Aplicaciones de los morteros de resina epoxi de alta resistencia en la restauración de madera

Por Carlos Lobo

En los años inmediatamente posteriores a la IIª Guerra Mundial, un joven ingeniero holandés meditaba sobre la forma de reconstruir su antigua casa de hermosa estructura de madera, con los medios materiales y económicos de que disponía (más bien escasos). Este fue el comienzo de una investigación que dio como resultado un material que presentaba las siguientes características:

1) Fácil de mezclar con árido silíceo para formar un mortero adaptable a cualquier tipo de aplicación en la que haya que reponer masa de madera destruida, bien por los organismos xylófagos, por el fuego o por cualquier otro agente destructor.

2) Magnífico comportamiento en los esfuerzos a tracción con el auxilio de unas armaduras de acero o de fibra de vidrio, lo que permite poner de nuevo en carga vigas partidas o cuyas cabezas estén destruidas. En cuanto a los esfuerzos a compresión, su coeficiente es altísimo, por lo que es un material óptimo para capiteles y zonas de apoyo de grandes cargas.

3) Sumamente fácil de moldear gracias a su fluidez, lo que facilita que se introduzca en cualquier tipo de grieta o fisura de la madera a restaurar.

4) Íntima unión y adherencia con los demás materiales (madera, acero, PVC con fibra de vidrio, etc.). En la práctica es como si dichos materiales se hubieran soldado entre sí.

Este material compuesto, que presenta tan buenas cualidades para ser utilizado en trabajos de restauración de madera y confección de prótesis, pertenece a la familia de las resinas epoxídicas de alta resistencia.
Sus principales aplicaciones son precisamente las mencionadas de sustituir masa de madera inexistente, bien por la acción de organismos xylófagos, el fuego, etc. Pero en realidad su campo de acción es muy amplio, sobre todo por su doble cualidad de ser moldeable y aplicable «in situ», y por su extrema fluidez, ya que sus dos componentes al mezclarse producen una reacción exotérmica que permite a la mezcla introducirse por cualquier hueco, fisura o poro, uniéndolos íntimamente y rellenando todos los espacios.
Respecto a algo tan importante como su coste, hay que considerar la enorme economía que supone trabajar en la reparación sin necesidad de desmantelar cubiertas, forjados ni cualquier otro elemento constructivo. Este factor, que se valora poco, al final tiene una influencia decisiva en el costo de la obra.
Como es lógico, en el mercado existen numerosas marcas comerciales que con diferentes nombres tratan de vender sus «excelencias». Prácticamente todas son fiables, pero hay dos conceptos que debemos tener claro a la hora de elegir una determinada marca o sistema:

A) Debemos cerciorarnos que la formulación de la resina contenga cargas laminares. Esto es importante a la hora de confeccionar la mezcla con el árido (arena silícea muy pura). Como quiera que este material es muy denso, en el momento de la reacción exotérmica y a causa de la fluidez de la resina, tiende a depositarse en las zonas bajas, con la correspondiente pérdida de homogeneidad de la mezcla. Esta homogeneidad se consigue gracias a las cargas laminares, de ahí su importancia.

B) Es muy importante también que nos aseguremos que la resina elegida sea termoestable, es decir, que por la acción del calor no pierda sus cualidades de extrema resistencia. Existen en el mercado algunas marcas y sistemas que al alcanzar determinadas temperaturas se reblandecen, con el correspondiente peligro para la estabilidad de las estructuras de madera reparadas, que tan buen comportamiento tienen por sí solas ante el fuego. Imaginemos una viga partida y que ha sido reparada. En caso de incendio, la madera aguantará un buen rato hasta que haya peligro de colapso, pero la unión con resina, si no es termoestable y resistente a la temperatura, supone un punto débil que acelerará el fallo de la estructura.

En la foto nº 1, vemos un ejemplo de libro de como reforzar una viga antigua, que ha perdido algo de sección, para conseguir ponerla de nuevo en carga, incluso reforzada. Es el caso típico que se nos presenta en una obra de restauración de un convento o edificio antiguo que se va a transformar en la sede de un organismo público.

En él va a haber oficinas con ordenadores, archivos colas de personal que va a hacer sus gestiones, etc. Hemos de pasar pues de una sobrecarga de 200 o 300 kg/m², a otra de 550 o 600 kg/m². En estos casos es cuando las resinas epoxi de alta resistencia son insustituibles por la seguridad y la economía que aportan.

Lo importante es ponerse en manos de una empresa con buenos profesionales que sepan cómo abordar el trabajo de la forma más cómoda y económica posible.

En la foto nº 2 vemos un caso algo más complejo (en maqueta), que es el proceso de restauración de un durmiente y un par de una cercha de cubierta. Se aprecia la colocación de las barras de armadura y algunas zonas, las más oscuras, en las que ya se ha repuesto la masa de madera inexistente, con el mortero de resina.

En la siguiente serie, nº 3, 4 y 5, vemos el proceso de restaurar y volver a poner en carga un par de cubierta con una de las grandes vigas de apoyo de la estructura. En el hueco de ensamble de la armadura inclinada con la viga horizontal, a lo largo de los siglos se ha ido desarrollando un gran ataque de hongos de pudrición a causa del agua filtrada a través de la cubierta.

Por eso, las primeras medidas a tomar en una restauración han de ser medidas constructivas tendentes a eliminar la causa que produjo el daño. Después se procederá a retirar toda la madera podrida, hasta llegar a la madera sana.

Con la utilización de diferentes técnicas, las más adecuadas a cada caso, se colocan las armaduras. A continuación, procederemos a colocar un encofrado perdido en la zona a reparar. Si es posible, con madera de la misma época, procedente de la propia obra. Y se termina con un cuidadoso vertido del hormigón formado por la resina, su endurecedor y el árido silíceo. Es muy importante, como se ve en la foto nº 4, controlar mediante los correspondientes testigos, que el llenado y colmatado de los huecos es total.

El final de todo el proceso es el pintado de todos los elementos de madera, con lo que no se nota en absoluto la intervención y la madera queda reparada y trabajando como si fuera nueva.Otra aplicación muy útil de los morteros de resina epoxi combinados con elementos metálicos, es para conectar suelos de madera a capas de hormigón. Desde siempre se han utilizado como elementos de conexión, tornillos o clavos que, al entrar en la madera, actúan como cuñas fendándola y rajándola.

En las imágenes 6 y 7 vemos el proceso de preparación de un forjado para recibir a continuación la capa de compresión de hormigón, quedando ésta sólidamente anclada a la madera.

Es muy frecuente en los edificios antiguos que, a causa de los movimientos en cimentación, se produzcan desplazamientos de los distintos elementos de la estructura. En la siguiente serie, vemos como el empuje de la cubierta y el deterioro del durmiente, han producido un desplazamiento peligroso de la techumbre que está empujando además en la cabeza del muro. Para no tener que levantar la cubierta a la hora de actuar (además, la obra se hizo en pleno invierno, en un pequeño pueblo de la Sierra de Madrid), se recurrió a las resinas epoxi, creando en cada cabeza de apoyo un nudo armado que sujetó la estructura de cubierta y detuvo el empuje. En la foto 8, vemos uno de estos nudos una vez descubierto; en la 9, la colocación de las armaduras; por último, en la foto 10, la masa de mortero de resina atando todo el conjunto.

Para finalizar con esta serie de ejemplos de uso atípico de los morteros de resina epoxi, pasaremos revista en la siguiente serie a la solución dada a patología que presentaba el Patio del Ave María, en el Monasterio del Paular. Este proyecto fue redactado por el Arqttº. D. Enrique Nuere, que se encontró con un edificio, cuya segunda planta se apoyaba sobre un dintel corrido de madera que apoyaba directamente sobre los capiteles. El peso del edificio y la ausencia de zapata entre la viga y el capitel, estaba generando una rotura de las fibras de madera en las zonas del cortante entre el arquitrabe y el ábaco de los capiteles. Este fenómeno generaba un descenso del edificio que daba origen a cargas puntuales sobre los capiteles, donde a su vez, se originaban momentos que terminaron partiendo o dañando muchos de estos elementos. El primer paso fue la sustitución de todos los capiteles para, a continuación, detener el descenso del edificio con la fabricación de unos topes entre el forjado y el capitel (aprovechando el enorme coeficiente de carga del mortero de resinas epoxi).

Este tope lo formaba una pieza paralepipédica incrustada en el arquitrabe, unido a éste mediante una armadura de acero (foto nº. 11). La cualidad de fluidez del mortero garantiza el apoyo total sobre la superficie irregular del ábaco, lo que asegura una perfecta transmisión de las cargas.

Esta fluidez del mortero permite también el uso de un encofrado recuperable con la textura de la madera, lo que con el adecuado tratamiento final, permite alcanzar unos resultados realmente notables.
Desde el punto de vista técnico se ha conseguido poner un freno al progresivo hundimiento del edificio, y una perfecta transmisión de cargas hasta el suelo. Desde el punto de vista estético no se ha modificado la imagen que desde hace cuatro siglos presenta el edificio. Y todo ello, simplemente con un buen andamio para el apeo del edificio, sin obras en el interior, con eficacia, limpieza y rapidez.
Estos son algunos ejemplos, todos ellos en España, de lo que la técnica de ejecución de prótesis con morteros de resinas epoxi de alta resistencia, nos permite realizar, sobre todo en obras de restauración.