Encofrado textil: Nuevas formas para el hormigón

ENCOFRADO TEXTIL nue va s f o rma s p ar a el h or mig贸n

路 Daniela Sol铆s B 路

Universidad V茅ritas Escuela de Arquitectura

ENCOFRADO TEXTIL nuevas formas para el hormig贸n

Proyecto final de graduaci贸n para optar por el grado de licenciatura en arquitectura Daniela Solis Bola帽os Julio, 2015

DECLARACIÓN JURADA La suscrita Daniela Solís Bolaños cédula de identidad 1 1405 795, declaró bajo fe de juramento ser el autor del presente trabajo de graduación:

ENCOFRADO TEXTIL

NUEVAS FORMAS PARA EL HORMIGÓN, para optar por el grado de Licenciatura en Arquitectura.

Daniela Solís Bolaños. 200830045

HOJA DE EVALUACIÓN Aprovación del Proyecto de Graduación tribunal examinador:

Arq. José Alí Porras Salazar Tutor

Ing. Alfredo Gonzalez Lector

Arq. Cesar Augusto Carrascal Mercado Tutor

Arq. Victor Murillo Lector

Arq. Jorge Francisco Loría Q Director de Carrera

fotografĂ­a: fuente propia

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04

05

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Introdución

capítulo 01 Explorar

capítulo 02 Organizar

capítulo 03 Analizar

capítulo 04 Examinar

capítulo 05 Experimentar

capítulo 06 Concluir

capítulo 07 Anexos Bibliográfia

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fotografĂ­a: Montserrat Castillo

NUEVAS FORMAS PARA EL HORMIGÓN Introducción

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¨El concreto comienza su vida no como un sólido, sino húmedo, plástico, un material fluido, y como tal su destino volumétrico no le pertenece así mismo, su forma depende enteramente del material y la geometría de sus moldes¨ (West, 2006).

Tradicionalmente el hormigón ha sido ligado a encofrados convencionales que conducen a formas rectangulares o prismáticas y son construidos utilizando componentes rectangulares de madera, acero y otros materiales, dandole una reputación de material frío, masivo y salvaje y alejandolo de sus orígenes de total fluidez.

El encofrado textil es una tecnología constructiva que implica el uso de membranas textiles, como principal material para los moldes del hormigón, la cuál permite al concreto definir su forma a través del proceso constructivo, teniendo como resultado final formas expresivas y con valores plásticos no asociadas a las estructuras convencionales de hormigón. Es por esto que esta investigación busca experimentar en el encofrado textil para “devolver” al concreto su expresividad y sus formas plásticas logrando formas más expresivas con la menor cantidad de uso de materiales.

La investigación de encofrados textiles pretende despertar la interrogante sobre el comportamiento formal, la plasticidad y los

factores que surgen de las características propias de los materiales. Adicionalmente se pretende desarrollar nuevas técnicas capaces de restablecer la relación dinámica entre el hacer y el pensar, y del como la relación del lenguaje expresivo formal, la función y la innovación son parte de la investigación arquitectónica.

Así mismo, se genera la posibilidad de desarrollo de nuevas investigaciones experimentales de encofrado textil, que permitan abrir cada vez más este campo de investigación arquitectónica como una potencial fuente de innovación y de acercamiento a la materialidad del concreto.

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fotografĂ­a: Andrew Kudless, Moma L.A.

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01 cap铆tulo

EXPLORAR

sobre el uso del hormig贸n y los encofrados

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fotograf铆a: Felipe Gabald贸n

EL HORMIGÓN Y LOS SISTEMAS DE ENCOFRADO

Este capítulo ofrece una breve introducción a los antecedentes y hechos que condujeron a la investigación y experimentación comprendida en este proyecto, debido a mi interés en el desarrollo de la construcción en la producción arquitectónica La historia sobre el encofrado textil se divide en tres períodos, el primero se desarrolla desde 1900 hasta los años posteriores a la Primera Guerra Mundial y se caracterizo por el desarrollo técnico del encofrado de textil con la utilización de tejidos orgánicos para la ingeniería marina y geotecnia. El período medio, desde 1960 hasta 1990, donde se dio la introducción de fibras sintéticas tales como el poliéster, con el objetivo de racionalizar los métodos de construcción.

La primer aplicación registrada construida con encofrados flexibles fue realizada por el arquitecto español Felix Candela en México en 1951. Candela usó tela de saco sobre perfiles de carpintería para construir estructuras cáscara usados como edificios para colegios (Faber, 1963). Posteriormente la aparición de geotextiles sintéticos poderosos y baratos en los comienzos y a mediados de los años sesenta llevó a los encofrados flexibles a un uso más generalizado en la industria de la construcción

para el moldeado de concreto en el suelo y bajo el agua (West, 2006]) De la misma manera, el interés en las posibilidades arquitectónicas del encofrado textil puede ser atribuido al arquitecto español Miguel Fisac, cuyo trabajo en este campo culminó con un método patentado para la construcción de paneles prefabricados en encofrado textil (Orr, 2010). Fisac utilizó encofrados flexibles, delgadas láminas de plástico en los años setenta para lograr unas texturas únicas no estructurales en la superficie de muros prefabricados (ISOFF, 2014).

El último período se desarrollo, a partir de la década de 1990, el cual tuvo un enfoque en la construcción de componentes estructurales como vigas, columnas y cascaras. Desde entonces varios métodos han evolucionado en el diseño y construcción con encofrado textil, por ejemplo al final de los años ochenta se realizaron descubrimientos independientes y su aplicación casi simultánea en nuevos elementos arquitectónicos y estructurales, utilizando los textiles sintéticos para moldear columnas, muros, vigas y losas (ISOFF, 2014).

En Japón el sistema Kenso Unno ”cero residuos”

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fotografía: C.A.S.T. (Miguel Fisac)

fotografía: Byoung Soo Cho Architects

fotografía: C.A.S.T.

fue otra aplicación realizada para generación de muros con encofrados flexibles (ISOFF, 2014). El sistema es aplicado para paredes de hormigón moldeadas in situ, este método se llama el Unno Reinforced Concrete (URC). Unno se ha concentrado en ofrecer métodos fáciles y económicos de vivienda que generan gran reducción en la utilización de materiales. Sus construcciones son por lo general unifamiliares y nacen de una necesidad habitacional después del terremoto de Japón de 1995 (C.A.S.T., 2014).

Así mismo, en Norteamérica Rick Fearn, inventó un conjunto de técnicas de encofrado en tela, esto lo llevó a desarrollar una serie de zapatas y columnas de fundación productos ahora fabricados y vendidos por Fab-Form Industrias, Canadá (C.A.S.T., 2014).

Por otra parte, en la actualidad el laboratorio del Centro de Estructuras y Tecnología de la Facultad de Arquitectura de la Universidad de Manitoba (C.A.S.T), inaugurado en el 2003 y fundado por Mark West, es el primer centro de investigación dedicado a la tecnología de encofrado textil y la educación, diseñado específicamente para apoyar experimentos especulativos a gran escala sobre las nuevas posibilidades de diseño a través de exploraciones físicas de los materiales, herramientas y métodos de construcción (C.A.S.T., 2010).

Al mismo tiempo, en el 2003 se construyó la primera viga de hormigón reforzado hecha con encofrado flexible del mundo, una viga de doce metros de longitud de sección variable con doble voladizo. Esto fue seguido en el año 2005 con la producción de cuatro vigas de soporte simple de 5 metros de longitud, estos trabajos recientes forman la base para la propuesta en vigas de sección variable realizada en el C.A.S.T. (C.A.S.T., 2010).

De igual importancia, en mayo del 2008 en la ciudad de Winnipeg, Canadá se realizó el primer encuentro de este campo de investigación que vincula la forma arquitectónica con la tecnología

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fotografĂ­a: C.A.S.T.

del hormigón, a través de la experimentación.

Se formularon los hallazgos de como darle forma a este importante material de la modernidad, abriendo un horizonte de nuevas posibilidades para la arquitectura, la ingeniería, la construcción y la plástica (C.A.S.T., 2008). La conferencia permitió conocer los avances en la investigación de este campo de la construcción en el mundo, con la presencia de representantes de tres continentes: América, Europa y Asia.

Sin duda alguna, la presencia de este amplio espectro de investigadores permitió la fundación de la Sociedad Internacional de Encofrados Flexibles (ISOFF, 2008).

A pesar del desarrollo que se a generado en los sistemas de encofrado textil, existen pocos ejemplos de obras arquitectónicas construidas, entre las principales se encuentra el centro de visitantes Hanil en Corea del Sur, construido entre el 2008-09 por Byoung Soo Cho Arquitectos en conjunto con el CAST, los cuales se encargaron del desarrolló y construcción de un método de encofrado textil diseñado específicamente para la construcción de los muros de fachada.

Dos años después, en junio del 2012, se llevo a cabo la segunda conferencia internacional sobre encofrado textil realizada en la Universidad de Bath, como parte de un taller práctico sobre encofrados textiles organizado por Keith Milne y Remo Pedreschi en la Universidad de Edimburgo; en esta se generó una serie de paneles de hormigón con textiles especialmente diseñados e impresos por Lindy Richardson, Director de Textiles en Edinburgh College of Art. La conferencia incluyó temas como las aplicaciones arquitectónicas de los encofrado flexible; el diseño de sistemas de membrana, refuerzo de estructuras, mejoras en la durabilidad del hormigón mediante encofrado flexible, análisis computacional, optimización y el diseño sostenible que utilizan los sistemas de encofrado flexible (ISOFF, 2010).

También en el Reino Unido, se están llevando a cabo investigaciones por parte de la Universidad de Edimburgo, la Universidad del Este de Londres y la Universidad de Bath, centrándose en las formas arquitectónicas y el comportamiento estructural de elementos optimizados al tiempo que explora los conceptos de modelado en software, logrando ahorros de hasta un 40% de hormigón (Chandler, A - Pedreschi, R., 2007). En el caso de la Universidad de Bath, se analiza el comportamiento de vigas de sección variable, centrándose en formas optimizadas y de alto rendimiento que permitan lograr mezclas de cemento con índices bajos en CO2, proporcionando soluciones estéticamente agradables, eficientes y sostenibles (Orr,J, 2011).

En la actualidad, se estan llevando a cabo investigaciones prácticas en Gran Bretaña en las Universidad de Bath y la Universidad de Edimburgo, con una combinación de simulaciones digitales, pruebas empíricas y el desarrollo de técnicas de construcción. Otros experimentos han sido desarrollados por estudiantes en el Architectural Association en Londres, donde se realizaron reflexiones sobre el potencial del encofrado textil a través de la creación de modelos complejos de gran luz desafiando las definiciones de vigas, columnas o losas (ISOFF, 2014).

Por otra parte, Andrew Kudless junto a su oficina Matsys realizaron el proyecto P-Wall, donde se investiga la autoorganización de dos materiales, yeso y tejidos elastomeros (lycra), para producir efectos visuales y acústicos (Matsys, 2013). P_wall, es una evolución de los trabajos anteriores para explorar la auto- organización de la materia, mediante el uso de tela de nylon como encofrado y de soportes de madera, que limitan la elasticidad en el encofrado textil, esto logra cuando el yeso se vierte en el molde y el peso de la suspensión de yeso líquido hace que el tejido empieza a ceder, ampliarse o generar pliegues.

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fotografĂ­a: Andrew Kudless

Actualmente el campo de encofrado textil se está expandiendo más rápido que nunca.

El director de CAST, Mark West y un número de profesionales, incluyendo Remo Pedreschi (Universidad de Edimburgo) están impulsando el desarrollo a través de proyectos de construcción y así como la organización de conferencias internacionales sobre el tema de encofrado flexible. La más reciente de ellas se celebró en la Universidad de Bath en 2013 y con 50 ponencias y una gran variedad de temas que rodean encofrado flexible. Estos temas incluyen el desarrollo y opciones en el sector textil, la producción de diferentes elementos estructurales y estudios de caso de proyectos reales que han utilizado métodos de encofrado textil (un ejemplo de estos es el Hospital de la Mujer en Winnipeg, Canadá). Con el desarrollo de investigación en todo el mundo, queda claro que el campo de encofrados flexibles continuará expandiéndose y va llamar más la atención de toda la industria de la construcción.

El encofrado textil tiene muchas ventajas por su capacidad de crear formas estructuralmente optimizadas y con bajo uso de material. Sin duda alguna, los tejidos son ligeros, fácilmente transportados y manipulados, y su fuerza pueden resistir las presiones de fluido que se generan en grandes elementos, y una vez utilizado, el material de encofrado es fácil de separar de los elementos en concreto, sin necesidad de la aplicación de agentes desmoldantes derivados del petróleo.

Además, un principio de la ingeniería estructural es que el medio más eficiente para transmitir una fuerza es por su tensión axial, ya que las membranas textiles pueden ofrecer resistencia a través de tensión pura, las geometrías que crean bajo el peso son naturalmente de alta eficiencia (West, 2006). Estas formas, siguiendo la ley natural, son la reminiscencia de muchas estructuras naturales, y por esto están poseídas de una natural belleza (West, 2006).

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fotografĂ­a: fuente propia

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fotografĂ­a: fuente propia

JUSTIFICACIÓN

encofrados textiles vrs encofrado convecionales 22

El encofrado textil es una tecnología en evolución, que desafía el enfoque convencional de la producción de estructuras en hormigón (West, 2001). De acuerdo con Orr, este sistema permite sustituir el uso de encofrados rígidos, mejorando las posibilidades formales y dando como resultado un nuevo lenguaje arquitectónico simple y eficiente. Con esto, el encofrado textil permite al concreto renacer como un material fluido y plástico, con un lenguaje escultural.

Así mismo, nace como un principio de encofrado curiosamente sencillo en el que se utilizan los textiles para apoyar el hormigón, definir su forma y determinar la calidad del acabado, es así como las potencialidades formales del hormigón como su plásticidad le permite adoptar formas naturalmente tensionadas y eficientes sin la intervención humana, abriendo nuevas oportunidades a la arquitectura y la ingeniería de redescubrir las formas naturales como un método para el diseño estructural eficiente.

El hormigón es el material de construcción más utilizado por el hombre, en el 2011 la producción mundial de cemento ascendió a aproximadamente a 3.6 billones de toneladas

y su fabricación representa alrededor de un 3 % a 5% del total de emisiones mundiales de CO2 (WRI, 2006). Por eso, los objetivos propuestos para la reducción de las emisiones de carbono sugieren que los diseñadores tengan un mayor énfasis en el diseño de estructuras optimizadas, con el fin de reducir el impacto actual de la construcción, y es aquí donde el uso de encofrados textiles toma un papel importante debido al ahorro del volumen de hormigón, en comparación a elementos prismáticos (Garbett, J, 2008). Se adjunta una tabla comparativa entre el costo de un encofrado convencional en madera contrachapada y textil, la información demuestra la reducción que se podría lograr mediante la generalización del sistema de encofrado textil (Diagrama comparativo sobre el uso de encofrados textiles y convencionales para el diseño de Liquid Column, Cargo Collective).

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PLYWOOD

TEXTIL

madera contrachapada

madera contrachapada

concreto

plywood

ácero

textil

concreto

plywood

ácero

textil

36.16 M3

391.45 M3

1.41 M3

0 M3

36.16 M3

69.31 M3

0 M3

107.74 M3

75% CO 2

2.83 m 3

menos material

de material

429.02 M3

174.74 M3

Diagrama comparativo sobre el uso de encofrados textiles y convencionales para el diseño de Liquid Column, Cargo Collective

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fotografĂ­a: fuente propia

fotografĂ­a: fuente propia

Una vez mezclado, el hormigón tiene una fluidez única que le permite ser vertido en casi cualquier forma, sin embargo esta ventaja es raramente utilizada debido al uso de paneles rígidos de acero y madera empleados desde la invención del hormigón en el siglo XIX. En particular la construcción de estos encofrados es de elevado costo, se estima que cuestan entre el 30% y el 70% del costo de la estructura de concreto dependiendo del diseño y su uso, contrario a los encofrados textiles los cuales cuestan menos de una décima parte que un encofrado de madera laminada (CAST, 2006).

Por otra parte, West encontró que este método provee medios económicos de reducción del volumen de cemento, así como también la reducción de los agregados para la elaboración del concreto, a la vez que disminuye significativamente o elimina los desechos de los encofrados. Del mismo modo, el ahorro del hormigón en los encofrados textiles de secciones variables, fue comparado con su utilización en sistemas prismáticos, generando un 40% menos de utilización de la mezcla con consideraciones estructurales similares, demostrando el potencial de reducción de energía en la construcción con textil (ISOFF, 2012).

Un ejemplo, es el proyecto “Liquid Column project” de Cargo Collective, donde un molde tradicional hubiera requerido 391.45 metros cúbicos de madera contrachapada y numerosas articulaciones, produciendo un consumo de material de más de 429 metros cúbicos. Sin embargo, el sistema de encofrado textil sólo requiere 69.31 metros cúbicos de madera contrachapada y 107.74 centímetros cúbicos de tela, requiriendo sólo 107.74 metros cúbicos de material, es decir 75 % menos de material que el método tradicional.

Sin embargo, el encofrado textil no se limita a la reducción del uso de materiales para

la fabricación del encofrado, la flexibilidad de la tela responde a la presión hidrostática del hormigón, permite una deformación que produce formas eficiente gravitacionalmente, además, la naturaleza permeable del tejido actúa como un filtro que permite que el exceso de agua en la mezcla de hormigón escape durante el colado, reduciendo la presión hidrostática en el encofrado, produciendo una reducción de la relación agua/cemento de la mezcla en la superficie, lo que aumenta la resistencia a la compresión del hormigón en las capas superficiales y mejorando la durabilidad y permeabilidad del elemento en hormigón (Orr, J; Derby, A. 2012).

Sin duda alguna, el principal beneficio de la elección de un textil es su capacidad para liberar el exceso de agua y aire a través de la membrana permeable creando una superficie más fuerte. Este proceso también permite que la superficie de la pieza de hormigón que sea rica en pasta de cemento, por lo tanto, cualquier patrón en la tela se replicará sobre la superficie del hormigón.

El uso de encofrados flexibles permeables tiene ventajas considerables en comparación con sistemas rígidos convencionales, por ejemplo, el encofrado es más ligero y más fácil de construir, y la tela puede resistir mayores fuerzas de tracción.

En un seminario en la Universidad Católica de Valparaíso se expuso que el encofrado textil es un método que tiene ventajas esculturales, estructurales y económicas que se obtienen simultáneamente a través de la inserción de elementos arquitectónicos y que gracias a su naturaleza constructiva son estructuralmente eficientes, y fácilmente fabricados. A un nivel escultural la flexibilidad y permeabilidad de los moldes produce formas plásticas, suaves y sensuales con una superficie nítida de alta densidad (West, 2006).

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Por otro lado, existen dos formas de crear el molde para el colado del hormigón; cosida o fijada. Cada método se puso a prueba en los procedimientos iniciales de pruebas de experimentación para establecer cuál método permite crear formas más precisas y eficientes.

Es por esto, que para la realización de este proyecto, se elige el método de cosido para establecer moldes detallados y diseñados.

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Con esto, la investigación de encofrados textiles busca despertar la interrogante sobre el comportamiento formal, la plasticidad y los factores que surgen de las características propias de los materiales, que permita, a través de la investigación arquitectónica abrir un campo de investigación técnica de laboratorio donde se puedan desarrollar nuevas técnicas de encofrados con estrategias que permitan lograr nuevos lenguajes arquitectónicos con un bajo consumo de energía y materiales.

La exploración del hormigón en el ámbito internacional, ha abarcado un alcance plástico considerable, sin embargo la gran mayoría han sido concebidos y construidos mediante encofrados convencionales rectangulares, ortogonales o prismáticos (Orr, 2012). Es por esto que la presente investigación pretende generar nuevas expresiones arquitectónicas mediante un proceso de experimentación sobre los encofrados textiles y la naturaleza formal del concreto.

Este proyecto explora las posibilidades del encofrado textil, la investigación se divide en dos categorías: una investigación técnica y otra de prototipos de experimentación. La investigación técnica es utilizada para entender los potenciales y limitaciones de las técnicas de encofrado textil, la exploración permite definir los parámetros constructivos, selección de textil según su capacidad de resistencia, porosidad y deformación. La investigación desarrolla un sistema de encofrado textil ramificado inscribible en octaedros truncados, siendo esta una estructura portante que permite la fijación

del textil, como estrategia para la producción de formas espaciales más eficientes y evaluar la materia en un sistema controlado.

Con esto, la investigación de encofrados textiles busca despertar la interrogante sobre el comportamiento formal, la plasticidad y los factores que surgen de las características propias de los materiales. Adicionalmente se pretende desarrollar nuevas técnicas capaces de restablecer la relación dinámica entre el hacer y el pensar, y del como la relación del lenguaje expresivo formal, la función y la innovación son parte de la investigación arquitectónica.

Es así como nace la pregunta sobre ¿Cuáles son los potenciales arquitectónicos del encofrado textil para estructuras de hormigón con respecto a los materiales, los principios y la expresión arquitectónica en la construcción?

Así mismo, se genera la posibilidad de desarrollo de nuevas investigaciones experimentales de encofrado textil, que permitan abrir cada vez más este campo de investigación arquitectónica como una potencial fuente de innovación y de acercamiento a la materialidad del concreto.

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fotografĂ­a: Montserrat Castillo

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fotografĂ­a: fuente propia

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fotografĂ­a: fuente propia

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fotografĂ­a: fuente propia

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OBJETIVO GENERAL

Investigar experimentalmente, analítica y computacionalmente los efectos de la aplicación del encofrado textil mediante la generación de modelos experimentales desarrollados con la tecnología textil presentando alternativas al uso de las formaletas flexibles, indagando en los aspectos sobre expresión arquitectónica de los materiales, técnicas y tecnologías de construcción. Además de esto, el objetivo es hacerlo a través de los métodos de producción que sean transferibles a las condiciones y realidades de la construcción in situ valorando los potenciales arquitectónicos con respecto a la función y las consecuencias espaciales del encofrado textil.

Daniela Solís

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fotografĂ­a: Montserrat Castillo

OBJETIVOS ESPECIFICOS 33

Revisar las investigaciones existentes en el campo de encofrado textil y su desarrollo histórico, con el fin de establecer y promover el entendimiento del campo de estudio, sus beneficios y los principios arquitectónicos y constructivos.

Analizar la capacidad de resistencia, porosidad y elasticidad del textil, así como el el tipo de patronaje y costura que permita la mayor resistencia.

Experimentar las técnicas de encofrado textil para obtener una mejor comprensión de los procesos de fabricación, deformación y analizar los parámetros geométricos que permiten un comportamiento estructural para la construcción en encofrado textil, lo cuál permitirá analizar críticamente el modo de fallo del elemento.

Desarrollar un prototipo a escala 1:1 de la propuesta final situada en el edificio del CINNO se mostraran los métodos explorados en la presente investigación

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fotografĂ­a: Montserrat Castillo

LIMITACIONES 35

Objeto de Estudio:

Límites de la investigación:

Dentro de los alcances del trabajo, se pretende aproximarse a la metodología constructiva del encofrado textil utilizando la geometría como instrumento colonizador y modulador.

Los sistemas serán resueltos a escala, compuestos de manera sistemática y llevados a la demostración gráfica, para el análisis de fallas y aciertos en cada experimento.

Alcances y Cobertura:

Limitaciones:

Se desarrollaran varios modelos para la comparación entre diferentes estructuras, texturas, resistencias, formas de colado o accesorios para facilitar el colado de manera sistemática.

Se realizarán una serie de comprobaciones para definir la tipología y la ubicación de la costura, basado en la huella y su resistencia en el sistema de encofrado.

Desarrollar un prototipo 1:1 de la propuesta final, donde se mostraran los métodos explorados en la presente investigación.

La falta de actualización de los registros de los profesionales que realizan experimentación en el área.

Poca información sobre la metodología utilizada para el encofrado textil, tipos de textiles, costuras.

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fotografĂ­a: Montserrat Castillo

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02 cap铆tulo

ORGANIZAR

Metodologia para la experimentaci贸n en los encofrados textiles

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fotografía: fuente propia

En este capítulo se presenta la metodología que permitió desarrollar el presente trabajo, se muestran aspectos como las técnicas y procedimientos que fueron utilizados para llevar a cabo dicha investigación, motivada la creación y la exploración de los sistemas de colado.

interacción de los materiales y imprevistos, y no simplemente sus partes constituyentes. En la construcción de un prototipo, se descubre cómo construir y dónde enfocarse, el valor del trabajo en equipo, y las consecuencias de la toma de decisiones teóricas.” - Alan Chandler

La investigación se basa en una práctica material y experimental, especialmente influyente en la metodología del proyecto y al valor asignado a la elaboración de prototipos, el arquitecto, profesor e investigador ingles Alan Chandler afirma;

La experimentación se inició para concebir al encofrado una forma deseada, esto suponía un periodo de indagación, donde se trabajó en el taller ensayando posibilidades con el método de acierto y error, acumulando las condicionantes que conducían a una forma y corrigiendo lo que no se deseaba; un trabajo con la forma que incluye el hallazgo. Una vez obtenido un modelo satisfactorio, a escala y realizado en mortero, se realizara un prototipo en hormigón a escala 1:1.

“La construcción a escala 1:1, genera diseños limitados pero eficaces para la comprensión, constituyen una plataforma para la investigación en las áreas de estudio, como la materialidad, el proceso, la técnica, y se pueden probar de forma simultánea, después de la construcción de cada prototipo, el modelo de análisis se vuelve de vital importancia en el perfeccionamiento de las oportunidades que el modelo a escala ha generado, cada prototipo pone a prueba la

Este último también puede ser verificado antes de realizarse mediante el llenado del encofrado definitivo con arena, esta se comporta de un modo muy similar al hormigón y permite confirmar la exactitud de la forma proyectada.

Se introdujeron tres fases en el estudio, en la primera, se realizaron investigaciones preliminares explorando los métodos de fabricación y encofrado, parámetros de los encofrados textiles para estructuras en hormigón, su desarrollo histórico, los principios arquitectónicos y constructivos, para determinar las estrategias formales y estructurales del sistema de encofrado.

En la segunda fase del proyecto y atendiendo a los resultados de la evaluación se realizó un análisis mediante el desarrollo de prototipos a escala que expresen un patrón geométrico para la colonización del espacio y una participación más activa entre la intención del diseño y las limitaciones del material. El resultado final será una instalación a escala 1:1, donde se exploraran las características espaciales, la relación entre los usuarios, el proceso y el espacio.

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FASE 1 ENE

FEB

MAR

FASE 2 ABR

Elongaci贸n, resistencia y deformaci贸n del textil

MAY

JUN

JUL

FASE 3 AGO

Capacidad de adaptaci贸n a la forma - elongaci贸n del textil

SET

OCT

NOV

DIC

Conceptos de patronaje, costura y estructura de campo: octaedro truncado

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FASE 4 ENE

FEB

MAR

FASE 4.1 ABR

Sistema de colonizaci贸n

MAY

JUN Sistema de colonizaci贸n 1:1

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fotografĂ­a: Montserrat Castillo

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03 capítulo

ANALIZAR

Teoría del encofrados textil

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Esta investigación re-interpreta el uso de encofrados convencionales como medio para repensar los parámetros de diseño para el hormigón, considerando aspectos como la forma y el encofrado durante y después de la construcción, aprovechándose de la plasticidad temporal de material. Semper sugiere que el hecho de construir es un factor determinante en la forma y la expresión arquitectónica, y sobre todo la influencia de un material sobre el proceso de construcción.

(Semper, G, 1860)

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fotografĂ­a: C.A.S.T.

MATERIAL Y PROCESO La metamorfosis del hormigón 46

La investigación parte de la definición de la metamorfosis que busca expresar el origen líquido del hormigón mediante la expresión formal del mismo cuando es vertido sobre membranas textiles. Con esto se exploran las oportunidades del proceso de construcción de los sistemas de encofrado con el fin de utilizarlos en la creación de nuevos lenguajes arquitectónicos para el hormigón.

El término metamorfosis proviene del vocablo griego que significa transformación, por lo tanto hace la referencia a la mutación, evolución o el cambio de una cosa que se convierte en otra diferente, en este caso físicamente el hormigón cambia su apariencia y composición química, éste comienza su vida no como un sólido, sino como un material fluido.

Estas transformaciones se producen desde las moléculas; es decir, que las moléculas son las unidades más pequeñas que poseen las propiedades de una clase de materia. Por

esta razón, el movimiento molecular y las fuerzas intermoleculares determinan muchas de las propiedades cualitativas de la materia, incluyendo su estado sólido o líquido. Esta capacidad intermolecular, permite a ciertos materiales ser capaz de unirse o separarse, generalmente de naturaleza pétrea, formando mezclas más o menos plásticas que, con el paso del tiempo, endurecen y alcanzan el estado sólido.

Los sólidos poseen tanto forma como volumen definido, razón por la cual son rígidos y no pueden fluir. Esto se debe a que las moléculas de un sólido se encuentran en orden y equilibrio, y su único movimiento es vibratorio u oscilatorio en una posición fija.

Los líquidos, también denominados fluidos, tienen un volumen determinado pero su forma no es definida. Dado que las moléculas de un líquido tienen libertad de movimiento, los líquidos toman la forma de los recipientes que los contienen, dependiendo de la atracción que tienen las moléculas de los líquidos entre

sí y dependiendo de la temperatura a la cual se encuentran, usualmente, entre menor la atracción intermolecular, menor es su viscosidad y mayor su fluidez.

La metamorfosis de los materiales: Las técnicas de transformación de los materiales se basan en las propiedades de los mismos. Cada material posee ciertas propiedades que lo caracterizan y cada técnica de transformación aprovecha alguna de esas propiedades. Por ejemplo, las técnicas para trabajar los metales aprovechan la propiedad que estos tienen de ablandarse, cuando se les calienta hasta altas temperaturas y de afinarse, estirarse o adaptarse a la forma de un molde. Las propiedades de la madera, en cambio, no permiten realizar modificaciones en la forma del material mediante cambios de temperatura o aplicaciones de presión.

En cambio, aquellos materiales que al mezclarlos con agua, forman una masa plástica capaz de adherirse a otros materiales, y que al cabo del tiempo, por efectos de transformaciones químicas, fraguan, es decir, se endurecen reduciendo su volumen y adquiriendo una resistencia mecánica, se suelen clasificar en materiales aglomerantes.

Los aglomerantes aéreos son los que fraguan y endurecen en el aire, siendo incapaces de adquirir cohesión en un medio húmedo. Dentro de este grupo se encuentran el yeso y la cal.

Por su parte, los aglomerantes hidráulicos son aquellos que fraguan y endurecen en el aire o en un medio húmedo, dentro de este grupo están el cemento y la cal hidráulica, así como los morteros y hormigones.

El yeso o el cemento son materiales empleados en la construcción, capaces de adquirir propiedades plásticas similares a las del hormigón, el yeso es un mineral de roca denominada aljez o piedra de yeso. Esta

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fotografĂ­a: Montserrat Castillo

roca está constituida principalmente por sulfato de calcio con dos moléculas de agua, denominado sulfato de calcio dihidratado o dihidrato. Llamamos yeso de construcción al producto pulverulento procedente de la cocción de la piedra de yeso, que una vez mezclado con agua, en determinadas porciones, es capaz de fraguar en el aire, y es el principal elemento que controla el tiempo de fraguado del cemento.

Así mismo el cemento es un polvo finamente dividido, inorgánico, no metálico, formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas posteriormente molidas. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es llamada clínker, esta se convierte en cemento cuando se le agrega yeso, que le otorga las propiedades ligantes. Estos elementos al mezclarse con agua, desarrollan propiedades hidráulicas, es decir forma una pasta que fragua y endurece en virtud de reacciones y procesos de hidratación y que, una vez endurecido conserva y desarrolla resistencia.

En la industria cementera, las materias primas empleadas para la obtención de los cementos son la piedra caliza y arcillas, en una proporción de 3 a 1, junto con otros productos que contengan óxido de aluminio y óxido de silicio. De todo ello resulta una composición final del cemento de: un 60% de cal, 19% de óxido de silicio, 8% de óxido de aluminio, 5% de hierro, 5% de óxido de magnesio y 3% de trióxido de azufre.

Para producir cemento se parte del clínker, término con que se designa el producto granulado que se obtiene por la fusión parcial o total de una mezcla suficientemente fina y homogénea de caliza y arcilla. Para la obtención del clínker se hace uso de hornos rotativos. Estos hornos están ligeramente inclinados, presentando un gradiente de temperaturas a lo largo de su longitud, debido a que la fuente de calor se encuentra sólo en la parte inferior del mismo. Las

materias primas se introducen por su parte superior, ya sea en forma de polvo seco de roca o como pasta húmeda hecha de roca triturada y agua (método de obtención por vía húmeda). A medida que desciende la mezcla a través del horno, llevándose a cabo los siguientes procesos: secado hasta una temperatura de 150 C, deshidratación de la arcilla a una temperatura próxima a los 500 C, descarbonatación por eliminación de CO2, hacia los 1.100 C, clinquerización del material entre los 1.250 C y 1500 C. El material tarda unas seis horas en pasar de un extremo a otro del horno. Posteriormente, el clínker se somete a un proceso de enfriamiento, durante el cual se le suele añadir el yeso que permite regular el tiempo de fraguado del cemento.

Cuando el cemento se mezcla con agua, tienen lugar una serie de reacciones químicas en las que intervienen los componentes activos del cementos, silicato tricálcico, aluminato tricálcico y silicato dicálcico. Estos componentes son inestables, y en presencia de agua reorganizan su estructura. Estas sustancias cristalizan, uniendo las partículas de arena o piedras —siempre presentes en las mezclas de argamasa de cemento— para crear una masa dura. El aluminato tricálcico actúa del mismo modo en la primera fase, pero no contribuye al endurecimiento final de la mezcla, y la hidratación del silicato dicálcico actúa de modo semejante, pero mucho más lentamente, endureciendo poco a poco durante varios años.

Es así como, mezclando el cemento con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón o concreto y su uso está muy generalizado en la construcción. El hormigón, es un material omnipresente, que se puede encontrar en todas partes del mundo, es el material más utilizado en la construcción, aunque el

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arenas

gravas

agua

m3

cemento

dosaje Peso 50

1

1 1/2

2 1/2

50kg

54kg

91kg

1/2

0.128m3

23litros

(Cantidades adecuadas para la prepación de una mezcla de hormigón

≥ 52.5 minutos

≥ 62.5 minutos

Duración del tiempo de fraguado del hormigón

ingrediente activo, el cemento es altamente industrializado y se produce a escala mundial los ingredientes restantes se encuentran en gran parte del mundo de forma limitada.

La tabla a continuación muestra la proporción de concreto correspondiente según áridos fino y grueso, respecto a 50Kg de cemento en una mezcla con relación agua/cemento de 0,46. (Gráfico de relación de mezcla de agua/cemento 0.46). Todos estos materiales se mezclan homogéneamente, en cantidades adecuadas para constituir una masa plástica y trabajable, que puede ser moldeada en la forma en que se desee.

En el amasado de la mezcla, los componentes deben mezclarse de forma minuciosa para obtener una masa homogénea. Si la mezcla está bien hecha, los compuestos del cemento reaccionan y forman una pasta aglutinadora que envuelve cada trozo de grava, que soporta los esfuerzos, y cada partícula de arena, que rellena los huecos. Cuando la pasta se seca y se endurece, todos estos materiales quedan ligados formando una masa sólida.

En general, cuando un hormigón está sometido a esfuerzos de tracción, los procesos de rotura se inician en las superficies de unión entre la grava y el cemento. En consecuencia, la presencia de tierra, que impide el adecuado recubrimiento de los áridos, introduce puntos débiles en la estructura. Además, este comportamiento supone que los áridos de aristas vivas den lugar a hormigones de mayor resistencia que los de grano redondeado, al “agarrar” mejor el cemento.

Para realizar la mezcla de hormigón, se empieza por mezclar en seco, la arena y el cemento hasta que la masa adquiera un color regular y uniforme. Luego esta primer mezcla seca se agrega el árido grueso (grava), previamente medido, y se continúa mezclando. Recién entonces se vierte el agua mientras se sigue mezclando. El hormigón para llenar encofrados se emplea en dos estados, plástico-jugoso o semi-fluido. Como regla general, debe medirse con exactitud los materiales que entran en la preparación del hormigón. Todos estos materiales se mezclan homogéneamente, en cantidades adecuadas para constituir una masa plástica y trabajable, que puede ser moldeada en la forma en que se desee.

El proceso de fabricación empieza por mezclar en seco, la arena y el cemento hasta que la masa adquiera un color regular y uniforme. Luego esta primer mezcla seca se agrega el árido grueso (grava), previamente medido, y se continúa mezclando.

La dosificación de los diferentes componentes se especifican en forma de relación entre los volúmenes de cemento, arena y grava utilizados, así, una mezcla 1:2:3 consiste en una parte por volumen de cemento, dos partes de arena y tres partes de grava.

Según su aplicación, las proporciones varían a fin de conseguir cambios específicos en sus propiedades, sobre todo en cuanto a

resistencia y duración. La cantidad de agua que se añade a estas mezclas varía de 1 a 1,5 veces el volumen de cemento, influyendo en las propiedades finales del hormigón.

En general, cuanta más agua se añada a la mezcla, más fácil será trabajarla, pero más débil será el hormigón cuando se endurezca, así, para obtener hormigón de alta resistencia el contenido de agua debe ser bajo, sólo el suficiente para humedecer toda la mezcla.

La arena empleada puede ser de grano fino, medio o grueso, y su naturaleza geológica no afectará a la resistencia del mortero, siempre que sean duras y no reaccionen con el aglomerante de forma desfavorable, como ocurre con las arcillas, escorias, carbones, limos y materia orgánica, sustancias que sólo se admiten en porcentajes inferiores al 3%.

Sin embargo, si afectará a la resistencia la forma de los granos de arena, produciendo morteros más resistentes las arenas de grano anguloso que las de grano redondeado. Por su parte, el agua debe ser pura, sin aceites, ácidos, álcalis o materia orgánica, ya que estas sustancias pueden alterar el fraguado del aglomerante.

Además de estos componentes, pueden añadirse diferentes aditivos a fin de mejorar o alterar las propiedades del hormigón. Entre estos aditivos tenemos: aceleradores del fraguado; aceleradores del endurecimiento; plastificantes que fluidifican el hormigón; aireantes que producen una red de conductos llenos de aire, que evitan la rotura del hormigón al congelarse el agua que haya penetrado, pero que disminuyen su resistencia; impermeabilizantes, colorantes, etc.

Una vez elaborado el hormigón se debe verter en moldes de la forma que deba adoptar finalmente. Estos moldes son los denominados encofrados, los cuales pueden ser de madera, hierro o textiles y se retiran

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cuando el hormigón se ha secado. Una vez depositado el hormigón en el encofrado, se lleva a cabo la compactación o consolidación del mismo. Esta fase consiste en una serie de operaciones cuyo fin es compactar el hormigón para que éste adquiera la máxima densidad, eliminando el aire que pueda haber en su interior. En obras pequeñas se realiza mediante picado con barras, que consiste en pinchar el hormigón con una barra.

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La consistencia es la característica que tiene el hormigón fresco para deformarse y consiguientemente para ocupar todos los huecos del molde o encofrado. Influyen en ella distintos factores, especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del áridos, la forma de los áridos y su granulometría, así como la aplicación de aditivos o fibras metálicas o sintéticas que mejoren la resistencia de la mezcla.

La consistencia se fija antes del vertido, analizando cuál es la mezcla más adecuada para la colocación en los encofrados.

En esta etapa, el hormigón puede ser fácilmente transportado y depositado en el encofrado al que está destinado. A medida que transcurre el tiempo, el cemento y el agua de esta mezcla se van combinado, mediante un proceso físico-químico que incluye la hidratación de los componentes del cemento. Este proceso tiene como resultado, en primer lugar, el fraguado del hormigón y posteriormente su endurecimiento gradual, que en condiciones adecuadas de temperatura y tiempo prosigue indefinidamente en el tiempo, con un incremento en la capacidad resistente del hormigón.

Esta propiedad de adoptar la forma deseada, se debe a la presencia de hidratos de silicatos cálcicos, resultado de la reacción química entre el agua y los constituyentes del cemento y es conocido como fraguado. El fraguado es el cambio de las características de una pasta de cemento, con el aumento de fotografía: fuente propia

la consistencia hasta adquirir las propiedades de un sólido, en este proceso tiene lugar una solidificación, es decir el paso de un estado inicialmente líquido o plástico a un estado sólido. La hidratación de la pasta puede dividirse en dos fases, la de fraguado y la de endurecimiento.

Durante el fraguado, que transcurre en horas, se disuelven en el agua los componentes de la mezcla más rápidamente solubles. Este proceso transcurre con liberación de calor, y la pasta va adquiriendo rigidez, hasta solidificar totalmente. Durante el endurecimiento, que tiene lugar a continuación y se prolonga durante días, meses y años, continúan los procesos de hidratación a un ritmo continuo pero decreciente, aumentando gradualmente la rigidez, la dureza y las resistencias mecánicas, y liberando el calor de hidratación.

Las reacciones de hidratación del cemento son exotérmicas, es decir, desprenden calor.

El desprendimiento de calor es rápido durante el fraguado y parte del endurecimiento, disminuyendo progresivamente con el transcurso del tiempo.

En condiciones normales un hormigón comienza a fraguar entre 30 y 45 minutos después de que ha quedado en reposo en los moldes y termina el fraguado transcurridas sobre 10 ó 12 horas aproximadamente, variando en función de la temperatura y la humedad del ambiente exterior después de vertida la mezcla, el tiempo de endurecimiento es progresivo, dependiendo de la temperatura, humedad y otros parámetros. La fase inicial se caracteriza por el paso de la pasta del estado fluido al estado sólido. Dentro 24 a 48 horas, adquiere la mitad de la resistencia máxima; en una semana 3/4 partes, y en 4 semanas prácticamente la resistencia total.

Por último, se realiza el curado que consiste en mantener húmedo el hormigón, durante unos

10 días, ya que en el proceso de fraguado se desprende calor, por las reacciones químicas que tienen lugar. La reacción química entre el cemento y el agua, que produce el endurecimiento de la pasta y la compactación de los materiales que se introducen en ella, es rápida al principio pero después es mucho más lenta.

El curado es una de las operaciones más importantes en el proceso de puesta en obra por la influencia decisiva que tiene en la resistencia del elemento final. Durante el fraguado y primer endurecimiento se producen pérdidas de agua por evaporación, formándose huecos capilares en el hormigón que disminuyen su resistencia. En particular el calor, la sequedad y el viento provocan una evaporación rápida del agua incluso una vez compactado. Es preciso compensar estas pérdidas curando el hormigón añadiendo abundante agua que permita que se desarrollen nuevos procesos de hidratación con aumento de la resistencia.

Hay varios procedimientos habituales para curar el hormigón. Desde los que protegen del sol y del viento mediante tejadillos móviles, plásticos; mediante riegos de agua en la superficie; la inmersión en agua empleada en prefabricación; los productos de curado aplicados por pulverización; los pulverizados a base de resinas forman una película que impide la evaporación del agua, se trata de uno de los sistemas más eficaces y más costosos.

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Por otra parte, según Ola Wedebrunn (Betong,1996), el hormigón es el material universal de la construcción, capaz del tomar muchas formas, “es el material de metamorfosis”, como un camaleón que aparece en diferentes disfraces y en diferentes contextos. Al ser creado tiene un impacto directo en su forma y percepción, ya sea la huella que deja la madera en la superficie del hormigón, o la aparente suavidad creada a partir del encofrado textil, cada una, crea una asociación visual con el proceso constructivo.

El hormigón por tanto adopta la forma del molde en el que se vierte, como tal su destino volumétrico no le pertenece a sí mismo; su forma depende enteramente del material y geometría de sus moldes y es el único material de este tipo disponible para la construcción (West, M 2007). Sin embargo, tradicionalmente esas formas reproducen las geometrías de las estructuras de madera o acero, llevando a la predominancia de elementos rectangulares, ortogonales, prismáticos, dejando de lado el proceso de evolución natural de la forma.

Es por esto que Miguel Fisac, Felix Candela y otros arquitectos buscaron la manera de lograr la representación de la geometría natural correspondiente a este material, planteando encofrados flexibles construidos con bastidores de madera, cables y lonas, propiciaron muros de hormigón cuya materialidad final asemejaba almohadillados, texturas imposibles para un elemento que tradicionalmente mantiene un carácter pétreo, masivo y difícil de trabajar.

Constructores y científicos consideran que el concreto es un proceso, una opinión, que es compartida por el historiador de arquitectura Adrian Forty. Sin embargo, como material arquitectónico, el concreto no puede ser visto sólo como un proceso; las estructuras de hormigón, una vez curadas, son sólidas y duraderas. El tacto, la temperatura y la acústica

de los espacios arquitectónicos de hormigón se puede experimentar con todos los sentidos.

El hormigón es simplemente hormigón, un material sólido o una estructura, y al mismo tiempo una manifestación de procesos.

Esta dualidad expresada por el hormigón puede ser la característica más poética del material, el crítico de arte y poeta Peter Schjeldahl describe la relación intrínseca entre las características fluidas y sólidas del hormigón, describiendo la plásticidad del mismo como la integración orgánica en forma, crecimiento y comportamiento de un sistema material.

El uso de encofrado textil sugiere la oportunidad de desarrollar formas complejas mediante un proceso racional, cuya forma está dictada como respuesta a las fuerzas que se pretenden resistir, dando lugar a construcciones más expresivas.

Este el proceso revela una sinergia entre la tela y el hormigón fresco, el hormigón da forma a la tela por su peso y luego recibe la forma y la textura de la tela, es así como el concreto muestra su esencia de “ piedra liquida”

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fotografĂ­a: fuente propia

FORMA Y GRAVEDAD

El comportamiento de los materiales 56

La construcción con hormigón requiere la utilización de encofrados para soportar la mezcla. La palabra encofrado designa la técnica y puesta en forma del hormigón. Según, Sergio López (2010) ”los encofrados o moldajes son la cáscara del esqueleto estructural que se está formando, si esta cáscara queda desviada, con uniones defectuosas, con imperfecciones en su cara de contacto con el hormigón, la estructura quedará en condiciones no apropiadas a los requerimientos técnicos estructurales y arquitectónicos proyectados, por lo tanto su importancia es clara, tanto en la calidad del material que conforma el moldaje como en la calidad de la mano de obra calificada para su instalación” Gracias a las propiedades mecánicas de la pasta de concreto es posible crear una gran cantidad de elementos de distintas formas con fines estructurales o arquitectónicos. Pero es necesario contener la mezcla durante el proceso de endurecimiento para generar la forma final que tendrá el elemento.

Es por esto que para la investigación es necesario hacer un abordaje en la aplicación de este sistema de encofrado dentro de los espacios

arquitectónicos, ya que tradicionalmente, los contenedores para argamasas líquidas o semilíquidas han sido fabricados con materiales rígidos; desde los complejos moldes de metal fundido usados en escultura, hasta los encofrados rectilíneos fabricados de madera y acero usuales para el hormigón armado, no obstante, todos ellos configuran una forma definitiva minimizando las deformaciones.

El mercado ofrece diversidad de sistemas de encofrado que brindan diferentes ventajas; número de usos, reutilización, colocación, acabado final, costo, estética, entre otros. Se le llama sistema de encofrado al conjunto de elementos necesarios durante el vertido del hormigón, a través del desarrollo de la construcción se han generado diversos sistemas de encofrado, entre ellos están;

- Encofrado tradicional construido con madera, con contrachapado o con aglomerados son resistente a la humedad, y fáciles de producir, pero tiene una vida relativamente corta. Se utiliza ampliamente en la construcción debido a

( a ) Muro

38% 28% 21% 10% 3% Construcci贸n encofrado Refuerzo encofrado

Concreto Materiales encofrado Vertido concreto

( b ) Losa

38% 28% 21% 10% 3%

52% 30% 11% 7%

Construcci贸n encofrado

Construcci贸n encofrado Refuerzo encofrado

Concreto Materiales encofrado Vertido concreto

Concreto Materiales encofrado Vertido concreto

Distribuci贸n del costo de encofrado de un muro(a) y una losa(b)

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Encofrado madera

Encofrado textil

COLUMNAS 01

02

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Costo

35.000 ¢

9.000 ¢

3.000 ¢

Complejidad

2

1

2

Re-utilización

2

3

1

MUROS 01

02

Costo metro lineal

45.000 ¢

26.000 ¢

30.000 ¢

Complejidad

2

2

3

Re-utilización

2

3

1

VIGAS 01

02

Costo metro lineal

12.000 ¢

15.000 ¢

18.000 ¢

Complejidad

2

3

1

Re-utilización

2

3

3

Análisis comparativo de técnicas de encofrado

que los costos laborales son más bajos que los costos de adquisición de encofrado reutilizable.

- Encofrado modular, está conformado de módulos prefabricados, principalmente de metal o plástico. Su empleo permite rapidez, precisión y seguridad utilizando herrajes de ensamblaje y otras piezas auxiliares necesarias. Es muy útil en obras de gran volumen.

- Encofrado deslizante, es un sistema que se utiliza para construcciones de estructuras verticales u horizontales de sección constante, permitiendo reutilizar el mismo encofrado a medida que el edificio crece en altura o extensión. Este encofrado también dispone espacio para andamios, maquinaria, etc.

- Encofrado perdido, se denomina al que no se recupera para posteriores usos, permaneciendo solidariamente unido al elemento estructural.

Puede hacerse con piezas de material plástico, cartón o material cerámico, y queda por el exterior de la pieza a moldear, generalmente de hormigón.

- Encofrado de aluminio, sistemas de moldes de aluminio de calidad para la construcción rápida de estructuras de concreto como muros, plataformas, vigas, columnas, etc.

Los encofrados son uno de los componente mas caros en una obra arquitectónica, el sistema de encofrado cuesta entre el 40% y el 60% de la estructura en hormigón, es decir que representa alrededor del 10% del costo en una construcción.

El gráfico representa la diferencia en el costo de sistemas de encofrado convencionales para paredes y losas.

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fotografĂ­a: fuente propia

Por consecuencia la falta de forma del hormigón, se convirtió en un reto, entre mayor complejidad de la forma, mayor complejidad para el encofrado. Siendo la naturaleza del hormigón durante sus primeras horas fluida y húmeda, se hace posible vislumbrar nuevas formas en el uso de este material a través de los encofrados flexibles. La fluidez del hormigón es revelada por la flexibilidad de las membranas y los moldajes son mas eficientes, ya que trabajan de manera tensada.

Sin duda alguna, la aplicación de encofrados flexibles permite moldear el hormigón en formas más orgánicas y auto-definidas, como es el caso de las aplicaciones realizadas por Félix Candela y Christopher Alexander para la generación de cascaras paraboloides, o los trabajos realizados por Miguel Fisac con el fin de dotar al hormigón una textura y acabado que refleje sus características de material blando y flexible. en la elaboración de revestimientos para muros de hormigón con encofrados flexible.

Entre los sistemas de encofrados flexible más utilizados se encuentran los encofrados permeables utilizados para el control de la erosión y sedimentos y los encofrados neumáticos, que funcionan como recipientes a presión de aire que requieren la adaptación precisa de la forma, como las cascaras ligeras de hormigón armado construidas por Wallace Neff, donde se substituían el molde de madera por una estructura inflable en forma de cúpula de 12 pies de altura sobre la cual se proyectaba hormigón, una vez endurecido se retiraba el textil, se colocaba el aislante térmico y finalmente se ejecuta una última capa exterior de hormigón.

Según Nancy Dembo, la importancia en la aplicación de sistemas flexibles radica en la forma logra integrar la ingeniería y la arquitectura, devolviendo a la estructura el rol primordial que había tenido en épocas anteriores; la fuerza y

el encanto de esas formas deriva directamente del comportamiento estructural de la misma, un acierto estético que esta ligado inevitablemente de una eficiente solución estructural.

En los encofrados flexibles, la mezcla de hormigón es contenida por una combinación de elementos rígidos soportantes y una membrana que solo resiste tracción, de este modo, al recibir la masa del hormigón, la membrana contiene y adopta automáticamente una forma gravitacional, distribuyendo el hormigón hasta alcanzar el equilibrio de su propia deformación, este hecho mecánico, en igualdad de condiciones, genera la misma forma y, por tanto, es controlable. Fiona McLachlan explica que en los encofrados textiles, “ La expresión es más natural, como producto de un proceso, y esto es parte de su atractivo, la plasticidad natural del concreto se convierte en un recurso por el cual el proceso se captura en forma.

La deformación es el cambio de forma que sufre un objeto cuando es sometido a una fuerza que afecta su estructura física, en este caso el fenómeno de deformación es producido por el peso del hormigón, este genera geometrías catenarias en el textil cuando es sometido a la tensión, originando un grado de cur vatura definido por la rigidez de la tela y la pre-tensión inducida por el estiramiento de la misma.

Por otro lado, un principio de la ingeniería estructural es que el medio más eficiente de transmitir una fuerza es por su tensión axial. Ya que las membranas textiles pueden ofrecer resistencia a través de tensión pura, las geometrías que crean bajo el peso son naturalmente de alta eficiencia, estas tensiones naturales producidas por los moldajes textiles son fácilmente invertibles para producir geometrías de pura compresión perfectamente apropiadas a la fortaleza de compresión del concreto. Los textiles sólo pueden resistir fuerzas de tensión, mientras que el hormigón está limitado estructuralmente a la resistencia

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fotografĂ­a: fuente propia

de las fuerzas de compresión por lo que las geometrías que se crean bajo el peso son de alta eficiencia.

De acuerdo con H. Abdelgader, cuando el hormigón se coloca en el encofrado aparece un nuevo fenómeno, que no es habitual en el caso de encofrado rígido. Este fenómeno llamado “fenómeno globo”, es el resultado de la presión hidráulica interna debido al peso del hormigón húmedo o cualquier presión de bombeo al que pueden ser impuesto. El encofrado textil se comporta esencialmente como una membrana bajo presión de un fluido, que proporciona resistencia a través de la generación de cur vas de tensión puras, por lo que este sistema de resistencia estructural es extraordinariamente eficiente en comparación con marcos o paneles rígidos en sistema de encofrado convencionales, donde la resistencia es a través de la flexión .

Debido a que los textiles sólo pueden resistir fuerzas de tensión, muchos encofrados textiles requieren elementos rígidos de soporte o marcos estructurales para la tensión de la membrana, en todos los casos el textil siempre asumirá una geometría de tensión pura entre las condiciones de soporte que son fijados por el diseño de encofrado y el textil.

Hay dos características técnicas sobre las telas que son esenciales cuando se utilizan como encofrado. El primer aspecto es que los tejidos actúan en tensión bajo la presión hidrostática del hormigón húmedo, la tela es un material de encofrado eficaz en la transferencia de la presión en el interior a toda la superficie, es esta la razón por la que tan poco tejido puede contener grandes cantidades de hormigón.

El segundo aspecto técnico se refiere a la porosidad de las telas, el exceso de aire y el agua pasan a través de la membrana de encofrado cuando se vierte el hormigón provocando un mayor nivel de cemento en comparación con agua disminuyendo el llamado radio de cementación lo que proporciona una superficie

de hormigón más lisa, contrario al caso de los encofrados rígidos donde la permeabilidad es nula, y la liberación de agua se produce en la intersección de los paneles de encofrado, obteniendo superficies disparejas.

Es necesario realizar una elección del tipo de textil a utilizar, la decisión debe tomarse en base de una serie de factores, entre ellos la capacidad del textil para sostener el peso del hormigón, el color y la textura de la tela (ya que se estamparán en el concreto), el tamaños del poro (esta define las propiedades mecánicas del concreto como la durabilidad y resistencia; por ejemplo, cuando el tamaño de poro es demasiado grande, las partículas de cemento escapan por los poros junto con el exceso de agua en la mezcla y reduce la calidad del hormigón por lo tanto, es importante elegir un tejido con la permeabilidad y la rigidez correcta.

La rigidez es una característica importante de la tela que debe ser considerada en la construcción de encofrados textiles. A menudo, el uso de tejido rígido provoca arrugas y pliegues excesivos, que generan que el textil quede atrapado entre hormigón colado, y se convierten en piezas imposible de quitar. Sin embargo, si la tela es demasiado flexible, se deforma demasiado bajo el peso del hormigón, y la geometría de la forma sería diferente de lo que se pretende inicialmente. En estos casos, una posibilidad es generar una tensión mayor sobre la tela para evitar la deformación excesiva.

Así mismo, el entendimiento del método de encofrado textil permite una mejor predicción de las posibles deformaciones, en las aplicaciones con telas elásticas es mas difícil de controlar pero el mínimo detalle de la tela está impreso en el hormigón. En cambio el uso de geotextiles ofrecer los mejores resultados por ser un material mas fuerte y flexible, que deja un patrón de cuadros finos. y permite la reutilizaron del material lo que seria de gran importancia para la producción industrial No

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fotografĂ­a: fuente propia

obstante, las superficies más lisas se pueden lograr en algodón, pero con la desventaja de que es más difícil de des-encofrar.

Por otro lado, de acuerdo con Mahdi Ghaib (2001), la permeabilidad del encofrado textil permite una reducción del esfuerzo de compresión gracias a la liberación de agua, burbujas de aire, cemento y agregados finos durante el proceso de colado. Éste realizo pruebas sobre el análisis de la permeabilidad, para la medición de la cantidad de liberación de agua/cemento mediante el análisis de cuatro diferentes textiles con una porosidad entre los 0,15 x 10-3m a 0,68 x 10-3m, el experimento demostró que el porcentaje de liberación a/c se produce durante los primeros 5 minutos reduciendo conforme se vierte el hormigón. La relación a/c del radio de cementación se reduce entre un 10 % y 20 % con la utilización de textiles de mayor densidad de fibras y disminuye en más de un 20 % en las más porosas, lo que genera una perdida de cemento y de agregados finos en la mezcla.

Según Mark West, esta mejora en la calidad del hormigón se ha demostrado en numerosos experimentos utilizando encofrado textil, la pérdida del exceso de agua de la mezcla a través de un encofrado permeable produce una “cementación” más fuerte y más duradera del concreto, mejorando significativamente su relación de compactación y de agua-cemento, y por ende la capacidad “impermeable” del elemento, en relación a un encofrado convencional donde aumenta la porosidad de la superficie que conlleva a una absorción de hasta un 40% mas de agua (West, 2010; Orr J, Derby, A, 2012).

Adicionalmente, cuando se utilizan textiles permeables como encofrado, estas actúan como filtros, esta acción filtrante produce finos acabados desconocidos en métodos convencionales de construcción de hormigón.

Estas superficies de alta calidad eliminan la necesidad de tratamientos adicionales y

costosos, necesarios para mejorar la apariencia expuesta del hormigón.

En los sistemas de encofrado textil los moldes poseen una impermeabilidad entre la atmósfera y el hormigón, esto asegura que el contenido de agua no cambio durante el primer periodo de hidratación de la mezcla (Gorki,2001). No obstante, cuando el hormigón es colado sobre una superficie permeable las propiedades del hormigón cambian, al permitir la salida del agua de la mezcla, lo que genera una superficie de concreto más oscura, con una reducción de burbujas de aire y mejor calidad en la superficie de acabado. (Price, 2000) Según West, a un nivel escultural la flexibilidad y permeabilidad de los moldes textiles produce formas bellas, suaves y sensuales con una superficie de una terminación inmaculada de alta densidad. Al mismo tiempo, que a nivel estructural, la capacidad de dar forma fácilmente a cur vas complejas permite la producción de vigas y paneles extraordinariamente livianos con una geometría que ubica el material solo donde es necesario. En términos de sustentabilidad, este método provee medios económicos de reducción del volumen de cemento, áridos y acero requeridos por la construcción en concreto, a la vez que reduce sustancialmente (o elimina) los deshechos de los encofrado s.

Por otra parte, los textiles sólo pueden resistir fuerzas de tensión, mientras que el hormigón está limitado estructuralmente a la resistencia de las fuerzas de compresión por lo que las geometrías que se crean bajo el peso son de alta eficiencia. La principal característica estructural del hormigón es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado a ciertas armaduras de acero, recibiendo en este caso la denominación de hormigón armado, o concreto pre-reforzado en algunos lugares;

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fotografĂ­a: C.A.S.T

comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones.

Por ejemplo el trabajo reciente en C.A.S.T. ha descubierto un método de prefabricar vigas con menos de la mitad del peso muerto de una viga prismática rectangular equivalente.

Adicionalmente la flexibilidad del encofrado también permite variaciones en las secciones transversales, de manera que el concreto puede ser minimizado en las zonas tensionadas de la viga y alimentado en las zonas de compresión.

Todo esto por supuesto es imposible en una viga de sección rectangular, que lleva material en exceso en todos los puntos de su luz excepto en el punto de máximo momento.

La flexibilidad de los moldajes textiles provee un método simple de moldeado estructuras de hormigón, debido a los altos costos asociados a formar cur vas a partir de materiales rígidos para encofrados, por el contrario, los textiles poseen la habilidad de que una delgada membrana tejida forme cur vas que sigan el flujo natural de las fuerzas producidas por el trabajo de flexión de la misma.

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fotografĂ­a: C.A.S.T.

Ventajas de la aplicación de encofrados textiles: · Bajo costo - encofrado de bajo costo : La colocación del concreto húmedo sobre la tela hará que el tejido adopte una geometría más eficiente al llevar el peso del hormigón, el encofrado necesita poco o ningún refuerzo adicional excepto la ayuda de la propia tela.

La clave es el control de la geometría y la deformación de la tela para lograr la forma requerida. · Mejora de la calidad del hormigón : La naturaleza porosa de la tela ayuda al curado y reduce los defectos en la superficie del hormigón. Al mismo tiempo, permite que el exceso de agua y aire sangre a través de la tela. Manchas y agujeros de aire se reducen, y aparecen mejoras en la textura de la superficie y la apariencia. También se mejoró la densidad, resistencia y durabilidad de la superficie de hormigón. · Formas eficientes estructuralmente : La tela se pueden utilizar para producir elementos con secciones transversales variables que cambian tanto en profundidad y ampliando las tensiones principales . La cantidad de hormigón utilizado y por lo tanto el peso propio de la estructura puede reducirse considerablemente en comparación con la secciones convencionales rectangulares. · Acabado : La superficie del hormigón es controlada directamente por la naturaleza y la textura de la tela. La gama de superficie, textura y el tono se rige por la superficie, textura y permeabilidad de la tela

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CONDICIÓN GEOMÉTRICA Colonización, bifurcación y modularidad 70

La geometría resulta trascendental para el diseño del sistema pues inter viene con aspectos como, el ahorro de espacio, materiales, energía, optimización, crecimiento y colonización del espacio. Lord Kelvin (1887) demostró que hay una figura hecha de superficies planas que puede dividir uniformemente un espacio con menos área, esta figura se llama el octaedro truncado, un poliedro unido por seis caras cuadradas y ocho hexágonos regulares, un total de 14 caras.

de recursos materiales y energéticos. También indica que, cuando es utilizado propiamente, el principio de estandarización de los componentes en un sistema es de gran eficiencia. Se pueden ver también la estandarización y la modulación como herramientas para comprender la estructura natural de manera ordenada, esto abre la posibilidad de generar formas e interfaces a partir de parámetros presentes en las estructuras naturales.

Los sistemas de octaedros truncados permiten la colonización total del espacio, mediante teselaciones espaciales, por eso son considerados sistemas de menos energía y máxima diversidad, con una capacidad de máximo rendimiento con un mínimo de inventario. Así mismo, solo posee un tipo de vértice que es el de conexiones cuádruples, con ángulos alternados de 90° y 120° y pueden conformar con facilidad un sistema modular.

Pearce explica que los sistemas modulares pueden llegar a ser mas eficientes en el uso

Thomas D. Miller anota que: un módulo es una unidad esencial, auto- contenida y funcional, relativa al sistema del cual es parte. Un sistema modular es una estructura constituida por módulos, con interfaces e interacciones estandarizadas de acuerdo a la definición de un sistema. Donde al reemplazar un modulo con otro, crea una nueva variante del mismo.

Este módulo se aplica como estructura portante para la fijación del textil configurando un patrón bifurcado inscrito en el octaedro truncado.

Esta estructuras bifurcadas aumentan su capacidad de tensión angular para la fijación del textil, según Peter Pearce, las triangulaciones, abren paso a los sistemas más eficientes, en términos de fuerza por unidad de recursos invertidos. Estas geometrías, al definir el patrón textil y su capacidad de deformación se convierten un elemento tutor del hormigón, esto requiere el diseño de un encofrado flexible que no solo permita la adaptabilidad física sino que también se convierten en una exploración volumétrica.

El desarrollo de este módulo así como de el sistema modular que se desprende del mismo, expresan claramente el principio de mínimo inventario / máxima diversidad, este principio propone que, con la mínima cantidad de componentes o interfaces, se logre la máxima diversidad formal. Lo anterior se logra al estandarizar, no solo los componentes del sistema, sino también la manera en como estos se relacionan.

Grafico: multiplicación sistema de octaedros truncados

71

72

fotografĂ­a: Fatty Shell- Kyle Sturgeon, Chris Holzwart, Kelly Raczkowski. Universidad de Michigan.

73

04 capĂ­tulo

EXAMINAR

Casos de estudio

74

fotografía: C.A.S.T.

VIGAS- REDUCCIÓN DE PESO C.A.S.T. (Universidad de Manitoba)

C.A.S.T. ha desarrollado diversos métodos de construcción de vigas prefabricadas utilizando moldes simples de tela. La flexibilidad de estos moldes hace que sea fácil construir vigas de sección variable eficientes que sigan cur vas estructurales dictadas por la ley natural. La reducción del peso propio de la estructura es el interés fundamental en las estructuras de luces de hasta 12mts de longitud, esa forma natural se consigue metiante el vertido del hormigón y su deformación gravitacional mejorando su comportamiento estructural a flexion.

75

fotografía:Andrew Kudless

fotografía:Andrew Kudless

PANELES PRE-FAB

Andrew Kudless (Matsys studio)

Pueden ser producidos en moldes de tela flexible usando un pliego rectangular de la tela estirada en un marco de acero. Múltiples diseños pueden ser producidos mediante la alteración de los patrónes de soporte colocados debajo del textil.

Se han elaborado paneles de 3.6m x 2.4m (8ft x12ft) estos prototipos tienen una amplia variedad de diseños únicos en paneles prefabricados.

76

fotografĂ­a: C.A.S.T.

77

COLUMNAS Columnas encofradas en tela es una de las aplicaciones de encofrado textil más desarrollados. Esta tecnología ha sido industrializada por las industrias Fab -Form para la fabricación de una variedad de formas de columnas cilíndricas simples.

Estos encofrados lígeros y reutilizables utilizan menos material que las columnas realizadas con encofrados convencionales, y son aún más eficientes que los encofrados de tubos de cartón.

La flexibilidad del tejido ofrece oportunidades para la producción natural de nuevas formas arquitectónicas y escultóricas.

C.A.S.T. ha desarrollado numerosas técnicas para la construcción de columnas escultóricas y diversamente perfiladas para usos arquitectónicos y estructurales.

CAST THICKET: YO-CY

S9 Surface Active Structures (IAAC) Master in Advanced Architecture 2012/2013

78

Es una exploración en elementos construídos con hormigón donde los esfuerzos son a tracción. La mezcla utilizo cemento blaco con piedra caliza para aclarar mezcla de hormigón, refuerzos de fibra de polipropileno, perlas de vidrio Poraver para reducción de peso y superplastificantes para reducir la viscosidad.

Se realizaron una serie de prototipos a escala real antes de la propuesta final. La estructura se construyo en dos partes, cada una trabajando independientemente sin embargo, cuando se unen se apoyan mutuamente, la apertura de la estructura se rige bajo los principios de un marco

fotografía: I.A.A.C

79

fotografía: I.A.A.C

Se combinan esfuerzas angulares: cada conexión consiste en 2 o 3 elementos cada uno con un ángulo diferente. Dependiendo del ángulo es la cantidad de carga transferida sin embargo, la sección con elementos más verticales tiene la mayor la carga.

Refuerzo: barras de acero tensadas al sistema se utilizan como guías para el encofrado y para controlar cualquier tensión que se produce en la estructura. El encofrado se ensancha alrededor de las articulaciones para agregar más material y evitar cualquier falla estructural.

FATTY SHEEL

Chris Holzwart, Kelly Raczkowski, Kyle Sturgeon (Universidad de Michigan)

80

Este proyecto fue una exploración algorítmica con el fin de producir encofrado flexible. Las geometrías resultantes son producto de las oportunidades de construcción y parámetros programáticos desarrollados. Fatty es un es un prototipo a escala real de una solución de encofrado flexible mediante el vertido de hormigón entre dos piezas de gaucho que han sido cosidas juntas.

Primero se desarrollaron una serie de secuencias de comandos, en cada uno, los scripts se ajustaron para aprovechar las oportunidades de construcción.

El encofrado se diseño con patrones textiles en gaucho, cortados con un brazo robotico, para un total de más de 100 patrones únicos con un alto grado de precisión. Los patrones fueron cosidos utilizando una máquina de coser industrial para completar el encofrado flexible.

Antes de vertir el hormigón, se modelo el espacio de la instilación; recogido los vectores necesarios para lograr la tensión apropiada y colgar la membrana, el perímetro del encofrado se rigidizo con madera contrachapada para proporcionar más cables de tensión y la parte inferior se fijo al suelo con un taco de madera contrachapada.

Las propiedades de la mezcla de hormigón, la elasticidad del textil y la ubicación de la costura permite que el espesor del concreto expandirse o contraerse de manera programable e imprevista redefiniendo la composición estructural.

fotografía: Fatty Shell- Universidad de Michigan.

81

fotografĂ­a: Fatty Shell- Universidad de Michigan.

82

fotografĂ­a: fuente propia

83

05 capĂ­tulo

EXPERIMENTAR

Desarrollo del proceso experimental

MATERIAL Y FORMA

Experimentación en encofrados textiles 84

Los módelos en cada serie se inspiran en los principios y teorías precedentes. Cada módelo posterior se desarrolló basado en las oportunidades que el modelo anterior presentó, mediante una mejora en una técnica exitosa o la corrección de un fallo.

La investigación se divide en cuatro fases de experimentación. En la fase inicial se explora la relación entre la tela y el concreto y como el molde flexible tras el vertido del hormigón adopta, por la propia presión del líquido, una forma que obedece al conjunto de tensiones sobre la tela, la gravedad y al patrón con que se confeccione el molde. De esta manera, el concreto da forma al molde flexible por su propio peso y luego recibe la forma que este molde le determina , lo que genera una relación intrínseca entre la forma y el proceso, la expresividad y la racionalidad. Adicionalmente, esta relación permite explorar formas plásticas y de expresión más natural, resultantes del proceso de metamorfosis que sufre el material durante su evolución.

En la segunda fase experimental se evalúa los parámetros de versatilidad, eficiencia y replicación de los encofrados textiles por medio de un sistema modular de octaedros truncados, como estructura de soporte, y un patrón textil que permitiera el desarrollo de los encofrados en tres dimensiones; esto para poder precisar detalles sobre las mezclas de concreto, textiles y costuras en un sistema controlado, y así valorar la capacidad del encofrado textil para

crear formas estructuralmente optimizadas, con bajo uso de materiales y arquitectónicamente más interesantes. De esta forma se explora el encofrado textil como una combinación de lo pragmático, lo expresivo y lo racional, una combinación de lo artesanal y lo tecnológico a menudo perdido en los procesos constructivos contemporáneos.

Para concluir la experimentación, se aplicaron los parámetros y evaluaciones de los procesos anteriores en un modelo de escala antropomórfica que permitiera entender, como a través del encofrado textil la materialidad del concreto se muestra ligada a la forma, la superficie y la textura. Por otro lado se obtiene una mejor comprensión de los procesos de fabricación, deformación, geometrías y comportamiento estructural para conseguir del concreto la máxima expresión plástica con el mínimo material e impacto de construcción.

La investigación ha encontrado que el uso de este método de encofrado puede lograr una reducción del 25-35% en la huella de carbono de construcciones de hormigón, mejorando su eficiencia estructuralmente, simplificando el proceso de construcción y permitiendo una gama más amplia de formas al ser creado, incluyendo geometrías complejas.

Técnicas de deformación gravitacional.

M.1 - estudio de la deformación, elongación por tensión o distensión del textil.

1

M.2 - estudio de la deformación, elongación mediante la aplicacion de una tablero de medición

M.3 - estudio de la deformación, elongación y comportamiento topológico del encofrado retículado.

2

Deformación controlada.

M.4 - Elongación del textil

Comportamiento del encofrado mediante la aplicacion de un marco estructural para la tensión del textil M.5 - capacidad de fijación y tensión del textil - plywood

3

M.6 - capacidad de modulación y pruebas de patronaje textil - acero - 4 ejes

M.7 - capacidad de modulación / pruebas de patronaje textil - acero - 8 ejes

M.8 - capacidad de modulación / pruebas de patronaje textil - acero - 8 ejes

4

Sistema de Colonización.

M.9 - sistema de colonización / pruebas de patronaje textil #1

M.10 - Sistema de colonización 1:1

85

86

fotografĂ­a: fuente propia

1.1

EXPERIMENTACIÓN DE LA DEFORMACION elongación por tensión o distensión del textil.

El trabajo realizado por Andrew Kudness, MATSYS, sir ve de inspiración preliminar de la primer serie de experimentación. En esta etapa se realizan tableros de análisis de la elongación del textil, la deformación, y comportamiento topológico en un sistema retículado, mediante la aplicación de las variable definidas en la matriz de experiementacion de cada experimento.

Gráfico: Isométrico de los tableros con cargas puntuales

87

88

La enlongación del textil se definió de acuerdo a los pesos aplicados,que consistían en una mezcla tipo mortero de 7, 5 y 2 kilogramos, y en dos de los casos se aplico un elemento semiesférico y conico que le generaba un vacío a la pieza.

fotografía: fuente propia

89

Grรกfico: Corte y explotado de los tableros con cargas puntuales

90

fotograf铆a: Karla Ruzicka

El experimento consistio en la aplicaci贸n de una tension puntual sobre el textil, generando deformaciones catenarias por el peso gravitacional aplicado.

91

Experimento

1.1

Resultados de experimentaciรณn

7 kg

peso aplicado

5 kg

30 cm diรกmetro

30 cm

peso aplicado

diรกmetro

92 29 cm

28,3 cm

29,4 cm

28,9 cm

se aplico peso extra de 3,5 kg

16 cm 27,4 cm

se aplico peso extra de 3,5 kg

Anรกlisis de resultados de comportamiento topolรณgico del encofrado textil (lycra)

5 kg

peso aplicado

2 kg

30 cm diรกmetro

18 cm

peso aplicado

diรกmetro

93

27,2 cm

17,5 cm

18,5cm

27,4 cm

se aplico peso extra de 3,5 kg

8 cm 17 cm

se aplico peso extra de 3,5 kg

94

Experimento

1.1

Matriz de experimentaci贸n Tensi贸n (sin aplicaci贸n de peso)

peso mortero 7 kg 2 kg

Tension semi-esfera de 3,5 kg

peso mortero 5 kg

Tension C贸nica de 3,5 kg

Dis-tension 30cm

peso mortero 5 kg

peso mortero 5 kg

95

fotografĂ­a: fuente propia

96

fotografĂ­a: fuente propia

1.2

EXPERIMENTACIÓN DE LA DEFORMACION

elongación mediante la aplicacion de una tablero de medición

Se generó mediante la colocación de diferentes cantidades de mezcla para evaluar la deformación gravitacional y la elongacion del textil al aplicar diferentes pesos en diferentes diámetros.

97

Gráfico: Isométrico del tablero de experimentación

El proceso requirio de la utilizacion de tela lycra y un mezcla tipo mortero la cual permitio conocer la capacidad del textil para retener el peso y la presion hidoestatica.

98

fotografĂ­a: fuente propia

99

Gr谩fico: Explotado del tablero de experimentaci贸n

100

fotografía: fuente propia

El primer aspecto encontrado es que los tejidos actúan en tensión bajo la presión hidrostática del hormigón húmedo, la tela es un material de encofrado eficaz en la transferencia de la presión en el interior a toda la superficie, es esta la razón por la que tan poco tejido puede contener grandes cantidades de hormigón.

101

fotografĂ­a: fuente propia

Experimento

1.2

Matriz de experimentaciรณn Separacion entre apoyos (diรกmetro de tablero de anรกlisis)

102

25 cm

20 cm

15 cm

10 cm

Peso gravitacional (cantidad de mortero aplicado) 100 gr

150 gr

200 gr

250 gr

103

fotografĂ­a: fuente propia

cemento

dosaje Peso

1

1 1/2

2 1/2

50kg

54kg

91kg

104

25

20

cm Diametro encofrado

cm Diametro encofrado 9,5 cm

10,5 cm 10,5 cm

11 cm 2,2 cm

2,3 cm

11 cm

250

gr vista corte peso aplicado

11 cm

vista planta 11 cm

10 cm

11 cm

11 cm 1,9 cm

10,6 cm

1,6 cm

12 cm

200 gr 11,4 cm

9,4 cm 10 cm

9,3 cm 1,6 cm

9,8 cm

1,4 cm

12 cm

150 gr 8,7 cm 10,5 cm

9,3 cm 10 cm

1,3 cm

10,5 cm

100 gr

An谩lisis de resultados tableros de medici贸n

1,5 cm

10 cm

1/2

0.128m3

23litros

105

15

10

cm Diametro encofrado

cm Diametro encofrado 10.5 cm

9.4 cm 9,5 cm

10,5 cm 2,3 cm

1,4 cm

9,8 cm

11,5 cm

9,9 cm

10 cm 9,5 cm

9,5 cm 1,5 cm

10,7cm

1,5 cm

11cm

8,7 cm

9,1 cm 9 cm

8,9 cm 1,4 cm

1,5 cm

9 cm

9,5 cm

9,2 cm

8,4 cm 10 cm

10 cm 1,5 cm

9,8 cm

1,3 cm

9,3cm

106

fotografĂ­a: fuente propia

1.3

EXPERIMENTACIÓN DE LA DEFORMACION

elongación y comportamiento topológico del encofrado retículado.

Esta experimentación se basó en el análisis del comportamiento topológico en un sistema reticulado que permitió evaluar el comportamiento de la mezcla en un sistema compuesto.

107

Gráfico: Isométrico del sistema reticulado

Esta experimentacion se realizo generando una reticula de nueve puntos de tension en la tela, con esto se pudo evaluar el comportamiento de la mezcla en una reticula prediseĂąado en la tela 108

fotografĂ­a: fuente propia

109

Grรกfico: Explotado del sistema reticulado

110

M.1

Karla Ruzicka

fotografía: fuente propia

La rigidez es una característica importante de la tela que debe ser considerada en la construcción de encofrados textiles. A menudo, el uso de tejido rígido provoca arrugas y pliegues excesivos, que generan que el textil quede atrapado entre hormigón colado, y se convierten en piezas imposible de quitar. Sin embargo, si la tela es demasiado flexible, se deforma demasiado bajo el peso del hormigón, y la geometría de la forma sería diferente de lo que se pretende inicialmente. En estos casos, una posibilidad es generar una tensión mayor sobre la tela para evitar la deformación excesiva.

111

Karla Ruzicka

Experimento

1.3

Matriz de experimentaci贸n 112

Separaci贸n entre apoyos ecternos

Separaci贸n entre apoyos internos

Tension (altura)

60 cm

15 cm

20 cm

Peso gravitacional aplicado

8 kg

113

fotografĂ­a: fuente propia

114

fotografĂ­a: fuente propia

2

EXPERIMENTACIÓN DE DEFORMACION CONTROLADA elongación del textil

En este experimento se puso a prueba la capacidad del textil y su deformación mediante la aplicación de una carga puntual.

115

El proceso requirió la utilización de un patrón textil con forma cilíndrica sujetado verticalmente y tensado para evitar la deformación del mismo.

Se le aplico una mezcla tipo mortero.

El primer modelo de esta serie explora el proceso, con el fin de determinar tanto las respuestas estructurales y materiales en estas condiciones de encofrado. El encofrado textil se cose directamente formando un cilindro. y se encuentra fijado a un anillo que actua de soporte para la estrcutura.

Gráfico: Isométrico del sistema de encofrado

El encofrado para un cilindro de hormigĂłn es el principio estructural mĂĄs sencillo formado con encofrado textil .El modelo experimental tiene un textura ondulado como huella de la costura.

116

fotografĂ­a: fuente propia

117

Grรกfico: Explotado del sistema de encofrado

118

M.1 fotograf铆a: fuente propia

Esta fase permiti贸 identificar la gran capacidad del material mediante la elaboraci贸n de un patronaje definido y su capacidad de adoptar la forma deseada.

119

fotografĂ­a: fuente propia

120

fotografĂ­a: fuente propia

3.1

EXPERIMENTACIÓN ENCOFRADO EN MARCO ESTRUCTURAL capacidad de fijación y tensión del textil - plywood

El experimento buscaba la generación de un sistema que permita la tensión del textil asi como la multiplicación del sistema, es por esta razón que se utilizo el octaedro truncado, el cuál permite la colonización espacial con una capacidad de máximo rendimiento con un mínimo de inventario.

121

Se construyó un marco estructural en plywood 9mm de espesor y la aplicación de un sistema de tension de la tela con la utilización de un reductor de pvc y gazas metálicas.

Gráfico: Isométrico estructura portante

Durante el proceso de experimentación se evaluaron diferentes modelos de impresión 3d para el anillo de fijación y se utilizo gaza metálica para fijar la tela al articulador de los módulos.

122

Se realizo un patrón textil que permita union al marco estructural mediante la utilización de reductores de pvc (1 1/2” - 2”) que sujetaran el textil.

La construcción del marco estructural fue sencilla, se diseñaron y cortaron las piezas en plywood de 3mm y se unieron para aumentar el espesor a 9mm.

Se verificó que el tejido estaba tensiónado y se inicio con el vertido del hormigon, girando el elemento.

fotografía: fuente propia

123

Grรกfico: Explotado de la estructura portante

124

fotograf铆a: fuente propia

Con esta experimentaci贸n se llego a conclusiones relevantes con respecto a la tension del textil y de la necesidad de modificar el patron utilizado para la costura y la tela, ya que estas llevaron a la fractura del concreto en el proceso de desencofrado. Por otro lado se requiere sustituir las tapas y los reductores de pvc por un sistema que permitiera una replicaron en diferentes escalas.

125

126

fotografĂ­a: Montserrat Castillo

Especificaciones Técnicas volumetria a colar

4 ejes estructurales

Rol estructural del encofrado

marco estructural

Mezcla del concreto

Fluida : 6,25 kg cemento portland 5,4 kg arena gruesa acelerante fibra de polietileno

Marco estructural (material)

Plywood (ver anexo )

Remate

Tapón tuberias de pvc 2”

tipo textil

Manta (sin fibras elastomeras)

Patron textil

(ver anexo )

Descripcion del principio de

El textil se cierra con una costura continua, se rigidiza por el marco estructural externo que permite la multiplicacion del sistema.

Giracion del elemento para el vertido

Duracion de la mezcla

20 y 30 minutos

Tiempo de fraguado

Tiempo de fluidez:

15 min

Inicio fraguado: 45 min Fraguado final: 3 horas

Metodo de curado

Inmersión del elemento en recipiente con agua

Desencofrado

18

horas

127

128

fotografĂ­a: fuente propia

3.2

EXPERIMENTACIÓN ENCOFRADO EN MARCO ESTRUCTURAL capacidad de modulación y pruebas de patronaje textil - acero - 4 ejes

El proceso requirio el diseño de un octaedro truncado de lámina de acero negro calibre 18(1,20mm) cortada en plasma y utilizado como marco estructural para la tensión angular y la fijación del textil.

129

El octaedro truncado fue diseñado para lograr una optimización del sistema, durante el desencofrado del prototipo y para generar la modulación del mismo.

Gráfico: Isométrico estructura portante metálica

130

Se crearon elementos articuladores para la adici贸n y fijaci贸n de mas de un octaedro durante el proceso de vertido. El experimento aplico dos sistemas diferentes de patronaje para su evaluaci贸n.

fotograf铆a: fuente propia

131

Grรกfico: Explotado estructura portante metรกlica

132

fotografía: fuente propia

Como conclusión se determinó la necesidad de implementación de un articulador para multiplicación del sistema, que se encuentre ligado al marco estructural, asi como la modificación del mismo para que el sistema de desencofrado funcione mediante un articulador.

También se requiere la sustitución de las tapas de pvc y de los reductores que permiten la tensión del textil en el marco estructural Se requiere la aplicacion de fibras estructurales en la mezcla de hormigón

133

134

Gr谩fico: detalle de articulacion para multiplicaci贸n

Especificaciones Técnicas volumetria a colar

8 ejes estructurales

Rol estructural del encofrado

marco estructural

Mezcla del concreto

Fluida : 6,25 kg cemento portland 5,4 kg arena gruesa acelerante fibra de polietileno

Marco estructural (material)

Lámina HG calibre 18 (ver anexos )

Remate

Tapón de metálico 2”

tipo textil

Manta (sin fibras elastomeras)

Patron textil

(ver anexo )

Descripcion del principio de

El textil se cierra con una costura continua, se rigidiza por el marco estructural externo que permite la multiplicacion del sistema.

Giracion del elemento para el vertido

Duracion de la mezcla

20 y 30 minutos

Tiempo de fraguado

Tiempo de fluidez:

15 min

Inicio fraguado: 45 min Fraguado final: 3 horas

Metodo de curado

Inmersión del elemento en recipiente con agua

Desencofrado

18

horas

135

136

fotografĂ­a: fuente propia

4.1

EXPERIMENTACIÓN SISTEMA DE COLONIZACIÓN sistema de colonización / pruebas de patronaje textil #1

El proceso requirio el diseño de un sistema compuesto mediante la aplicación de los parámetros definidos para la construcción con encofrado textil y la utilización de estructuras bifurcadas.

137

.

Gráfico: Vistas sistema de colonización

La tensi贸n del textil debe ser aplicada en los puntos de fijaci贸n y en puntos intermedios para evitar la deformaci贸n gravitacional.

138

fotograf铆a: fuente propia

139

Gr谩fico: Vistas sistema de colonizaci贸n

140

fotografía: Montserrat Castillo

Como conclusión, se requiere modificar el diseño del prototipo y por ende del patrón textil utilizado, porque produce una fisuras, y no permite la correcta ocupación del espacio por parte del hormigón.

141

142

fotografĂ­a: Montserrat Castillo

Especificaciones Técnicas volumetria a colar

Sistema de colonización 143

Mezcla del concreto

Fluida :

4 kg cemento blanco 2 kg yeso

Marco estructural (material)

cables de tensión - s/n estructura portantes

Remate

Tapón de mdf

tipo textil

Lona (sin fibras elastomeras)

Patron textil

Sistema continuo (ver anexos )

Descripcion del principio de

El textil se cierra con una costura continua, se rigidiza por la tensión del textil a la estrcutura portante mediante cables de acero.

Duracion de la mezcla

20 y 30 minutos

Tiempo de fraguado

Tiempo de fluidez:

15 min

Inicio fraguado: 45 min Fraguado final: 3 horas

Metodo de curado

Inmersión del elemento en recipiente con agua

Desencofrado

18

horas

144

fotografĂ­a: fuente propia

4.2

EXPERIMENTACIÓN SISTEMA DE COLONIZACIÓN Sistema de colonización 1:1

La exploración se realizó mediante un prototipo físico esc.1:1. La elaboración del prototipo a escala real requirió la aplicación de un sistema de red de cables de acero,tensados para la fijación de un marco estructural, el cual permite subjetar el encofrado textil.

145

Estas estructuras proponen un nuevo paradigma para el uso del hormigón colado, mediante el diseño de elementos en hormigón a tracción pura y aprovechando la naturaleza compresiva del material.

Gráfico: Vistas prototipo escala 1:1

146

La propuesta final de esta tesis es una instalación a gran escala, mediante la exploración de las estrategias desarrolladas a partir de la investigación anterior. El edificio de CINNO muestra gran potencial, situado en la Universidad Véritas, en un espacio utilizado para la innovación de materiales, tecnología y la producción industrial.

fotografía: Shaula De Fenza

147

GrĂĄfico: isomĂŠtrico prototipo escala 1:1

148

fotograf铆a: Shaula De Fenza

El experimento consistio en la aplicaci贸n de una tension puntual sobre el textil, generando deformaciones catenarias por el peso gravitacional aplicado.

149

fotografĂ­a: Shaula De Fenza

150

fotografĂ­a: fuente propia

Perno anclaje 5/16” ‘ Cable de acero 5/16” ‘ Tensor para cable 5/16” ‘ Tubo cuadrado acero 2x2” en 1.5 mm ‘

151

152

fotografĂ­a: Shaula De Fenza

153

Puntos de vertido de concreto

154

fotografĂ­a: Montserrat Castillo

Especificaciones Técnicas volumetria a colar

Mezcla del concreto

Marco estructural (material) Remate

Sistema de colonización Prototipo 1:1 Relación 1:2:1 por 50Kg/cemento Vólumen total: 0.9 m3 de hormigón 50 kg cemento portland 84 kg arena gruesa 42 kg piedra 7 oz acelerante 100 gr fibra de nylon

Estructura portante de acero de 2”x 2” (ver anexo ) Tapón de plywood de 9mm (inferiores, superiores y laterales )

tipo textil

Lona (sin fibras elastomeras)

Patron textil

Corte a presición (ver anexos )

Descripcion del principio de

El textil se cierra con una costura continua, se rigidiza por al marco estructural externo que permite la multiplicacion del sistema.

Se ubican 14 puntos de vertido para la mezcla

Duracion de la mezcla

2 y 3 horas

Tiempo de fraguado

Tiempo de fluidez:

15 min

Inicio fraguado: 45 min Fraguado final: 3 horas

Método de curado Desencofrado

Rociado de agua continuo

8

días

155

156

fotografĂ­a: Shaula De Fenza

157

06 capĂ­tulo

CONCLUIR

Errores y aciertos

158

fotografĂ­a: fuente propia

· en cuanto a la tela · A menudo, el uso de tejido rígido provoca arrugas y pliegues excesivos, que generan que el textil quede atrapado entre hormigón colado, y se convierten en piezas imposible de quitar.

Sin embargo, si la tela es demasiado flexible, se deforma bajo el peso del hormigón, y la geometría de la forma sería diferente de lo que se pretende inicialmente. En estos casos, una posibilidad es generar una tensión mayor sobre la tela para evitar la deformación excesiva.

Por otro lado, es necesario realizar un refuerzo de la costura, aplicando una costura lineal principal y una secundaria que no permita la expansión del textil durante el momento de mayor presión hidrostática del vertido de hormigón, otra posible solución o recomendación para la elaboración de la costura es recurrir a maquinaria de costura industrial.

Así mismo, para el diseño del patrón del textil es necesario considerar aspectos como, la ubicación de la costura, que define sus propiedad estructurales y produce una huella en el hormigón, así como el tipo de textil(con o sin fibras elástomeras) para saber la expansión durante el colado.

El desencofrado se debe de realizar dentro de los primeros siete días del proceso de fraguado para evitar una adherencia del textil al hormigón.

159

160

fotografĂ­a: Shaula De Fenza

· en cuanto a los componentes · Primero se debe señalar que todo encofrado textil requiere la aplicación de una estructura portante que permita la tensión y la fijación del textil para lograr el control de la forma, al mismo tiempo que no complique el vertido del hormigón y la trabajabilidad de la tela.

Además, es necesario realizar el diseño de los componente de acuerdo al nivel de la superficie donde se va a ejecutar la obra. Una de las posibles recomendaciones es analizar previamente el nivel o elaborar una mejora en la pieza de anclaje de forma que pueda ajustarse sin importar el desnivel o la pendiente de la superficie.

Así mismo, este componente de anclaje al suelo debe poseer como característica un fácil despiece que permitan recuperar todas las piezas sin importar el comportamiento de la tela y del hormigón. Como recomendación se determina explorar materiales con alta flexibilidad y manejabilidad.

Por otro lado, los anillos de fijación del textil laterales y superiores, al igual que el anclaje inferior necesitan un diseño de despiece que permita un fácil desencofrado sin importar las deformaciones resultantes del proceso de vertido, también es necesario considerar el tamaño del anillo para la colación de embudos o sistemas que faciliten el proceso de vertido del hormigón.

Para el vertido es necesario el diseño de vertido intermedios y externos para garantizar una correcta ocupación del hormigón en las secciones mas largas del o de menor densidad del prototipo.

161

162

fotografĂ­a: Shaula De Fenza

· en cuanto a la mezcla · Se descubrió la necesidad de una mezcla con una consistencia fluida que pudiera llenar todos los espacios del textil, en la mezcla influyen muchos factores especialmente la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del áridos, la forma de los áridos, así como la aplicación de aditivos o fibras metálicas o sintéticas que mejoren la resistencia de la mezcla.

La relación de la mezcla de hormigón debe ser 1:2:1 por 50kg(saco) de hormigón, para garantizarse de una consistencia plástica que permita su vertido con mayor facilidad.

Además de estos componentes, pueden añadirse diferentes aditivos a fin de mejorar o alterar las propiedades del hormigón. Entre estos aditivos para esta experimentación se utilizaron plastificantes que permitieron fluidificar la mezcla de hormigón.

163

164

fotografĂ­a: Montserrat Castillo

165

07 capítulo

ANEXOS

166

03 FASE

planimĂŠtria prototipo 3.1 - 3.2

167

1 4 6

8 168

5

3 7 2 8

VISTA ISÓMETRICO ITEM QTY.

DESCRIPCION

MATERIAL

ACABADO

01

8

ELEMENTO LATERAL HEXAGONAL

LAM.HIERRO CAL 18 (1,20mm)

NEGRO-MATE

02

8

ELEMENTO LATERAL HEXAGONAL

LAM.HIERRO CAL 18 (1,20mm)

NEGRO-MATE

03

12

ELEMENTO LATERAL CUADRADO

LAM.HIERRO CAL 18 (1,20mm)

NEGRO-MATE

04

8

FIJACION DEL TEXTIL /ARTICULADOR DEL MODULO

LAM.HIERRO CAL 18 (1,20mm)

NEGRO-MATE

05

32

TORNILLO HEAGONAL CON ROSCA 3,76mm(3/16")

ACERO

NEGRO-MATE

06

6

TAPON DE HULE 50,8mm (2")

TAPON DE HULE DE 50,8mm(2")

S/A

PATRON TEXTIL SUPERFICIE DE ENCOFRADO

MANTA CRUDA

S/A S/A

07 08

90

AMARRE P/CABLE PLASTICO 5MM Y LARGO

PLASTICO NEGRO

09

1

FIJACION DE LOS MODULOS

LAM.HIERRO CAL 16 (1,50mm)

10

2

TORNILLO HEAGONAL CON ROSCA 1/4

NOTA: Las dimensiones estan en mm y las medidas en cm.

ACERO

NEGRO-MATE S/A

6

6

4

4

8

8

9

9

5

5

7

7

8

8

1

1

10

10

3

3

2

2

8

8

1

1

3

3

2

2

8

8

VISTA LATERAL VISTA LATERAL

CABADO

GRO-MATE

GRO-MATE

7 4

7 4

GRO-MATE

GRO-MATE

6

6

5

5

GRO-MATE S/A S/A S/A

GRO-MATE S/A

VISTA SUPERIOR VISTA SUPERIOR

169

1 5

170

8 4

LISTA DE PARTES / ITEM 1 / 4 / 5 / 8 VISTA ISOMETRICO 8.4 2.5

3.7

6.5

8.4

2.2

2.2

3.7

Lamina de hierro negro calibre 18 (1.20mm), acabado negro mate.

2.5

Ranurado con CNC 0.4x0.6 mm

de

Tornillo cabeza PHILLIPS 6.35 mm (1/4") y 60,35 mm (1 1/2") de largo

9.9

2.9

0.2

8.8

0.3 1-1

5 .9

0.2

11

.7

Soldadura mig para hierro negro.

0.6

2.9

0.6

2.9

5.9 11.7

ITEM 2 VISTA LATERAL

2.9

5

5

171

4

ITEM 4 / 5 ITEM 4 / 5 VISTA ISOMETRICO VISTA ISOMETRICO

Tubo estructural de hierro Tubo estructural de hierro negro de 5,74mm (2")negro y de de 5,74mm (2") y de 3mm de espesor.

3mm de espesor.

ro negro 1.20mm), mate.

Soldadura mig para hierro negro.

1-1

Soldadura mig para hierro negro.

0.2

1-1

0.2

2.5

3.7 3.1

2.2 2.8 2.5

8.4

8.4

ITEM 4 / 5 VISTA LATERAL

0.2

0.2

ITEM 4 / 5 VISTA LATERAL

3.7 3.1

2.5

3.1 3.7

8.4

2.8 2.5

2.2 2.8

ITEM 4 / 5 ITEM 4 / 5 VISTA SUPERIOR VISTA SUPERIOR

3.7 3.1

6.5

6.5

23.4

23.4

9.9

9.9

8.8

8.8

5.9

5.9

3.1 3.7

8.4

2.8 2.2

2.8

2.8 2.2

8.4

3.1 3.7

6.5

6.5

23.4

23.4

2.5 2.8 2.2

8.4

3.7 3.1

2.5

8.4

2.8 2.5 2.2

3.1 3.7

8.4

2.5

1.9

0.9

PHILLIPS 60,35 mm

0.9

de

1.9

CNC

4

Lamina de hierro negro calibre 18 (1.20mm), acabado negro mate.

Sherwin Williams- Krylon esmalte sintético en aerosol

172 de

0.3

2.5

11

.7

120.00°

Ranurado con CNC 0.4x0.6 mm

Lamina de hierro negro calibre 18 (1.20mm), acabado negro mate.

Sherwin Williams- Krylon esmalte sintético en aerosol

11.7

0.1

ITEM 2 VISTA SUPERIOR

5.9

11.7 23.4

ITEM 2 VISTA LATERAL

5.9

Lamina de hierro negro calibre 18 (1.20mm), acabado negro mate.

Sherwin Williams- Krylon esmalte sintético en aerosol

173 Ranurado con CNC 0.4x0.6 mm

2.9

5.9

de

3

11.7

Lamina de hierro negro calibre 18 (1.20mm), acabado negro mate.

Sherwin Williams- Krylon esmalte sintético en aerosol

0.1

ITEM 3 VISTA SUPERIOR

11.7

ITEM 3 VISTA LATERAL

1 9

5

174

8

9 1

9 1

ru ural redondo de Tu o e hierro negro de 3 m m 2 1/2 on e pe orde 3 mm a a adonegro ma e.

mig Soldadura para hierro negro.

0.2

1-1

0.2

175

0.

0.

2

.2

2

ITEM 9 / 10 VISTA S ERI R

Tu o e ru ural redondo de hierro negro de 3 m m 2 1/2 on e pe orde 3 mm a a adonegro ma e.

Soldadura mig para hierro negro.

1.3

1-1

9.1 11.1

ITEM 9 / 10 VISTA LATERAL

2

0.2

9.4

1.3

6.9

6.5

1.3

20.2

2 5.

18

Línea guía de costura Costura plana con overlock.

20.2

Línea de corte de patrón

18.3

176

NOTA: Las dimensiones estan en mm y las medidas en cm.

PATRÓN DEL TEXTIL PARA ENCOFRADO

19 .6

177

.8 19

6.2

.7 19

6.4

Línea de corte de patrón

19.6

Línea guía de costura Costura plana con overlock.

1.3

7 9.5

1.3

178

04 FASE

planimĂŠtria prototipo 4.1

179

Cables de tensi贸n Remate superior con punto de vertido plywood 3mm

Patr贸n del encofrado en Lona, cortada a presici贸n, l铆nea de costura continua

35

16

180

13

Remate inferior plywood 3mm

VISTA LATERAL

21

16

17 12

43

9

VISTA LATERAL

tido

tada nua

18

16

14 14

42

181

VISTA LATERAL

Detalle de remate inferior / superior plywood 3mm

22.4

Puntos de fijaci贸n de cables de tensi贸n

DETALLE DE REMATE Y FIJADOR DEL TEXTIL

182

04 FASE

planimĂŠtria prototipo 1:1

183

222.6

184

VISTA LATERAL

Tubo cuadrado de acero 2x2" calibre 1,5mm

16.6

185 Remates en plywood de 9mm(16cm de diametro)

35 Patr贸n de textil- Lona Canadiense cortada a presici贸n

160

90 35

186

302.3

VISTA SUPERIOR

ARGOLLAS INFERIORES TENSORES VERTICALES

196.9

295.4

170.5

0째 0 .0 12

ARGOLLAS ESQUINERAS TENSORES LATERALES .3 97

48 .6 99

VISTA SUPERIOR

VISTA SUPERIOR

.1

.2 49

49.2

98.5

49.2

Puntos de tensión vertical

49

.2

DETALLE DE ARTICULACIÓN

DETALLE DE ARTICULACIÓN

187

Punto de vertido superior Punto de unión entre patrón

10

56

.1

188

Línea de corte de patrón El corte del patrón fue realizado con laser de presión

120.6

Línea guía de costura Costura plana con overlock.

DETALLE DE PATRÓN DEL TEXTIL

1.59

2.57

0.25

0.9

0.47

3.86

2.17

0.41

189

4.96

0.5 0.33 5.79

PLANTA ARQUITECTÓNICA - CINNO

PRESUPUESTO Sistema de colonización

ESTRUCTURA EXTERNA ARTICULO

190

CANTIDAD

PRECIO UNIDAD

PRECIO TOTAL

Tubo HN estructural cuadrado 2x2x1/8

2

CRC

16,184.00 CRC

32,368.00

Espander de acero gancho abierto M8 x 65G

7

CRC

344.00 CRC

2,408.00

Tensor Galvanizado 3/8

7

CRC

1,149.00 CRC

6,894.00

Cable de acero 1/4

15

CRC

570.41 CRC

8,556.18 3,026.00

Cable de acero 3/16

7

CRC

432.35 CRC

Plástico para construcción negro

4

CRC

1,161.54 CRC

1,161.54

Gaza p/ cable de acero 3/16

6

CRC

231.45 CRC

1,388.70

Gaza p/ cable de acero 1/4

8

CRC

310.19 CRC

2,481.56

Platina 1/8 x 1 x 6mts

1

CRC

2,323.03 CRC

2,323.03

Cable de acero 1/4

10

CRC

353.99 CRC

3,539.90

Gaza p/ cable de acero 1/4

8

CRC

116.75 CRC

934.48

Espander de AC/HG ojo abierto M6x50

21

CRC

156.80 CRC

3,292.80

1

CRC

1,792.90 CRC

1,792.90

Platina 1x3mm (1/8) Cable de acero 5/32

14

CRC

154.74 CRC

2,166.36

Gaza p/ cable de acero 3/16

42

CRC

89.68 CRC

3,766.56

Cable de acero 3/16

7

CRC

432.35 CRC

3,026.45

Gaza p/ cable de acero 3/16

6

CRC

231.45 CRC

1,388.70

Cable de acero 3/16

5

CRC

432.35 CRC

2,161.75

Gaza p/ cable de acero 3/16

6

CRC

231.45 CRC

1,388.70

TOTAL

CRC

26,698.43 CRC

84,065.61

MANO DE OBRA ARTICULO

CANTIDAD

Disco c/metal 7x1/16x7/8 Flexirapid

PRECIO UNIDAD 1

CRC

PRECIO TOTAL 1,892.00 CRC

1,892.00

Disco c/metal 14x1/8x1 Metabo

1

CRC

4,763.00 CRC

4,763.00

Soldadura Hilco 3/32 6013

1

CRC

3,684.00 CRC

3,684.00

Broca champion 5/16

2

CRC

3,221.24 CRC

6,442.48

Broca champion 1/4

2

CRC

1,026.550 CRC

2,053.100

Disco c/metal 14x1/8x1 Metabo

1

CRC

1,120.660 CRC

1,120.660

CRC

15,707.45 CRC

19,955.24

TOTAL

ENCOFRADO TEXTIL ARTICULO

CANTIDAD

Tela Manta

PRECIO UNIDAD

PRECIO TOTAL

24,5

CRC

2,500.00 CRC

61,250.00

Servicio Corte Laser

1

CRC

4,000.00 CRC

4,000.00

Servicio Router

1

CRC

3,000.00 CRC

3,000.00

CRC

9,500.00 CRC

68,250.00

TOTAL

HORMIGÓN ARTICULO

CANTIDAD

PRECIO UNIDAD

PRECIO TOTAL

Tela Manta

24,5

CRC

2,500.00 CRC

61,250.00

Servicio Corte Laser

1

CRC

4,000.00 CRC

4,000.00

Servicio Router

1

CRC

3,000.00 CRC

3,000.00

CRC

9,500.00 CRC

68,250.00

TOTAL

HORMIGÓN ARTICULO

CANTIDAD

Aditivo Fibramax-13

75g

Aditivo Maxiflo-100N

3,8L

PRECIO UNIDAD 15

CRC

PRECIO TOTAL 521.00 CRC

7,815.00

1

CRC

4,797.00 CRC

4,797.00

Cemento Holcim 50 Kg

15

CRC

5,442.48 CRC

81,637.20

Arena Industrial

18

CRC

1,637.17 CRC

29,469.06

Piedra Industrial

15 CRC

17,050.00 CRC

17,050.00

CRC

29,447.65 CRC

140,768.26

Flete Ruta 2

191

1

TOTAL

TOTAL ARTICULO

PRECIO TOTAL

Estructura externa

CRC

84,065.61

Mano de obra

CRC

19,955.24

Encofrado Textil

CRC

68,250.00

Hormigón

CRC

140,768.26

TOTAL

CRC

313,039.11

192

193

08 capítulo

BIBLIOGRAFÍA

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195

El encofrado textil es una tecnología constructiva que implica la utilización de membranas textiles como material para los moldes de hormigón, definiendo su forma a travez del proceso constructivo y generando formas más expresivas y con valores plásticos no asociados a estructuras convencionales de hormigón.

Mediante este tipo de encofrado el concreto abandona su reputación de material frío, masivo y salvaje, redescubriendo sus orígenes de total fluidez.