ladrillo ecologico a partir de piedra Toba

5/18/2018 ladrillo ecologico a partir de piedra Toba

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UTN SAN RAFAEL UNIVERSIDAD NACIONAL DE GENERAL SAN MARTNMAESTRA EN DESARROLLO LOCAL

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NDICE DE CONTENIDOS

Contenido temtico

RESUMEN

Pgina N

INTRODUCCION Inscripcin y descripcin de la problemtica 3

TOBAS VOLCNICAS - Antecedentes regionales 4

Yacimientos, extensin, posibi lidades de explotacin 5

Propiedades fsico mecnicas 6

Anlisis tcnico y costos comparativos con el ladri llo t radic ional 7Evaluacin de costos de explotacin 8

Consideraciones ambientales 8

Posibilidades de explotacin a nivel indust rial 9

Perspectivas constructivas 11

BLOQUES MACIZOS DE SUELOCEMENTO resea histri ca 12

Morteros de barro 13

secado 13

Mampuestos de suelocemento 14

Especificaciones y propiedades para el suelocemento 15

Cementos determinacin de la cantidad 16

Tipos de prensas 16

Ladrillos y bloques fabricacin 17

Cimentacin 19

Muros elementos de arrios tre 20

Elementos de confinamiento 21

Tecnologa Cinva Ram 21

Confluencia entre los dos materiales 25

Bibliografa 26


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RESUMEN

En el ao 3000 a. C. aparece el ladrillo cocido (Palacio deNippur en la Mesopotamia), usndose como elemento decorativo ycubrimiento de muros realizados en adobe. Posteriormente la culturadel imperio romano fue la gran difusora de la construccin en ladrillo.Si bien los materiales de construccin han tenido un desarrollo tcnicoenorme desde aquella poca, es notable que, para viviendasunifamiliares, y edificios de poca envergadura, se siga imponiendo elladrillo cermico macizo; a pesar que en su fabricacin se produceuna gran erosin del suelo, y una notable emanacin de gases txicosa la atmsfera. Adems, si se presupone como hasta ahora, lo msapto, seguramente no habr otro que lo supere en calidad. Elpropsito de este trabajo, precisamente, es tratar de desarrollar unelemento constructivo que mejore las condiciones de confort, facilitelos procedimientos constructivos, satisfaga la reglamentacin alrespecto y, fundamentalmente en su manufactura y obtencinpreserve las condiciones del medioambiente.


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INTRODUCCION

Es excepcional, que el hombre en su transcurso y desarrollo modifique el

escenario natural, sin impactar negativamente en lo que en definitiva es suecohbitat.

Por otra parte, la evolucin cultural, ha asociado a la pobreza,construcciones de piedra y barro, sin tener en cuenta obras milenariasconstrudas con estos materiales primarios que han perdurado en el tiempo; yadems, se los ha desechado sin hacer una evaluacin tcnico-comparativa conlos materiales que en forma progresiva se van introduciendo en el mercado.

El usual adobn cocido utilizado como mampuesto en la actualidad, en sufabricacin, produce una degradacin enorme, con la consiguiente desertificacinde los suelos afectados, sumado a las emanaciones de gases txicos. Ladegradacin del suelo reviste gran importancia, porque su regeneracin es enextremo lenta. En zonas agrcolas tropicales y templadas, se requiere de unpromedio de 500 aos para la renovacin de 2,5 centmetros de suelo.

La piedra toba es una ceniza volcnica solidificada por sedimentacinprogresiva, que adems, molida, posee propiedades cementicias. Por su origen,se puede deducir su abundancia a lo largo de toda la cordillera, situacinampliamente ventajosa por nuestra proximidad a la misma.

El objeto de la tesis a desarrollar, es demostrar que se puede trabajar esta

piedra en forma artesanal, mediante la fabricacin de mampuestos, con costoigual o inferior al ladrillo cermico macizo, utilizando para ello, mano de obra deplanes sociales paliativos, otorgados en el marco de la cris is econmica quevive el pas, convirtindolos en forma progresiva en trabajos genuinos ytrabajadores dignos.

En un proceso a futuro, se podra lograr la industrializacin mecanizada dela piedra, an cuando los costos de inversin son elevados.

Una situacin idntica se pretende con los bloques de suelocementocompactado y elaborado al pie de obra, lo cual se podra intentar a travs deplanes de ejecucin de viviendas por esfuerzo propio y ayuda mutua,

metodologa ya ensayada, tratando de mejorar las falencias detectadas.

Por ello, el objetivo del presente trabajo, es estudiar los aspectosrelacionados con las propiedades fsico mecnicas de materiales que los haganaptos de acuerdo a Cdigos y Reglamentos, satisfaciendo a su vez losEstndares Mnimos de Calidad establecidos por la Subsecretara de DesarrolloUrbano y Vivienda de la Nacin, y a la Normativa en la construccin con unmaterial noble y accesible de acuerdo a nuestra ubicacin geogrfica, que es elcaso de la piedra toba, y una alternativa tcnicamente mejorada del tradicional


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adobe; haciendo interactuar ambas posibilidades de acuerdo al planteo previo,sujeto a distintos condicionamientos, y un anlisis comparativo a efecto deponderar ventajas de ambos para distintos escenarios

TOBAS VOLCNICAS - Antecedentes regionales

A lo largo de la Cordillera de los Andes la presencia de depsitos detoba en cuanto a sus posibilidades de explotacin, es inagotable. Lgico eseste razonamiento si consideramos que su origen es el de depsitossedimentarios de cenizas volcnicas, cuya consolidacin y en consecuencia sudensidad es proporcional al tiempo transcurrido desde su deposicin.

Esta situacin, se hace repetitiva en cualquier zona con antecedentesvolcnicos, por lo tanto, a nivel mundial la toba es un material superabundante,lo notable es que no se lo utiliza preponderantemente como mampuesto, sinoque el uso de esta roca es de carcter ornamental.

En Italia fundamentalmente en la zona del Vesubio, la explotacin de lapiedra toba es milenaria. Tambin encontramos desarrollo de aplicacinconstructiva de esta en Etiopa, Alemania, Mxico y Per.

En la Argentina, existen construcciones no muy recientes, en donde sedestin a la toba para la construccin de muros, ejemplo de ello son lasconstrucciones civiles de apoyo realizadas para la operacin de la mina deazufre SOMINAR, situada en plena cordillera a 90 km del paraje El Sosneado,distrito del Departamento de San Rafael en Mendoza. Quienes decidieronestas obras, probablemente apelaron a la utilizacin de la toba, porque era loque econmicamente ms a mano tenan, dado lo inaccesible del lugar, sindetenerse a analizar una situacin comparativa con otro tipo de mampuesto,ya que ese no era el objetivo de su presencia en esa geografa.

En otros lugares de nuestro pas se la ha utilizado en condiciones

similares, como as tambin como revestimiento. En la localidad de Las Lajasdepartamento de Picunches, Neuquen, los principales edificios estnconstruidos con este material.

Un intento ms concreto, se llev a cabo en el norte de la provincia deMendoza, en donde se lleg a explotar industrialmente con respaldo tcnicoadecuado, pero no prosper, debido a la poca homogeneidad de losyacimientos, que provocaba el fracturamiento frecuente de la roca con la


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consecuente prdida econmica. -Esta situacin no se producira con la rocade nuestra zona, que en principio, en muestras ya disponibles para ensayomanifiestan continuidad estructural, y excelente compacidad.

Yacimientos, extensin, posibilidades de explotacin

A diferencia de los yacimientos metalferos y no metalferos, las direccionesde minera, tanto de nacin, como de la provincia, , no poseen un registroexhaustivo de yacimientos tobaceos, tamao y ubicacin de los mismos. De todasformas, con cartas geolgicas, que dan indicios o aproximaciones de la presenciade toba, y la orientacin de pequeos industriales lugareos que explotan rocasornamentales se pueden ubicar yacimientos importantes, dado su abundancia.

En principio, se ha detectado en el progreso de este trabajo, unyacimiento de gran extensin y buena calidad de material en la zona deAgua del Toro, al oeste de la ciudad de San Rafael, a una distanciaaproximada a los 70 km.

Esta circunstancia, motiva la idea que, habiendo una villa en estadode abandono, con un casero que en principio perteneci a Agua y Energade la Nacin en poca de construccin de la presa Agua del Toro; podrasolicitarse la ocupacin de esta al ONABE como villa estable para losobreros que en principio trabajasen en esta cantera, laborando la toba en

forma artesanal. Los rendimientos, no por tratarse de un trabajo manualdejan de ser interesantes. Generando mano de obra como se mencion enparrafos anteriores. Mano de obra que, en principio contara con laasistencia de planes sociales, los que en forma progresiva se iradesplazando por los producidos propios de la explotacin. Se hace hincapique no se trata de un trabajo esclavo, ya que la toba es una piedra muymaleable, no requiere esfuerzo alguno en su laboreo. Simplemente debe elobrero incorporar el arte de trabajarla.

Factibi lidad de explotacin

En forma genrica, los pasos a seguir para concluir en una factibilidadconcreta de explotacin implicaran, un destape de cantera y consiguientemuestreo superficial del area. Luego se efecta un muestreo en profundidad, paradeterminar la continuidad en la calidad de la roca; se toman muestras, y serealizan los correspondientes ensayos petrogrficos. Luego se traza un planotopogrfico, y se elige una metodologa de explotacin.


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Propiedades fsico mecnicas-ENSAYOSPETROGRAFICOS

A efectos de caracterizar la piedra toba para un posterior anlisiscomparativo con otros materiales de construccin, en especial el ladrillocermico comn se hace necesario realizar los sgtes. Ensayos, los cuales,en una elucubracin previa, justamente se prevee satisfarn plenamente elobjetivo de su cometido:

1. Densidad2. Peso especfico3. Absorcin4. Porosidad5. Conductividad trmica

6. Abrasin, ensayo de Los Angeles7. Durabilidad (congelacin y deshielo)8. Composicin qumica (presencia de arcillas expansivas)9. Resistencia a la flexin y compresin10. Adherencia11. Compatibilidad con pinturas12. Idem revoques13. Comportamiento estructural-Sismoresistente14. Mdulos de elasticidad E-G

Itinerario de ensayos: INTI Instituto Nacional de TecnologaIndustrial, CICAEVI Centro de Investigacin Ambiental yEnergtico de la Vivienda

No haremos un desarrollo tcnico de estos ensayos ya que sonespecficos, y no constituyen el objeto del presente trabajo; pero si podemoshacer una descripcin para ver en qu medida la piedra toba satisface losmismos.

La toba es un material de gran porosidad, esto la hace menos densa queel ladrillo cermico comn, en consecuencia su peso especfico es menor 1200-1300 kg/dm3 contra 1600 kg/dm3 -; pero, tiene mucha absorcin , debido a su altaporosidad lo que deber tenerse en cuenta en los procesos constructivos. Esaporosidad le permite albergar multitudinarias celdas de aire que le permiten una

conductividad trmica muy inferior al ladrillo cermico y an inferior al adobe desuelocemento.

En cuanto a la durabilidad, debe procurarse impermeabilizar los murosexteriores para que no permitan el ingreso de agua factible de congelacin yposterior disgregacin. En cuanto a arcillas expansivas, dado su origen esimprobable su presencia.


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La adherencia con morteros(mezcla de barro para lograr la adherenciaentre bloques), es ptima, idnticamente con pinturas y revoques. Losparmetros estructurales han demostrado en experiencias anteriores, superan alos correspondientes a la mampostera de cermicos.

Anlisis tcnico y costos comparativos con el ladril lotradicional

En principio, desde el punto de vista estrictamente tcnico arquitectnico,la ventaja de la toba respecto al ladrillo cermico reside en que el coeficiente de

conductibilidad trmicoyabsorcin acstica (La conductividad trmica es unapropiedad fsica delos materiales que mide la capacidad de conduccin de calor),que en el caso de la primera es prcticamente un tercio inferior al valor del ladrillo.Esto es determinante, teniendo en cuenta que el peso de la toba oscila entre1300-1400 kg/m3 mientras que en la mampostera es de 1600 kg/m3.

Esto significa, en la prctica que, a iguales espesores de muros,obtendremos una vivienda ms aislada, con el consiguiente ahorro enacondicionamiento de aire. O bien, con espesores menores lograr la mismaaislacin.

De lo observado en el prrafo anterior, tambin se puede deducir que sepodra optar por mampuestos de mayor tamao, sujeto desde ya a los valoresmximos manejables en obra en cuanto a peso y tamao precisamente. Estoimpactara positivamente en el costo de mano de obra.

Las posibilidades de provisin de piedra toba en cuanto a suscaractersticas de terminacin son: cortada al disco, con caras lisas yperfectamente paralelas; dem a cincel, en forma artesanal con superficie rugosa,caras casi paralelas, y atractivo valor de terminacin.

Respecto a la Evaluacin de Costos de explotacin, en un ensayotendiente a comparar el costo de la piedra toba respecto al ladrillo cermicocomn, los mampuestos que se dispusieron para la ejecucin de los ensayos,cuyo tamao es igual al doble de un ladrillo cermico comn (normalmentellamado adobn), fueron cortados con disco, y considerando el valor unitario demampostera con ambos materiales el costo en el caso de la piedra fue de un30% menor. Ms an es de destacar, que los mampuestos cortados a cincel, parauna determinada cantidad, y de ah en ms, son ms econmicos; podemos


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deducir que con un manejo adecuado en cuanto a explotacin, provisin, cantidadetc..., los costos de la mampostera con piedra toba son por dems atractivos.

Adems de lo mencionado, teniendo en cuenta ciertas previsiones en lastcnicas de desarrollo constructivo, que veremos ms adelante, podemos usar lapiedra vista ambas caras, interior y exterior de la vivienda, eligiendo a gusto delcomitente la textura de la misma, pudindola revocar o no; idntica situacin en elcaso de la pintura, ya que tiene muy buena respuesta en cuanto a adherencia dela pintura.

Consideraciones ambientales

Este es un aspecto determinante para el futuro y aplicacin de la toba a laconstruccin. Sabemos perfectamente en el caso de fabricacin de ladrillo dearcilla cocido se produce la degradacin irreversible de los suelos utilizados comomateria prima. La quema de lea en grandes cantidades, con el consiguienteconsumo de oxgeno, aporte a la atmsfera de dixido y monxido de carbono,ms las emanaciones de gases tales como anhdrido sulfuroso y cido sulfdricoproductos resultantes de la coccin de tierras que en su composicin in situpresentan este metal combinado en distintas formas.

La explotacin de la toba, por el contrario, no impacta en ninguna medidaen la calidad del aire que respiramos, ni tampoco afecta a los terrenosinvolucrados, ya que no se trata de suelos, sino de zona de cantera que jamstendra destino de cultivo. Adems, de revertir la situacin respecto a los suelos,se trabajara en grandes extensiones prximas o al pie de zonas montaosas,alejadas de las zonas urbanas y de actividad agropecuria.

Posibilidades de explotacin a nivel industrial

En las imgenes que se exponen a continuacin, se puede observar lasmquinas fabricadas especficamente para el corte de piedra. Estas, constan

fundamentalmente de un hilo diamantado que realiza el corte, no afectndoloprcticamente la condicin abrasiva de la toba, en particular. La mquina sepuede desplazar a traves de rieles haciendo los cortes directamente en cantera.En nuestro caso, las pruebas se realizaron con una mquina fija de disco rotativo,demostrando ser antieconmico, porque los discos sufren un gran desgaste porabrasin y sin haber realizado un nmero elevado de cortes, se fracturaban1.Estas mquinas se fabrican en Europa y su costo es muy elevado, pero en unasituacin de industrializacin seran perfectamente amortizables.1 Rocas IVARS, San Rafael.


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Ilustracin cantera piedra toba PELLEGRINI SPA Italia.


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Perspectivas constructivas

La mayora de los programas de prospeccin mineral se concentranen minerales metlicos de mayor valor econmico; consecuentemente. lascompaas mineras no se interesan por la explotacin industrial de las rocas delas canteras.

La gran densidad de mano de obra que genera el trabajo de la piedra y suidoneidad como pequea o mediana industria local o regional son caractersticas

atractivas para los pases en desarrollo.

Su aplicacin en viviendas en serie de bajo costo es una aspiracin de estetrabajo, fundamentalmente, si tomamos en cuenta que representa unadisminucin del 27% aproximadamente en el costo unitario de los mampuestos.

Pero no slo este aspecto es el que pone nfasis en la conveniencia en eluso de la toba en la construccin; lo fundamental es su bajo coeficiente deconductibilidad trmica y absorcin acstica, lo que hace viviendas de granconfort con bajos costos de acondicionamiento, pudiendo adems, dada suversatilidad arquitectnica, lograr proyectos individuales de gran atractivo o bienaplicarla como se mencion a viviendas en serie, dando solucin a la demanda

habitacional en las provincias contiguas a la cordillera, o bien aplicando ladiferencia en costo respecto a los ladrillos cermicos, a los fletes por traslado azonas ms alejadas.

MATERIALCOEF.DE CONDUCTIBILIDAD

TRMICA[kcal/mC*h]

Mampostera ladril lo 0,70

Bloques de suelocemento 0,58

Mampostera bloque detoba 0,32

Fuente:CEREDETEC Centro Regional de desarrollo Tecnolgico para laConstruccin, Sismologa y la ingeniera Ssmica. UTN Fac. Reg. Mza.


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BLOQUES MACIZOS DE SUELOCEMENTO

Resea histrica-ventajasProceso de fabricacin-compactacin

Previo a tratar el tema del bloque de suelocemento, haremos unareferencia a la histrica elaboracin del adobe crudo, ya que las modificacionesen cuanto a su fabricacin difieren fundamentalmente en el agregado de cementoen proporciones que ya veremos, y en la compactacin del mampuesto.

La arcilla es el componente de suelo ms importante para lograr unamampostera de adobe de buena calidad, desde el punto de vista de suresistencia ssmica, pues la arcilla proporciona la resistencia seca, la cohesin,

plasticidad y controla la demanda de humedad del barro. Sin embargo, la arcillaocasiona la contraccin del barro durante el secado y la fisuracin de los adobes ydel mortero. Para verificar si el suelo tiene arcilla, se recomienda realizar elensayo de Resistencia Seca,Los adobes no requieren tener una elevada resistencia a la compresin. Losadobes fabricados de la manera tradicional son adecuados siempre y cuandosean de calidad aceptable, lo que significa que sean manipulables, dedimensiones uniformes, sin alabeos y estn libres de rajaduras.

Con el fin de prevenir el agrietamiento de los adobes, se requiere agregar paja albarro en fibras de 0.10 m de longitud aproximadamente, en una proporcin envolumen no menor a una parte de paja por seis de suelo. Es aconsejable remojarel suelo por dos o ms das antes de la elaboracin de los adobes.

Es recomendable que los adobes se sequen a la sombra por un perodo nomenor de una semana, en un rea limpia y plana, colocando arena fina entre elpiso y los adobes. Para facilitar el secado de los adobes, stos se colocarn decanto tan pronto como sea posible. El tiempo mnimo de secado ser de quincedas.

Si los adobes se rajan durante el proceso de secado, an cuando este serealice a la sombra, ser necesario aumentar la proporcin de paja en la mezclay/o aadir arena gruesa, hasta obtener adobes libres de rajaduras.

NOTA: consiste en fabricar cinco o ms bolitas pequeas de suelo deaproximadamente 20 mm de dimetro. Una vez secas (a las 24 horas) se aplastacada bolita entre los dedos pulgar e indice. Si las bolitas son tan fuertes queninguna se puede romper, el suelo contiene arcilla, de lo contrario el suelo esinadecuado y deber descartarse.


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Los moldes para la fabricacin de los adobes tendrn de preferenciafondo, ya que de esta manera se obtienen adobes mas compactos y uniformes.En el fondo del molde se dejarn dos pequeas ranuras longitudinales que

permitan el escurrimiento del agua. El molde se debe sumergir en agua paraevitar que el barro se pegue a las paredes cada vez que se fabrique un nuevoadobe. En el caso de utilizar moldes con fondo, se les debe rociar arena fina en elinterior para evitar que el barro se pegue al fondo.

En el caso del mortero, es indispensable controlar la fisuracin del morterodebida a la contraccin por secado. La paja y en menor grado la arena gruesa,son aditivos naturales eficientes para controlarla y, por consiguiente, mejorar lacalidad de la mampostera.

La adicin de fibras al mortero controla este fenmeno, mejorando lacohesin y por lo tanto la resistencia de la mampostera; en consecuencia, lacantidad de paja en el mortero debe ser la mxima posible. Sin embargo, lacantidad mxima de paja que se puede aadir a un suelo determinado, estcontrolada por la trabajabilidad del mismo. Si la cantidad de paja necesaria paracontrolar el agrietamiento es excesiva, deber aadirse arena gruesa a la mezcla.

Para establecer las proporciones de barro, paja y, eventualmente, arenadel mortero, se recomienda realizar el ensayo de Control de Fisuracin,consistente en fabricar tres o mas emparedados (dos adobes unidos por mortero)usando los adobes existentes y el mortero de suelo-paja en estudio. Luego de 48horas de secado a la sombra, los emparedados se abren cuidadosamente y seexamina el estado del mortero (Figuras 29 y 30); si este no se encuentravisiblemente fisurado, el suelo es adecuado para la construccin. En caso

contrario, se podr usar arena gruesa (de 0.5 a 5 mm aproximadamente) comoaditivo para controlar la fisuracin. Si no hay arena gruesa disponible, el suelodeber descartarse. La proporcin suelo-arena o suelo paja-arena ms adecuada,se determina realizando el ensayo de Control de Fisuracin, fabricando tres oms emparedados de cada una de las mezclas en estudio. El emparedado conmenor contenido de arena gruesa que, al abrirse a las 48 horas ya no muestrefisuras visibles en el mortero, indicar la mezcla ms adecuada para laconstruccin. Se recomienda que las proporciones de suelo- arena gruesa varienentre 1:0 y 1:3 en volumen. Normalmente mezclas de arena gruesa- paja- suelocomprendidas entre 1:1:2 y 1:1:5 proporcionan resultados aceptables y puedenservir de base para seleccionar la mezcla ms adecuada.

Al igual que en la fabricacin de adobes, se recomienda reposar el suelo con elque se preparar el mortero y batirlo varias veces para lograr una mezclauniforme.

Respecto al Secado, se deben dejar secar los ladrillos lo suficiente como parapoder desmoldarlos sin que haya deformaciones. Extender el perodo de pre-secado por tres das de sol, hasta que stos puedan ser parados de canto. Unavez completado el pre-secado, pueden ser apilados, como lo ensea lailustracin. Se deben dejar secar por unas dos semanas al sol.


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Otro aspecto del proceso es el apilado de Ladrillos para Uso en la Obra. Sedebe proporcionar una base firme y uniforme para el apilado de los ladrillos.Mediante el uso de tirantes de madera, y dejar un espacio entre el suelo y la basede la pila para que la lluvia no los deteriore.

Si anticipa lluvias, se cubrir la pila con plstico. Para evitar un acarreoinnecesario de los ladrillos durante el proceso de construccin, no apilar todos losladrillos que recibe en un solo lugar. Distribuir el envo en pequeos lotes, consuficientes ladrillos como para levantar una pared, en cada cuarto, que nosobrepase la altura de los hombros. A partir de esta altura, se. deber usarandamiaje, para el que se necesita un lugar, ms el que toma moverse para suarmado.

Como el permetro de las paredes exteriores se levanta hilera por hilera, todoalrededor, se debe distribuir los ladrillos de manera que queden cmodos.A fin de facilitar el acceso a los ladrillos, apilar de canto, cuidando que cada filatenga un ngulo de unos 45 grados. Una hilera para un lado, la siguiente en elsentido contrario, como lo indica la figura a continuacin.

En relacin al cor te de ladrillos, se utiliza una base de arena para asentar elladrillo que se va a cortar, para evitar su rotura. Con una pequea hacha, se haceuna incisin a lo largo del permetro del corte. Con el ladrillo apoyado sobre uncanto, se cortar aproximadamente la mitad de su ancho. Se rotar el ladrillo,

apoyando sobre la arena el canto opuesto. Con el hacha se corta el remanente.Esta tcnica permite obtener un corte parejo a todo lo ancho del ladrillo. Si seintenta cortar el ladrillo sin voltearlo, el corte ser imperfecto o puede llegar aperderse el ladrillo.

Por ltimo, el mampuesto de suelo-cemento o ladrillo ecolgico, se utiliza comomateria prima tierra no frtil. La tierra no se cuece ya que al incorporarle cementoste modifica el comportamiento de sus partculas y mejora su estabilidad, leconfiere mayor resistencia y durabilidad.


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Para esta propuesta se necesita como nico equipamiento, una prensa manualpara fabricar mampuestos segn un procedimiento sencillo, donde el constructor

no necesita ser personal calificado de la construccin.Los elementos modulares de suelocemento brindan la racionalidad de su procesode fabricacin y sus cualidades tcnicas tales como buena resistencia mecnica yal paso de la humedad, regularidad dimensional y competitivo costo con respectoal ladrillo cocido.De ello surge que utilizando una tcnica actualizada y proyectos adecuados esposible conseguir viviendas de bajo costo con buenas condiciones trmicas,acsticas y con buena durabilidad.

FUENTE: RED TEMATICA XIV . A: HABITERRASistematizacin del uso de la tierraen viviendas de inters social

ESPECIFICACIONES Y PROPIEDADES PARA EL SUELO-CEMENTO

Los efectos del cemento en el suelo son:

- disminuye el peso especfico seco.

- aumenta la resistencia a la compresin

- disminuye la sensibilidad a la accin del agua

- disminuye la retraccin por secado

- aumenta la resistencia a la erosin

Recursos

El Suelo:

El suelo debe ser seleccionado de forma tal que requiera el menor contenido decemento. Los suelos ms adecuados para la fabricacin de ladrillos y bloques desuelocemento son aquellos con las siguientes caractersticas:


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a) Granulometra: (ASTM D-422-90)

b) Plasticidad: (ASTM D-4218-84)Lmite lquido: 45%Indice plstico: 18%

-

c) pH del suelo: 5.4

d) porcentaje de materia orgnica: 2.0

Cementos:

Los cementos podrn ser del tipo Portland que satisfagan las normas localespertinentes. Cualquier otro tipo de cemento deber ser evaluado mediantepruebas de laboratorio.

El Agua:

El agua no deber contener impurezas nocivas a la hidratacin del cemento. Lasaguas potables podrn considerarse como apropiadas para su empleo.

Determinacin de la Cantidad de Cemento

Para determinar la cantidad de cemento es aconsejable preparar en laboratoriotres mezclas de prueba con los siguientes contenidos de cemento en peso: 5, 8 y12%.No se deber emplear contenidos de cemento inferiores a 5% en peso, a menosque se demuestre experimentalmente que contenidos de cemento inferioresproduzcan albaileras con la resistencia y durabilidad deseada. Como reglageneral se recomienda un contenido mximo de cemento de 12% en peso.

Tamiz Porcentaje que pasa4 (4.8 mm)

100

40 (042 mm) 70-15

200 (0.075 mm) 50-10


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Para el clculo aproximado del volumen de suelo suelto necesario para fabricarladrillos o bloques, se pueden utilizar coeficientes comprendidos entre 1.6 a 2.2del volumen del elemento compactado.

Tipos de Prensas

Las prensas para la fabricacin de ladrillos o bloques de suelocemento puedenser manuales o hidrulicas, empleando presiones de compactacin entre 2,0 a10,0 Mpa. La presin de compactacin se puede ejercer de dos formas;a) en una sola cara (superior)b) en ambas caras (superior e inferior)Cuando la compactacin se realice sobre una sola de las caras, la altura mximadel elemento compactado (ladrillo o bloque) ser de 100 mm. Cundo se empleenprensas que compactan por ambas caras, la altura mxima compactada ser de150 mm.

Ladrillos y Bloques

Los ladrillos y bloques de suelo-cemento debern tener las dimensionesgeomtricas que especifiquen las normas locales pertinentes, sus aristas sernvivas o achaflanadas y no contendrn fisuras, fracturas u otras deficiencias quepuedan perjudicar la colocacin o afectar la resistencia y durabilidad de laalbailera. El espesor mnimo de las paredes de los bloques ser de 25 mm.

Morteros

Para el asentado de los ladrillos; y bloques de suelo-cemento se emplearnmorteros de suelo-cemento plstico. Esta mezcla de suelo, cemento y aguadeber tener una trabajabilidad similar a la de cualquier otro mortero dealbailera.Como regla general, el contenido de cemento en el mortero debe ser un 4%mayor del contenido del cemento empleado en la fabricacin de los ladrillos obloques. La cantidad mnima de cemento en el mortero ser del 10%.En los casos de suelos con un elevado, contenido de arcilla, a fin de reducir laretraccin del mortero se recomienda:a) aadir entre 1% a 2% de cal hidratada, b) aadir arena gruesa hasta que se verifique experimentalmente una reduccinen la contraccin del mortero.


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Fabricacin de Ladrillos y Bloques

Preparacin del Suelo:

El suelo deber ser pulverizado y cernido con una malla de 5 mm.

Preparacin de la Mezcla:

La mezcla del suelo con el cemento puede realizarse manualmente o con laayuda de medios mecnicos. Se permitir la medida de la cantidad de suelo envolumen, con recipientes debidamente calibrados, cuando no existan condicionespara la medicin en peso.Se aadir el cemento al suelo, mezcIndolos hasta obtener una coloracinuniforme. El agua se adicionar en pequeas cantidades hasta alcanzar elcontenido ptimo en funcin de la prensa a emplear. La verificacin de la cantidadde agua en la mezcla se puede realizar, con suficiente precisin, de la siguientemanera:a) se toma un puado de la mezcla y se aprieta fuertemente entre los dedos y lapalma de la mano sin que fluya el agua entre los dedos y estos queden marcadosen la muestra;yb) dejando caer [a muestra desde una altura de aproximadamente un metro,sobre una superficie dura, ella deber fracturarse en pedazos; si esto no ocurre, lamuestra tiene una humedad superior a la ptima.

Prensado de los Ladrillos y Bloques:

La mezcla se coloca en la prensa y despus de la conformacin del ladrillo obloque se extraen los mismos colocndolos sobre una plancha metlica (o demadera) rgida para trasladarlos al rea de curado. Los ladrillos o bloques debenser colocados a la sombra, sobre una superficie plana.

Curado:

Despus de 4 a 6 horas de haberse fabricado los ladrillos o bloques, debeiniciarse el proceso de curado. El curado se realizar como mnimo durante 7das, humedeciendo con agua los elementos 3 a 4 veces durante el da con laayuda de una regadera, nunca con chorro directo.Cuando no existan condiciones para el curado bajo techo, se deben proteger los

elementos con una Iona o material similar.

Tiempo para la Colocacin de Ladrillos y Bloques:

La edad mnima recomendada para el empleo de los ladrillos o bloques en laconstruccin es de 21 das, luego que ha ocurrido la mayor parte de la retraccindel material.


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Las construcciones de suelocemento en reas ssmicas debern ser compactas,con una adecuada densidad de muros en ambas direcciones dispuestos demanera aproximadamente simtrica para evitar las torsiones en planta originadaspor las fuerzas ssmicas. En reas ssmicas los muros debern confinarse conelementos de refuerzo horizontales y verticales.

Independientemente de la sismicidad de la zona, todas las edificaciones desuelocemento tendrn vigas de cerramiento para el arriostre horizontal y unamejor distribucin sobre los muros de las cargas de los entrepisos y cubiertas.

Todas las uniones entre los muros de carga debern garantizar el trabajomonoltico de los mismos (continuidad estructural).El conjunto estructural de las construcciones de suelocemento estar compuestode:a) cimentacinb) murosc) elementos de arriostre horizontald) elementos de arriostre verticale) elementos de confinamiento (en zonas ssmicas)f) cubiertas y entrepisos.

CIMENTACION

En zonas de alta sismicidad no es aconsejable la construccin de estructuras desuelocemento en suelos granulares sueltos, rellenos no compactados, sueloscohesivos blandos, suelos con posibilidad de licuacin, densificacin o suelossusceptibles a asentamientos diferenciales (arcillas expansivas).La cimentacin deber trasmitir la carga de los muros de acuerdo a la capacidadportante (esfuerzo admisible) del terreno de cimentacin. La cimentacin, de


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preferencia, ser del tipo de cimientos corridos longitudinales y transversales. Ensuelos compresibles o con posibilidad de asentamientos diferenciales, deberestudiarse la conveniencia de utilizar cimentaciones profundas.

La profundidad mnima de la cimentacin depender del suelo de la regin;deber apoyar sobre un suelo estable, debajo de la capa de suelo de cultivo ocapa vegetal y debajo de la capa de suelo alterable por la accin de las heladas.La cimentacin deber sobresalir sobre el nivel del suelo la altura necesaria paraevitar el contacto directo de los muros con el agua retenida en el suelo o laacumulada en la superficie por las lluvias o aniegos. Es conveniente la ejecucinde una barrera impermeabilizante entre el cimiento y el muro para evitar elascenso del agua por capilaridad, teniendo la precaucin que esta no impliqueuna junta fra entre cimiento y mampostera.Por ello, se deber garantizar una buena unin entre el cimiento y el muro paraevitar posibles desplazamientos relativos, giros y/o vuelcos de los muros.

MUROS

Construccin

Los muros sern construidos de acuerdo con los procedimientos normalesutilizados en la construccin de muros de albailera, con la planta constructivasegn su trazado y espesor.La mano de obra empleada ser calificada, debiendo supervisarse el

cumplimiento de las siguientes exigencias bsicas:a) Que los muros se construyan alineados y aplomados.b) Que todas las juntas, horizontales y verticales, queden completamente llenasde mortero.c) Que el espesor de las juntas de mortero sea como mnimo 10 mm y noms de15 mm.d) Que el tipo de aparejo utilizado asegure que no se formen planos verticales dejuntas o mortero.(traba).e) Que los ladrillos y bloques se humedezcan antes de su colocacin con el fin deevitar la absorcin del agua del mortero y as mejorar la adherencia.f) Que no se asiente ms de 1.2 m de altura de muro en una jornada de trabajo.g) Que las instalaciones elctricas, sanitarias y de cualquier otra naturaleza se

alojen en los muros slo cuando los tubos correspondientes tengan comodimetro mximo 1/5 del espesor del muro. h) Que los dinteles de puertas yventanas se apoyen no menos de 0.30 m en los muros.h) Que el conjunto estructura-mampostera cumplan con los requisitosreglamentarios sismorresistentes para viviendas de una planta.(No se aconsejaconstruir ms de una planta con adobes de suelocemento).

Proteccin de los Muros


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Las caras de los muros expuestas a la intemperie deben ser impermeabilizadascon pintura o llevar otro tipo de revestimiento para protegerlas de la lluvia. Lasparedes hmedas de cocinas y baos deben llevar un enlucido (revestimiento) de

suelo-cemento impermeabilizado con pintura hasta una altura de 1,5 m a partir delnivel de piso. En sustitucin de este enlucido se pueden emplear cermicos.En zonas de posibles inundaciones se deber levantar un zcalo en los murosexteriores como mnimo de 0,6 m desde el nivel del terreno natural. La viga defundacin deber sobrepasar en nivel de terreno natural, no menos de 20 cm.

ELEMENTOS DE ARRIOSTRE

Para que un muro de suelo-cemento se considere arriostrado, deber existirsuficiente adherencia o anclaje entre ste y sus elementos de arriostre, quegarantice una adecuada transferencia de esfuerzos y un trabajo conjunto eintegrado del muro y sus arriostres.Los elementos de arriostre se disearn como apoyos del muro arriostrado,considerando al muro como losa, sujeto a fuerzas perpendiculares a su plano. Elrea contribuyente de los muros sobre el arriostre (horizontal o vertical) se podrdeterminar en base a los patrones de Ineas de rotura en losas.Los elementos verticales de arriostres (muros de arriostre, columnas, pilastras ocontrafuertes) tendrn una adecuada resistencia y estabilidad para transmitir lasfuerzas cortantes a la cimentacin.Se considerar como arriostre horizontal de un muro, al elemento o conjunto deelementos que posean una rigidez suficiente en el plano horizontal, capaz delimitar el desplazamiento lateral de los muros. Las vigas de cerramiento de

concreto armado adecuadamente dimensionadas, normalmente cumplen con estaexigencia; en caso contrario el borde superior del muro deber considerarse comolibre. A efectos de garantizar unidad estructural entre encadenados ymampostera, se intercalarn cada 3 hiladas de mampuestos 2 hierros del 4,2.

ELEMENTOS DE CONFINAMIENTO

En zonas de alta sismicidad ser necesario confinar como mnimo cualquier muroque soporte 10% o ms de la fuerza ssmica que obra sobre la estructura(calculada de acuerdo a la normas locales de diseo sismoresistente) y unconjunto de muros que soporten el 70 % de la fuerza ssmica total, incluyendo

necesariamente dentro de stos a los muros perimetrales de cierre.En zonas de mediana o baja sismicidad se confinar como mnimo a los murosperimetrales de cierre.Se considerar como muro confinado, aquel que satisfaga las siguientescondiciones:- Que est enmarcado en sus cuatro lados por elementos de refuerzo verticales yhorizontales, aceptndose la cimentacin de concreto como elemento de refuerzohorizontal para los muros del primer nivel.


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- Que la distancia mxima centro a centro entre elementos de refuerzo verticalessea dos veces la distancia libre entre elementos de refuerzo horizontales.- Que todos los empalmes y anclajes de las armaduras de refuerzo desarrollen

plena capacidad a la traccin.- Que los elementos de refuerzo funcionen integralmente con la

albailera.

Bloques de Tierra Apisonada utilizando la tecnologa CINVA-RAM

Es posible producir bloques de tierra apisonada, utilizando la sencilla y prcticatecnologa de la mquina CINVA-RAM originada en Chile y Colombia durante ladcada de los cincuenta.Esta mquina, porttil, que opera sin requerir alimentacin de energa elctricaalguna y que es accionada por un operador se ha expandido por el mundo,llegando a permitir una produccin de tipo domstico dada la sencillez de sufabricacin.

Para operar un equipo CINVA-RAM debe primero maniobrarse el marco metlico

que la rodea de modo que permita abrir el tope de la caja y vaciar dentro de ella la

tierra debidamente preparada. Una vez hecho esto, se cierra de nuevo la tapa y

se inclina con fuerza la larga barra metlica que posee para producir un efecto de

prensado manual sobre el material contenido en la caja.

Una vez que el material ha sido debidamente compactado se maniobra

nuevamente el marco metlico para liberar la tapa de la caja y permitir la


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emergencia del bloque que emerger parcialmente fuera de la caja. De all podr

ser fcilmente extrado para su secado y acumulado en pilas

El uso del equipo CINVA-RAM implica duro esfuerzo fsico pero su recompensaconsiste en la disponibilidad e independencia de una forma de construccin

barata y efectiva de producir bloques de tierra comprimida y un invaluable recurso

de apoyo a la autoconstruccin de viviendas de muy bajo costo.


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CINVA-RAM

Algunas reflexiones sobre el suelo cemento

La adicin de cemento al suelo permite obtener un material que rene las

siguientes ventajas:

. Reducido cambio volumtrico, por absorcin o prdida de humedad.

. Excelente acabado. Aristas firmes.

. Inalterabilidad al sumergirlo en agua.

. Resistencia a la compresin similar y hasta superior a la del ladrillo comn de

arcilla cocida.

. Economa. La produccin de este material ocupa casi exclusivamente recursos

locales, en cuanto a mano de obra y materia prima, lo que permite reducir los

costos.

Con la simple incorporacin de arena se consiguen suelos artificiales que pueden

ser estabilizados con cemento. Slo es necesario realizar el reconocimiento del

tipo de suelo con el que se va a trabajar, para definir la necesidad o no de la

incorporacin de arena y determinar el porcentaje de cemento a utilizar.

La relacin 9 partes de suelo 1 parte de cemento brinda ptimos resultados.

La construccin de la bloquera con tres moldes permite incrementar la produccin

de bloques por jornada de trabajo lo que reduce sensiblemente el costo unitario.

La calidad de los bloques puede ser controlada fcilmente ya que la operacin de

la mquina es muy simple y requiere mnimo de experiencia. La humedad del

moldeo y el curado desempean un papel relevante en la resistencia a la

compresin de los mampuestos.

Los ladrillos curados al aire presentan una retraccin promedio menor a 0,02%

valor bastante bajo, lo que permite prever un buen comportamiento en la

mampostera.

La colocacin de estos bloques es similar a la del mtodo tradicional de ladrillos

cocidos o ladrillos de adobe usando un mortero de barro.


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Los resultados de los ensayos realizados permiten comprobar que con este

material se pueden conseguir buena resistencia, buen aspecto y economa.

Confluencia entre los dos materiales

Se ha pretendido en este trabajo demostrar que se puede apelar a un

mtodo constructivo simple y econmico, que con un apoyo tcnico mnimo,

cualquier persona puede acceder a una vivienda con grandes ventajas en cuanto

a confort, facilidad de ejecucin, con una alta relacin costo-beneficio.

Tienen tan alta calidad y versatilidad las viviendas ejecutadas con cualquiera de

los dos materiales que incluso se podra pensar en proyectos mixtos. Esto desde

el punto de vista arquitectnico. Desde el punto de vista econmico habra que

hacer una evaluacin para cada caso en particular.

De todas formas, lo ms destacable de ambos mtodos constructivos es el

aspecto ecolgico; que si bien es aleatorio a la problemtica planteada, es la

consecuencia ms slida desde el punto de vista argumental del desarrollo de

estas tcnicas.

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