LA EDIFICACIÓN CON TIERRA. Una opción sustentable en la construcción de vivienda urbana

Transcripción

1 LA EDIFICACIÓN CON TIERRA. Una opción sustentable en la construcción de vivienda urbana Facultad del Hábitat, UASLP Dr. Gerardo Javier Arista González Mtro. Jorge Aguillón Robles Tlaquepaque 2017

2 ADOBE VS BTC (Block de Tierra Comprimida) El término de adobe viene del egipcio "thobe" (ladrillo) traducido en árabe "ottob", convertida a "adobe" en español y algunas veces llamado "toub" en francés. Etimología del adobe

3 Técnicas y procedimientos

4 SUELOS DE GRAMO FINO (MAS DEL 50% DEL MATERIAL PASA EL TAMIZ No 200) DIVISIONES MAYORES Limo y Arcilla (Limite Liquido < 50) Limo y Arcilla (Limite Liquido > 50) Suelos Altamente Orgánicos SIMBOLOGIA DE GRUPO ML CL OL MH CH OH Pt NOMBRES TIPICOS Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, arenas finas limosas o arcillosas, o limos arcillosos con poca plasticidad. Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad. Limos inorgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o diatomáceos, suelos elásticos. Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas grasas Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos Turba y otros suelos altamente orgánicos Resumen para la clasificación de suelos finos SUCS Superficie terrestre, se muestra una estratificación del suelo (biología y ecología el suelo) La tierra y el suelo

5 La elaboración de especímenes se realizó en el Laboratorio de Arquitectura de Tierra de la Facultad del Hábitat (UASLP). Las pruebas de resistencia a la compresión se realizaron en el Laboratorio de Materiales de la Facultad de Ingeniería (UASLP), Recursos materiales y humanos.

6 Arcilla reciclada, Zeolita material con estructura microporosa Material con arcilla de baja compresibilidad Fibra de lechuguilla Materias primas

7 Trituradora de molinos, Mezcladora tipo turbina Prensa hidráulica Adopress 1000, Equipo y herramienta

8 Pieza grande: Altura.- 10 cm Ancho.-15 cm Largo 30cm Pieza pequeña: Altura.- 7 cm Ancho.-10 cm Largo 20cm Proceso de fabricación

9 Pruebas de laboratorio

10 Tamices utilizados para la separación de partículas granulares Sistema de lavado de material, permite la separación de finos Granulometría Material cribado para la separación de tamaños Material separado por tamizado, peso y porcentaje de cada material retenido. Pruebas y ensayes en laboratorio

11 Prueba granulométrica: Tamizado para obtener el material retenido en peso y % de tamaños granulares. Curva granulométrica: porcentajes de los tamaños que pasan por el tamizado. Material fino por su porcentaje de 59.8% MALLA PESO RETENIDO % RETENIDO % QUE PASA MALLA PESO RETENIDO % RETENIDO % QUE PASA #/" MM (kg) (%) (%) # MM (kg) (%) (%) 3'' '' % 94.5% 1 1/2" % 86.6% 1" % 79.3% 3/4" % 73.8% 1/2" % 66.6% 3/8" % 59.8% 1/4" PASA % 0.0% PASA SUMA % SUMA Pruebas de Granulometría

12 Dosificaciones con diferentes materiales estabilizadores: zeolita, cal, yeso y cemento Dosificaciones

13 Peso de piezas por fallar a 45 días, por cada dosificación utilizada con diferentes estabilizadores Nota.- Las dimensiones de los BTC grandes son: 10x15x20 cm. y de los BTC pequeños son: 7x10x20 cm En especímenes de igual tamaño se observan diferencias en peso, resultado del volumen de material existenete en la tolva al momento de llenar el molde. PESOS DE LOS ESPECÍMENES FECHA DE NUM ZEOLITA ZEOLITA ZEOLITA ZEOLITA FALLADO CAL CEMENTO YESO 14/04/ ,1 7,9 7,5 6,55 14/04/ ,5 7,8 7,7 6,3 14/04/ ,7 7,9 7,6 6,35 14/04/ ,15 7,9 7,7 6,55 14/04/ ,8 8 7,95 6,75 15/04/ ,35 7,9 7,75 7,65 15/04/ ,35 7,25 8 7,2 15/04/ ,35 7,3 8,2 7,65 15/04/ ,65 7,5 8,2 7,75 15/04/ ,35 7,3 7,65 7,7 17/04/ ,55 2,5 2,9 2,3 17/04/ ,55 2,4 2,95 2,3 17/04/ ,55 2,25 2,85 2,8 17/04/ ,4 2,4 2,75 2,2 17/04/ ,2 2,2 2,85 2,55 Peso de elementos a 45 días Elaboración de adobes

14 Peso de piezas por fallar a 60 días, por cada dosificación utilizada con diferentes estabilizadores. Nota.- Las dimensiones de los BTC grandes son: 10x15x20 cm. y de los BTC pequeños son: 7x10x20 cm En especímenes de igual tamaño se observan diferencias en peso, resultado del volumen de material existente en la tolva al momento de llenar el molde. FECHA DE FALLADO NUM PESOS ZEOLITA ZEOLITA ZEOLITA ZEOLITA CAL CEMENTO YESO 27/04/ ,35 7,6 7,45 7,35 27/04/ ,15 7,5 7,4 7,4 27/04/ ,5 7,45 7,45 7,35 27/04/ ,15 7,2 7,45 7,35 27/04/ ,45 7,45 7,5 7,35 28/04/ ,7 7,1 7,1 7,35 28/04/ ,1 7,4 7,2 7,3 28/04/ ,3 7,3 7,4 7,4 28/04/ ,4 7,1 7,25 7,3 28/04/ ,2 7,2 7,35 7,35 29/04/ ,55 2,4 2, /04/ ,65 2,45 2,7 2,45 29/04/ ,65 2,5 2,7 2,3 29/04/ ,6 2,45 2,8 2,2 29/04/ ,6 2,4 2,8 2,35 Peso de elementos a 60 días Elaboración de adobes

15 Peso de piezas por fallar a 90 días, por cada dosificación utilizada con diferentes estabilizadores. Nota.- Las dimensiones de los BTC grandes son: 10x15x20 cm. y de los BTC pequeños son: 7x10x20 cm En especímenes de igual tamaño se observan diferencias en peso, resultado del volumen de material existente en la tolva al momento de llenar el molde. FECHA DE FALLADO NUM PESOS ZEOLITA ZEOLITA ZEOLITA ZEOLITA CAL CEMENTO YESO 27/05/ ,6 7,1 7,1 7,35 27/05/ ,55 7,1 7,2 7,35 27/05/ ,3 7,3 7,35 7,4 27/05/ ,2 7,2 7,1 7,3 27/05/ ,4 7,1 7,25 7,4 27/05/ ,5 7,1 7,1 7,35 27/05/ ,5 7,1 7,2 7,35 27/05/ ,7 7,3 7,35 7,4 27/05/ ,6 7,2 7,1 7,3 27/05/ ,7 7,1 7,25 7,4 27/05/ ,55 2,5 2,9 2,3 27/05/ ,5 2,5 3 2,2 27/05/ ,6 2,45 2,8 2,4 27/05/ ,65 2,5 2,85 2,25 27/05/ ,6 2,4 2,9 2,1 Peso de elementos a 90 días Prensa hidráulica y revolvedora

16 Laboratorio Facultad de Ingeniería UASLP, Prensa Universal marca Controls de una capacidad de 100 ton. Prensa Universal, con elemento colocado para prueba de compresión. Pasos de prueba Placas de acero en la prensa Elementos fallados, después de someterlos a carga Equipo de laboratorio y ensaye Fallo de escpecímen

17 Cargas en Kg aplicadas a especímenes de 45 días Se observa que los elementos 1 a 3 corresponden a la dosificación zeolitayeso soportan mayor carga. Nota.- Las dimensiones de los BTC grandes son: 10x15x20 cm. y de los BTC pequeños son: 7x10x20 cm Cargas a 45 días Adobes

18 Cargas en Kg aplicadas a especímenes de 60 días Se observa que los especímenes 8 a 10 corresponden a la dosificación zeolita-cemento soportan mayor carga. Cargas a 60 días

19 Cargas en Kg aplicadas a especímenes de 90 días Se observa que los especímenes 8 y 9 con dosificación zeolita-cemento soportan mayor carga Cargas a 90 días

20 1ª. PRUEBA A 45 DÍAS Resistencia en kg/cm2 Los elementos del 1 a 3 (tamaño grande) con la dosificación zeolita-yeso, tienen las resistencias más altas. Los elementos del 11 a 15 (tamaño chico) con dosificación zeolita-cemento, tienen las resistencias más altas. Análisis de resultados

21 Resultados a 45 días

22 2ª. PRUEBA A 60 DÍAS Resistencia en kg/cm2 Los elementos del 11 al 15 (tamaño chico) con dosificación zeolita-cemento, tienen las resistencias más altas. Análisis de resultados

23 Resultados a 60 días

24 3ª. PRUEBA A 90 DÍAS Resistencia en kg/cm2 Los elementos del 11 al 15 (tamaño pequeño) con dosificación zeolita-cemento, tienen las resistencias más altas. Análisis de resultados

25 Resultados a los 90 días

26 KG/CM ARCILLA DE BANCO - GRANDES ARCILLA RECICLADA - GRANDES ARCILLA RECICLADA - CHICOS ZEOLITA GENERAL 5.00 ELEMENTOS DIAS DIAS DIAS Características de la evaluación Estabilidad No presentan deformaciones en la prueba a compresión además muestran resistencias bajas. Crecimiento Presentan incremento constante de resistencia, sin presentar variaciones entre ellas. Mejoría Conservan crecimiento y no muestran anomalías entre sus resultados. La flecha hacia arriba significa mejoría, estabilidad, crecimiento. La flecha hacia abajo todo lo contrario y El signo de desigualdad presentan variaciones en sus resultados. Adobes Estabilidad Crecimiento Mejoría Arcilla roja (pieza grande) Arcilla reciclada (pieza grande) Arcilla reciclada (pieza pequeña) Las dosificaciones zeolita-arcilla de banco, muestran inestabilidad, por el contrario con arcilla reciclada muestran mayor estabilidad y crecimiento. Resultados de evaluación de zeolita

27 KG/CM ARCILLA DE BANCO - GRANDES ARCILLA RECICLADA - GRANDES ARCILLA RECICLADA - CHICOS ELEMENTO DÍAS DÍAS DIAS Características de la evaluación Estabilidad No presentan deformaciones en la prueba a compresión además muestran resistencias bajas. Crecimiento Presentan incremento constante de resistencia, sin presentar variaciones entre ellas. Mejoría Conservan crecimiento y no muestran anomalías entre sus resultados. La flecha hacia arriba significa mejoría, estabilidad, crecimiento. La flecha hacia abajo todo lo contrario y El signo de desigualdad presentan variaciones en sus resultados. Adobes Estabilidad Crecimiento Mejoría Arcilla roja (pieza grande) Arcilla reciclada (pieza grande) Arcilla reciclada (pieza pequeña) ZEOLITA-CAL GENERAL Las dosificaciones con zeolita-cal-arcilla reciclada, presentan inestabilidad (en ambas dimensiones) por el contrario los resultados de arcilla roja muestran estabilidad y crecimiento, pero con bajas resistencias a la compresión Resultados de evaluación de zeolita-cal

28 KG/CM ARCILLA DE BANCO - GRANDE ARCILLA RECICLADA - GRANDE ARCILLA RECICLADA - CHICOS ZEOLITA-YESO GENERAL - ELEMENTO DÍAS DÍAS DIAS Características de la evaluación Estabilidad No presentan deformaciones en la prueba a compresión además muestran resistencias bajas. Crecimiento Presentan incremento constante de resistencia, sin presentar variaciones entre ellas. Mejoría Conservan crecimiento y no muestran anomalías entre sus resultados. La flecha hacia arriba significa mejoría, estabilidad, crecimiento. La flecha hacia abajo todo lo contrario y El signo de desigualdad presentan variaciones en sus resultados. Adobes Estabilidad Crecimiento Mejoría Arcilla roja (grandes) Arcilla Reciclada (grandes) Arcilla Reciclada (pequeños) Las dosificaciones zeolita-yeso-arcilla de banco presentan inestabilidad, por el contrario los de arcilla reciclada muestran resultados de estabilidad al crecimiento, pero baja resistencia a la compresión Resultados de evaluación zeolita - yeso

29 KG/CM ARCILLA DE BANCO - GRANDE ARCILLA RECICLADA - GRANDE ARCILLA RECICLADA - CHICOS ZEOLITA-CEMENTO GENERAL ELEMENTO DÍAS DÍAS DIAS Características de la evaluación Estabilidad No presentan deformaciones en la prueba a compresión además muestran resistencias bajas. Crecimiento Mejoría Presentan incremento constante de resistencia, sin presentar variaciones entre ellas. Conservan crecimiento y no muestran anomalías entre sus resultados. La flecha hacia arriba significa mejoría, estabilidad, crecimiento. La flecha hacia abajo todo lo contrario y El signo de desigualdad presentan variaciones en sus resultados. Adobes Estabilida Crecimiento Mejoría d Arcilla roja (pieza grande) Arcilla reciclada (pieza grande) Arcilla reciclada (pieza pequeña) Las dosificaciones con zeolita-cemento-arcilla de banco presentan inestabilidad, por el contrario los de arcilla reciclada muestran estabilidad y crecimiento, aun así presentaron variaciones en sus resistencias. Resultados evaluación zeolita-cemento

30 Las mejores Resistencias por cada Dosificación Dosificación Resistencia Días Dimensiones Arcilla roja-zeolita kg/cm2 60 Arcilla roja-zeolita- Cal 21.8 kg/cm2 90 Arcilla roja-zeolita- Cemento kg/cm2 90 Arcilla roja-zeolita- Yeso kg/cm cm X 15cm X 10cm 30cm X 15cm X 10cm 30cm X 15cm X 10cm 30cm X 15cm X 10cm MATERIAL DIMENSIONES TAMAÑO COLOR ARCILLA RECICLADA (conformada de diferentes arcillas y residuos de cal, producto de investigaciones anteriores) 20cm X 10cm X 7cm 20X10X7 PEQUEÑO GRIS DOSIFICACION ZEOLITA CEMENTO ARCILLA RECICLADA M 3 ZEOLITA M 3 CEMENTO M 3 FIBRA DE LECHUGUILLA AGUA M 3 Arcilla reciclada- Zeolita kg/cm2 90 Arcilla reciclada- Zeolita-Cal 51.7 kg/cm2 90 Arcilla reciclada- Zeolita-Cemento kg/cm2 90 Arcilla reciclada- Zeolita-Yeso 33.8 kg/cm2 90 Arcilla reciclada- Zeolita kg/cm2 90 Arcilla reciclada- Zeolita-Cal kg/cm cm X 15cm X 10cm 30cm X 15cm X 10cm 30cm X 15cm X 10cm 30cm X 15cm X 10cm 20cm X 10cm X 7cm 20cm X 10cm X 7cm Resultados esperados VS Resultados alcanzados: Comparativo entre materias primas : Arcilla de banco VS. Arcilla reciclada Comparativo entre tecnología utilizada: Prensa hidráulica VS. Prensa manual Comparativo entre productos finales alcanzados: BTC mecanizado VS. BTC semi-mecanizado. Conclusiones Arcilla reciclada- Zeolita-Cemento kg/cm cm X 10cm X 7cm Comparativo entre estabilizadores naturales y mixtos: Zeolita VS. Zeolita-cal o zeolita-cemento, Zeolita-yeso Arcilla reciclada- Zeolita-Yeso kg/cm cm X 10cm X 7cm

31 Por su atención Gracias

32 Recubrimientos sobre BTC

33 Recubrimientos sobre BTC

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35 Techumbres a base de tierra