Innovación en los sistemas de drenaje ante la elevada siniestralidad por la incidencia del agua subterránea en la edificación (2ª Parte)

Este artículo, cuya primera parte se ha publicado en Rehabitec News 8, se ocupa de los efectos del agua subterránea en edificios y estructuras. El objetivo principal es presentar el sistema de drenaje Mulmico como solución innovadora ante la elevada siniestralidad por la incidencia del agua subterránea en edificación. Este sistema se basa en un drenaje gravitacional a través de una red subterránea de microconductos que ofrece ventajas importantes: previene y paraliza muchos procesos patológicos, entumecimiento, retracción, humedades, degradación, pérdida de resistencia, pudrición, corrosión, disgregación, desagregación, asientos, grietas, etc.

De todo lo expuesto en la primera parte de este artículo se deduce que los métodos de drenaje más recomendables son aquellos que no requieran bombeo. Entre ellos:

Es el método de drenaje más antiguo y común. Se utiliza generalmente para el control del agua de escorrentía o superficie, en áreas de ladera de cierta pendiente o en zonas inmediatas a fachadas, muros, caminos, etc.

La continuidad del flujo o líneas de corriente y el efecto gravimétrico, hacen de las zanjas o trincheras un método de drenaje por gravedad simple y efectivo.

Requieren de una excavación lineal con pendiente adecuada para provocar el gradiente hidráulico que confiera al agua movimiento y continuidad hasta el punto de descarga.

El ámbito de actuación recomendado para zanjas o trincheras es el terreno superficial natural o rellenos artificiales de permeabilidad media/alta y una profundidad de entre 1 a 3 metros.

• Eficaces para drenajes superficiales.
• Ofrecen una gran superficie de transición con el medio poroso.
• Sencillez de ejecución.
• Sistema preventivo ante inundaciones por fuertes precipitaciones y avenidas.
• Aplicación rápida.
• Protección ante salpicado y/o humedades por absorción en los arranques de fábrica sobre rasante.
• Eficaz drenaje vertical para terrenos trasdosados de muros enterrados de poca incidencia en el subsuelo.
• En general, bajo coste.

• En áreas urbanas, la existencia de medianerías entre edificaciones, imposibilita su aplicación.
• En áreas municipales es muy dificultosa su ejecución por la existencia de otros servicios de infraestructuras (saneamiento, telefonía, electricidad, etc.).
• No aconsejables para drenajes profundos por:
• Elevación muy considerable de costes.
• Requerir grandes movimientos y transporte de tierras.
• Requieren de espacio amplio a ambos lados para poder taluzar su propia excavación.
• Requerir de trabajos complementarios (entibaciones) para asegurar su estabilidad.
• En zanjas de elevada longitud se requiere de excavaciones profundas para obtener la pendiente necesaria.
• Su ejecución puede poner en riesgo la estabilidad del terreno o estructura limítrofe.
• Poco viables para drenajes en interiores ya que suponen obras traumáticas, costosas, que impiden la operatividad en el área tratada.
• Inaplicables para contrarrestar efectos de subpresión de losas de cimentación ya construidas.

La aplicación más frecuente del tratamiento de electroósmosis en edificación es para combatir las humedades por capilaridad.

La electroósmosis se ha empleado exitosamente en la desecación de lodos provenientes de industrias y de la explotación minera, así como para el drenaje y estabilización de suelos de baja permeabilidad.

• La electroósmosis puede utilizarse para conseguir un control de la presión intersticial en suelos arcillosos y limosos muy finos. En dichos suelos, cuyas permeabilidades son muy bajas, es difícil aplicar las técnicas de pozos con sistema de vacío.
• Existe un sistema inalámbrico de muy sencilla instalación con resultados satisfactorios para el tratamiento de algunas humedades por capilaridad.
• Puede ser utilizado para mejorar el resultado conseguido con otros métodos.

• Por sí solo, es un sistema con uso muy limitado.
• Alto coste para el tratamiento de amplias superficies.
• Los problemas que pueden derivarse en relación a la salud y la seguridad por el hecho de trabajar con un circuito de corriente continua
• Hace pasar la humedad a otro elemento en contacto con el área a tratar, normalmente el terreno próximo, dejando el agua en la base de muros, zapatas, etc., de un modo permanente. Este hecho puede afectar tanto a la estabilidad del suelo como a la capacidad de resistencia de los elementos constructivos.
• No aplicable para la eliminación de una filtración directa de agua.

Los sistemas de control del nivel freático que se utilizan actualmente han sido optimizados durante décadas, aunque los principios en los que se basan permanecen sin cambios. Las mejoras implementadas se han centrado en reducir costos, utilizar nuevos materiales, sistemas de bombeo mejorados y métodos de instalación más efectivos y rápidos.

Las limitaciones físicas de estos métodos no han sufrido cambios importantes.

Según lo expuesto en la tabla o figura nº1: Powers, J.P. (1992) el sistema más efectivo y capaz para llevar a cabo un drenaje ante cualquier situación y naturaleza de suelo es el de drenes horizontales.

El sistema Mulmico es el resultado de una larga investigación (I+D+I) de técnicos con dilatada experiencia en hidrogeología, geotecnia y edificación y aunque no deja de basarse en principios fundamentales, - drenes horizontales -, supone un verdadero avance e innovación. Solventa sus limitaciones sin perder ninguna de sus ventajas e incluso incrementa considerablemente su eficacia y facilita su aplicación.

El agua en el subsuelo está sometida a dos principales fuerzas que determinan su movimiento: la gravedad y la atracción molecular. Si en las áreas de recarga el agua llega al terreno por fuerzas gravitatorias (movimiento descendente), posteriormente la circulación que se establecerá vendrá condicionada por la estratificación.

A su vez, existe una fuerte anisotropía respecto a la infiltración, siendo el coeficiente de permeabilidad horizontal, superior en cinco veces al menos al vertical, pudiendo llegar a ser varios cientos de veces en suelos estratificados (fig. 8).

El sistema Mulmico se fundamenta en el aprovechamiento de esta característica de los suelos, anisotropía. Lo consigue mediante la integración en el seno del medio poroso de unos filtros cilíndricos de pequeño diámetro, longitudinales, multidireccionales y continuos en disposición horizontal, que pueden ser integrados al medio a distintas profundidades, confiriendo a éste una mayor porosidad.

De este modo se crea una red o malla drenante de alto rendimiento que nunca podrá llegar a desecar un terreno. Se consigue la exclusión del agua gravífica del medio poroso, la reducción del agua capilar y la consolidación del suelo por la única acción de drenar por gravedad, con una elevada eficacia.

El sistema Mulmico presenta una serie de cualidades que le proporcionan unas ventajas muy destacables en su eficacia como sistema de drenaje así como en su implantación y puesta en obra.

La cualidad principal del sistema Mulmico es que desaloja el agua del terreno, la confina y reconduce, evitando el contacto entre construcción y agua, contrariamente a la gran mayoría de los otros sistemas que hemos mencionado y que se vienen utilizando en la actualidad, como son aquellos que tratan de modificar los elementos constructivos para hacerlos más resistentes a la acción erosiva del agua, o los que tratan de evitar la penetración del agua al interior mediante acciones de impermeabilización.

Como método fundamentado en el hecho de drenar el terreno, confiere a éste una mayor consolidación y estabilidad al conseguir un aumento del ángulo de rozamiento interno, no solo por pasar a una situación efectiva drenada, sino porque también se produce succión en suelos con capacidad sorcitiva tal y como figura en el criterio de rotura del modelo expuesto por Fredlund et Al. (1978), que propuso la ecuación de resistencia al corte, considerando la succión matricial en la envolvente de rotura de Mohr-Coulomb.

Su eficacia es incuestionable, ya que va a la raíz del problema; la exclusión del agua allá donde esté, no tratando en ningún caso de contenerla. Es un sistema óptimo e inigualable para labores de rehabilitación y conservación de edificación.

Mulmico supone una herramienta sumamente versátil y eficaz para el “técnico” o “profesional” en construcción, amparada bajo Patente Internacional, que exige y garantiza la profesionalidad de las empresas ejecutoras. Es un sistema multifuncional, apto, eficaz y capaz de ser implantado ante la mayoría de situaciones.

• Al proporcionar al terreno una mayor permeabilidad por la creación de espacios vacíos de mayor sección, confiere al sistema un alto rendimiento y una capacidad de drenaje ante cualquier tipo de suelo.
• Como consecuencia de eliminar el agua, es un sistema óptimo para la eliminación de filtraciones y humedades en edificación. Si no hay agua, no hay filtración, inundación o humedad.

• Como método fundamentado en el hecho de drenar el terreno, confiere a éste una mayor consolidación y estabilidad, al conseguir un aumento del ángulo de rozamiento interno.
• Recepciona y captura solo el agua intersticial -susceptible de ser drenada por gravedad-, manteniendo el coeficiente de retención específico, lo que evita la desecación del terreno.
• Reduce las pérdidas de carga y evita la erosión interna o tubificación (pipping) del terreno, producida por los flujos de agua, mediante el confinamiento y desplazamiento del agua a través de los filtros.
• Atenúa la velocidad de circulación del fluido, al aumentar la sección útil de tránsito, eliminando el riesgo de sobrepasar el valor crítico y como consecuencia evita la “migración de finos”.
• Al aumentar el tamaño del poro, reduce la capilaridad.
• Es un método idóneo para evitar efectos de subpresión, sifonamiento o fluidificación en áreas y cotas de cimentación.
• Crea una gran área de transición entre el medio poroso (terreno) y la superficie a drenar, que junto al aumento de permeabilidad lo capacita para el drenaje de terrenos de muy baja permeabilidad (acuitardos y acuicludos).
• En suelos consolidados y sobre-consolidados, el drenaje del terreno mediante el sistema Mulmico no va a producir ningún tipo de asentamiento del terreno, incluso en el caso de suelos blandos o no consolidados, el sistema podrá implantarse, siempre y cuando, previo estudio del terreno se puedan crear con el sistema las condiciones favorables para tal efecto.

• El sistema ofrece un gran rendimiento para el tratamiento y mejora de suelos blandos no consolidados, previo a edificar, es decir, en procesos de pre consolidación, dado que la red de filtros permite disipar el exceso de presiones intersticiales hasta su estabilización, permitiendo dejar un sistema de acción continua y permanente.
• Su cobertura, durabilidad, rapidez de aplicación, multifuncionalidad, no ser agresivo, y costes de implantación, hacen que el sistema sea sumamente rentable.

Para poder obtener todas y cada una de las ventajas que nos ofrece el sistema Mulmico es indispensable conocer las condiciones de permeabilidad, transmisibilidad, coeficiente de almacenamiento, espesores permeables (estrato) fisuración o karstificación del medio poroso, ya que estos parámetros permitirán el dimensionamiento de los filtros y su distribución e integración en el medio.(fig.7)

El hecho de no requerir la ejecución de excavaciones de importancia, movimiento de tierras ni apertura de zanjas, permite su implantación bajo edificios, bajo fundaciones, trasdosarlo a muros de contención o cerramiento y un largo etcétera.

En ningún caso la implantación del sistema interrumpe la operatividad en el inmueble, no provocando molestias a los habitantes ni dificultando la funcionalidad de las instalaciones.

Para la implantación del sistema Mulmico únicamente se necesita un acceso al subsuelo, de reducidas dimensiones, que posteriormente será transformado en el receptor del agua resultante de toda la red de filtros drenantes.

• Aplicación directa, inocuo, no traumático, insustituible en rehabilitación. Su implantación en edificios ya construidos, sin obras traumáticas, sin hacer necesarias excavaciones (zanjas, entibaciones), ni rotura de elementos constructivos, le facultan para las obras de rehabilitación de edificios reconocidos como Patrimonio Artístico.,
• Su implantación es rápida y efectiva. Es orientable y de fácil acceso a las zonas afectadas. No interrumpe la operatividad ni funcionalidad del edificio a tratar.
• Permite ser implantado bajo la cimentación, creando un drenaje de base sumamente eficaz bajo losas, entre pilotes o zapatas, sin perjuicio de la construcción.

• El material empleado en la red de filtros es capaz de resistir las acciones físico-químicas del medio que las rodea.
• Puede ser implantado desde el exterior o interior de la edificación.
• Eficaz drenaje para los terrenos trasdosados a muros enterrados de mediana o gran incidencia en el subsuelo.

• En el caso de existir medianerías, puede ser implantado desde patios interiores, sótanos, fondos de escalera, pozos de saneamiento, trasteros, fosos de ascensor, frentes de muro, etc.
• No requiere mantenimiento. Su funcionalidad es permanente, sin requerir fuente de energía. Una vez implantado será un sistema de protección ante cualquier eventualidad que provoque una recarga (natural o artificial) del medio poroso.
• Permite implantar un drenaje en áreas urbanas, sin que influya la existencia de medianerías entre edificaciones, o en áreas municipales, donde la existencia de otros servicios de infraestructura con frecuencia impiden la ejecución de drenaje con otros métodos (zanjas).
• Aplicable para drenajes de media a alta profundidad (de dos metros en adelante).
• Permite crear grandes y extensas redes de drenaje para el tratamiento de grandes superficies.

El sistema es apto para provocar nuevamente la infiltración al suelo pudiendo establecer un efecto puente de la zona a tratar; su gran superficie de filtración permite devolver el agua captada nuevamente a la formación (estrato).

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