Impermeabilización de las fuentes del World Trade Center.

Cuando los especialistas comenzaron a planear lo que se convertiría en las cascadas artificiales del World Trade Center Memorial en Nueva York, se enfrentaron a una serie de desafíos, cuando abordaron la impermeabilización de las fuentes.

Una de las mayores preocupaciones era cómo contener grandes cantidades de agua, a la vez que se evitaba la infiltración en las estructuras subterráneas.  

El plan era construir dos fuentes, cada una consumiendo aproximadamente unos 4000 m2 de bienes raíces, con agua cayendo a 9 m  en las primeras etapas de las piscinas, o vacíos superiores, seguidos por derrames de 7 m en los vacíos inferiores.

Necesitaban un sistema de impermeabilización fiable para proteger un museo subterráneo, trenes pesados y rápidos y la planta física de las Torres 1 a 4, todo ello situado debajo de las fuentes. Mantener la impermeabilización de las fuentes, sistemas que deben estar libres de infiltración de agua era un reto de ingeniería que requería materiales de alto rendimiento y un equipo de especialistas que entendieran cómo abordar estos desafíos.

La mayoría de los productos impermeabilizantes del mercado pueden mantener las estructuras estancas, pero tienen numerosas limitaciones físicas y químicas. Estas limitaciones incluyen la exposición a los ambientes circundantes, la luz ultravioleta, los productos químicos o incluso el tráfico. Muchos materiales impermeabilizantes tradicionales también están limitados por la temperatura de aplicación en la impermeabilización de las fuentes. Encontrar un sistema capaz de soportar estas condiciones era el reto.

Finalmente, la especificación de la impermeabilización de las fuentes, se creó en base a ciertas propiedades del impermeabilizante. Estas propiedades incluyen estabilidad UV, capacidad de curado rápido, resistencia química, resistencia a la abrasión y aprobación de agua potable. Varios fabricantes de productos de impermeabilización de las fuentes fueron evaluados durante el proceso de selección. Examinaron sus antecedentes, su nivel de apoyo técnico sobre el terreno y sus referencias para proyectos con condiciones similares o más exigentes.

Finalmente, después de un importante escrutinio y evaluación, se seleccionó una membrana tipo plastileno poliuretánica, para la impermeabilización de las fuentes del Monumento Conmemorativo al World Trade Center.

Después de más de 15 años, la mayor cascada artificial sigue siendo estanca, gracias a los revestimientos impermeabilizantes de poliuretano.

El monumento contiene dos enormes reservorios que presentaron muchos desafíos de impermeabilización. El equipo de especialistas pasó más de 16 meses instalando el sistema de impermeabilización de las fuentes de hormigón, que se seleccionó para el trabajo.

Método de aplicación de la impermeabilización de las fuentes

Toda la instalación se realizó a mano, utilizando rasquetas, paletas y rodillos. El equipo de especialistas dedujo que estos métodos serían los más eficientes para la impermeabilización de las fuentes.

Un método alternativo de aplicación considerado fue la aplicación por aspersión de los materiales impermeabilizantes. La aplicación de materiales de poliuretano por airless, sin aire puede crear partículas en el aire que pueden ser peligrosas para los trabajadores cercanos y los ocupantes de las propiedades adyacentes.

El equipo de pulverización también puede ser difícil de operar y mantener en temperaturas bajo cero. La mayor ventaja de los equipos de pulverización es la facilidad de aplicación en superficies verticales y aéreas.

Preparación de la superficie para la impermeabilización de las fuentes

Debido a la variedad de sustratos, condiciones y acceso, los trabajadores emplearon varios métodos para preparar la superficie para la impermeabilización de las fuentes, para recibir el impermeabilizante. Desgaste de superficies con herramientas manuales y eléctricas, chorro de arena, e hidrolavado.

• Las superficies de hormigón requerían un perfil equivalente al ICRI CSP 4-6 (el perfil de superficie de concreto del Instituto Internacional de Reparación de Concreto), normas para la rugosidad y limpieza de la superficie, equivalente a una escarificación ligera a media para sistemas de 3.6 mm o más de espesor.
   
• Las superficies de acero necesitaban un SSPC SP-10 (la guía de preparación de superficies de la Society for Protective Coatings) con un perfil mínimo de 0.06 mm, esto es un nivel de limpieza para acero sin cascarilla de laminación, material suelto, recubrimientos y menos del 5% de manchas.

Instalación de la membrana impermeable para la impermeabilización de las fuentes

La instalación de la membrana líquida impermeable comenzó mucho antes de la construcción de las piscinas conmemorativas. La primera estructura en recibir impermeabilización fue la de los tanques de almacenamiento de agua de protección contra incendios. La construcción de las piscinas tardó varios años en completarse.

En la piscina norte, según la especificación, se debía aplicar un total de 3 mm de producto seco. El especialista aplicador eligió los productos de calidad para las paredes y los productos autonivelantes en el suelo. La inspección de la impermeabilización de las fuentes confirmó que el espesor mínimo se había logrado con un promedio de 3.8 mm en seco en todas las superficies del vacío inferior de la piscina norte.

Luego se procedió entonces a aplicar la membrana impermeabilizante en la parte principal de las piscinas, las paredes y los suelos de las piscinas superiores. Primero, 1.2 m   de las paredes  de la piscina fueron recubiertos con el mortero de una sola capa.

Los suelos consistían en grandes espacios abiertos y horizontales. Una parte del suelo se construyó con tablones prefabricados de hormigón. Las tablas contenían varias juntas que necesitaban un tratamiento especial antes de instalar la capa de 3 mm de membrana impermeable. Los materiales autonivelantes y de nivelación con llana se utilizaron para crear juntas de deslizamiento en estas áreas antes de que el suelo se inundara.

Además, el suelo fue marcado en una rejilla para asegurar que cada unidad de 20 litros de material impermeabilizante cubriera las dimensiones correctas, resultando en un grosor mínimo de 3 mm secas. Los operarios aplicaron el material con escobillas de goma que cubrían alrededor de 900 m2 por día, dependiendo del acceso a la fuente.

El sistema de impermeabilización de las fuentes de dos partes se curó durante la noche para formar un revestimiento de goma resistente y duradero. Al día siguiente, los trabajadores pudieron trabajar en la membrana sin dañarla. Los materiales de construcción se podían mover sobre la membrana, despejando el espacio en la piscina para que la siguiente porción de concreto pudiera ser recubierta.

Sellado de paneles de mármol en la impermeabilización de las fuentes

Otro asunto crucial que el equipo enfrentó fue cómo resolver el problema de sellar alrededor de varios miles de soportes que sostienen los paneles de mármol a las paredes. No era factible instalar los soportes antes de instalar la membrana impermeable, por lo que el equipo decidió un proceso mediante el cual los aplicadores sellaban alrededor de los soportes una vez instalados. Rasparon de 50 a 75 mm de la membrana alrededor de cada soporte, trataron el área con un potenciador de adhesión y la sellaron con una versión alicatable.

La parte final de la aplicación se realizó en la parte superior de las piscinas. Los trabajadores aplicaron impermeabilización debajo de las placas que muestran los nombres de todas las víctimas del 11 de septiembre de 2001, extendiéndose cuatro pies hacia abajo hasta la pared vertical interior.

Dentro de los bebederos hay placas  ajustables de acero inoxidable, que crean una cascada infinita de agua en la piscina superior. Las placas  debían poder ajustarse después de la aplicación de la membrana para ajustar con precisión la forma y el flujo del agua que caía. Para crear un sellado sin costuras entre el hormigón y las placas de acero inoxidable, se utilizó una combinación del material impermeabilizante y una junta pre-conformada.

Otros detalles, como la conexión a piezas pasantes, desagües y conductos, se mantuvieron al mínimo. Con la excepción de las tuberías de suministro de agua y de los desagües, todas las penetraciones en la impermeabilización de las fuentes, se mantuvieron por encima de los niveles de servicio de las piscinas. Las penetraciones ocurrieron por encima del nivel del agua y luego se ramificaron hacia abajo, ocultas por un parapeto de placa de identificación y un revestimiento de piedra.

Cuando las piezas pasantes estaban por debajo del nivel del agua, se utilizaron morteros para formar un sello para prevenir la intrusión de agua en estas áreas.

Durante la aplicación la membrana impermeable para la impermeabilización de las fuentes, estuvo expuesta durante las cuatro estaciones. Las temperaturas oscilaban entre las heladas condiciones invernales y los calurosos y húmedos días de verano.

Inspección y control de la impermeabilización de las fuentes

El equipo de diseño, el fabricante y el equipo de inspección de terceros trabajaron juntos para supervisar de cerca la instalación del sistema de membrana impermeable. Para asegurar que la membrana era continua y no tenía filtraciones, los examinadores utilizaron varias técnicas de inspección a lo largo del proyecto, incluyendo: pruebas de alto voltaje en porciones verticales de las fuentes, pruebas de bajo voltaje en porciones horizontales, e inspecciones visuales de todas las áreas del proyecto.

Con frecuencia, la causa principal del fallo prematuro de una membrana impermeable es la mala adherencia. Se realizaron pruebas de adherencia en campo durante la duración de la instalación para asegurar que se lograra una adherencia mínima de 15 adherencias. En la mayoría de los casos, la adherencia superó con creces el requisito mínimo, mostrando un fallo cohesivo en el sustrato o en la membrana (el modo de fallo deseado). Cualquier deficiencia en el recubrimiento se reparó a medida que el trabajo avanzaba día a día.

Las partes más antiguas de la instalación de impermeabilización tienen casi 17 años de antigüedad; otras muchas áreas de las piscinas han superado la marca de los cinco años. No se han reportado fugas. Se espera que el sistema de impermeabilización dure toda la vida útil, tal y como se ha diseñado.