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Malla de galpón, alternativa para levantar muros más resistentes ante un temblor
Visualización de la malla hexagonal interna adherida con mortero sobre el muro de bloque de ladrillo. Fotos: Valentina Guiza, ingeniería civil.
Muro de mampostería con ferrocemento para las pruebas sísmicas con terremotos reales en el Laboratorio de Estructuras del Campus La Nubia de la UNAL Sede Manizales.
En Colombia, las zonas con mayor presencia de sismicidad al año son el Eje Cafetero, Nariño, Chocó y Santander.
El ferrocemento sería una alternativa a los costos que genera levantar un muro reforzado con varilla de acero que triplica su valor por unidad en el mercado nacional.
La arquitecta, Valentina Roncancio Guiza durante las pruebas del muro con ferrocemento.
Convencionalmente los muros interiores de una obra se levantan con un “alma”, o soporte hecho de varilla de acero, ya que este material agrega plasticidad al elemento estructural, es decir que ante un evento sísmico puede deformarse sin fracturarse o partirse del todo.
Así, la ingeniera civil Valentina Roncancio Guiza, estudiante de la Maestría en Ingeniería Civil - Estructuras de la UNAL Sede Manizales, propone un método alternativo para levantar muros en zonas de mediana y alta sismicidad como Pereira, Manizales, Santander, Popayán, Quibdó o Cali, en las que las casas vulnerables no cuentan con un mínimo refuerzo sismorresistente como la varilla de acero.
Su propuesta consiste en cubrir un muro de bloque de ladrillo, pegado generalmente con mortero –una mezcla de cemento, arena y agua–, a cuyas dos caras y costados se les pone la malla hexagonal soportada con tornillos o puntillas que nuevamente se cubre con más mortero para crear la apariencia de un muro liso convencional listo para pintar.
A dicho proceso se le conoce como “ferrocemento”, una técnica de construcción utilizada durante la Segunda Guerra Mundial por la escasez del acero y que hoy se usa en el recubrimiento de barcos, depósitos de agua y esculturas, aunque no está aprobada por la norma sismorresistente de Colombia.
“El fin de esta investigación es demostrar la resistencia de la técnica y explicar por qué se debería implementar en las obras de construcción, al menos en muros de viviendas de 1 a 2 niveles en los que no se cuenta con recursos para acceder a un sistema de resistencia sísmica”.
“Esta malla se consigue fácilmente y es más económica que la varilla de acero, ya que solo una de ellas puede costar 30.000 pesos, mientras que por el mismo precio la hexagonal tiene 5 m más, y además no se requiere de mano de obra especializada para instalarla en la vivienda”, menciona la investigadora.
También aclara que es similar a la “mampostería reforzada externamente”, técnica que consiste en instalar una malla electrosoldada en el mortero de recubrimiento en las dos caras del muro; sin embargo, dicho sistema estructural se encuentra calificado por la norma sismorresistente de 2010 como sistema con capacidad mínima de disipación de energía, y por lo tanto no es un sistema adecuado para zonas de amenaza sísmica alta e intermedia.
Para comprobar la resistencia de la malla se construyó el muro tomando como base la pared convencional de una vivienda –de 2,40 m de alto, 1,30 m de ancho y 15 cm de espesor–, la cual se cubrió con 1,5 cm de mortero y 4 capas de malla en cada cara lateral del muro.
La resistencia del muro se probó configurando 4 sismos mundiales de gran impacto en la mesa sísmica del Laboratorio de Estructuras del Campus La Nubia de la UNAL Sede Manizales, utilizados para medir la solidez de distintas maquetas –tanto de arquitectura como de ingeniería civil– ante sucesos reales de desastre natural.
Los sismos registrados fueron: (i) Bolu – Turquía, agosto de 1999, con una magnitud de momento (Mw) de 7,4, (ii) Japón, 11 de marzo de 2011, con 9,1 Mw, (iii) Ecuador, 16 de abril de 2017, con 7,8 Mw, y (iv) Armenia, 25 de enero de 1999, con 6,2 Mw.
“La aceleración real del sismo se debe escalar a un porcentaje que no permita un desplazamiento mayor a 170 mm (límite de la base de la mesa vibradora) sin reducir la magnitud del sismo real, y así se determina a qué nivel falla (agrietamiento) o colapsa (se rompe por completo)” explica la ingeniera
Los resultados fueron: en el sismo de Bolu – Turquía el muro que no tenía reforzamiento llegó a la falla apenas al 56 %, mientras que el que sí tenía la malla como protección logró soportar cada una de las cargas sísmicas registradas, presentando unas leves fisuras en su centro al 147 %
Se determinó que el reforzamiento de ferrocemento aporta un 27 % de resistencia a los muros de mampostería construidos tradicionalmente, como alternativa constructiva para viviendas de 1 a 2 niveles como máximo cuando no se cuenta con los recursos para levantar cimientos sismorresistentes
“El muro reforzado no falló bajo las aceleraciones de los sismos mencionados. Para llevarlo al colapso se aplicó una frecuencia que entrara en resonancia con el muro, pero dicha frecuencia no fue producida por un terremoto real”, concluye la ingeniera civil.
