MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO
E.P. DE INGENIERÍA CIVIL
Docente: Ing. YASMANI T. VITULAS QUILLE. Estudiantes: ROLY YERMI ALVAREZ CACERES JOSE MARIA SALAS LOZA RICHARD CLEVER CANAZA MASCO FLAVIO MAYTA LAURA
Puno - Perú - 2017
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
ÍNDICE
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OBJETIVOS ................................................................................................................... 4
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MARCO TEÓRICO ........................................................................................................ 4 2.1
LA TIERRA. ............................................................................................................ 4
2.1.1
ARCILLA: ........................................................................................................ 4
2.1.2
LIMO, ARENA Y GRAVA: ............................................................................ 4
2.1.3
COMPONENTES ORGANICOS: ................................................................... 5
2.2
USOS DE LA ARCILLA EN LA CONSTRUCCION. .......................................... 5
2.3
EL ADOBE: ............................................................................................................. 5
2.3.1
DATOS TÉCNICOS: ....................................................................................... 6
2.3.2
PRUEBAS DE SELECCIÓN ........................................................................... 6
2.3.3
PRUEBA DE SEDIMENTACIÓN (SEGÚN CRATERRE) ........................... 6
2.3.4
REQUISITOS GENERALES .......................................................................... 7
2.3.5
FORMAS Y DIMENSIONES .......................................................................... 8
2.3.6
PREPARACION DEL ADOBE: ...................................................................... 8
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CONCLUSIÓN ........................................................................................................ ....... 9
4
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 9
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
INTRODUCCIÓN El adobe, uno de los materiales de construcción más antiguos, sigue siendo valorado en la actualidad por que utiliza tierra de la zona amasada con paja u otras fibras vegetales, todas ellas materias primas abundantes y próximas al lugar de construcción, y porque es fácil de fabricar con un costo reducido. El uso de unidades de barro secadas al sol data desde 8000 A.C. El uso de adobe es muy común en algunas de las regiones más propensas a desastres del mundo, tradicionalmente a lo largo de América Latina, África, el subcontinente de India y otras partes de Asia, el Oriente Medio y el Sur de Europa. Alrededor del 30% de la población mundial vive en construcciones de tierra. Aproximadamente el 50% de la población de los países en desarrollo, incluyendo la mayoría de la población rural y por lo menos el 20% de la población urbana y urbano marginal, viven en casas de tierra. El adobe es un material de construcción de bajo costo y de fácil accesibilidad que es elaborado por comunidades locales. Las estructuras de adobe son generalmente autoconstruidas, porque la técnica constructiva tradicional es simple y no requiere consumo adicional de energía. Profesionales calificados (ingenieros y arquitectos) generalmente no están involucrados con este tipo de construcción y de allí la designación de “construcción no ingenieril”. La forma en la que se elabora el adobe varía según el lugar, región, país, continente; ya sea por los materiales o por el clima. En cuanto a la arcilla que es un material primordial para la elaboración del adobe, por su característica y propiedades, son usados también como materia prima de materiales cerámicos.
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OBJETIVOS
Reseñar en forma breve y clara los usos, propiedades, características y ventajas, de los materiales obtenidos de la tierra.
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MARCO TEÓRICO
Siendo la tierra el material principal:
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LA TIERRA.
La tierra es un producto de la erosión, intemperismo de las rocas en la corteza terrestre, adicionalmente por los ácidos de las plantas. La tierra es una mezcla de arcilla, limo y arena, que algunas veces contiene agregados mayores. Siendo las arcillas aglomerantes para pegar partículas mayores en la tierra al igual que el cemento lo hace en el hormigón. A continuación se darán a conocer algunos compuestos de la tierra:
2.1.1 ARCILLA: La arcilla es una roca sedimentaria disgregada, compuesta por un mineral esencial que es el caolín, formado por óxidos de aluminio y sílice. Son partículas finísimas menores a 0.06mm de diámetro, con una particular propiedad que es la plasticidad. La arcilla tiende a ser maleable cuando está mojada, y dura y quebradiza cuando está seca. Hay muchas clases de arcilla, cada una con características ligeramente variadas. Algunas combinan con óxidos minerales y pueden adquirir un arco iris de colores. Para la construcción su característica más interesante es la adherencia. Es el pegamento de la mezcla. La arcilla se expande cuando está mojada, contrayéndose cuando se seca. Esta tendencia puede hacer que aparezcan muchas grietas. Sin embargo, cuando se mezcla con arena, mientras se seca la arcilla, se encoge y en los huecos quedan los granos afilados de arena, produciéndose una unión fuerte al juntarse estos dos materiales.
2.1.2 LIMO, ARENA Y GRAVA: Las propiedades del limo, la arena y la grava son totalmente distintas a las arcillas. Estos son solo agregados sin fuerza aglutinante y están formados a partir de rocas erosionadas en cuyo caso tienen cantos filosos o por movimiento del agua en este caso son redondeadas. 4
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2.1.3 COMPONENTES ORGANICOS: Un suelo extraído de una profundidad menor a 40cm contiene por lo general material orgánico (producto de la descomposición de plantas). La tierra como material de construcción debería estar libre de materia orgánica. En algunas condiciones fibras vegetales con en este caso la paja pueden añadirse asegurándose de que estén secas, evitando así los riesgos por su descomposición.
2.2
USOS DE LA ARCILLA EN LA CONSTRUCCION.
Características de la arcilla: • Material de estructura laminar. • Sumamente higroscópico. • Su masa se expande con el agua. • Con la humedad se reblandece y se vuelve plástica. • Al secarse su masa se contrae en un 10% • Generalmente se le encuentra mezclada con materia orgánica. • Adquiere gran dureza al ser sometida a temperaturas mayores a 600°C. Para cualquier uso de la arcilla primero se le debe dar un tratamiento determinado dependiendo del uso que se le quiera dar. Dentro del campo de la construcción, la arcilla no es utilizada directamente sino más bien se la usa en la fabricación de baldosas, ladrillos, sanitarios, tejas, y en la mezcla de las pinturas, etc. La arcilla es uno de los principales componentes de los adobes (tierra arcillosa.)
2.3
EL ADOBE: ADOBE CRUDO: El adobe es un material ideal para construir, se viene fabricando desde tiempos inmemoriales. Consiste en moldear arcilla en cajas de madera y después dejarla a secar al sol, para usarlo como ladrillos en la construcción de muros de mampostería, pegándolos igualmente con barro. Para mejorar la calidad del adobe se agrega paja picada o tamo de arroz, los cuales aglutinan la arcilla produciendo un amarre molecular muy eficiente. ADOBE ESTABILIZADO: Adobe en el que se ha incorporado otros materiales (asfalto, cemento, cal, etc.) con el fin de mejorar sus condiciones de resistencia a la compresión y estabilidad ante la presencia de humedad. 5
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2.3.1 DATOS TÉCNICOS: Dependen en gran parte del tipo de tierra y las proporciones que utilicemos en la mezcla, pero aproximadamente son los siguientes: – Densidad: 1500-1700 kg/m3 – Resistencia a la compresión: 0,8-2 N/mm2 (a los 28 días de fabricación) – Resistencia a la tracción/flexión: buena (si tienen paja o están estabilizados) – Resistencia al agua/hielo: mala (conviene estabilizarlos o revestirlos de cal) – Resistencia al fuego: excelente – Coeficiente de conductividad térmica: 0,45-0,8 W/m.K (4 veces más aislante que el ladrillo)
2.3.2 PRUEBAS DE SELECCIÓN Son pruebas cuyo resultado nos dará a conocer la calidad de la tierra analizada y si es apropiada para fabricar adobes.
2.3.3 PRUEBA DE SEDIMENTACIÓN (SEGÚN CRATERRE) Se disuelven unos 2-3 puños de barro en un frasco con bastante agua. Los contenidos del barro se van asentando en 3–4 niveles. Más abajo se encuentra la grava seguido por la arena, después sigue la arcilla y por último el del barro. El espesor del barro debe tener un mínimo del 30% del total de los asentamientos en el frasco (medido con regla) para que se trate de una tierra que sirva para hacer adobes.
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2.3.3.1 PRUEBA DE BOLITA El barro para la prueba solamente debe de ser lo suficiente húmedo para poder formar una bolita de 4 cm. Amasa bien el barro y deja caer la bolita al suelo desde una altura de 1.50 metros. Si se desborona por completo, como la muestra de la derecha, es que contiene mucha arena y apenas sirve para mortero de barro. Si la bola solamente se aplasta como la muestra del extremo izquierdo, entonces contiene mucho barro y tiene que ser rebajado con arena para poder servir para adobes. La segunda prueba (por la izquierda) ya no tiene tanta adhesión, pero todavía sirve para adobes hechos a mano. La tercera prueba (por la izquierda) es un barro con demasiada arena y no sirve para hacer adobes.
2.3.3.2 PRUEBA DEL RODILLO: Se hace un rodillo con la mezcla, con un largo de 20cm y 1cm de diámetro. a) Si se rompe entre los 5 y 15 cm, la tierra es buena, porque tiene la adecuada proporción de material. b) Si se rompe antes de los 5cm, no tiene suficiente arcilla. c) Si se rompe a más de 15cm tiene exceso de arcilla.
2.3.4 REQUISITOS GENERALES La graduación del suelo debe aproximarse a los porcentajes: arcilla10-20%, limo 15-25% y arena 55-70%, no debiéndose utilizar suelos orgánicos. El adobe debe ser macizo y sólo se permite que tenga perforaciones perpendiculares a su cara de asiento, cara mayor, que no representen más de 12% del área bruta de esta cara. El adobe deberá estar libre de materias extrañas, grietas, rajaduras u otros defectos que puedan degradar su resistencia o durabilidad.
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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN 2.3.5 FORMAS Y DIMENSIONES Los adobes podrán ser de planta cuadrada o rectangular y en el caso de encuentros con ángulos diferentes de 90°, de formas especiales. Sus dimensiones deberán ajustarse a las siguientes proporciones: a) Para adobes rectangulares el largo sea aproximadamente el doble del ancho. b) La relación entre el largo y la altura debe ser del orden de 4 a 1. c) En el posible la altura debe ser mayor a 8 cm.
2.3.6 PREPARACION DEL ADOBE: Teniendo el suelo necesario:
Se zarandea el suelo para eliminar las piedras de mayor tamaño(es recomendado por el tamiz N° 4). Luego mezcla con agua y dejarlo por un tiempo, que puede llegar a ser hasta un día. Se amasa agregándole suficiente agua, formando un lodo bien mezclado y macizo, se le revuelve con los siguientes materiales secos: Paja Estiércol (caballo – vacunos) Con el material mezclado se procede a llenar en los moldes de madera cubriendo perfectamente todos los rincones, se apisona con las manos, para formar una masa compacta. Levanta el molde con un movimiento brusco hacia arriba para que se desprenda el adobe del molde. En un clima muy seco y caluroso, tal vez conviene tapar los adobes con una lona o paja para evitar que se agrieten por secarse demasiado rápido. Deja secar el adobe hasta que alcance la firmeza para poder levantarlo sin que se rompa (un día). Entonces se acuesta el adobe en su costado y se empareja la superficie que estaba en contacto con el suelo. Se deja secar el adobe por un día o dos más y apiladlo si no vaya a ser usado de inmediato.
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CONCLUSIÓN
El adobe es conocido por ser un material antiguo capaz de hacer estructuras muy duraderas. Hasta el día de hoy se han preservado construcciones realizadas con ese material, que se encuentran entre las más antiguas del planeta. El adobe es un material muy accesible tanto en la obtención del material como económicamente mejor ya que es hecho a base de arena, arcilla y agua, y con fibra o material orgánico como paja, estiércol.
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BIBLIOGRAFÍA
MINKE, Gernot;(1974);”MANUAL DE CONSTRUCCION EN TIERRA” (1994), editorial Fin del siglo.
CHINCHILLA P. Próspero (1986);”MATERIALES PARA CONSTRUCCION” (1994); editorial Santo Tomas. pág. (72-73)
RENGIFO Z. Luis (1985);”LA CONSTRUCCION CON TIERRA”
NORMA TECNICA DE EDIFICACION – NORMA E.080. (unida o bloque de adobe)
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