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Miércoles, 01 Agosto 2018 13:00

Demolición con explosivos

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La técnica de demolición de estructuras mediante la aplicación de explosivos es una más dentro de las existentes para este tipo de actividad, aunque por sus especiales connotaciones, entre las que se encuentra su espectacularidad, muchas veces es elegida o proscrita, por razones que no tienen nada que ver con las que técnica y económicamente, podrían aconsejar o desaconsejar el método.

La demolición por voladura en el reciclado de los materiales de demolición.

1.-Introducción:

La técnica de demolición de estructuras mediante la aplicación de explosivos es una más dentro de las existentes para este tipo de actividad, aunque por sus especiales connotaciones, entre las que se encuentra su espectacularidad, muchas veces es elegida o proscrita, por razones que no tienen nada que ver con las que técnica y económicamente, podrían aconsejar o desaconsejar el método.

Podría ser atractivo, y la "deformación profesional" me inclinaría a ello, tratar de convertir esta ponencia en una exposición de la técnica de demolición por voladura.

Pero es bien cierto que hay mucho escrito sobre ello, y parte por mí mismo, y que además parece más adecuado tratar estas técnicas en otros foros, pues, dada la limitación de la extensión de esta ponencia, el breve tiempo de exposición y el contexto en el que se debe enmarcar, no parece aconsejable entrar en el detalle de la forma de ejecución de las demoliciones mediante el empleo de explosivos.

Parece entonces más adecuado al título y contexto, intentar resaltar todo aquello que pueda tener relación entre sistema de demolición, y el posible tratamiento de los materiales procedentes de esa demolición, realizada con ese sistema, y especialmente porque la primera impresión que puede dar la demolición con el empleo de explosivos, es la de no ser muy compatible con la recuperación de materiales procedentes de ella..

2.-Autorización:

Si partimos de la base de que para realizar demolición por cualquier sistema se precisa la correspondiente "licencia de obra ", hemos de decir, que, supuesta obtenida esta en todos los casos, la voladura exige además, un "permiso complementario": la Autorización de Empleo de Explosivos.

Esta es otorgada, por el Delegado o Subdelegado del Gobierno en la Provincia, en base a la información favorable que deben emitir dos estamentos, sobre un Proyecto de Voladuras suscrito por un Técnico Competente (Ingeniero de Minas), donde se recogen los detalles de esta aplicación,

Uno es la Intervención de Armas de la Guardia Civil, y otro, la Dirección Provincial del Área de Energía e Industria, que a su vez es informado por la Sección de Minas de la correspondiente Consejería de la Comunidad Autónoma.

Este trámite requiere de un tiempo que depende naturalmente de la celeridad con la que esos informes se elaboren, y también de la velocidad con la que se remitan y circulen por los diferentes estamentos, hasta llegar a esa firma final de la Delegación o Subdelegación del Gobierno

Este tiempo es variable, pero difícilmente se dan casos en los que sea inferior a un mes, y también difícilmente superaría los tres meses, salvo en circunstancias especiales (periodos vacacionales por ejemplo)

Como difícilmente se elaborará en la práctica el Proyecto de Voladuras, antes de disponer de la Licencia Municipal de Obra, podemos concluir que, mientras el comienzo de los trabajos de la demolición por sistemas manuales o mecánicos podría ser de inmediato, la voladura se desfasaría en tiempo, aunque ello no quiera decir que el plazo total de obra sea mayor por esta razón con este procedimiento.

Además podría reducirse ese desfase, comenzando los trabajos de preparación de la voladura tan pronto como se disponga de la licencia de obra, con lo que el tiempo de tramitación de la autorización de empleo de explosivos no sería estéril.

De una u otra manera, este tiempo de "espera" puede ser adecuado también para recuperar elementos reciclables, tanto materiales de construcción, como mobiliario e instalaciones, o trabajar en la retirada de materiales que "ensuciarían" el "todo uno" del material de construcción que se producirá en el global de la voladura.

3.- "Visto y no visto”:

La demolición por voladura exige la realización de diferentes tipos de trabajos previos, que si bien pueden solaparse en el tiempo, son perfectamente diferenciables.

Uno es el de preparación de la estructura a nivel de las plantas donde se va a realizar la perforación de los barrenos, generalmente sótano (si existe), baja y en todo caso primera, y muy pocas veces en plantas superiores, (retirada de tabiquería, corte y eliminación de instalaciones, apertura de huecos, etc.)

Otro sería las actuaciones necesarias y lo convenientes que, por razones de seguridad, es muy recomendable ejecutar en otras plantas diferentes en las que no se va a utilizar explosivos. (Corte de escaleras, eliminación de huecos de ascensores, retirada de instalaciones en azoteas, eliminación de cristales., etc.)

Una tercera actividad será la de la realización de las perforaciones precisas dentro de los elementos portantes de la estructura, para alojar las correspondientes cargas de explosivo.

Una cuarta comprendería la colocación de las protecciones diseñadas para minimizar riesgos al entorno.

Hasta este momento, estas actividades pueden ser realizadas con solape entre ellas y con terceras.

Y por último se tendría la fase de carga, retacado, cierre de protecciones sobre los elementos a volar, y conexionado y disparo de la voladura, fase esta, que ha de ser absolutamente independiente, y que no podrá solaparse con ninguna otra actividad por obvias razones.

Dentro de estas etapas podíamos llamar a la última "visto" y "no visto" a las anteriores, dado que en la demolición por voladura se aprecia lo espectacular, el momento de la voladura, que no representa ni con mucho el trabajo realizado, sino que es una mínima parte del mismo.

Es la faceta cara al público, la "Escena Final".

Si se observa el trabajo entre bastidores, "el visto y no visto " parece perder el sentido de velocidad, y se aprecia el valor del tiempo de preparación de la estructura, que puede ser aprovechado para realizar la recuperación de materiales para reciclado, tanto de materiales de construcción, como de otros procedentes de instalaciones o mobiliario, o como comentamos con anterioridad, eliminar aquellos enseres, instalaciones o materiales etc. para obtener un escombro más limpio.

4.- Combinación y coordinación de labores.

Hasta ahora, resumiendo un poco lo anterior, parece adecuado considerar que en una demolición por voladura existen tiempos, bien hasta el comienzo de las labores propiamente dichas para la aplicación de esta técnica, o bien hasta el disparo de la de la voladura, que pueden ser aprovechados para el reciclaje en diferentes maneras.

Y si bien eso es cierto, se debe también puntualizar diferentes aspectos a tener en cuenta que pueden condicionar o limitar esta afirmación sin más.

Así, si se combinan operaciones de preparación de voladura, con operaciones de o para reciclado, habrá de tenerse muy en cuenta la coordinación de éstas, sobre todo en lo que respecta a la seguridad en el trabajo.

Estas labores se realizarán simultáneamente en diferentes plantas y ello requerirá una perfecta señalización de las vías de evacuación de materiales en cada planta, y el cierre de accesos a cualquier zona de riesgo.

Se podría imaginar la circunstancia de un grupo de operarios realizando la perforación de unos pilares en la planta baja de un edificio, y un equipo de mini picadoras y mini cargadoras, eliminando un tabicado con enlucido de yeso en las plantas superiores, para evitar su mezcla con el escombro de la voladura, y que se sitúa para su carga en planta baja, a través de coladeros.

En este caso se habrá de tener mucho cuidado en bloquear los accesos a esas zonas de riesgo en planta baja, y disponer de medidas para evitar el polvo que inevitablemente se producirá en la caída de esos escombros a través de los cales, y en su manipulación para su extracción.

Por otro lado se habrá de tener en cuenta que no en todas las etapas definidas anteriormente como labores a realizar en la demolición por voladura, pueden llevarse a cabo otras operaciones deforma simultánea.

Así, la etapa de colocación de protecciones limita notablemente la posibilidad de realizar otras actividades, al "cerrar" la estructura.

Las labores de preparación de niveles superiores para adecuación de la estructura para la voladura, como puede ser la rotura de tiros de escalera, rompen la comunicación entre plantas para el personal

Estas y otras interacciones complican la actividad.

Por ello, la situación idónea se produce cuando se realizan las labores de retirada de elementos para reciclar, y la eliminación de posibles contaminantes para el escombro, de forma independiente de las labores para preparar la estructura para la voladura.

En todo caso, pueden acoplarse a éstas, las demoliciones que también forman parte de esa preparación y que se pueden integrar en las primeras.

La actividad se realizaría así desde niveles superiores a inferiores, sin interferencias, con mínimos riesgos, y tras terminar definitivamente éstas, realizada la extracción de los materiales reciclables correspondientes y escombros generados, y limpia la estructura en las plantas elegidas para la aplicación de los explosivos, se procedería a la perforación, colocación de protecciones y carga y disparo de la voladura.

Y de nuevo se ha decir que esta actividad puede realizarse contando exclusivamente con la licencia de obra, en el tiempo de cadencia hasta la obtención de la autorización de uso de explosivos.

Fragmentación.

La aplicación normal de explosivos en demoliciones presume la utilización de pequeñas cargas de explosivo, generalmente en gran número, distribuidas en puntos críticos de una estructura, para producir su corte, desequilibrio, y consecuentemente su vuelco en una dirección y forma prefijada.

Es decir, la filosofía de empleo de explosivos en demoliciones, implica la colocación de una estructura en una posición adecuada y cómoda para ser troceada definitivamente por medios mecánicos, facilitando el alcance de los mismos, a esos elementos estructurales que en su posición original serían inalcanzables, consiguiendo además un troceo de sus elementos por el impacto contra el suelo y entre sí, suficiente en muchos casos para evitar esa fragmentación complementaria.

Naturalmente bajo esta idea, el concepto de esbeltez entra a formar parte en la filosofía general de la demolición.

Así, por lo tanto, los edificios de pequeña dimensión en planta y elevada altura son los más cómodos y rentables para aplicar el método de demolición por explosivos y consecuentemente los más aptos para este sistema.

Si además se trata de estructuras formadas por vigas y pilares de hormigón armado, la situación es aún mejor.

No se puede pretender destrozar una estructura por el efecto del explosivo pero sí, obtener una fragmentación adicional, en su caída, que, pueda minimizar o incluso evitar un troceo complementario final, necesario para realizar su carga y transporte.

En el reciclado de materiales de construcción, la fragmentación es, naturalmente, un factor importante a tener en cuenta cara a su costo de trituración en planta

La fragmentación en las demoliciones por voladura depende de muy diversos factores.

En todo caso, el explosivo no será el responsable de la fragmentación en general, sino exclusivamente del material del entorno de los barrenos, es decir, de las partes de la estructura que "contienen " este explosivo en su interior, que no deberán ser muchas, y además estarán concentradas en un número limitado de plantas.

El troceo del resto de los elementos dependerá en todo caso de su propia constitución peso y resistencia, y de la energía del impacto que reciban contra el suelo, al emplearse esta energía en esa fragmentación.

Se puede influir en este aspecto en la voladura en alguna medida realizando en ella diseños en este sentido, como por ejemplo "aumentando la altura de corte de los elementos portantes, lo que en cierta manera hace que la estructura “caiga desde mayor altura", aumentando de esa forma la energía de impacto contra el suelo, y en consecuencia mejorando la fragmentación del material obtenido.

La modificación de la secuencia en la voladura, también puede conseguir mayores velocidades de giro, en las estructuras donde se dispone esta en forma de cuña.

Así se aprecian diferentes niveles de fragmentación en las diferentes zonas del escombro obtenido en la demolición de una estructura mediante voladura, situándose siempre las zonas menos fragmentadas en los planos de utilizados como planos de giro, como pilares traseros en una demolición en cuña, donde estos se utilizan como apoyos para el giro y mejores siempre en las zonas delanteras donde se ha dado una mayor altura de corte y en consecuencia existe una importante altura de caída.

Con ello es frecuente que se requiera tan solo una fragmentación adicional del escombro en algunas zonas, mientras que otras, donde estos factores han sido favorables por el diseño de la voladura, se obtengan fragmentaciones que permitan la carga directa del escombro, con ayuda exclusiva de equipos de oxicorte en todo caso, cuando se trata de hormigón armado.

Lo que sí es posible aseverar deforma general es que el escombro producido en la voladura, no será cargado en obra en grandes tamaños como por ejemplo el procedente de obras de demolición realizadas mediante corte.

Selección del escombro procedente de una voladura.

Resulta evidente que en cualquier demolición por voladura, la pila de escombro obtenido no presenta visos de admitir un proceso selectivo de tipo alguno.

Mientras que en una demolición por otros procedimientos puede ser posible una cierta separación del producto en origen por demoliciones selectivas, en la demolición por voladura el escombro será una mezcla de fragmentos de los materiales que componen la estructura en el momento de su voladura.

Tan solo los elementos que se hayan retirado antes, tanto aprovechables como de necesaria eliminación o por ser contaminantes para el material reciclado, no se encontrarán en esa mezcla.

La selección de productos diferentes en esa mezcla es difícil a excepción del hierro en estructuras de este tipo, cuya voladura es muy poco frecuente.

Estructuras adecuadas a la demolición por voladura y al reciclado.

Vamos a pasar revista a las diferentes características y su incidencia sobre la decisión de la adopción de un sistema de demolición por voladura y su posible relación con otras actividades posteriores y en todo caso con la actividad del reciclado.

Aunque este repaso no puede ser exhaustivo, da alguna idea de los parámetros más destacados a tener en cuenta a la hora de seleccionar un sistema de demolición de este tipo, considerando además, como se ha descrito con anterioridad que este sistema no puede ser considerado nunca aislado, sino que conlleva la aplicación anterior y posterior de otros sistemas de demolición convencionales, generalmente sistemas mecánicos, cuya aplicación será necesaria frecuentemente.

Material básico de construcción.

En general, cuando se observa una estructura con vistas a su demolición por voladura, han de tenerse en cuenta tan solo las características de los materiales que conforman su esqueleto, es decir, exclusivamente los elementos portantes, aunque bajo el prisma del reciclado las cosas serán de otra manera.

Podemos separar entonces de una forma muy general las construcciones en los grupos:

  • Estructuras metálicas.
  • Estructuras de hormigón armado (vigas y pilares).
  • Estructuras de hormigón en masa o armado (muros).
  • Estructuras de fábrica de ladrillo.
  • Estructuras de mampostería de piedra.

Estructuras metálicas

En el caso de estructuras metálicas, la aplicación de explosivos solamente suele ser posible si las mismas se encuentran suficientemente aisladas.

En este tipo de estructuras, la rotura ha de producirse mediante el corte de estos elementos metálicos por la acción del explosivo.

Esto implica, la aplicación de cargas diédricas y/o cargas huecas que serán detonadas con defecto de confinamiento, (sin estar contenidas dentro de un barreno).

En estos casos, la energía de la onda de detonación es aplicada sobre el elemento a volar en tan solo una pequeña parte, produciéndose una elevada pérdida de energía en forma de onda de detonación,( onda aérea), que es transmitida al entorno, y que puede ser causa no sólo de una importante alarma, sino de importantes efectos perniciosos, siendo el más representativo el de la rotura de cristales.

Esto justifica que las estructuras metálicas solamente puedan ser voladas en casos muy aislados, y con importantes dificultades, debidas al diseño y fabricación de estas cargas necesarias.

Desde el punto de vista del reciclado de materiales, una demolición por voladura de una estructura metálica producirá el doblado de los soportes, con lo que su aprovechamiento queda reducido al achatarramiento, y al quedar mezclado con el escombro, dificultando la carga de este.

Estructuras de hormigón armado (vigas y pilares).

Este tipo de estructuras, son las que se presentan como más cómodas para la demolición con explosivos, siempre y cuando se cumplan otras condiciones adicionales, fundamentalmente que se trate de estructuras esbeltas.

En el caso de estas estructuras, es fácil eliminar elementos no portantes de las mismas, como pueden ser tabiquería de cerramiento, tabiquería interior, incluso forjados, dejando además una parte de la estructura totalmente "limpia" para la voladura.

En estos casos es de muy fácil aplicación la filosofía general del uso de explosivos en demoliciones, dado que los elementos estructurales quedan perfectamente definidos, y la realización de cortes en los mismos es sencilla, con la aplicación de cargas de forma adecuada en pilares o vigas que son los elementos portantes de la estructura, y confinadas en barrenos.

Desde el punto de vista del reciclado de los materiales distintos a los de la parte portante de la estructura, el espacio de tiempo disponible necesariamente para la obtención de los permisos e puede emplearse en la retirada para su aprovechamiento (Cerámicos de tabiquerías, pavimentos, instalaciones, mobiliario y hasta enseres), además de en limpiar de contaminantes el resto del edificio, lo que sería en cierta manera una forma de "deconstruccción" de una importante parte de la edificación.

El resto de la estructura, limpia, adecuadamente volada, troceada en su caída o fragmentada mediante equipos auxiliares durante la carga, podrá resultar un material adecuado al reciclado, en calidad y tamaños adecuados para su tratamiento en planta.

Estructuras de hormigón en masa o armados (muros)

Si bien las estructuras de este tipo pueden ser demolidas mediante la aplicación de explosivo confinado dentro de barrenos, la elevada masa a volar de material, hace que esta actuación sea más parecída al arranque en roca con explosivo que a la filosofía general de las demoliciones que comentábamos anteriormente.

Desde el punto de vista de su aprovechamiento, pueden constituir en ocasiones un extraordinario material para su reciclado, mediante tratamiento en planta, y además suele tratarse de materiales muy limpios, donde no es necesaria la eliminación previa de contaminantes, pero por su gran volumen exigen la aplicación de cantidades muy importantes de explosivo, con el consiguiente riesgo de proyecciones y vibraciones.

Además este tipo de estructuras no suelen presentar una esbeltez muy marcada, por lo cual pueden ser suelen ser más adecuadas a métodos de demolición mecánicos, por lo que es recomendable estudiar con detenimiento las diferentes circunstancias que rodeen al trabajo antes de decidir la demolición de las mismas mediante el empleo de explosivos.

Estructuras de fábrica de ladrillo.

Estas estructuras presentan en algunas circunstancias de características similares a las anteriores, pero al ser el ladrillo de una muy menor resistencia, la cantidad de explosivo a utilizar en estas demoliciones suele ser mucho más reducida que en el caso anterior.

Por otro lado los riesgos de proyecciones son mínimos, ya que la baja densidad de la mampostería hace que se reduzca notablemente el alcance de éstas.

Por otro lado, si estas estructuras son de alguna manera diáfanas, pueden ser voladas aprovechando los huecos, como elementos vacíos, reduciendo así la cantidad de explosivo a utilizar.

Desde el punto de vista del reciclado y en función de la calidad del ladrillo pueden ser muy interesantes para la obtención de productos cerámicos bien de uso directo, o bien como mezcla con otros productos.

En ocasiones si es preciso contar con el tiempo preciso para eliminar contaminantes, provenientes de enlucidos, evitando su incorporación al escombro principal, y recuperar aisladamente otros productos, materiales o instalaciones, antes de la voladura.

Estructuras mixtas.

Este tipo de estructuras, siempre y cuando sean esbeltas, pueden ser demolidas mediante el empleo de explosivos, pero van a exigir una preparación adicional, que en general complica la voladura por encima de la de las estructuras de hormigón sencillas o de fábrica de ladrillo simple.

En todo caso también ha de ser la esbeltez la que de alguna manera pueda plantear la rentabilidad de la operación mediante explosivos.

Desde el punto de vista del reciclado se pueden prestar a una diferenciación previa de los materiales que la componen, cerámicos y hormigón, o aceptar la voladura en el conjunto, tratando en planta una mezcla.

Estructuras de mampostería de piedra.

En general no parece recomendable la utilización de explosivos en la demolición de este tipo de estructuras.

Por su pequeña altura, la esbeltez no suele ser una característica frecuente en estas construcciones.

Por otro lado, la discontinuidad del material (piedra), que forma la base estructural, provoca un trabajo defectuoso del explosivo, que ha de ser empleado con elevadas cargas para producir una rotura, generalmente insuficiente.

Estas estructuras no suelen ser sencillas en sí, sino que se encuentran con importantes rellenos de argamasa o materiales diversos, que provocan más discontinuidades dentro de su masa, y una gran contaminación del escombro.

Los antiguos puentes de sillería de piedra son representativos de este modelo.

El material a reciclar es roca, y su tratamiento se ajustaría más al de una planta de machaqueo de una cantera, que al de una planta de reciclado de materiales de construcción.

Información adicional

  • Fuente:: GERD | Ponencia realizada en el I Congreso Nacional de Demolición y Reciclaje
  • Autor:: Esteban Langa (DYR)
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