CONSTRUCCION CON TIERRA : ENSAYOS DE CAMPO.

Transcripción

1 Universidad Politécnica de Madrid Escuela Técnica Superior de Arquitectura XIII Curso de Especialización - Cooperación para el Desarrollo de Asentamientos Humanos en el Tercer Mundo. IX Taller: La Tierra como Material de Construcción CONSTRUCCION CON TIERRA : ENSAYOS DE CAMPO. JUAN BORGES RAMOS jborges@ula.ve borges.juan@gmail.com Universidad de los Andes Facultad de Arquitectura y Diseño Mérida - Venezuela Abril 2010

2 SELECCIÓN DE LA TIERRA PARA CONSTRUCCION HORIZONTE A Suelo superficial de material desintegrado HORIZONTE B Bajo Suelo Zona de Acumulación HORIZONTE C Roca Madre A 0 A1 A2 A 3 B1 B 2 B 3 C A 0 A1 A2 A 3 B1 Capa orgánica poco descompuesta, sobrepuesta a la capa mineral del suelo (mas de un 30% de materias orgánicas). Horizonte mixto que contiene mezcla de materia orgánica (material mineral con menos de 30% de materia orgánica) Horizonte pobre en materias orgánicas con presencia frecuente de arcilla y óxidos de hierro de lo cual se deriva su color. LA TIERRA DE ESTE HORIZONTE ES LA QUE CONVIENE PARA CONSTRUIR. Esto es recomendable en condiciones normales. Sin embargo, frecuentemente se presenta el caso en que es preferible mezclar las tierras que provienen de los horizontes A2, A3, B1 y B2. En determinados casos aún conviene mezclar Roca madre. Capa de transición entre las zonas eluviales e iluviales, que marca un principio de acumulación de coloides. Capa ferrosa que contiene materia orgánica y sesquióxidos. B2 Horizonte de acumulación enriquecido con arcilla y óxidos de hierro.horizonte llamado iluvial. B 3 Capa de transición entre la B y la C. C Roca madre Zona de material primario * Tomado de CONESCAL Nº 59/60!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Diciembre de 1982.

3 ENSAYOS DE CAMPO PRUEBA DEL OLOR. a.- Objetivo: Esta prueba tiene por objeto identificar por su olor la presencia de materia orgánica. b.- Descripción: Se toma un poco de material en estado húmedo par a detectar par tículas orgánicas que generalmente despiden un olor a moho. c.- Equipo r equerido: Ninguno (prueba sensorial).

4 PRUEBA DE LA MORDEDURA. ENSAYOS DE CAMPO a.- Objetivo: Con esta prueba es posible detectar por medio del rechinido del material entre los dientes el contenido de arenas y limos de los suelos. b.- Descripción: Se toma un poco de material para ser aplastado por los dientes. Si no rechina será suelo arcilloso; si rechina pero ligeramente, es suelo l i m o s o ; s i r e c h i n a desagradablemente, es arenoso. c.- Equipo requerido: Ninguno (prueba sensorial).

5 PRUEBA DEL COLOR. a.- Objetivo: Mediante esta prueba se puede apreciar el tipo de suelo de que se trate según el color observado. b.- Descripción: - se tomará el material en estado seco ya que húmedo puede variar sensiblemente. - Colores claros y brillantes son característicos de suelos inorgánicos. -Colores castaño oscuro, verde olivo o negro, son característicos de suelos orgánicos. c.- Equipo requerido: Ninguno (prueba sensorial). ENSAYOS DE CAMPO

6 PRUEBA DEL TACTO: ENSAYOS DE CAMPO a.- Objetivo: En esta prueba se manifiestan mediante el t a c t o l a s p a r t í c u l a s contenidas en los suelos. b.- Descripción: Se toma un poco de tierra en la palma de la mano y con el dedo índice de la otra, se detecta la presencia de arenas, limos y arcillas, a p a r t i r d e s u m a y o r rugosidad. c.- Equipo requerido: Ninguno (prueba sensorial).

7 PRUEBA DEL BRILLO: ENSAYOS DE CAMPO a.-objetivo: La prueba se realiza para detectar la presencia de arcillas mediante el brillo de sus partículas. b.-descripción: Se toma un poco de m a t e r i a l, s e d e s m o r o n a perfectamente para después amasarlo con agua hasta formar una bola compacta, del tamaño de la mano, se corta por la mitad para observar las superficies. Se trata de arcillas cuando las superficies son brillantes; de limos cuando son poco brillantes y arenas cuando son opacas. c.-equipo requerido: Martillo para desmoronar el material.

8 PRUEBA DE SEDIMENTACION. ENSAYOS DE CAMPO a.-objetivo: Esta prueba tiene como propòsito conocer de una manera clara los componentes de l o s s u e l o s m e d i a n t e l a decantación. b.-descipción: Se muele un poco de tierra perfectamente para c o l o c a r l a e n u n a b o t e l l a, agregandole una cantidad igual de agua, se agita y se deja reposar hasta que el agua quede clara. Para acelerar la sedimentación se c.-equipo requerido: agrega una cucharada de sal al -Botellas de vidrio transparente. agua, las arenas se decantarán - Sal. primero por ser las partículas más - Agua. pesadas seguida de los limos y por - Martillo para desmoronar el último se depositarán las arcillas material que son las partículas más ligeras. - Tamíz. - Cuchara azucaera.

9 PRUEBA DE LA CINTILLA ENSAYOS DE CAMPO a.-objetivo: La elaboración de esta prueba sirve para verificar el gra do de plasticidad del material. b.-descripción: Un poco de material perfectamente molido se amasa con agua y sobre una superficie lisa se fabrica una cintilla de 20 cms. de longitud, y se alza para observarla; si la cintilla se rompe a una longitud,mayor de 15cms. se trata de un suelo arcilloso; si se rompe entre 5 y 15 cms. el suelo es adecuado para la fabricación del adobe tradicional. Por último si la cintilla se rompe antes de 5 cms.el suelo es arenoso y podra ser utilizado para la fabricación del adobe estabilizado. c.-equipo requerido: -Metro.

10 PRUEBA DE LA BOLA.(Humedad Óptima) -a. Objetivo: La prueba tiene el propósito de determinar el contenido óptimo de humedad en el material para la fabricación de adobes prensados y estabilizados con cemento. - b. Descripción: Se toman 10 partes de tierra seca sin terrones por una de cemento, se mezclan perfectamente, después se agrega agua con una regadera de mano para ir controlando la cantidad en la mezcla, se toma un poco de mezcla, se hace una bola con la mano, de aproximadamente de 5 cms. de diámetro se deja caer con el brazo extendido a una altura de 1.20 mts. - Si al caer la bola se dispersa en partículas pequeñas, poca agua. el material tiene - Si se desmorona en trozos grandes, el material es apropiado para usarse en la fabricación de adobe compactado. - c Equipo requerido: - Una regadera. ENSAYOS DE CAMPO

11 ENSAYOS DE CAMPO PRUEBA DE LA DUREZA.(Resistencia seca) -a.- Objetivo: Mediante esta prueba es posible constatar su resistencia, dado que los suelos arcillosos son más resistentes que los arenosos. -b.- Descripción: A un poco de material molido se le agrega agua, y se amasa, se fabrica con la mano una pastilla de 5 cms. de diámetro por 2 cms. de espesor, una vez seca, se toma con tres dedos para tratar de romperla(pulgar, indice y medio). Igual ensayo se puede realizar a una bola de 2,5 cm de diámetro - c.- Equipo requerido: Ninguno (prueba sensorial)

12 ENSAYOS DE CAMPO PRUEBA DEL LAVADO DE MANOS. - a.-objetivo: Con esta prueba se define, mediante el lavado de m a n o s d e s p u é s d e h a b e r manipulado la tierra en estado húmedo, si contiene limos y/o arcillas. -b.- Descripción: Cuando al lavarse las manos, éstas se sienten jabonosas y presentan dificultad a una rápida limpieza, se trata de Arcillas; si al contrario la tierra se presenta polvosa y es fácil de enjuagar, se trata de limos. - c.- Equipo requerido: Ninguno (prueba sensorial)

13 PRUEBA A FLEXION. ENSAYOS DE CAMPO a.-objetivo: Esta prueba determina la resistencia a la flexión de las piezas de adobe ante la acción de cargas verticales. b.-descripción: Se coloca la pieza de adobe sobre otros dos colocados en el piso separados 30 cms. uno del otro y se coloca una carga determinada sobre el adobe por un minuto después se aumenta el peso hasta conocer su resistencia antes de romperse. c.-equipo requerido:-reloj.

14 ENSAYOS DE CAMPO PRUEBA DE PERMEABILIDAD a.- Objetivo: Esta prueba permite conocer la resistencia al intemperismo en placas fabricadas con tierra y sometidas al goteo para simular lluvia constante. b.- Descripción: Se mezcla un poco de material con agua; se rellena un molde de madera de 20 cms. * 20 cms. * 2 cms. y se deja secar. Se coloca la placa en el piso y a una altura de 2.5 m. se deja caer una gota de un recipiente lleno de agua, en el cual se introduce una tela formando un pico al exterior del que caerá la gota. Cuando la placa resiste el goteo por más de tres horas con una intensidad de 50 a 60 gotas por minuto sin perforarse, se considera que el material es adecuado. Se mantiene el goteo por 12 horas y se observa: fisuras, ablandamiento, abrasión, absorción de humedad y perforación Intemperismo. c.- Equipo necesario: -Molde de madera o metal (10*10*2)cms. - Espátula. - Recipiente con agua. - Pedazo de tela.

15 ESTABILIZACION Objetivo: Modificación de las propiedades del sistema sólido-agua- Aire Para obtener nuevas propiedades permanentes compatibles con una aplicación particular. Tipos de estabilización -Estabilización por Densificación > Crear un medio mas denso > Estática; Dinámica; Compleja:Proyección/Compactación. - Estabilización por Armazón: > Crear estructura en todas direcciones - Estabilización Química. > Crear uniones químicamente estables - Estabilización por Impermeabilización. > Recubrir los granos y bloquear poros y canales capilares

16 ESTABILIZACION En síntesis se requiere: - Unir o mejorar los enlaces existentes > Mejorar la resistencia mecánica del suelo Resistencia a la: Compresión(seca y húmeda), tracción y corte. -Reducir los volúmenes de vacíos entre las partículas >Mejorar la cohesión; Reducir la porosidad; Reducir las variaciones de volumen sólidas. - Reducir los vacíos que no se pueden suprimir > Reducir o eliminar la absorción de agua que es causante de hinchamiento, retracción y abrasión. > Mejorar la resistencia a la erosión del viento y de la lluvia.

17 ENSAYOS-ESTABILIZACION Nº Estabilizante Aditivo Mezcla Proporción Resistencia en Compresión (kg/cm2) 0-0 Tierra natural 00-31, Tierra natural+arena 01 3:2 25,37 1 Sikacem (Vol. Agua) 11 1:2 41, :7 43, :15 35,94 2 Sikalatex(Vol. Agua) 21 1:2 60, :15 40, :99 43,95 3 Linaza (Vol. Agua) 31 1:99 41, :15 30, :9 32,14 4 Sika 1 (Vol. Agua) 41 1:9 36, :15 39, :99 39,88 5 Sikalite (% Vol. Arcilla) 51 0,01 37, ,02 45, ,03 42,22 6 Azufre/Cal 7,7 % 61 1:1 15, :2 8, :3 15,34 7 Cal/Ceniza 71 2% -1:1 14, %-1:2 13, %-1:3 11,45 8 Yeso 81 1:15 34, :12 29, :9 24,78 Proy. Restauración de Tapiales Fundación Navapalos Erhard.Rohmer- Juan Borges

18 ENSAYOS-ESTABILIZACION Nº Estabilizante Aditivo Mezcla Proporción Resistencia en Compresión (kg/cm2) 9 Estabiram(Vol. Agua) 91 0,07 % 34, ,11 % 44, ,7 % 46,61 10 Dodigem (Vol. Agua) 101 0,07 % 39, ,11 % 38, ,7 % 38,38 11 Cera 111 0,07 % 38,12 Detergente 112 0,11 % 44, ,7 % 41,57 12 Aceite de Oliva 121 1:99 40, :15 20, :9 23,91 13 Cal/Cemento 4,00 % 131 2:3 13, :1 16, :1 28,35 14 Cemento % 24, % 26, % 33,07 15 Cal 151 1:15 28, :12 43, :9 16,21 16 Agua de Cal % 23, ,5 % 30, % 33,58 Proy. Restauración de Tapiales Fundación Navapalos Erhard.Rohmer- Juan Borges