Encamisado de Pilares: Técnicas y Beneficios

Dentro del ámbito de la ingeniería civil y la arquitectura, el refuerzo estructural es un aspecto fundamental para garantizar la seguridad y durabilidad de las construcciones. Entre las diversas técnicas utilizadas, el encamisado de pilares se destaca por su eficacia en mejorar la capacidad de carga y la resistencia sísmica de los pilares existentes. Su realización está sujeta a un estudio detallado de las condiciones reales de la estructura y al cálculo y verificación de la nueva intervención.

¿Qué es el encamisado de pilares?

El encamisado de pilares, o jacketing en inglés, es una intervención de refuerzo estructural que implica la aplicación de una capa adicional de material alrededor de los pilares existentes para aumentar su resistencia. Esto es necesario por diversas razones, como el aumento de la carga que el pilar debe soportar, la corrección de defectos estructurales o para mejorar la resistencia sísmica del edificio.

Los materiales utilizados para el encamisado pueden variar según las necesidades específicas del proyecto. Pueden incluir hormigón, acero, fibras compuestas reforzadas con polímeros (FRP), o una combinación de estos materiales. El objetivo principal es proporcionar un refuerzo que mejore las características estructurales del pilar sin comprometer su estabilidad o funcionalidad.

Es moderadamente invasivo, bastante rápido en su realización, relativamente económico y permite obtener mejoras radicales en términos de seguridad. En particular, permite aumentar:

• la capacidad de carga, según el llamado fenómeno de «confinamiento» del hormigón. Tanto la presencia del nuevo hormigón (de características superiores al existente) como del acero garantizan una presión lateral que se opone a la dilatación que ocurre en respuesta a las cargas axiales;
• la resistencia a flexión y corte, también se pueden optar por intervenciones «selectivas». Si el refuerzo tiene como objetivo aumentar solo la resistencia a la flexión, las barras longitudinales de acero deben estar ancladas también en los elementos estructurales adyacentes. Es necesario agregar también armaduras de conexión transversal entre la camisa misma y las vigas existentes. Por el contrario, para aumentar solo la resistencia al corte, el encamisado no debería estar anclado, dejando una junta con el forjado de aproximadamente 1 cm (tanto para el hormigón como para el armado);
• la capacidad de deformación, es decir, la capacidad de responder a las solicitaciones mediante deformación no estructural (esencial para absorber energía).

El encamisado de pilares es una técnica tradicional y definitiva, habiendo demostrado a lo largo de las décadas toda su eficiencia.

Encuentra aplicación en una amplia gama de escenarios:

• la restauración de edificios históricos,
• la corrección de defectos estructurales,
• la respuesta a cargas adicionales,
• la mitigación de riesgos sísmicos.

Donde la demolición y reconstrucción son impracticables o no convenientes, el encamisado ofrece una solución efectiva para mejorar la estructura sin comprometer la integridad del edificio.

Los materiales utilizados en el encamisado del pilar dependen de las necesidades específicas del proyecto y de las condiciones de la estructura existente. El hormigón armado representa una opción común por su versatilidad y resistencia, mientras que el acero y los materiales compuestos reforzados con fibras ofrecen soluciones alternativas en términos de ligereza y facilidad de instalación. Los métodos de aplicación varían desde el vertido tradicional hasta la prefabricación, permitiendo una personalización según las necesidades estructurales y de diseño.

El único defecto del encamisado en hormigón armado es el aumento de las «masas», es decir, en el ancho de los propios pilares, lo que podría reducir la superficie útil. Sin embargo, esta desventaja podría superarse optando por encamisados realizados con fibras reforzadas. Esta última es una intervención menos común pero igualmente eficaz; especialmente para mejorar la resistencia a tracción, sin agregar cargas y masas adicionales a la estructura existente.

Las fases de realización del encamisado en acero

El proceso para realizar el encamisado de pilares puede variar ligeramente según las especificidades del proyecto y los materiales utilizados. La forma en que se realiza la intervención puede marcar la diferencia en su efectiva realización.

Los pasos básicos, a seguir meticulosamente para el encamisado de pilares son:

• evaluación estructural: es necesario realizar una evaluación exhaustiva de la estructura existente. Por ejemplo pruebas e investigaciones sobre los materiales y definir el grado de conocimiento del edificio. Esto ayudará a identificar las condiciones estructurales actuales, posibles defectos o daños existentes, y determinar los requisitos de refuerzo necesarios;
• diseño del encamisado: se determina el tipo de material a utilizar, el espesor del encamisado y otros detalles técnicos. El diseño también debe tener en cuenta las normativas locales y los estándares de seguridad;
• apuntalamiento de los pilares afectados: precaución preventiva capaz de preservar la estructura del elemento durante las actividades;
• verificación del estado de conservación del hormigón del pilar a intervenir y posible demolición de las porciones de cemento deterioradas;
• en caso de lesiones profundas, se procede con inyecciones de mortero;
• enderezamiento de las barras longitudinales, en caso de deformación;
• preparación del plano de colocación mediante limpieza de la superficie y humectación;
• colocación de barras y abrazaderas adicionales de acero;
• aplicación del hormigón: esto puede incluir vertido, aplicación manual o uso de formas prefabricadas, según el método elegido y las dimensiones del pilar;
• retirada de los apuntalamientos.

Es importante recordar que en las estructuras existentes, el conocimiento de la estructura y los materiales utilizados es muy importante. Definir el nivel de conocimiento y los factores de confianza resultantes, a partir de las pruebas e inspecciones realizadas, permite identificar las resistencias medias de los materiales a utilizar en las verificaciones.

¿Cuándo es necesario el refuerzo estructural de los pilares?

Básicamente, el refuerzo estructural de los pilares mediante encamisado siempre es útil, especialmente en casos en los que se encuentran daños en las estructuras existentes, subdimensionamiento de los pilares, uso de materiales deficientes o degradados con el tiempo. Sin embargo, también existen casos que revisten un carácter de urgencia.

Diferentes casos en los que se recurre más frecuentemente al encamisado de pilares:

• incremento de carga: si un edificio experimenta un cambio en su destino de uso que conlleva un aumento de la carga, podría ser necesario reforzarlos para garantizar que puedan soportar las nuevas cargas de manera segura;
• deterioro estructural: con el tiempo, los pilares pueden sufrir deterioro debido a factores como corrosión, daños por incendios, ataques químicos, erosión o acciones sísmicas. En estos casos, es esencial intervenir con medidas de refuerzo para restaurar la integridad estructural y garantizar la seguridad del edificio;
• actualización normativa: las normativas y regulaciones de construcción pueden estar sujetas a cambios con el tiempo, con la introducción de nuevos estándares de seguridad y resistencia sísmica. En respuesta a estas actualizaciones normativas, podría ser necesario reforzar los pilares existentes para garantizar la conformidad con los estándares actuales;
• reestructuración, ampliación y elevación: podría ser necesario reforzar los pilares para adaptarlos a las nuevas necesidades de diseño y garantizar la estabilidad de toda la estructura durante y después de los trabajos de reeconstrucción;
• prevención del colapso: cuando existe un riesgo inminente de colapso estructural, el refuerzo estructural puede emplearse como medida preventiva y proteger la seguridad del público;
• mejora del valor económico del edificio: proceder con el encamisado significa mejorar las garantías de seguridad de la propiedad y su valor económico. Un detalle importante si la perspectiva es vender la propiedad, quizás después de algunos años.

El refuerzo estructural de los pilares es necesario cuando hay una compromiso de la capacidad de carga o de la estabilidad de los propios pilares. Esto podría poner en riesgo la seguridad del edificio o de las personas que lo habitan o frecuentan. La evaluación de las condiciones estructurales y la adopción de medidas son fundamentales para garantizar la durabilidad y seguridad de las construcciones a lo largo del tiempo.

Por otro lado, existen otros casos en los que es posible intervenir para mejorar la resistencia de los pilares con técnicas menos invasivas:

• restauración de la camisa externa: en lugar de proceder con la aplicación de una nueva camisa, se puede intervenir en la restauración de la existente. El objetivo es «limpiar» los elementos metálicos, reforzarlos con materiales de liberación rápida, contener las posibles deformaciones;
• aplicación de láminas de FRP: a menudo basta con la colocación de materiales muy delgados y poco invasivos como las fibras compuestas reforzadas con matriz polimérica (FRP) para aumentar la resistencia de un pilar. Estas intervenciones generan un efecto similar al que se obtendría con el aumento del armado;
• aplicación de cal hidráulica modificada: incluso la cal hidráulica, si se integra adecuadamente con puzolanas naturales, puede garantizar una mayor resistencia a los pilares.