros pueden estar construidos con bermas, de forma escalonada.

La ocupación requerida por este tipo de muro, que va a depender de las características geotécnicas del relleno, es muy superior a la que necesitan los muros de pantalla y contrafuerte. El principal uso de estos muros son los de sostenimiento o contención de tierras.

· Muro celular verde

Son muros de piezas prefabricadas, con forma de celdas, constituyendo una estructura celular de contención, reforzándose el trasdós o relleno mediante un geotextil.

Estas piezas se encajan entre sí gracias a unas muescas o ranuras dispuestas a tal modo. El montaje entre ellas se realiza normalmente en seco, es decir, sin necesidad de mortero.

Este sistema formará muros de contención con alturas superiores a los 10 metros, capaz de soportar empujes importantes de tierras.

· Muro de bloques aligerados

Son muros cuyo paramento exterior está formado por bloques aligerados prefabricados de hormigón unidos entre sí mediante pernos, sin cama de mortero, y de donde parte el refuerzo del terreno mediante un geotextil.

Estas unidades celulares no llevan vegetación en el paramento exterior.Estas piezas van unidas entre sí, sin mortero, gracias a la propia geometría de la pieza o a la ayuda de otros elementos auxiliares.Se pueden llegar a alcanzar altras máximas de doce metros.

· Muro jardinera

Son muros cuyo paramento exterior está compuesto por módulos prefabricados de hormigón a modo de jardinera.

El muro tiene una flexibilidad que le permite adaptarse a los asientos diferenciales que puedan producirse.

La altura máxima a la que pueden llegar es unos quince metros.

· Muros de escamas prefabricadas de hormigón

Se le define como el muro cuyo paramento exterior está constituido por unas escamas prefabricadas de hormigón, que encajonadas unas con otras, forman una superficie vertical y continua, que va unida a las armaduras de refuerzo.

El muro de tierra reforzada se puede adaptar a pequeños asentamientos que sufra el terreno; esto es debido a que cada escama del muro se comporta individualmente, siendo capaz de moverse ligeramente sin que se produzcan tensiones en las juntas de las escamas adyacentes.

A este tipo de muro se le conoce tradicionalmente como “muro de tierra armada”.

Actualmente se estan utilizando nuevos tipos de materiales de refuerzo, mucho más fáciles de manejar que las tradicionales tiras de acero.

Estos nuevos productos, normalmente geotextiles, tienen propiedades resistentes contra la corrosión y son fáciles de transportar debido a su volumen y peso.

4. FORMAS DE AGOTAMIENTO

En general el muro puede alcanzar los siguientes estados límite:

· Giro excesivo del muro considerado como un cuerpo rígido. Causa probable: reblandecimiento del terreno bajo la puntera por encauzamiento inadecuado del agua de drenaje.

· Deslizamiento del muro. Desplazamiento lateral del muro.

· Deslizamiento profundo del muro. Es debido a la formación de una superficie de deslizamiento profunda, de forma aproximadamente circular. Este tipo de fallo puede presentarse si existe una capa de suelo blando en una profundidad igual a vez y media la altura del muro, contada desde el plano de cimentación de la zapata. En ese caso debe investigarse la seguridad frente a este estado límite por los procedimientos clásicos.

· Deformación excesiva del alzado. Es una situación rara salvo en muros muy esbeltos, lo cual es un caso poco frecuente.

· Fisuración excesiva. Puede presentarse en todas las zonas de tracción y se trata de una fisuración especialmente grave si su ancho es excesivo, ya que en general el terreno puede cambiar de sequedad a humedad alta y este defecto no es observable. En este sentido, la impermeabilización adecuada del trasdós y de la cara inferior del cimiento suponen una alta garantía con un incremento ligero de coste.

· Rotura por flexión. Puede producirse en el alzado, la puntera o el talón. Los síntomas de prerotura sólo son observables en la cara de tracción, que en todos los casos está oculta, con lo cual no existe ningún síntoma apreciable de aviso.

· Rotura por esfuerzo cortante. Puede presentarse en el alzado, la puntera, el talón o el tacón.

· Rotura por esfuerzo rasante. La sección peligrosa suele ser la de arranque del alzado, AB, que es una junta de hormigonado obligada, en zona de máximo momento flector y de máximo esfuerzo cortante.

· Rotura por fallo de solape. La sección peligrosa suele ser la de arranque de la armadura de tracción del alzado, donde la longitud l_s de solape debe ser cuidadosamente estudiada, ya que por razones constructivas el solape se hace para la totalidad de la armadura en la zona de máximos esfuerzos de flexión y de corte y en la zona de junta de hormigonado.

Muros Prefabricados de Pacadar

El muro es un elemento resistente cuya misión es contener las tierras que dependiendo del caso pueden ser un relleno natural o artificial. El muro tiene una segunda función como transmisor de cargas verticales al terreno en el caso de los estribos de puentes.

Tipologías estructurales

En el caso de muros de contención de tierras se trata de un elemento trabajando en ménsula.Puede utilizarse también como estribos para puentes en los que el muro trabaja como un elemento sometido a compresión compuesta dimensionándose para resistir los esfuerzos verticales y horizontales que introduce el tablero de un puente además de

Existen dos tipologías:

Muro macizo: se trata de un muro con forma de panel macizo que puede ser de espesor constante o variable en altura.

Muro de contrafuertes: se trata de un muro en ménsuñla en la que la tabal se aligera y se conecta a dos contrafuertes que transmiten los esfuerzoa a la cimentación optimizando el empleo de los materiales.

Principales características

Alturas de contención entre los 0 y los 15 metros. Los muros Pacadar pueden tener un acabado liso o pueden ser tratados de una forma industrializada mediante la impresión de una matriz imitando piedra, madera u otras formas. También se utilizan técnicas especiales de envejecido, color, etc. Normalmente se modula en anchos de 2,40 metros para facilitar el transporte.

Aplicaciones principales

-Muros de contención de tierras
-Estribos de puentes
-Cerramientos de naves de forma auto-estable
-Almacenes, silos o depósitos

Ventajas

Sus distintos acabados con texturizados de hormigón y color le confiere una estética y originalidad para adecuarse a todo tipo de entorno. Rapidez y facilidad de montaje al apoyar sobre cuatro puntos. Optimización de materiales y peso, producida por su eficacia estructural que facilita el transporte a largas distancias. Alta capacidad resistente para cualquier tipo de terreno y condiciones de carga vertical. Geometría versátil dada la facilidad de fabricación por lo que se puede adaptar perfectamente a líneas de terreno muy variables.