Investigacion de adobe y ladrillo

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA Facultad de Arquitectura y Diseño

MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

CARRERA:

Arquitecto

Docente:

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La tierra como elemento constructivo ha sido un elemento utilizado desde el inicio de la historia. Aun en estos tiempos modernos la tierra sigue siendo un material empleado como elemento constructivo, una tercera parte de las casa del mundo están hechas de este material. En casi casi todo todoss los los clim climas as de aire aire cali calien ente te y alta altass temp temper erat atur uras as,, el mate materi rial al mas mas prevaleciente de construcción ha sido la tierra. Hasta el día de ahora una tercera parte de las casas han sido construidas de este material, en países de desarrollo figura como el mater material ial de casi casi la mitad mitad de las constru construcci ccion ones; es; ya que que cumple cumple con los requisi requisitos tos de refugio que estos requieren, y que los otros materiales industrializados no han podido otorgar. Al ser un recurso local ha logrado satisfacer las necesidades necesidades de refugio. Es casi siempre obtenido en el mismo sitio donde se construye. Las técnicas de fabricación de viviendas con tierra han sido conocidas desde 9000 años antes, las casas fabricadas de adobe tienen en uso cerca cerca de 8000 8000 a 6000 6000 años años antes de cristo, las casas de tierra apisonada tienen uso desde 5000 años antes de cristo. El adobe es conocido como bloques de lodo, al ser un material que a diferencia de los ladrillos de barro, porque este no se hornea. Hay varias desventajas de usar el barro como material de construcción. Estas son: 1) No es un material de construcción estandarizado. 2) La mezcla tiende a encogerse una vez seca la mezcla. 3) Sin ningún tipo de protección adicional, el adobe no es resistente al agua. Sin embargo al igual que sus desventajas, tiene bastantes ventajas por comparación: 1) Balancea la humedad del aire, probado científicamente. 2) Absorbe el calor, manteniendo con mejores resultados que otros materiales el balance térmico. 3) Ahorra energía y reduce la contaminación ambiental. 4) Es un material reusable. 5) Ahorra material y costo de transporte 6) Es ideal para trabajos con poca mano de obra. 7) Preserva con más calidad en su interior materia orgánica (Evita hongos y ayuda a conservar la madera) 8) Se tiene la idea de que absorbe contaminantes aéreos circundantes a la edificación. Composición













la tierra, (similar a lo que hace el cemento dentro del concreto). Limo y arena constituyen rellenos en la tierra tierra.. La tierra tierra se carac caracte teriz riza a por sus compo componen nentes tes,, arcil arcilla, la, limo, limo, arena arena y grava. grava. También si la tierra es extraída de una profundidad menor a 40cm contiene por lo general materia orgánica y humus. Para que la tierra sea apropiada se debe evitar la tierra con material orgánico. En algunos casos se agrega paja completamente seca. Ahora, el agua es el elemento que activa las fuerzas aglutinantes del barro. Aparte del agua libre, existen tres tipos diferentes de agua en el barro: Agua de la cristalización (agua estructural), agua absorbida y agua capilar (agua de poros). El agua de cristalización esta químicamente enlazada y se puede distinguir solo si el barro es calentado a 400 C a 900 C. El agua de absorción esta eléctricamente enlazada en los minerales de la arcilla. El agua capilar es se desprende del materia cuando la mezcla se calienta a mas de 105 C. Si esa agua se evapora la distancia interlaminar se reduce y las laminas se acomodan paralelamente debido a sus fuerzas de atracción eléctricas. Así la arcilla obtiene su fuerza aglutinante si esta en estado plástico y obtiene resistencia a la compresión luego del secado. Para verificar que un suelo es apropiado para una aplicación especifica, es necesario conocer su composición. A continuación se presentan unos ensayos estandarizados de laboratorio y ensayos de campos. ANÁLI NÁLIS SIS COM OMB BINAD INADO O DE TAMI TAMIZA ZAD DO Y SEDIMENTACIÓN La prop propor orci ción ón de agre agrega gado doss grue grueso soss (Are (Arena na,, grava ava y pied piedrras) as) es rela relati tivvamen mente fáci fácill de dist distin ingu guir ir con con el tami tamiza zado dos. s. En camb cambio io los los agregados finos pueden diferenciarse por medio y solamente de la sedimentación. CONTENIDO DE AGUA La cantidad de agua en una mezcla de tierra puede determinarse pesando la muestra y calentándola después, 105 C. Si el peso se mantiene constante la mezcla está seca, y la dife difere renc ncia ia entr entre e los los dos dos peso pesoss nos nos da el peso peso del del agua agua que que no pudo pudo aglu aglutitina nars rse e químicamente. -Ensayos de CampoEsta clase de procedimientos no son muy exactos pero se realizan en relativo corto tiempo, y son funcionales para lo que ayudan. ENSAYO DE OLOR Si tiene iene olo olor a moho moho,, posib osible lem mente ente cont contie iene ne humu humuss o mate materria orgán gánica ica en descomposición.













ENSAYO DE LAVADO Una muestra de barro húmedo se frota entre las manos. Si las partículas se sientan claramente, esto indica que el barro es arenoso o gravoso, mientras que si la muestra es pegajosa pero las manos pueden limpiarse al frotarlas cuando se secan, esto es indicativo de un barro limoso. Si la muestra es pegajosa, haciendo necesario el uso de agua para lavarlas esto indica que el barro es arcilloso. ENSAYO DE CORTE: Una muestra húmeda de barro se moldea en forma de bola y se corta con un cuchillo. Si la superficie cortada es brillosa significa que la mezcla tiene un alto contenido de arcilla, si es opaca, una gran cantidad de limo. ENSAYO DE SEDIMENTACIÓN: Se agita una muestra de barro con agua fresca en un frasco. Las partículas mayores se asientan primero en el fondo y las más finas arriba. A partir de esta estratificación se puede estimar la proporción de los componentes. Es una interpretación errónea asumir que la medida de cada capa corresponde a proporción de arcilla, limo, arena y grava.La tierra como elemento constructivo ha sido un elemento utilizado desde el inicio de la historia. Aun en estos tiempos modernos la tierra sigue siendo un material empleado como elemento constructivo, una tercera parte de las casa del mundo están hechas de este material.

PLASTICIDAD El barro barro puede puede tener tener cuatro cuatro estado estadoss de consis consisten tencia cia:: Líquid Líquido, o, plásti plástico co,, semisó semisólid lido o y sólido. LÍMITE LÍQUIDO: El límite líquido LL define el contenido de agua en el límite entre el esta estado do líqu líquid ido o y el plás plástitico co.. Esta Esta expr expres esad ado o en porc porcen enta taje je y se dete determ rmin ina a con con el instrumento Casagrande. Utilizando los siguientes pasos:













2. Se colo coloca can n en el reci recipi pien ente te del del equi equipo po de 50 a 70 gram gramos os de esta esta mezcl mezcla a en consistencia pastosa y se uniforma la superficie. El espesor máximo en el centro debe ser de 1 cm. 3. Se hace hace una una ranu ranura ra en la supe superf rfic icie ie con con una una herr herram amie ient nta a espe especi cial al,, que que debe deberá rá mantener siempre perpendicular a la superficie del recipiente. 4. Girando la manilla a una velocidad de 2 ciclos por segundo, el recipiente es levantado y soltado hasta que la ranura se cierre a una longitud de 10 mm. 5. La cantidad de golpes se cuentan y se toma una muestra de 5 cm cúbicos del centro para para dist distin ingu guir ir el cont conten enid ido o de agua agua.. Cuan Cuando do la ranu ranura ra se cier cierra ra con con 25 golp golpes es el contenido de agua de la mezcla es igual al límite líquido. LÍMITE PLÁSTICO: El límite plástico, es el contenido de agua en porcentaje en el límite del esta plástico y el semisólido. Para definirlo se puede seguir el siguiente procedimiento: La misma mezcla que fue utilizada para definir el límite líquido se moldea con la mano en forma de pequeños rollos de 3 mm. de diámetro sobre una superficie absorbente (cartón, madera blanda o material similar). Posteriormente se moldean en forma de bolas y se vuelven a rodar para hacer los rollos. Este procedimiento debe repetirse hasta que los rollos comienzan a desmoronarse a un diámetro de 3 mm. De esta mezcla se extraen aprox aproxima imada damen mente te 5 gramos gramos y se pesan pesan inmedi inmediata atamen mente te,, luego luego se dejan dejan secar secar para para obtener el contenido de agua. Este ensayo se debe repetir 3 veces. El valor promedio de tres muestras que difiera más de 2 % es idéntica al límite plástico. PREPARACIÓN DEL BARRO: GENERALIDADES; Obtener un material de construcción a partir de un suelo arcilloso no es siempre sencillo y requiere experiencia. La mezcla adecuada depende del tipo de suelo, de su consistencia y de la aplicación que se le quiere dar. Un suelo húmedo suelto con bajo contenido de arcilla y alto contenido de arena puede ser utilizado directamente para la construcción de un muro de tierra apisonada. Terrones de tierra con alto contenido de arcilla no pueden utilizarse como material de construcción. Estos deben triturarse o disolverse en agua y posteriormente el contenido de arcilla debe rebajarse agregando arena a la mezcla. HUMEDECIMIENTO, TRITURACIÓN Y MEZCLA; Hay diferentes métodos que pueden emplearse para obtener un material de construcción trabajable y sin terrones de tierra. Uno de los métodos más sencillos para reducir el tamaño de los terrones y hacer su consistencia trabajable sin utilizar esfuerzo mecánico, es sumergirlos en agua de manera que obtengan plasticidad por si mismos. Para lograrlo, los terrones se colocan en capas de 15 a 25 cm de espesor sobre grandes depósitos planos y posteriormente se cubren con agua. Luego de 2 a 4 días se obtiene una masa blanda que puede ser moldeada y













utilizar animales para este trabajo. La paja, la barcia, la arena y otros aditivos pueden ser también mezclados con la misma operación. Otro método más rápido para preparar barro a partir de terrones secos de tierra arcillosa es triturarlos en una máquina. Esta máquina tiene angulares de acero fijados a una plancha horizontal que rota a una velocidad de 1440 rotaciones por minuto. La máquina no funciona si los terrones están húmedos. TAMIZADO: Para técnicas de construcción específicas se debería tamizar la tierra para extraer las partículas mayores. El método más fácil es un tamiz. DISO ISOLVER VER EL BAR BARRO RO:: Con Con el objet bjetiv ivo o de enriquecer un suelo arenoso con arcilla o preparar un barro barro alivianad alivianado, o, generalme generalmente nte es necesari necesario o hacer una lechada, que se prepara disolviendo el barro. Esta se puede preparar fácilmente de un polvo de barro seco mezclado con agua. Si se fueran fueran a utiliz utilizar ar terron terrones es de suelo suelo arcil arcillos loso, o, se deben deben dejar dejar remojar remojar por algunos algunos días, cubiertos cubiertos con agu agua en con conten tenedo edores res bajo ajos y pla planos. os. Después se puede obtener la lechada utilizando rastr rastrill illos os especi especiale aless o utiliz utilizand ando o mezcla mezclado doras ras eléctricas manuales. CURADO: Mauken es el término alemán utilizado para denominar un tipo de curado en el cual la mezcla de barro se deja reposar durante 12 a 48 hora horas. s. La expe experi rien enci cia a ha demo demost stra rado do que que la cohe cohesi sión ón del del barr barro o incr increm emen enta ta medi median ante te este este proceso. Este fenómeno es probablemente debido a la atracción electroquímica entre los diferentes minerales arcillosos que los fuerza a adoptar una estructura mas compacto y ordena. REDUCCIÓN DEL CONTENIDO DE ARCILLA O REBAJADO: El barro se debe rebajar si es muy rico en arcilla. Agregados gruesos como la arena y la grava se añaden, incrementando la resistencia del del barro barro a compre compresió sión. n. Los agrega agregados dos deben deben siempre humedecerse antes de ser añadidos a la mezc mezcla la.. Adem Además ás de aren arena a y guij guijar arro ro o cant canto o rodado, se puede utilizar también pelos, estiércol















MEJORAMIENTO DE LAS CARACTERÍSTICAS TRATAMIENTOS ESPECIALES Y ADITIVOS

DEL

BARRO

MEDIANTE

GENERALIDADES: Solamente para aplicaciones específicas es necesario modificar las características del barro. Aditivos que mejoran algunas propiedades pueden empeorar otras. Las mejoras y los métodos para mejorarlas se lista debajo: Reducción de las fisuras provocadas por retracción. Se usa: Rebajado con agregados, rebajado con líquidos, adición de fibras, medidas estructurales. Estabiliz Estabilizació ación n contra contra agua. agua. Se usa: Estabiliz Estabilizado adores res minerales minerales (Cemento (Cemento,, cal, bitumen, bitumen, silica silicato to de sodio) sodio),, produ producto ctoss anima animales les,, produ producto ctoss anima animales les y minera minerales les,, produc productos tos













TAPIA PISADA TAPIA APISONADA O TAPIAL GENERALIDADES La tierra apisonada fue bien conocida por siglos en todos los continentes del mundo como técn técnic ica a trad tradic icio iona nall de cons constr truc ucci ción ón de muro muros. s. De hech hecho o en Asir Asiria ia se enco encont ntra raro ron n cimientos de tierra apisonada que datan del año 5.000 a. C. La técnica consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisón. El encof encofra rado do está está compue compuesto sto por por dos dos tablon tablones es paral paralelo eloss separa separado dos, s, unido unidoss por un travesaño. En francés esta técnica se denomina Pise de terra o terre pise, en ingles rammed earth, en alemán: Stampleflehmbau.













La técnica tradicional de la tierra apisonada se utiliza hoy todavía en países en vías de desarrollo. Sistemas de encofrado mas sofisticados y una compactación mediante la utilización de pistones eléctricos o neumáticos reducen los costos de mano de obra sign ignific ifica ativ tivamen amente te y hacen cen de esta sta técni écnicca una una opci opción ón rele elevante ante en país paíse es industrializados.

























Los pisones en cada lugar se han elaborado con muchos materiales y formas y todos corresponden a ergonométricas y medidas del cuerpo de sus ejecutantes y los pesos están directamente relacionado con ello y con la tecnología que durante siglos ha venido acumulando la experiencia. Algunos pistones fueron hechos de piedra, otros de Madera y ahora los hay neumáticos y metálicos. En esta tecnología de construcción con tierra se requiere trabajar en equipo para que el trabajo tenga un rendimiento y la coordinación del equipo es fundamental para una buena obra y así obtener un trabajo de forma sincronizada.

Algunos usan dos y tres tipos de pisones y como describen en algunos libros uno realiza golpes longitudinales junto a los paneles de la formaleta y otro golpes oblicuos, en forma de espina de pescado hacia el interior de la formaleta. La base del pisón debe de tener superficies redondeadas y no debe tener puntas para evitar que se dañe la formaleta. Según algunos estudios se propone que la base de un pisón no debe ser menor de 60 cm2 ni mayor a 200 cm2. El peso del pisón debe ser entre 5 a 9 kilos, dependiendo la persona que lo use y el material.















Los PANELES que se pueden elaborar de diversos materiales, ya sean tablas, rollizos de madera o metales, lo que si se requiere es que sean resistentes y estén en buen estado. Si son madera deben ser tablas cepilladas, Las dimensiones varían de un lugar a otro pero en promedio están entre 90 cm de alto A 1.50 m y de largo desde1.50 m hasta 3 ms. El ancho puede ser desde 30 cms como mínimo para poder manipular el pisón hasta 80 cm y más. LAS RIOSTRAS son los elementos inferiores también llamados AGUJAS o travesaños inferiores, si la formaleta es de madera ello deben ser de madera dura y un espesor de 8 cms app, un ancho de 10 cms máximo y una longitud de 1 mt, se deben colocar cada cierta distancia se propone cada 80 cms y en sus extremos deben de tener un orificio para permitir encajar los párales . Cuando son formaletas metálicas estos también deben ser del mismo material. Los Los PARALE PARALES S o costal costales es gener generalm alment ente e se hacen hacen de madera madera aserr aserrada ada de secció sección n cuadrada, con una longitud superior al del panel pues debe ayudar a amarrarlo en la parte superior e inferior. Deben rebasar la altura de la formaleta en unos 50 cms y deben rematar en un espigo. Las CUÑAS sirven para apretar los párales y los paneles contra la hilada del muro ya hecha, al introducirla entre las cajas de las agujas o de las riostras. Juegan un papel importante en la plomada de la formaleta, su lado sobre el paral debe estar a plomada. El ángulo de las cuñas debe ser agudo para asegurar un buen acuñamiento. El hueco que

























Es un bloque de tierra arcillosa, amasada en su estado plástico, moldeada con o sin forma, y secada al sol. El adobe se puede utilizar en la construcción de paredes, arcos y bóve bóveda das. s. Varí Varía a las las Dime Dimens nsio ione ness de los los bloq bloque ues. s. Esta Estass mamp mampos oste terí rías as se revi revist sten en generalmente de revoque. SISTEMA CONSTRUCTIVO TRADICIONAL ADOBE Especificaciones Especificaciones técnicas Las características de los suelos que tienen mayor influencia en la resistencia de la albañilería de adobe son aquellas relacionadas con el proceso de contracción por secado o con la resistencia seca del material. – Arcilla: el componente más importante del suelo; provee la resistencia seca y causa la contracción por secado del suelo. – Control de la microfisuración del mortero de barro debida a la contracción por secado: requerido para obtener albañilería de adobe fuerte. – Aditivos: paja y en una menor proporción arena gruesa son aditivos que controlan la microfisu microfisuraci ración ón del mortero durante durante la contracc contracción ión por secado secado y por ende, mejoran la resistencia de la albañilería de adobe. – Construcción: la calidad de la mano de obra juega un papel importante en obtener una albañilería de adobe fuerte, resultando en variaciones de resistencia globales del orden del 100%.













TRABAJOS PRELIMINARES. Replanteo de la obra.













Después del secado inicial, de alrededor de cinco días, los adob adobes es se pued pueden en colo coloca carr de cant canto. o. Se apil apilan an a las las tres tres semanas y a la cuarta semana de su fabricación ya pueden utilizarse en la construcción de los muros..

Equipos. ● Mold Moldes es para para la fabric fabricac ació ión n de los adobes. ● Herram Herramien ientas tas.. ● Pala Pala.. ● Jad Jada. ● Hiso Hisopo pos. s. Materiales. ● Tier Tierra ra.. ● Agu Agua.















esto no es rigurosamente necesario, a menos que el edificio sea construido en un suelo muy húmed húmedo, o, levan levantán tándo dose se enton entonce cess la fábri fábrica ca direct directame amente nte sobre sobre éste, éste, con una cimentación hecha con la misma especie de ladrillos que los que sirven para construir los muros; únicamente se protegerá la parte exterior del muro por un pequeño talud. CIMIENTOS. Tipos de cimientos. La cimentación se construye con base en vigas corridas en roca y material de relleno conformando un entramado de vigas bajo los muros principales de la edificación. En general la profundidad profundidad de la cimentación alcanza el suelo firme por debajo debajo de la capa orgánica. Las formas más frecuentes de cimentación son en “L”, en “T” invertida o cimentación prismática del mismo ancho del muro.













Sobrecimientos. Los Sobrecimientos tienes una altura mínima de 0.30 m sobre el nivel del terreno natural y el ancho mínimo corresponde al ancho del adobe. La piedra, de tamaño medi median ano o ocup ocupa a un 75% 75% del del volu volume men n del del sobr sobrec ecim imie ient nto, o, se util utiliz iza a made madera ra para para el encofrado. El desencofrado se realiza 48 horas después del vaciado. La cara superior del sobr sobrec ecim imie ient nto o debe debe qued quedar ar nive nivela lada da,, unif unifor orme me y raya rayada da.. Los Los Sobr Sobrec ecim imie ient ntos os se construyen con ladrillo cocido sentado con cal y canto o barro con fragmentos de roca equivalentes a los de la cimentación. Los vacíos que quedan hacia la parte externa del sobrecimiento sobrecimiento se nivelan con pañete.













Partes de los muros. Solera Superior. La solera superior es el punto en donde la construcción puede volverse marco marco rígido, rígido, dependie dependiendo ndo únicamen únicamente te del tipo de arriostr arriostre e de articula articulación ción que se le

























elementos aserrados en algunos casos individuales. Una de las estructuras dominantes conocidas como la de par y nudillo incluye los siguientes elementos principales: Viga cumbrera: Conforma la viga longitudinal principal y recibe las correas. Vigas correas: Vigas principales que sostienen el encañado de techo. Pares: Elementos diagonales. Solera: Vigas instaladas en las cajas de los tirantes. Reciben las correas y las vigas pares. Nudillos: Elementos longitudinales de amarre entre vigas correas y vigas pares.















PUERTAS Y VENTANAS. Conformación del Vano. Los vanos de las puertas y ventanas se construyen mediante un gran dintel constituido por dos o más vigas de madera de sección aproximada 0.20 m x 0.15 m las cuales se empotran en los muros de apoyo al menos o.40 m a cada lado del vano. Todos los vanos deben estar centrados. El ancho de un vano no debe ser mayor que 1.20 m. La distancia entre una esquina y un vano no debe ser inferior a tres veces el espesor del muro y como mínimo 0.90 m. La suma de los anchos de vanos en una pared













de 0.20m x 0.20m). La separación típica entre vigas cargueras es del orden de los 0.50m, aunque esta puede llegar hasta valores del orden de 1m o más. Vigas Vigas Coron Corona a de entre entrepis piso: o: Las vigas corona de entrepiso se instalan sobre muros cargueros y sirven de apoyo directo a las vigas cargueras de entrepiso, transmitiendo las cargas tanto verticales como horizontales a los muros cargueros. La viga corona sencilla se instala generalmente en el centro del ancho del muro carguero correspondiente. Las vigas corona dobles se instalan en forma paralela y simétrica en el muro carguero, una a cada costado del muro. El adobe de embone o encoroce se hace con ladrillos cocidos o

























Con un arado se remueven 10 o 15 cms. de tierra y se amasa la cantidad suficiente para un día de trabajo, utilizando para mezclar el barro con el estiércol, una rastra de discos que se va pasando mientras se agrega agua. Luego comienza el proceso de amasado en pisaderos, que es una excavación circular de entre 10 y 15 metros de diámetro y 40 o 50 cm. De profundidad. La fabricación inicia con el amasado del barro con agua y el agregado de la “liga”, este empaste suele hacerse con caballos, caballos, que giran dentro dentro del círculo mezclando mezclando los elementos, elementos, operació operación n que puede durar hasta dos días.













Una vez bien secos, secos, se procederá procederá a su cocción. cocción. Se formará formará con ladrillos ladrillos ya secados secados en franjas separadas entre sí, y calculando un ladrillo entre cada franja, formando así una muralla cuyas dimensiones varían según la cantidad de adobes. Enfriado: Una vez que el horno se enfrió se procede al desmontaje y a la carga de los ladrillos en camiones, pasando así la incorporación del ladrillo a la construcción. El tiempo aproximado de la tarea es de 3 días. SISTEMAS CONSTRUCTIVOS:



























Es un ladrillo de uso residencial, comercial e institucional. Por su diseño se obtendrá













PREPARACION DEL LADRILLO COMPRIMIDO:













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