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13 LA DURABILIDAD

13.1 CONCEPTO DE DURABILIDAD

La durabilidad es la capacidad de materiales y componentes de conservar las caractersticas y funcionalidad para la que fue seleccionado durante su vida til prevista. La durabilidad est estrechamente relacionada con otros conceptos y hechos fundamentales en la construccin arquitectnica, como son los de calidad y su control, uso y mantenimiento, as como con el de envejecimiento. As, la mayor durabilidad del edificio y sus componentes se relaciona con mayor calidad del proceso constructivo, con un correcto uso y una adecuada conservacin. El envejecimiento, por el contrario reduce paulatina pero naturalmente la vida til prevista, en estrecha relacin con las operaciones de conservacin y renovacin ordinarias y extraordinarias. El fallo de durabilidad suele consistir en un proceso anormal que conduce desde unas causas ltimas o factores que influyen sobre la durabilidad, hasta las consecuencias o efectos diferidos y acumulados de las lesiones, que pueden terminar en el colapso o la ruina del elemento en cuestin.

13.2 DETERIORO DE LOS MATERIALES: PATOLOGA DE LA EDIFICACIN

Los fallos o disminuciones de la durabilidad suelen ser consecuencia de los deterioros que, por causas naturales, como el envejecimiento, o anormales e imprevistas, ocurren en los componentes de la edificacin. El anlisis de los procesos de deterioro que se producen en los edificios constituye un verdadero campo cientfico y tcnico que sirve de apoyo a la actividad de conservacin y restauracin arquitectnicas, estrechamente ligada a la valoracin del patrimonio construido. Por asimilacin a la ciencia mdica, el estudio de los procesos de deterioro de materiales y edificios se conoce como patologa de la edificacin. Y analiza todas las fases de dichos procesos: las causas (etiologa), los mecanismos (patologa), y los sntomas o efectos (sintomatologa). El anlisis a la inversa de esta secuencia para dictaminar las causas y poder tomas las medidas correctoras adecuadas se conoce como diagnstico.

A) Causas indirectas de los deterioros

- El proyecto

- La fabricacin de materiales

- La construccin del edificio

- El uso y el mantenimiento

B) Causas directas de fallos y lesiones

Como consecuencia de la existencia de las causas indirectas o generales se producen circunstancias directamente perjudiciales para los materiales y elementos constructivos, es decir son causas inmediatas de los posibles deterioros.

- Debidas a la naturaleza del material

- Debidas al uso y envejecimiento

- Debidas a la influencia del entorno fsico

C) Mecanismos de lesin

Son los distintos fenmenos que explican el fallo de durabilidad o proceso de deterioro de los materiales. Suelen ser complejos por la intervencin de diversas causas, reacciones, transformaciones, movimientos, todo ello influido por las condiciones de uso, de ambiente y de configuracin de los propios componentes.

- Mecanismos de tipo fsico-mecnico

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- Mecanismos de tipo qumico y fsico/qumico

- Mecanismos de tipo bioqumico o biolgico

D) Manifestaciones y efectos de fallos y lesiones

Los fenmenos que actan en los procesos contra la integridad y funcionalidad de los materiales y componentes son reconocidos y evaluados a travs de sus manifestaciones y efectos. En general, las lesiones suelen ser identificadas con sus manifestaciones o sntomas, si bien no siempre un fallo o lesin conlleva o presenta directamente los efectos nocivos del proceso.

- Sntomas de las lesiones: - Fracturas: grietas, fisuras, aplastamiento,

desprendimiento, etc. - Deformaciones: curvamiento, alabeo,

abombamiento, embolsamiento, etc.

- Cambio de estructura; prdida de material, desprendimiento, etc.

- Cambio de aspecto: manchas, costra de suciedad, decoloracin, cambio de color, amarilleo, cuarteo.

13.3 PREVENCIN DE LO DETERIOROS

Constituye el conjunto de medidas y actuaciones encaminadas a evitar, contrarrestar o controlar los procesos que conducen a los fallos y deteriores culpables de la prdida o acortamiento de la vida til de materiales y componentes. Dichas medidas deben adoptarse en las tres fases decisivas del proceso constructivo: el Proyecto, la Produccin (fabricacin y construccin) y el mantenimiento.

A) Prevencin a travs del proyecto

B) Prevencin mediante control de calidad de construccin

C) Prevencin mediante mantenimiento

13.4 CORRECCIN DE LOS FALLOS Y LESIONES

Cuando se producen alteraciones y deterioros de los materiales, con independencia de su previsin o del plan de conservacin existente, es preciso llevar a cabo su correccin pues, de lo contrario, pueden ser causa, a su vez, de otras lesiones y, en cualquier caso, porque suponen un detrimento de la calidad de vida de los usuarios. Para atajar los problemas y fallos de durabilidad, se requiere una actuacin en dos etapas:

A) Anlisis patolgico

Conviene determinar las causas y mecanismos de los deterioros para la correccin de los daos, pero tambin para la delimitacin de las responsabilidades, mxime si se tiene en cuenta el nmero de personas y entidades afectadas, desde los propios usuarios a las Compaas de seguros, pasando por los arquitectos, fabricantes, promotores y constructores.

- Observacin - Para detectar las lesiones por los sntomas aparentes.

- Investigacin: - Toma de datos: del edificio; de los daos observados. - Anlisis de los datos y diagnstico: causas y mecanismos de deterioro.

B) Tratamientos correctores

Deben atajar la progresin de los deterioros, como primera medida para actuar en la restitucin de materiales y componentes a sus condiciones adecuadas de servicio, en los casos posibles, o en la sustitucin, para aquellos otros que lo exijan.

- Evitar o controlar las causas indirectas

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- Evitar o controlar las causas inmediatas - Actuando sobre la causa, anulndola, restringindola o controlndola. - Actuando sobre los propios materiales o componentes, protegindolos.

- Inhibir o controlar los mecanismos

- Reparar los efectos - Limpieza. - Limpieza y proteccin. - Conservacin: pequeos trabajos para restituir la condicin adecuada. - Reparacin: para corregir daos importantes sin tener que sustituir. - Sustitucin: la renovacin total de los componentes inutilizados.

13.5 CONCEPTO DE CALIDAD Y SU CONTROL

El concepto de calidad es, bsicamente, subje-tivo. Puede definirse como el "conjunto de propiedades de un producto por las cuales determina su ajuste a los fines de su utilizacin". En realidad, es el grado en que se sa-tisfacen las necesidades de los usuarios. Para valorar objetivamente dicho ajuste a los fi-nes, habr que introducir un patrn de referencia, que no es otro que la Norma. Entonces se entender por calidad, el cumplimiento de los requisitos que imponen las nor-mas. Estas deben ser dinmicas, esto es, adaptables a la evolucin de los niveles de tcnica y confort caractersti-cos de cada tipo de sociedad. La calidad global de una edificacin depende de la calidad de todos los componentes del proceso cons-tructivo, y, en particular, de la de las fases de produccin y montaje. La calidad de los materiales, al estar en la base de estos subprocesos, impondr la calidad ltima del edi-ficio acabado. La existencia de normas, por s sola, no implica la presencia de calidad, si no se introduce un procedimiento eficaz que relacione el contenido de stas, con los pro-ductos y las tcnicas en cuestin. Ello se consigue me-diante el control de la calidad, cuya aplicacin requieren mtodo claro, previamente establecido, y que haga refe-rencia a los mnimos exigidos por las normas.

Para la realizacin del control de calidad es nece-sario distinguir entre materiales elaborados "in situ", y aquellos otros que, ya conformados, proceden de un pro-ceso fabril previo a su colocacin en el edificio.

En el primer caso, en que no es posible un control previo, ser necesario llevar a cabo un control directo de la eje-cucin en obra, ms riguroso cuanto peores sean las condiciones de la obra. Entonces, el procedimiento a se-guir sera el siguiente: 1- Divisin de la partida ejecutada en lotes de ca-rcter similar, o diferenciados en base a su funcin espe-cfica dentro del conjunto. 2- Recogida de una serie de muestras represen-

tativas, en nmero variable para cada lote. 3- Ensayo de cada una de las muestras, esto es, aplicacin a las mismas de unas condiciones de trabajo similares a las que va a soportar realmente el material con el uso del edificio. Esta simulacin se lleva a cabo mediante procedimientos normalizados. 4- Aplicacin a los resultados de los ensayos de tcnicas estadsticas que permiten efectuar una generali-zacin o extrapolacin a todo el lote o conjunto, de los va-lores puntuales obtenidos. 5- Interpretacin de los resultados definitivos y verificacin del cumplimiento de las condiciones mnimas impuestas por la normativa al efecto. En el caso de productos prefabricados, estos muestreos y ensayos tienen lugar en la misma fbrica, si bien entonces el proceso, por su mayor grado de automa-tizacin y especializacin, favorece la obtencin de cali-dades iniciales mucho ms elevadas que las de los com-ponentes ejecutados en obra. Posteriormente los laboratorios propios de las f-bricas, o bien aquellos otros homologados que les sirven, realizarn un muestreo y control continuo de las partidas que van siendo suministradas a las obras, para verificar el cumplimiento de las bases de garanta que estable la normativa existente al respecto.

13.6 TIPOS DE NORMAS DE CALIDAD

La definicin de calidad de la construccin de un edificio y la de los componentes que lo integran, se hace objetiva de modo especfico en el correspondiente Pro-yecto de Ejecucin y, especialmente, en su Pliego de Condiciones particulares, que puede o no hacer referen-cia a los pliegos generales existentes o a las normas. Existen dos grandes grupos de normas: el de normas de calidad y el de normas de ensayo. En las pri-meras se regulan las exigencias de determinadas carac-tersticas de materiales y elementos constructivos, como la forma, las dimensiones, la regularidad, planeidad, poro-sidad, masa y densidad, tipos de comportamiento resis-tente, etc. Las normas de ensayo definen lo mtodos opera-torios para obtener resultados concretos. Pueden ser es-pecficas, o complementar otro tipo de normas o ins-trucciones.

A) Normas

- Normas UNE Las siglas corresponden a Una Norma Espaola. Tienen carcter de recomendacin, es decir, no son obli-gatorias, en trminos generales. Se refieren tanto a nor-mas de calidad como de ensayo. Son editadas por AENOR (Asociacin Espaola para la Normalizacin). Estas normas UNE pueden pasar a ser obligato-rias, con carcter particular, para una obra determinada, cuando el arquitecto la haga constar en el correspon-diente pliego particular de condiciones del proyecto. As mismo, por ley, decreto u Orden ministerial, una norma UNE puede declararse obligatoria para todo el mbito de la edificacin y ms frecuentemente, para las obras que lleva a cabo un determinado departamento ministerial.

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- CTE (Cdigo Tcnico de la Edificacin)

Tiene carcter obligatorio. Establece los princi-pios normativos bsicos de la edificacin mediante unos Documentos Bsicos (DB) referentes a seis campos: 1- Seguridad estructural: DB-SE - DB-SE-AE (Acciones en la edificacin) - DB-SE-A (Estructuras de acero) - DB-SE-F (Estructuras de fbrica) - DB-SE-M (Estructuras de madera) 2- Seguridad en caso de incendio: DB-SI 3- Seguridad de utilizacin: DB-SU 4- Salubridad: DB-HS (Higiene, salud y proteccin de me-dio ambiente) 5- Ahorro de energa: DB-HE 6- Proteccin frente al ruido: DB-HR El CTE trata de aspectos generales y bsicos, sin pretender un contenido exhaustivo, remitindose en todo lo no considerado a las normas bsicas de la edificacin.

- Normas NTE Son las Normas Tecnolgicas de la Edificacin, con un carcter ms concreto que las NBE. En ellas se desarrollan soluciones tecnolgicas especficas para un determinado problema constructivo, garantizando la ido-neidad de la solucin, que es nica entre las muchas otras soluciones posibles. No posee carcter obligatorio, salvo en las obras de promocin directa de los ministerios. Al referirse a ma-teriales, al igual que las NBE, se citan las correspondien-tes normas UNE.

- Normas internacionales Normas EN, editadas por el CEN (Comit Euro-peo de Normalizacin), de carcter vinculante para los pases de la Unin Europea y aquellos otros que se aco-jan a ellas. Normas ASTM (American Society for Testing Ma-terials). Normas ANSI (American National Standards In-stitute). Normas BSI (British Standards Institution). Normas AFNOR (Association Franaise de Nor-malisation). Normas DIN (Deutsche Industrie Norm). Normas ISO (International Organization for Stan-dardization). Normas RILEM (Reunion Internationale des La-boratoires d'Essais et de Recherches sur les Materiaux et les Constructions).

B) Instrucciones

Se trata de normas relativas al hormign y a los elementos constructivos resistentes de que es compo-nente bsico. Todos ellos son obligatorios y son redacta-dos y actualizados por la Comisin interministerial perma-nente del hormign.

- Instruccin EHE Instruccin de hormign estructural

- Instruccin EP Instruccin para el proyecto y la ejecucin de obras de hormign pretensado.

- Instruccin EHPRE Instruccin para la fabricacin y suministro de hormign preamasado.

C) Pliegos de condiciones

- Pliegos de recepcin Son normas referidas a ciertos materiales de uso frecuente en la edificacin, por lo que poseen carcter obligatorio. Son elaboradas por las correspondientes Co-misiones permanentes. - Pliego RC: Pliego de prescripciones tcnicas generales para la recepcin de cementos. - Pliego RYE: Pliego de prescripciones tcnicas generales para la recepcin de yesos y escayolas. - Pliego RL: Pliego de prescripciones tcnicas generales para la recepcin de ladrillos. (derogado)

- Pliegos generales de condiciones Afectan a todos los materiales y su correspon-diente utilizacin en obra, as como al modo de ejecutar las diferentes unidades constructivas, y a otros aspectos de proyecto, organizacin, control, seguridad e higiene y mantenimiento de las edificaciones. El ms conocido es el Pliego de Condiciones Tcnicas de la Direccin General de Arquitectura, de 1960, que es obligatorio en todas las obras promociona-das por dicha Direccin General, y que fue aprobado y ha sido actualizado por el Consejo Superior de los colegios de Arquitectos de Espaa. A este Pliego General suelen hacer referencia los Pliegos particulares de cada pro-yecto, de alcance ms restringido.

- Otros Pliegos Agrupa cuantos Pliegos de disposiciones que, con carcter de recomendacin, son realizados por orga-nismos vinculados al mbito de la edificacin, y que pue-den estar referidos en los Pliegos particulares de condi-ciones, hacindolos de este modo obligatorios en una obra determinada.

- Pliegos PIET: Pliegos del Instituto Eduardo Torroja (IETcc).

- Pliegos INCE: editados por el antiguo Instituto Nacional para la Calidad de la Edificacin, dependiente del Ministe-rio de Fomento, cuyas competencias han sido transferi-das a los organismos correspondientes de las Autono-mas.

D) Ordenanzas

Son disposiciones de alcance local que regulan el mbito de la edificacin en un trmino municipal determi-nado. Aunque se refieren especialmente a cuestiones ur-bansticas, suelen contener apartados que ataen a pro-blemas generales o particulares de carcter constructivo.

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Entre otras, cabra mencionar las antiguas orde-nanzas contra incendios, actualmente adecuadas al mar-co de la NBE-CPI; las de salubridad e higiene, que con-tienen referencias a medidas frente a la contaminacin qumica y acstica; etc. Un caso particular es el de las Ordenanzas del INV (Instituto Nacional de la Vivienda), normativa obligada con carcter general para todos los edificios de viviendas de proteccin oficial y de promocin directa de la Admi-nistracin.

E) Reglamentos

Se utiliza este trmino para denominar a los do-cumentos normativos que inciden en el campo de la cons-truccin, en general, y de los materiales, en particular. Casi siempre se trata de disposiciones de carc-ter obligatorio, realizadas por distintos ministerios, prefe-rentemente por el de Industria a cerca de materias pro-pias de cada Departamento y con incidencia en el mundo de la edificacin, tales como, entre otros: - Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios (RITE) - Reglamento de aparatos elevadores. - Reglamento electrotcnico para baja tensin.

13.7 DISTINTIVOS DE CALIDAD

Son documentos que garantizan estadstica-mente la calidad de los materiales que los ostentan, con objeto de simplificar, e incluso automatizar, la recepcin en obra de materiales, equipos y productos. Y no exime al fabricante de la responsabilidad que tiene sobre toda la produccin.

A) Marca Nacional de Calidad, que otorga el Mi-nisterio de Industria.

B) Marca de conformidad a normas UNE, depen-diente del AENOR.

C) Sellos dependientes del IETcc (Instituto Eduardo Torroja de la construccin y del cemento), como el CIETAM, para armaduras metlicas; y el CIETSID, para productos siderrgicos.

D) Sellos INCE, dependientes de AENOR

E) El D.I.T.

Los nuevos productos o sistemas constructivos, es decir, los no tradicionales, no pueden acogerse al sis-tema de distintivos de calidad, ya que, al no existir expe-riencia sobre los mismos, no pueden estar todava norma-lizados. Para estos casos existe el DIT o Documento de Idoneidad Tcnica, que cubre el mbito de los materiales y sistemas constructivos no tradicionales. Para conceder el DIT se siguen unas directrices de ndole general, para cada familia de productos estable-cida por la UEA (Unin Europea de Idoneidad), y se anali-zan, por una comisin de expertos, los materiales y su puesta en obra.

En Espaa, los DIT son concedidos por el IETcc, y pueden ser homologados en toda Europa. Los DIT se conceden por un periodo de tiempo limitado, y, en caso favorable, pueden ser renovados hasta que el procedi-miento pasa a ser tradicional y, por consiguiente, suscep-tible de ser normalizado.

13.8 DETERMINACIN DE LA CALIDAD

Para determinar la calidad de un material o, en general, de un producto, es necesario, como se ha ade-lantado, ensayar sus caractersticas y comprobar que los resultados se adaptan a las prescripciones exigidas en el Pliego de Condiciones del proyecto. A la vista de dicha comparacin, se procede a la aceptacin o rechazo del producto. Esta decisin final corresponde, exclusivamente al arquitecto director de las obras. La existencia de un Distintivo de calidad por parte del producto en cuestin, puede simplificar el procedi-miento, si el arquitecto acepta como suficiente la garanta que ofrece dicho distintivo, para la recepcin automtica del producto. Por otra parte, al Aparejador o Arquitecto Tcnico corresponde la funcin de vigilar el desarrollo del proceso de recepcin del producto, as como la calidad de las mezclas [de materiales] y de las unidades elaboradas en obra.

A) Laboratorios de control

Los laboratorios de control de calidad prestan una gran ayuda en el proceso de recepcin de materiales y en el control de obras, al dar resultados concretos de las ca-ractersticas de los materiales y productos, determinados de acuerdo con las vigentes normas de ensayo. Pero su funcin no es, en ningn caso, la acep-tacin o rechazo de un material o de una unidad de obra, ya que esta responsabilidad compete, como ya se ha mencionado, al arquitecto y al aparejador de la direccin facultativa. Existen laboratorios oficiales de control de la edi-ficacin, fundamentalmente los de la antigua red del INCE, o los de Organismos autnomos, como el IETcc. Tambin operan los laboratorios privados, los cuales, pa-ra que su actuacin est garantizada, deben acogerse pa-ra su homologacin a unas disposiciones legales dictadas por la Administracin. En dichas disposiciones se regula el personal cualificado, la maquinaria y los medios de que debe dis-poner el laboratorio, as como las inspecciones, por parte del INCE, que debe superar para su homologacin. La homologacin, por el momento, se concede para las tres clases siguientes:

- Clase A: Control de hormigones en masa o ar-mados, y de sus materiales constituyentes.

- Clase B: Control de estructuras metlicas.

- Clase C: Ensayos de mecnica del suelo.

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13.9 DURABILIDAD DE LA PIEDRA NATURAL

A) Formas de alteracin

- Ensuciamiento fsico: ptina, depsito, costra - Ensuciamiento biolgico: bacterias, hongos, algas, l-quenes, musgo, plantas - Eflorescencias: superficiales, subeflorescencias, cripto-florescencias - Desprendimientos: costra, escamas, ampollas, placas, desconchaduras

- Erosin: desagregacin, alveolizacin, acanaladuras, picaduras

- Agrietamiento y fisuracin

B) Agentes y mecanismos de alteracin

- Agua natural, que suele tener CO2 en disolu-cin.

- Accin qumica: - Disolucin: afecta a varios minerales - Carbonatacin: a carbonatos - Hidrlisis: a silicatos - Hidratacin: a ciertos minerales y sales - Oxidacin: a compuestos de Fe - Accin fsica: - Agua ms cambios de fase - Ciclos de humedad/sequedad - Ciclos de hielo/deshielo

- Agua ms sales solubles - Ciclos de cristalizacin de sales - Ciclos de hidratacin de sales - La accin del agua depende de: - Caractersticas del edificio: - Subsuelo (nivel fretico) - Diseo y forma de la construccin - Caracteres de los muros de fbrica - Orientacin y lugar de emplazamiento - Caractersticas de la piedras: - Tipologa: - Naturaleza qumico-mineral. - Textura-sistema poroso - Propiedades fsicas - Acabado superficial - Estar a lecho o contralecho

- Contaminacin atmosfrica:

- Fuentes de la contaminacin: - Actividad humana:

- Quema de combustibles slidos y lquidos - Actividad natural: - Emisin de volcanes - Incendios forestales - Descomposicin de materia orgnica

* Tipologa de contaminantes atmosfricos (lquidos, s-lidos, gases...): - Compuestos de azufre (SO2, SO3, SH2): costras sul-fatadas - Compuestos de nitrgeno (NOx, NH3): cido ntrico; ca-talizan sulfatacin - xidos de carbono (CO, CO2): disuelven carbonatos; catalizan sulfatacin - Cloruros y fluoruros (HCl, HF): ataque cido, disuelven carbonatos, dan sales - Compuestos orgnicos voltiles (hidrocarburos): cos-tras negras - Partculas slidas (minerales, polvo, polen etc.): ensu-

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ciamiento, retienen agua

* Factores externos que inciden en la accin de conta-minacin atmosfrica: - Meteorolgicos: - Velocidad y direccin del viento - Lluvia batiente y escurrida; nieblas, condensa-ciones. - Humedad relativa - Temperatura ambiente y gradiente vertical de temperatura * Factores arquitectnicos: - Orientacin y exposicin de muros de piedra - Formas, proporciones e inclinacin de los pa-ramentos - Tipo de acabado superficial de la piedra (labra) - Aparejo y ornamentos de los paos de piedra

- Sales solubles:

- Origen de las sales: - Fuentes externas: suelo, aerosoles, morteros, metabolismo, tratamientos - Fuentes internas (menos frecuentes): compo-sicin de calizas y margas - Tipos de sales: - Sulfatos: yeso, de sodio, de potasio, de magnesio, de sodio y magnesio - Cloruros de sodio y de potasio - Carbonatos de sodio - Nitratos de sodio, potasio, calcio, etc.

- Factores influyentes en la accin de las sales: - Condiciones ambientales (variacin de la hu-medad y temperatura) - Condiciones termohigromtricas de las fbri-cas de piedra - Estructura porosa de las piedras

- Organismos vivos y subproductos orgnicos:

- Bacterias: atacan la piedra con procesos qumicos - Sulfobacterias: oxidan el azufre induciendo la sulfatacin de las calizas - Nitrificantes: producen nitritos y nitratos que a veces forman nitrato clcico - Ferrobacterias: participan en los fenmenos de oxidacin-reduccin - Algas y musgos: que marcan la presencia de humedad - Accin indirecta favoreciendo la proliferacin de bacterias, hongos, lquenes - Producen agentes quelantes (combinados con metales y cidos dan sales) - Lquenes: - Accin fsica: penetran en el sustrato ptreo - Qumica: producen oxalato clcico; y quelantes que dan sales solubles - Vegetacin herbcea: acumula agua y penetra en el sustrato ptreo - Deyecciones animales: agresin qumica por fosfrico

13.10 DURABILIDAD DEL HORMIGN Y MORTEROS

La durabilidad en el hormign puede definirse como el conjunto de propiedades necesarias para conseguir que el material conserve, durante su vida de servicio prevista y hasta el final de la misma, un coeficiente de seguridad de valor aceptable.

A) Agentes agresivos

- Acciones mecnicas (naturales o artificiales): - Cargas - Sobrecargas

- Impactos - Vibraciones - Rozamientos

- Acciones fsicas: - Variaciones de temperatura y humedad - Heladas - Temperaturas extremas - Fuego - Corrientes elctricas (corrosin de armaduras) - Radiaciones - Acciones qumicas (las mas peligrosas): - Aire o/y gases - Aguas agresivas (ms en movimiento): . De curado . Naturales . De mar

. Industriales Negras - Otros lquidos - ridos reactivos

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- Productos qumicos orgnicos (aceites,grasas) - Productos qumicos inorgnicos - Suelos y terrenos agresivos

- Acciones biolgicas: - Vegetacin - Microorganismos

B) Daos causados por agentes externos

- Agentes fsicos (agua, viento, temperaturas) - Sobre el hormign fresco: * lavado de los finos, con menor recubrimiento. * congelacin: impide la hidratacin

* desecacin: hidratacin incompleta; resistencia insuficiente; fisuras - Sobre el hormign endurecido: * bajas temperaturas: roturas por heladicidad, * abrasin: infrecuente, salvo usos especficos

- Agentes qumicos: - Sobre hormign: * productos disueltos: sulfatos de Na, K, Mg, etringita - en aguas puras: lenta disolucin del Ca(OH) - en aguas cidas: ataque armaduras .

13.11 DURABILIDAD DE LA CERMICA Y EL VIDRIO

A) Patologa de las fbricas de ladrillo

- Grietas y fisuras:

- Por fallo local - Por aplastamiento del mortero o de los ladrillo - Por retraccin del mortero - Por pandeo y flexin - Por alabeo, vuelco, punzonamiento - Por desgarramiento, traccin, cortante

- Erosin * En el mortero de las juntas

- En antiguos morteros de cal no hidrulica: se meteorizan con rapidez - La accin de la helada aumenta la erosin y el agua pe-netra profundamente - La erosin de las piezas facilita la penetracin del agua-

viento - La contaminacin puede generar sulfatos que atacan morteros de cemento - Morteros modernos y rejuntados se fisuran por retrac-cin: fcil erosin - Accin del fuego, vibraciones, etc.

* En los ladrillos

- Descamacin por criptoflorescencia - Pulverizacin y descamacin por heladicidad

- Fisuracin, fragmentacin y prdida de masa en piezas: * Mal o heterogneamente cocidas

* Excesivamente porosas y heladizas * Con impurezas y ndulos de cal

- Rejuntados malos pueden degradar aristas erosionadas - Por prdida de revocos o revestimientos

- Por tensiones de traccin debidas a hincha-miento de corrosin de armaduras

- Desprendimiento * De los ladrillos - Por degradacin general y profunda de juntas - Por escasa trabazn en bordes y remates - Por agrietamiento, reventn, etc. debido a fallos resistentes de la fbrica

- Por prdida de adherencia con el mortero con tracciones transversale

- Por prdida de adherencia y corrosin de armaduras, llaves, etc.

- Por pudricin y relajamiento de cargaderos

B) Durabilidad del vidrio

El agua disuelve las bases del vidrio, lo que per-mite clasificarlo en cinco diferentes categoras, segn la cantidad de Na2O, en mg por gr de vidrio.

Tambin existen tres categoras de vidrio, en fun-cin de la prdida de peso que experimenta al mantenerlo en una disolucin cida.

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Los compuestos alcalinos y silicatos de areniscas procedentes de la meteorizacin de juntas de morteros y fbricas de piedra, pueden atacar los vidrios de acristala-miento adyacentes.

En general, la durabilidad del vidrio aumenta con la proporcin de slice, y disminuye con la de lcalis.

13.12 DURABILIDAD DE LOS METALES

Los metales son materiales que, por su constitucin es-tructural son densos y compactos, careciendo de porosi-dad, defectos orognicos, salvo eventuales impurezas, sopladuras y tensiones internas de conformacin. Son ms durables si estn protegidos de sus dos principales mecanismos agresores: la corrosin y el fuego.

A) Oxidacin

Se produce por la combinacin del metal con el oxgeno atmosfrico, sin intermediacin de catalizadores. Es el oxgeno atmico, que en pequea proporcin se en-cuentra en la atmsfera. El mecanismo es doble en los dos sentidos cre-ciendo la capa de xido de fuera hacia dentro, por la difu-sin del O, y sobretodo de dentro hacia fuera, por la difu-sin de los pequeos iones metlicos con afinidad por el oxgeno. Esto contina hasta que la capa tiene suficiente espesor par detener el proceso, que se ralentiza por el crecimiento de la capa y la movilidad requerida. La pelcula de xido debe ser continua, sin grie-tas y estar bien adherida al metal, constituyendo entonces una capa impermeable y no peligrosa, cuyo nico incon-veniente puede ser el aspecto.

B) Corrosin metlica

Tiene lugar por reaccin del metal con el oxgeno atmosfrico, si bien ya no es puramente qumica, sino ac-tivada por otros agentes catalizadores, normalmente agua que suele llevar en disolucin iones metlicos, constitu-yendo un electrolito. Para la corrosin genrica es precisa la accin conjunta del electrolito y el O2. Aunque la accin del agua como electrolito sea dbil, est reforzada en muchos ca-sos por la disolucin en ella de gases atmosfricos, como CO2 (en forma de CO3H2), u otros debidos a la contami-nacin industrial o de trfico, que al disolverse forman cidos corrosivos. - Solucin de metal ms electrolito En presencia de polvo o suciedad, y con determinado grado de hume-dad del aire (60% para el acero), el polvo fija la humedad y aporta sales, producindose una oxidacin del metal que, en este caso, es electroqumica, o corrosin. El metal en contacto con el O2 del aire se oxida; este xido, cuando presenta fisuras deja al descubierto el metal, que, en contacto con el agua y un electrolito (sales disueltas), constituye inmediatamente una pila en la que la pelcula de xido desempea el papel de ctodo y el metal de nodo, por lo que ste entra en disolucin mientras que se forma hidrxido en el ctodo, apa-reciendo as la corrosin o desgaste del metal.

Para que dicha corrosin electroqumica suceda, es condicin suficiente que concurra cualquiera de las si-guientes circunstancias: - Superficie del metal no homognea. - Existencia de polvo o suciedad. - Existencia de inicial de xido. - Metal compuesto por cristales de distinto poten-cial electroqumico.

- Par galvnico: fenmeno por el que, habiendo dos metales en determinada disolucin, uno de ellos, el ms electronegativo, acaba por disolverse. Un metal en contacto con una solucin acuosa determinada se ioniza. Al emitir electrones adquiere un potencial electroqumico. Este potencial depende princi-palmente de la naturaleza de la solucin; es decir, para cada solucin se puede establecer dicho potencial para cada metal.

La corrosin por par galvnico puede ocurrir si los metales estn en contacto en una atmsfera hmeda y agresiva (por ejemplo martima) y ser ms acusada cuanto mayor sea la diferencia de potencial elec-troqumico entre ellos. Tambin se produce cuando los metales estn separados, como sucede con frecuencia en las fachadas; con la humedad ambiental o la lluvia, aparecen iones me-tlicos en disolucin desplazndose de arriba abajo, acompaados de agua de escorrenta, pudiendo dichos iones entrar en contacto con otros metales existentes pa-ra desencadenar as la corrosin galvnica.

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La posicin correcta de metales sera, por orden de susceptibilidad a la corrosin y, por tanto, a colocar por encima: magnesio, aluminio, manganeso, zinc, cromo, hierro, cadmio, niquel, estao, plomo y cobre.

Cu: + 0,34 Voltios (catdico) H : 0,00 " Pb: - 0,13 " Sn: - 0,14 " Ni: - 0,25 " Fe: - 0,44 " Zn: - 0,76 " Al: - 1,67 " (andico)

Las recomendaciones de uso con metales son: - Acero galvanizado: no se debe utilizar en cubiertas o fa-chadas en que puedan existir contactos con productos cidos o alcalinos, o con metales, a excepcin del alumi-nio, que puedan formar pares galvnicos que produzcan la corrosin del acero. La chapa de acero galvanizado no debe ponerse en contacto con: acero no protegido contra la corrosin; yeso fresco; cemento fresco o cal; maderas cidas (roble, castao); aguas procedentes del contacto con cobre. Puede, sin embargo, ponerse en contacto con: aluminio, plomo, estao, zinc, cobre estaado y acero inoxidable. Con el cemento fresco slo para el recibido de remates. Si el cobre se encuentra debajo, pueden aislarse interponiendo banda de plomo. - Aleaciones ligeras: no se deben utilizar en cubiertas y fachadas en que puedan producirse contactos con pro-ductos cidos o alcalinos, xidos de azufre, o ciertos pro-ductos de combustin; o con metales, excepto el zinc, por formar pares galvnicos que corroen las chapas. No deben ponerse en contacto con: acero no galvanizado; cobre sin estaar y plomo, as como sus aleaciones; cal, yeso fresco y cemento fresco; maderas de roble y castao; aguas que hayan estado en contacto con cobre; estructura de acero laminado que no est pro-tegida mediante pintura antioxidante a base de cromato de zinc, bituminosa o con fieltro bituminoso. - Zinc: no se debe utilizar chapa de zinc en contacto con los siguientes materiales: acero no galvanizado; cobre sin estaar; yeso y cemento frescos; cal; maderas de roble y castao.

- Aireacin diferencial: facilita la formacin de un par electroqumico. La parte area es el ctodo y la inte-rior de la pieza es el nodo, la que se corroe. Esta ai-reacin es la que explica la accin de las gotas de agua sobre lminas metlicas: se forma, en el centro de la go-ta, una zona andica donde el metal es atacado, porque la zona ms aireada, en la periferia, es catdica. Esto es el origen de las picaduras. - Corrosin intergranular: es propia de las alea-ciones metlicas, por fallos del proceso metalrgico, del tratamiento trmico, etc., cuyas consecuencias son la aparicin de fases diferenciadas de granos cristalinos de los metales aleados, con gran nmero de interfases sus-

ceptibles de formar pares galvnicos. Tambin aparecen corrosiones por la existencia de impurezas rodeando los cristales metalicos. Si las im-purezas poseen carcter andico (in negativo), se des-truye la red cristalina, y el metal se disgrega o corroe.

C) Proteccin de la corrosin

A largo plazo, los fenmenos de oxidacin directa o electroqimica son casi inevitables. Las acciones en-caminadas a prevenir, atenuar o retrasar la corrosin se basan en el mximo aprovechamiento de las propiedades que ofrezca el metal, as como su aislamiento de la at-msfera o de los elementos potencialmente corrosivos:

- Con aleaciones anticorrosivas, en que uno o va-rios componentes tienen la capacidad de pasivarse. - Puliendo bien las superficies metlicas, para evitar zonas de aireacin diferencial. - Evitando la formacin de pares galvnicos, so-bre todo en fachadas y cubiertas. Especial atencin a los aislamientos elctricos. - Evitando las alteraciones de los metales por efectos mecnicos, como choques, golpes, rozaduras, etc. - Por recubrimiento:

a) Con capa protectora no metlica: pinturas y barnices; lacas y esmaltes; productos bituminosos; es-

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maltes vitrificados. b) Con capa protectora metlica: de bajo punto de fusin (plomo, estao, cadmio, zinc) o ligera (aluminio), colocados por va hmeda, por temple, por placado, o por metalizacin. c) Proteccin qumica: fosfatacin, etc.. d) Proteccin andica, para el aluminio.

13.13 DURABILIDAD DE LA MADERA

Desde el punto de vista normativo y comercial, la madera puede clasificarse por su calidad intrnseca. Para el pino, que es una de las maderas ms utilizadas en Es-paa, tanto en carpintera de armar como de taller, sera: - Clase 1: madera sana, sin pudriciones, sin ge-mas, coloracin azul, ni nudos visibles. - Clase 2: madera sana, sin pudriciones, sin ge-mas ni coloracin azul. Puede contener nudos sanos y bien adheridos en ambas caras, pero que no estn agru-pados, y su dimetro sea menor de 15 mm. - Clase 3: madera sana sin pudriciones; puede estar ligeramente azulada y tener nudos sanos de dime-tro menor de 50 mm. Tambin se incluyen las piezas que, reuniendo las dems condiciones de las clases 1 y 2, contengan gemas. - Clase 4: incluye las piezas que no pudiendo admitirse en las categoras anteriores, pueden admitirse en algn tipo de trabajo.

A) Defectos constitutivos

- Nudos: partes de ramas encajadas en el seno de la madera, que provocan la curvatura de las fibras y dificultan el mecanizado. Pueden ser sanos o estar afec-tados por la pudricin. Su grado de adherencia es varia-ble, pudiendo estar sueltos. Afectan al aspecto esttico de los elementos decorativos, siendo malos para carpinteras y para estructuras que trabajen a traccin o flexin. - Grietas: son desgarros de la madera a lo largo de las fibras, que alteran su solidez, reduciendo la resis-tencia mecnica y la durabilidad. Pueden ser radiales, que surgen durante el crecimiento y prosiguen en el secado; o de heladura, radiales desde la albura al duramen; de con-traccin, a partir del secado; acebolladuras, curvas entre anillos anuales; etc. - Fibra torcida: debido al mayor crecimiento de las fibras exteriores, provocando su disposicin helicoidal res-pecto del eje. permite el empleo del rollizo pero no de pie-zas escuadradas, ya que, si bien puede aumentar la resis-tencia mecnica a la fractura, dificulta su mecanizado y disminuye la resistencia de la madera a la traccin y fle-xin, por el cruzamiento de las fibras. Si las fibras estn entrelazadas, la madera se trabaja con dificultad, que-dando levantada y desgarrada toda la superficie (repelo). - Excentricidad del tronco: es el engrosamiento anormal de la madera tarda, que se aprecia en los anillos anuales de los rboles inclinados. Hace que la madera sea heterognea, difcil de trabajar y con tendencia a en-

corvarse. - Inclusiones: como las entrecortezas, que provo-can prdida de continuidad y disminucin de la resisten-cia. Las bolsas de resina son cavidades llenas de resina, situadas entre los anillos, y que se manifiestan slo en el corte con la sierra, afectando poco a la calidad, aunque s a la resistencia mecnica.

- Otros defectos: veteado irregular, doble albura, doble corazn, llagas, verrugas, pasmo, etc. Afectan a la calidad de los productos elaborados, por lo que las made-ras afectadas por ellos, como por los mencionados ante-riormente, deben desecharse expresamente.

B) Agentes agresivos

- Agentes atmosfricos

- Fotodegradacin: por radiacin solar, de cuyo espectro solar slo una pequea parte alcanza la superficie te-rrestre. No supone una prdida apreciable de resistencia mecnica para gruesas piezas de madera, aunque s in-fluye en su degradacin superficial.

Durante los primeros meses de exposicin, la capa superficial de la madera est sometida al ataque de los rayos ultravioleta, junto a la accin, tambin negativa, de los infrarrojos y del espectro visible. En general, la degradacin comienza por la ligni-na y, si la superficie no est sometida a la accin de la llu-via, el ataque se traduce en un obscurecimiento pronun-ciado. Mientras que si est muy expuesta, los productos de la alteracin son eliminados por el agua, de manera que la celulosa blanquecina, menos sensible a las radia-ciones, subsiste en la superficie, que adquiere tonalidades claras.

Pero adems, las clulas ms externas pueden recubrirse poco a poco de mohos, que necesitan de la humedad de la madera y de los productos de la fotode-gradacin para vivir, comunicando a la superficie la colo-racin griscea o negruzca tpica. Este ltimo fenmeno no ocurre o se atena considerablemente en climas muy secos o en regiones costeras en las que la atmsfera sa-lina puede inhibir el crecimiento de los microorganismos. La fotodegradacin y los mohos producen un de-bilitamiento mecnico de la sustancia leosa superficial y, combinados con la accin del viento y la lluvia, la destru-yen. Por otra parte, los tejidos menos densos (madera de primavera) son ms atacados que los compactos, lo que origina los caractersticos "dientes de peine" en la superfi-

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cie de las maderas colocadas en el exterior. Una madera sometida a la exposicin a la intem-

perie durante un siglo perdera, aproximadamente, un es-pesor de 6,25 mm. Por otro lado, dicha prdida superfi-cial, junto a la variacin de volumen por cambios higro-trmicos, ocasiona la aparicin de grietas o fendas ms o menos gruesas, por las que penetra el agua, facilitando la existencia de pudriciones en el seno de la madera.

- Humedad: acta en razn a la higroscopicidad de la madera, alterando su contenido de agua, y generando cambios dimensionales. Los gradientes continuos y osci-lantes producen fendas que propician, como se ha men-cionado, potenciales ataques de origen bitico.

La contraccin y el hinchamiento de la madera provocan el abarquillamiento y el agrietamiento. El abar-quillamiento se debe a dos causas: la diferencia de con-traccin de las piezas entre las direcciones radial y tan-gencial; y a la falta de uniformidad en el secado.

Ambos mecanismos provocan la aparicin de tensiones internas en la madera, que conduce al agrieta-miento de madera serrada o en rollizo, si bien las tablas anchas se deforman ms que las estrechas, que son las corrientes en revestimientos.

- Agentes mecnicos

Los daos de naturaleza mecnica estn muy re-lacionados con la dureza de la madera y el uso que se haga de la misma. Los principales deterioros estructurales provienen de errores de clculo de secciones o de corte de las piezas, que trabajan en condiciones inadecuadas respecto a sus mximas capacidades. Tambin son fre-cuentes las agresiones que las superficies de madera su-fren por la abrasin del calzado inadecuado o contenien-do arena, cada de objetos punzantes, etc.

- Agentes qumicos

A la madera, en general, se la puede considerar como muy resistente a los agentes qumicos, si bien sufre alteraciones por la accin de los cidos fuertes, lejas al-calinas y detergentes, lo que afecta especialmente a las maderas domsticas.

En edificios, la cal apagada en estado fresco y el cemento puede ejercer acciones corrosivas si permanece mucho tiempo en contacto directo con el tejido leoso.

Tambin producen este tipo de dao algunos tin-tes, debido a la hidrlisis de los hidratos de carbono, por lo que es preciso conocer perfectamente el comporta-miento de los colorantes para maderas

Por regla general, la accin de los productos qumicos sobre la madera suele traducirse en simples al-teraciones de color. Numerosas maderas son suscepti-bles de presentar manchas cuando entran en contacto con elementos de hierro o acero, si las condiciones de humedad son elevadas.

- El fuego

La madera se considera, tradicionalmente, como un ma-terial muy sensible al fuego, si bien hay que convenir que las condiciones de construccin y de uso de elementos de madera han cambiando notablemente en la actualidad. Su insuficiencia notoria frente al fuego proviene de su gran inflamabilidad, es decir, que la temperatura de igni-cin de los gases combustibles oscila entre 250 y 300C, dependiendo de la especie considerada.

Sin embargo, si la madera est cerca de ele-mentos o gases calientes se calienta hasta que, a tem-peraturas de 120 a 150C comienza la carbonizacin pau-latina de la celulosa, formando un carbn autoinflamable. Por encima de 350C los gases que se desprenden se inflaman sin necesidad de llama abierta. Por otro lado, la madera presenta unas caractersticas fa-vorables que contrarrestan en cierto modo su alta inflama-bilidad. En efecto, su conductividad trmica es muy baja, por lo que la temperatura del incendio penetra lentamente desde la superficie hacia el interior o ncleo de la pieza.

Adems, la capa quemada constituye un carbn con una conductividad trmica an menor, por lo que ac-ta como capa protectora, retardndose la progresin,

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que es, en definitiva el fin perseguido frente a un incendio: obtener un tiempo de seguridad suficiente en la esta-bilidad del edificio y la generacin de una atmsfera txi-ca, para permitir su total evacuacin. Por consiguiente, los factores a considerar para determinar la reaccin al fuego de un material son: com-bustibilidad; capacidad calorfica o conductividad; infla-mabilidad; propagacin de la llama; inflamacin instant-nea; produccin de gases txicos y opacos.

- Agentes biolgicos

- Hongos: provocan la pudricin de la madera, en distinto grado segn los microorganismos actuantes, que requie-ren ciertas condiciones para su proliferacin, generalmen-te oxgeno y humedad, para poder transformar la celulosa (insoluble), en glucosa (soluble) de la que se alimentan. Pueden distinguirse, no obstante, entre los hon-gos xilfagos, comnmente conocidos por pudriciones: unos son los que se alimentan de celulosa, que es blan-ca, y dejan un residuo pulverulento pardo rojizo, la lignina, por lo que corresponden a las denominadas pudriciones pardas. Y otros se alimentan de lignina y dejan como re-siduo un polvo blanquecino compuesto de celulosa; son las pudriciones blancas.

Existen igualmente otros hongos que se alimentan ni-camente del contenido celular, cambiando el color de la madera: son los hongos cromgenos, entre los estn el moho y el ms conocido, el azulado.

- Insectos: los xilfagos se alimentan de la celulosa y la lignina, destruyendo totalmente la madera. El grupo ms conocido corresponde al denominado vulgarmente como carcoma, que se reconoce por los orificios que aparecen en la superficie de la madera, indicio de las pequeas ga-leras que construyen sus larvas, dejando en ellas un re-siduo de serrn.

Tambin producen daos considerables las termitas (de las que existen 2000 variedades en Espaa), insectos que dejan la superficie intacta, abriendo en el interior las galeras. Son reconocibles por los regueros de tierra que, desde el exterior, conducen a las zonas atacadas.

13.14 DURABILIDAD DE YESOS Y PINTURAS

A) Defectos del yeso - Grietas - de distribucin - coincidiendo con las del soporte - localizadas en la junta de dos materiales de soportedistintos aunque la unin no est al descubierto. - unin de paredes y Causas esenciales por las que aparecen: - contraccin por el comportamiento de los dis-tintos materiales segn el clima - movimientos internos de la construccin - vibraciones procedentes del exterior de los edificios - Desprendimientos del yeso (sobre hormign)

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La principal causa se debe a que el hormign tiene una absorcin muy pequea AI no suministrarlo una buena trabazn, teniendo ten-dencia a !a retraccin con el consiguiente efecto sobre la adherencia del yeso. Se resea que el yeso negro no sirve para trabajos so-bre hormign. - Desconchados en la capa de acabado

Se produce en las grandes superficies La capa de yeso adopta una forma cncava, desprendindose de la pared y dejando parte de la 1 capa.

Para ello hay que tener en cuenta la obra sopor-te y los materiales utilizados en ella, as como el lugar de almacenamiento del yeso durante la obra.

Hay que vigilar que el hormign est bien seco, se realice un buen almacenamiento durante la ejecucin de la obra y controlando que la capa de fondo sea tanto o ms resistente que la de acabado. - Desprendimientos y oquedades (enyesados) Son pequeos "crteres" que aparecen en la superficie enyesada. Este crter, puede tener un tamao en torno a 10 y 30 mm. de dimetro.

Normalmente este defecto aparece poco despus de enyesar, aunque no se puede descartar que surja pasa-do un tiempo. Suele producirse debido a la dilatacin de tos fragmen-tos que incluyen las mezclas para enlucir o de los pro-pios materiales del soporte, as como la insuficiente: hi-dratacin de la cal. presencia de impurezas en la arena, e! yeso o cemento.La frecuencia de este defecto se re-duce con el empleo de cal viva que se apaga en !a misma obra.

- Decoloraciones en acabados decorativos Los cambios de color en paredes decorativas sue-

len ser debidos a tos productos qumicos y las reaccio-nes entre ellos y la acumulacin de agua bajo la pelcula de pintura (este agua proviene de la estructura al ser construida o en fases posteriores de la obra)

La decoracin ha de hacerse cuando el agua de la obra se haya evaporado. La humedad es muy importan-te en el acabado decorativo de las paredes.

De stas las paredes divisionarias internas corren menos riesgo que las caras internas de las paredes ex-teriores, debido a que en las primeras existe mayor temperatura y as la condensacin es ms difcil de pro-ducirse.

B) Deterioros de las pinturas

Los principales defectos son: hinchamientos, por impermeabilidad el soporte, por lo que se prefieren las pinturas de poro abierto (que dejan pasar el agua en for-ma de vapor pero no en estado lquido); resquebrajadu-ras, por su escasa elasticidad y falta de agarre; descon-chados, corrientes en pinturas duras que retraen y se le-vantan si falta adherencia; prdida de tono o brillo.