Pdt s1 2016 : arquitectura en tierra

Maria Fernanda Mendez Carolina Gonzalez Asesora Arq. Beatriz E. Saldarriaga Escuela de arquitectura y diseño Facultad de arquitectura Medellín - Colombia Huella ecológica

Cultura constructiva PDT3-1S2016

Arquitectura en tierra

Contenido

INTRO

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0. Equipo

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1. Pregunta

10 11

2. Objetivos • 2.1 Objetivo general • 2.2 Objetivo específico 3. Metodología 4. Producto a entregar 5. Suelo como material de construcción • • • •

5.1 Características de los suelos 5.2 Propiedades mecánicas del suelo 5.3 Propiedades físicas del suelo 5.4 Suelo no apto para construir

6. Ensayos de campo • • • • • •

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Ensayo de Lavado Ensayo del Cigarro Ensayo de la Pastilla Ensayo de sedimentación en una Botella Prueba de dosificación de agua Taller de suelos y aditivos

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7. Estabilizantes

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8. Taller de elementos y sistemas

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• 8.1 Ensayos para los mampuestos

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9. Aplicación de los elementos en sistemas constructivos

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10. Conclusiónes

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11. Bibliografía

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Arquitectura en tierra

INTRO

Figura. 1

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La arquitectura con tierra se ha desarrollado básicamente a partir de la transmisión de conocimientos de origen popular. Consiste en la manifestación de respuestas lógicas a necesidades locales, así como a las condicionantes y recursos que ofrece el medio natural.

Se conforma como una cultura constructiva gracias a los ensayos y errores que ha desarrollado la sociedad a través de la historia, donde las experiencias exitosas han trascendido y las fallidas han sido reemplazadas.

Como dice Guerrero Baca en su libro, los conocimientos tradicionales tienen el inconveniente de que, por haber sido transferidos oralmente y mediante experiencias de una generación a otra, pocos cuentan con documentos que permitan su caracterización y difusión.

1 GUERRERO BACA, L. F. (2007). “Arquitectura en tierra. Hacia la recuperación de una cultura constructiva”.

APUNTES, Vol. 20 Núm. 2, 182-201.

Desde el siglo XVIII, evolucionaron diversos procedimientos que permitieron traducir los datos edilicios a modelos geométricos y posteriormente algebraicos, de manera que se pudieran proyectar estructuras con base en supuestos puramente abstractos.1 El uso de la tierra como material constructivo ha tenido entonces, una amplia difusión en todo el mundo, a pesar de las cualidades ecológicas y culturales de la

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arquitectura en tierra, la sociedad actual la rechaza por considerarla antigua y/o insegura.

Gracias a esto, tiene como uno de sus orígenes la pérdida de los conocimientos constructivos tradicionales que la sustentaban y la falta de estudios actuales que puedan reemplazarlos.

Para proponer su utilización en una arquitectura contemporánea, es necesario entender sus cualidades y limitaciones bajo los criterios ambientales, sociales, económicos y técnicos.

Arquitectura en tierra

Maria Fernanda Méndez ¿Porqué arquitectura en tierra?

La arquitectura en tierra ha trascendido desde la antigüedad como un sistema posible, donde la técnica, formatos, tipologías de uso, entre otros, han delineado la cultura y construcción de diferentes sociedades.

Decido irme por esta linea de investigación pues siempre me apasiono este tipo de construcción y el impacto positivo que genera. El saber hacer que trasciende de generación en generación, la cultura colectiva, la técnica y la sostenibilidad son las variables que hacen de este un sistema posible, con el que se pueden construir, crear y soñar.

Figura 2. Fotografía Maria Fernanda Mendez autora del documento

Carolina Gonzalez ¿Porqué arquitectura en tierra?

Decido irme por esta linea de investigación debido a que siempre me intereso este tipo de construcción y el impacto positivo que está se genera.

El poder construir sosteniblemente, contando con un material que lo podemos encontrar tan fácilmente como lo es la tierra y que pocos ponen su completa confianza en este. Me motiva cada vez más comprobar lo importante y lo útil que puede ser, tanto en resistencia, estructural y acabado.

Figura 3. Fotografía Carolina Gonzalez autora del documento

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Equipo

Figura 4. Tierra

El proyecto de titulación PDT-3 Arquitectura en Tierra y Huella Ecológica es dirigido por la profesora y arquitecta Beatriz Elena Saldarriaga Molina egresada de la Universidad Pontificia Bolivariana Medellín - Colombia, Arquitecta Msg. de la Escuela Nacional Superios de Arquitectura de Grenoble Francia, miembro de Cátedra UNESCO y Red Unitwin Arquitectura de tierra, culturas constructivas y desarrollo sostenible.

La profesora nos brinda un espacio para la construcción y experimentación con tierra, llamado Taller en Tierra, ubicado en el municipio de El Retiro, dirigido a estudiantes, técnicos, profesionales con disposición de aprender los Métodos de construcción con tierra cruda.

La linea investigación se desarrolla en las siguientes etapas: PDT-1 (Componentes descriptivo) En esta etapa en específico se aprende por medio de la experimentación, traba-

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jos de campo, laboratorios de materiales, a reconocer los conceptos sostenibles, contextos y materiales locales PDT2 (Componente descriptivo, histórico e interpretativo) Esta etapa se hace la recolección de información sobre un contexto específico El municipio de El Retiro y el análisis de casos de estudio y definición de técnicas constructivas locales.

PDT 3 (Componente experimental): En esta etapa se propone un sistema constructivo a partir de la experimentación en talleres y laboratorios con tierra, para aplicarlo a un proyecto de uso específico.

PDT10 En esta etapa de aplicación se diseña un proyecto de Arquitectura en Tierra para que un municipios de interés

Arquitectura en tierra

¿Como se pueden recuperar e implementar las técnicas constructivas tradicionales, para aportar e innovar en diseños sostenibles arquitectónicos contemporáneos?

Figura 5. Tierra + Arena de Concreto

¿Que? Investigar y experimentar algunas de las diferentes posibilidades que tiene la tierra como material constructivo bajo sus propiedades fundamentales y su comportamiento.

1

¿Por qué?

Por que es un sistema posible con una construcción acertada donde se busca re-potenciar y experimentar con el sistema en nuevas propuestas arquitectónicas contemporáneas.

¿Para qué?

Aportar a los diseños arquitectónicos contemporáneos de la vivienda de El Retiro bajo sistemas constructivos en tierra y las exigencias ambientales, sociales, económicas y técnicas.

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Oportunidad La arquitectura en tierra ha trascendido desde la antigüedad como un sistema posible, donde la técnica, formatos, tipologías de uso, entre otros, han delineado la cultura y construcción de diferentes sociedades.

Actualmente se utiliza como una oportunidad de hacer construcciones sostenibles y coherentes a su contexto. Gracias a esto, se tiene el interés de conocer el sistema y el material, con el fin de innovar en diseños arquitectónicos contemporáneos y aplicarlos en diferentes tipologías como vivienda y equipamientos, proponiendo un impacto que beneficie la sociedad donde se construya.

2

Objetivos

2.1 Objetivo general:

Experimentar, reinterpretar y desarrollar un sistema o técnica constructiva, con la tierra como material; con el fin de aportar a una vivienda de El Retiro, bajo las exigencias ambientales, sociales, económicas y técnicas.

2.2 Objetivo específico: • Estudiar la tierra como material constructivo, sus propiedades fundamentales y comportamiento bajo las diferentes dosificaciones de aditivos que se encuentren en El Retiro.

• Indagar acerca de las materias primas del lugar y su utilización para la elaboración de elementos o sistemas constructivos coherentes a su entorno.

• Realizar el estudio del suelo y los materiales locales para desarrollar un sistema constructivo funcional, estético y estructural.

• Generar un sistema combinado conformado por un elemento que de unas dimensiones mínimas que se puede multiplicar y crear formatos mas grandes.

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3

Metodología

Mediante experimentación, indagación y practicas con el suelo como material de construcción, con dosificaciones de diferentes aditivos y materiales encontrados en El Retiro; se desarrollara un sistema que a partir del ensayo y error permita crear un proyecto.

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Entrega

• Documento de investigación impreso con un soporte virtual en pdf y además imágenes en jpg.

• Tres cd con el documento en pdf, presentación resumen y las imágenes que se utilizaron.

• Un afiche resumen de la investigación formato 35x50cm diagramado por lado y lado que se puede doblar en tamaño carta

Arquitectura en tierra

Suelo como material de construcción

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El suelo como material de construcción se desarrolló por ensayo y error desde el principio de la humanidad.

La necesidad, el tiempo y la rápida disponibilidad de materiales fueron los ingredientes principales en su desarrollo. Con su inteligencia, el hombre diseño formas para su utilización que varían desde las muy simples hasta las de mas complejidad, las cuales fueron adaptadas al contexto en particular en que vivía.

Como se puede comprobar con numerosos ejemplos, a través de la historia, la tierra ha demostrado ser un material noble, con propiedades térmicas, acústicas y estéticas; por lo cual es un material que fue, es y seguirá siendo excelente para la construcción. 2

• Suelo: ¨El suelo es la formación superficial de la corteza terrestre, resultante de la alteración de las rocas por meteorización y por la acción de los organismos¨.3

• Expansión: Es el aumento del volumen de un material cuando se excava de la tierra en estado natural.

Figura 6. Tipos de Mezclas de Tierra 2

GONZALES

C,

Andres

Mauricio,

(2011). “Técnica constructiva con tierra compactada, tecnología sostenible sin explorar”.

3

https://prezi.com/nxhi1g9hrblf/

suelos-y-clasificacion-de-suelos-en-la-construccion/ Acceso el 17 de marzo del 2016 4

https://prezi.com/nxhi1g9hrblf/

suelos-y-clasificacion-de-suelos-en-la-construccion/ Accesado el 17 de marzo del 2016 5 https://prezi.com/nxhi1g9hrblf/ suelos-y-clasificacion-de-suelos-en-la-construccion/ Acceso el 17 de marzo del 2016

• Composición de los suelos: es una mezcla de material rocoso, minerales disueltos, re-depositados y restos de materia que alguna vez estuvo viva.4 5.1 Características de los suelos: • Densidad: Es la relación entre el peso y el volumen de un material.

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• Comprensibilidad: Es la disminución de volumen que se produce en un metro cubico (m3) al compactarlo.

• Contenido de humedad: Los materiales en su estado natural tienen un porcentaje de humedad, según las condiciones del tiempo, drenaje y las características de absorción del mismo. 5

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5.3 Propiedades físicas del suelo: Existen varios tipos de suelo y estos se diferencian dependiendo de su textura; la cual se define según el porcentaje de arena, limo y arcilla que contiene el suelo. Su identificación se agrupa según su base y las características de sus compuestos. Sus partículas presentan tamaños similares por lo que se usa su clasificación con base en los límites de diámetro en milímetros.

• Arenoso: No acumulan el agua, no tienen casi materia orgánica y al no tener nutrientes no son aptos para cultivar alimentos (sus partículas varían entre 6,35mm a 0,5mm de diámetro).

• Arcilloso: Acumulan el agua hasta formar charcos y están compuestos por finos granos amarillos que estos al mezclarlos con el humus hace un efecto que es muy favorable para la agricultura.

5.2 Propiedades mecánicas del suelo: “La Mecánica de Suelos se interesa por la estabilidad del suelo, por su deformación y por el flujo de agua, hacia su interior, hacia el exterior y a través de su masa, tomando en cuenta que resulte económicamente factible usarlo como material de construcción”. 6

6 http://www.quiminet.com/articulos/ la-mecanica-de-suelos-20602.htm

/

Acceso el 19 de marzo del 2016 7

http://www.ehowenespanol.com/

cohesion-del-suelo-hechos_132798/ Acceso el 19 de marzo del 2016 8

https://vagosdeunisucre.files.

wordpress.com/2012/11/plasticidad-de-los-suelos.pdf / Acceso el 19 de marzo del 2016 9

http://www.pioneer.com/CMRoot/

International/Argentina_Intl/AGRONOMIA/boletines/Compactacion_de_ suelo.pdf / Accesado el 19 de marzo del 2016 10 http://es.slideshare.net/freddyramirofloresvega/granulometria-en-los-suelos / Acceso el 19 de marzo del 2016 11 “http://www.ehowenespanol.com/ tipos-suelo-construccion-lista_500866/” Accesado 8 de Febrero del 2016

• Cohesión: es la fuerza que une partículas en la estructura de la tierra, la cual no requiere de la existencia de ninguna presión que la comprima. 7 • Plasticidad: “es la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación volumétrica apreciable y sin desmoronarse y agrietarse”. 8 • Compactación: “La compactación del suelo se define como la pérdida de volumen que experimenta una determinada masa de suelo, debido a fuerzas externas que actúan sobre él”.9 • • Granulometría: son las proporciones en que se encuentran las diferentes partículas minerales del suelo como la grava, arena, limo, arcilla, entre otras; dada según su tamaño. 10

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• Limoso: Es estéril, áspero y filtra el agua con rapidez ( partículas de 0,05mm).

• Grava: son fragmentos sueltos de roca que presentan en sus aristas un desgaste (partículas de diámetros mayores a 6,35mm piedras y si estas exceden los 25,4cm se llaman morrillos).

• Materia orgánica: es la parte donde crece la capa vegetal.

• Suelos residuales: el material que los compone ha estado largo tiempo en la intemperie; debido a la estructura variada mineral de la roca las capas superiores por granos finos generalmente impermeables.

• Suelos transportados: el traslado de sus sedimentos es transportado por agentes como el agua, el hielo, viento, gravedad y ciertos organismos; dependiendo del tipo de agente las partículas son afectadas en cuanto a su tamaño, forma y textura.

5.4 Suelo no apto para construir: • Suelos orgánicos: Incluyendo a los suelos pantanosos con alto contenido de turba y materia vegetal en descomposición, los suelos orgánicos no son recomendables para la construcción.

Pues tienden a absorber y retener el exceso de humedad. 11

Arquitectura en tierra

Ensayos de campo

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Con el fin de realizar los ensayos y experimentaciones con elementos y sistemas en tierra, la profesora y arquitecta Beatriz Saldarriaga nos brinda un espacio llamado Taller en tierra, ubicado en el municipio de El Retiro. Su enfoque busca aprovechar los recursos naturales disponibles en la región, con énfasis en bajo impacto ambiental; fomentando el uso de técnicas ancestrales que han sido probadas y aplicadas en una gran variedad de países y proyectos.12 Este taller nos permite tener acceso a un laboratorio de la tierra como material de construcción, teniendo un resultado positivo en nosotros, pues es allí, con el trabajo practico, donde corroboramos que la tierra es un material muy noble con el que se puede construir y proponer numerosos sistemas, acabados, colores, diseños, entre otros. A continuación se describirán los ensayos realizados en el taller:

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http://www.tallerentierra.org/#!a-

bout_us/cjg9 / Acceso el 03 de mayo del 2016

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Ensayo de lavado Consiste en tomar una pequeña cantidad de tierra en la palma de la mano, agregándole un poco de agua, mientras se va frotando la tierra sobre la mano. Se observa la textura que deja impregnada y al final se lava delicadamente la mano con agua, mientras se observa si esta se lava fácil o no.13

Figura 7. Tierra y agua, esparcida delicadamente

Paso 1: esparcir la tierra con un poco de agua sobre la palma de la mano.

Paso 2: Después de observar la tierra textura de la tierra sobre la palma de la mano y como se comporta, vaciar un poco de agua lentamente lavando el material.

Conclusiones: Al realizarse la mezcla de tierra, arena de concreto y agua; se logra percibir una textura carrasposa en la mano. Al momento del lavado, no lava fácil, por lo cual se concluye que el suelo es silitoso.

Paso 3: Observar que tanto material se lavo con el agua durante el lavado.

13 VINCENT RIGASSI, Block de terre comprime, Volumnent1, Manual de produccion. Hugo Houben, Hubert Grillaud, Traite de construccion en terre

Figura 8. Lavado sobre la palma de la mano

Figura 9. Resultado de la tierra después del lavado

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Arquitectura en tierra

Ensayo del cigarro Consiste en tomar una porción de tierra, arena con concreto; con un poco de agua, y amasarla en forma de tabaco hasta obtener 3 a 5 cm de diámetro por 25 a 30 cm de largo. Una vez se tiene el tabaco se coloca a una altura que le permita caer, a medida que se va empujando.

El resultado de esta prueba es conocer el tipo de suelo con el que se está trabajando que en este caso es limo arcilloso. Se realiza con la mezcla de tierra, arena de concreto y agua, un cigarro de 28 cm de largo, al empujarse por primera vez, cae una sección de 9 cm, la segunda y la tercera vez de 6 cm. 14 Figura 10. Ensayo del cigarro

Paso 1: Realizar la elección de la tierra con la que se va trabajar, para mezclar después con agua.

Paso 2: Amasar la tierra en forma de cigarro, hasta que tenga una medida de 25 a 30cm.

Conclusiones: Se logra concluir que la tierra es de buena calidad, debido a que la fracción resultante es entre 5 y 15 centímetros

Paso 3: Llevar el cigarro al borde de una mesa, con el fin de desplazarlo y observar cada cuanto se quiebra.

14 VINCENT RIGASSI, Block de terre comprime, Volumnent1, Manual de produccion. Hugo Houben, Hubert Grillaud, Traite de construccion en terre

Figura 11. Mezcla de la tierra y el agua

Figura 12. Desplazamiento del Cigarro, para su quiebre

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Figura 13. Resultado de las porciones quebradas

PDT3-S1 2016

Ensayo de la pastilla Mide la plasticidad, cohesión y la retracción del material.

Consiste en tomar una porción de tierra, arena con concreto; con un poco de agua, y luego mezclar para obtener una masa homogénea, darle forma circular y plana (pastilla) de 3 cm de diámetro y con un espesor de 1 cm. Luego de un tiempo de secado, se logran percibir diferentes reacciones, como fisuras y formas quebradizas. Evaluando su resistencia al tratar de partir la pastilla en dos partes. 15

Figura 14. Formacion de la Pastilla con la mezcla preparada

Paso 1: Seleccionar la tierra con la que se va hacer el ensayo y añadirle un poco de agua.

Paso 2: Amasar la mezcla en forma de pastilla.

Conclusiones: Al dejar secar la pastilla, se concluye que la tierra es arenosa o silitosa-limosa, debido a que la pastilla es muy fácil de quebrar y se retrae fácilmente.

Paso 3: Dejar secar para intentar quebrar la pastilla.

15 VINCENT RIGASSI, Block de terre comprime, Volumnent1, Manual de produccion. Hugo Houben, Hubert Grillaud, Traite de construccion en terre

Figura 11. Mezcla de la tierra y el agua

Figura 15. Se quiebra la Pastilla para evaluar su resistencia

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Arquitectura en tierra

Materia orgánica

Ensayo de sedimentación Consiste en adicionar una porción de 2,5 cm de tierra seca y desmenuzada en un frasco cilíndrico marcado (de 2.5cm hasta 10cm), mas 7.5 cm de agua, con el fin de registrar las diferentes capas que genera después de agitarla y esperar media hora dejándola en reposo. Y luego de 30 días reposado. 16

Arcilla

• Capa 1: Grava y arena por ser partículas pesadas • Capa 2: Limo • Capa 3: Arcilla • Capa 4: Materia orgánica (si el suelo contiene esta flota en la superficie del agua)

Limo Gravas y arenas

Figura 16. Mezcla reposada por 30 min

Paso 1: Tomar un envase que permita observar su interior y marcarlo de 2,5cm a 10cm.

Paso 2: Introducir tierra en el envase hasta que mida 2,5cm.

Paso 3: Agregar agua hasta que alcance los 10cm.

Conclusiones: Se logra concluir que los elementos más gruesos como la grava y arena se posan al fondo y son recubiertos por limos y arcillas, con una medida de 1.5cm de arena, 1.3 cm de limo y arcilla; sobre estos el agua, con residuos de materia orgánica en la parte superior.

Paso 4: Dejar reposar 30 minutos y observar las capas en las que se divide.

16 VINCENT RIGASSI, Block de terre comprime, Volumnent1, Manual de produccion. Hugo Houben, Hubert Grillaud, Traite de construccion en terre

Figura 17. Preparación de frasco cilíndrico

Figura 18. Adición de 2.5 cm de tierra en el frasco

18

Figura 19. Adición de 7.5 cm de agua

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Dosificación de agua Consiste en probar diferentes dosificaciones de agua con el uso de unas mochetas de forma tubular, a las cuales se les agrega tierra limo arcillosa, con algunos estabilizantes.

Para este ensayo utilizamos 3 dosificaciones del material: • Tierra + Arena de Concreto • Tierra limo arcillosa • Tierra + Arena de Revoque + Arena de Concreto

Figura 20. Dosificación de agua

Mezcla

Humedad poca 1, 5 kg.

Mezcla +

Humedad media 1, 5 kg.

Mezcla +

Humedad alta 1, 5 kg.

Mezcla +

6 kg. Tierra + 4 kg. Arena de Concreto 150 ml. Agua 250 ml. Agua 350 ml. Agua 1, 5 kg.

Mezcla +

1, 5 kg.

Mezcla +

1, 5 kg.

Mezcla +

10 kg. Tierra Limo Arcillosa 150 ml. Agua 250 ml. Agua 350 ml. Agua

6 kg. Tierra + 2 kg. Arena de Revoque + 2kg. Arena de Concreto

1, 5 kg.

Mezcla +

1, 5 kg.

Mezcla +

Conclusiones: Se logra concluir que el control de humedad es fundamental para el manejo de la tierra como material o insumo para implementar elementos que hacen parte fundamental de las técnicas constructivas en tierra cruda. La técnica del tapial, la del bloque de tierra comprimido requiere de poca agua, a diferencia del abobe y del bahareque.

1, 5 kg.

Mezcla +

150 ml. Agua 250 ml. Agua 350 ml. Agua Figura 21. Tabla de medidas

Estabilizante

Ancho

Altura

Peso

15.5 cm 15 cm

12.5cm

3.5 kg +70 kg

14.8 cm 14.8 cm

10.5 cm 3 kg

+70 kg

Aserrín

14 cm

13.8 cm

11.2 cm 3 kg

+70 kg

Viruta

15 cm

15 cm

12 cm

Cisco o

Largo

Resistencia

cascarilla de arroz Paja

2.5 kg +70 kg

Figura 22. Materiales para la práctica

Figura 23. Tubo de PVC lleno con la mezcla y el agua

19

Figura 24. Extracción de los tubos

Arquitectura en tierra

Taller de suelos y estabilizantes

Mezcla

Humedad poca 1, 5 kg.

Mezcla +

Humedad media 1, 5 kg.

Mezcla +

6 kg. Tierra + 4 kg. Arena de Concreto 150 ml. Agua 250 ml. Agua 1, 5 kg.

Mezcla + 10 kg. Tierra Limo Arcillosa

6 kg. Tierra + 2 kg. Arena de Revoque + 2kg. Arena de Concreto

1, 5 kg.

Mezcla +

Humedad alta 1, 5 kg.

Con +el Mezcla

fin de experimentar el comportamiento de la tierra al adicionarle diferentes 350estabilizantes, ml. Agua realizamos un laboratorio con una formaleta rectangular para fallar los 1, 5 kg. bloques una vez estuvieran secos.

Mezcla +

150 ml. Agua 250 ml. Agua 350Estabilizantes ml. Agua

1, 5 kg.

Mezcla +

1, 5 kg.

Mezcla +

utilizados:

• Paja: 1kg 1, 5 kg.

• Aserrín: 1kg Mezcla + • Viruta: 1,5kg • Cascara de arroz: 1kg

150 ml. Agua 250 ml. Agua 350 ml. Agua

Figura 25. Resultado después de un secado por 30 días

Estabilizante

Ancho

Altura

Peso

15.5 cm 15 cm

12.5cm

3.5 kg +70 kg

14.8 cm 14.8 cm

10.5 cm 3 kg

+70 kg

Aserrín

14 cm

13.8 cm

11.2 cm 3 kg

+70 kg

Viruta

15 cm

15 cm

12 cm

Cisco o

Largo

Resistencia

cascarilla de arroz Paja

2.5 kg +70 kg

Figura 21. Tabla de resultados

Todos los bloques son sometidos a un ensayo de compresión donde nos parábamos en ellos observando si soportaban nuestros peso que estaba entre los 50kg y 70kg. Como resultado todos soportaron sin deformación alguna.

Figura 26. Adición de la mezcla dentro de la formaleta

Paso 1: Construir una formaleta de (15 x 15 x 15cm).

Paso 2: Adicionarle tierra + arena de concreto + estabilizante y hacer una mezcla homogénea con el material seco.

Paso 3: Adicionar la cantidad de agua y mezclar hasta que el estabilizante tome el color de la tierra. Por 4 Kilos de mezcla, se le agrega 580 ml de agua.

Paso 4: Introducir la mezcla en la formaleta hasta llegar al tope y darle nivel con un codal.

Paso 5: Desarmar la formaleta de manera vertical sin ejercer presión de manera horizontal en el bloque de prueba, para que no inducir deformaciones.

Paso 6: Dejar reposar y secar el bloque para fallarlo.

Figura 27. Extracción de la formaleta

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Figura 38. Bloque con resistencia de 50 kg.

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Estabilizantes

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Los estabilizantes son utilizados con el fin de mejorar las propiedades físicas y mecánicas del material (tierra) como impermeabilidad, durabilidad, resistencia a la compresión y la acción abrasiva del viendo; lo cual requiere un estudio de dosificación.

La estabilización se debe realizar mediante la adición en seco del material estabilizante, donde se deben desarrollar varias series de pruebas a partir de modelos de aplicación para determinar las dosificaciones optimas.

Para este taller se busca que los estabilizantes seleccionados se encuentren en el contexto de trabajo, el municipio de El Retiro, pues la idea es que este sistema se replique y sea sostenible; por lo cual es necesario que las personas los tengan a la mano y conozcan los materiales. A continuación describiremos los que utilizamos en el taller:

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Arquitectura en tierra

Es un material de tallo seco de ciertas gramíneas, especialmente los cereales llamados comúnmente de “caña” (trigo, avena, centeno, cebada, arroz, etcétera), una vez cortado y desechado, después de haber separado el grano o semilla mediante la trilla.17 Se utiliza generalmente en el municipio de El Retiro como material para comida de animales, abono y protección del suelo.

Paja

Figura 29. Paja

17 https://es.wikipedia.org/wiki/Paja / Acceso el 03 de mayo del 2016

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Es el conjunto de partículas que se desprenden cuando la madera se somete a una herramienta o máquina de corte.

En nuestro contexto de trabajo es utilizado para resanar muebles de madera, protección del suelo, la elaboración de algunos objetos artesanales, biocombustible, actividades de industria, entre otros.

El aserrín y la viruta utilizados, son de Pino, se tomaron de un taller ubicado en la vereda de Carrizales ya que estos son desechados en gran cantidad, puede ser reutilizado en la construcción dándole un ciclo sostenible.

Aserrín

Figura 30. Aserrín

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Arquitectura en tierra

La viruta es un fragmento de material residual con forma plana curvada o espiral, extraída mediante un cepillo u otras herramientas, como brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforación, sobre madera o metales. Se suele considerar un residuo de las industrias madereras o del metal.18 “Llego al taller a preguntar si me podrían regalar un poco de aserrín para un proyecto de la universidad, la reacción del dueño fue inmediatamente tomar un costal y una pala para llenarlo completamente; mientras me preguntaba de que se trataba este proyecto; le dije: construcción con tierra y este aserrín es un aditivo que le da resistencia. El responde: ¿la construcción en tierra como hacíamos la casa de la vereda cuando yo era chiquito? Le dije: Exactamente. Así fue como se consiguió uno de los estabilizantes para este proyecto”.

Viruta

Figura 31. Viruta

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http://www.boletinagrario.com/

ap-6,viruta,261.html / Acceso el 20 de abril del 2016

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Producto obtenido como parte del proceso del trillado en el cultivo de arroz en el.

Es utilizada pura o en mezcla con otros componentes, para la obtenciรณn de un adecuado medio de cultivo y anclaje para plantas vivas y jardines en general.

Producto 100% natural. Aumenta la capacidad de aireaciรณn en el medio.

Cascarilla de arroz (Cisco)

Figura 32. Cascarilla de Arroz (Cisco)

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Arquitectura en tierra

La melaza se obtiene de la cristalización de la remolacha o del azúcar de caña, lo que deja un residuo en las cubas extractoras de consistencia líquida pero espesa, similar a la miel pero mucho más oscuro, de sabor muy dulce, que se usa en su mayoría para la alimentación de animales como vacas, caballos, entre otros.19 Sus propiedades están basadas en un material rico en fósforo, calcio, nitrógeno y materia orgánica, pero pobre en potasio.

Se usa principalmente como abono, ya que mejora algunas propiedades físicas y ácidas del suelo, también como alimento de animales.

Melaza

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http://deconceptos.com/cien-

cias-naturales/melaza / Acceso el 10 de abril de 2016

Figura 33. Estabilizante Melaza

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La cal es un término que designa para todas las formas físicas en las que puede aparecer el óxido de calcio que se obtiene como resultado de la calcinación de las rocas calizas o dolomías.

Es un material económico y fácil de conseguir en nuestro contexto de trabajo ya que es muy utilizada para construir, abono, controlar insectos, entre otros.

La cal se ha usado desde la antigüedad como conglomerante en la construcción, también para pintar muros y fachadas de los edificios construidos con adobes o tapial típico en las antiguas viviendas. 20 Esta compuesta por óxido de magnesio, óxido de silicio y pequeñas cantidades de óxidos de aluminio y hierro.

Cal

Figura 34. Estabilizante Cal

20

https://es.wikipedia.org/wiki/%-

C3%93xido_de_calcio / Acceso el 10 de abril del 2016

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Arquitectura en tierra

Fue utilizada en el taller como leche entera. La caseína esta compuesta por una fosfoproteína, un tipo de heteroproteína presente en la leche y en algunos de sus derivados productos fermentados como el yogur o el queso. Su textura puede variar entre líquida y en polvo.

En la leche, se encuentra en la fase soluble asociada al calcio, fosfato de calcio, en un complejo que se ha denominado caseinógeno. 21

Caseína

Figura 35. Estabilizante Caseína

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PDT3-S1 2016

El cemento gris es el material de construcciĂłn mas utilizado en el mundo.

Es un polvo fino que se obtiene al poner en temperaturas muy altas una mezcla de piedra caliza, arcilla y otras sustancias.

Es un material que reacciona con el agua y que actĂşa como aglutinante, formando una pasta blanda que se endurece en contacto con el agua o el aire. Presenta propiedades de adherencia y cohesiĂłn, produciendo compuestos que son muy resistentes.22

Cemento

22

http://www.argos.co/colombia/

productos/Cemento?type=Cemento / Acceso el 16 de mayo del 2016

Figura 36. Estabilizante Cemento

29

Arquitectura en tierra

El ciprés es un árbol que se caracteriza por esta siempre vivo durante todo el año. Su altura varia entre los 10 a 30 m, su tronco es recto y de corteza delgada ligeramente agrietada; de el se desprenden ramas abiertas, formando una copa estrecha y cilíndrica; sus hojas son escamiformes, opuestas en forma de cruz, imbrincadas y muy numerosas.23 Se propone utilizar la hoja del pino ciprés, ya que el árbol que la produce se localiza en gran cantidad en El Retiro, a pesar de no ser un árbol nativo. Se puede encontrar seca en el suelo y se cree puede ser un aditivo que le dará una resistencia importante al sistema que se esta proponiendo gracias a sus propiedades.

Hoja de pino ciprés

Figura 37. Estabilizante Hoja de Pino Ciprés 23

http://www.espiritugaia.com/Ci-

pres.htm / Acceso el 10 de abril del 2016

30

PDT3-S1 2016

Taller de elementos y sistemas

8

El sistema por realizar es bloque de BTC, (bloque de tierra comprimida) pues se considera que tiene las posibilidades de prefabricarse, replicarse, almacenar y transportar para su uso posterior de una manera simple dado que es un mampuesto. Tanto la producción como el uso de bloques de tierra comprimida son prácticas sostenibles pues se pueden fabricar in situ si el terreno de construcción es de buena calidad.

En este taller se busca desarrollar una forma triangular con el fin de tener un acabado final diferente y enmarcar algunos muros en un diseño dejando el bloque a la vista. El sistema tiene unas dimensiones de 30x30x30cm x 15 cm de espesor y necesita mas o menos 9 kg de suelo seleccionado para llenar el volumen.

Figura 38. Dimensiones del Bloque

31

BTC

Desarrollo de formaleta

El proceso de producción de los bloques, comienza a partir de la formaleta pues, se pensaron varias posibilidades para que se ajustara a los siguiente parámetros:

• No se debe utilizar madera tipo aglomerado (no es tan resistente al tema de humedad).

• Al momento de desencofrar deben salir las tablas de manera vertical por la caras externas del bloque (Estas no quedan a la vista) sobre el bloque.

• Una formaleta que se arme y desarme.

Sabiendo esto, se pensó en un sistema de machihembrado, donde se ensambla los lados entre si. La madera utilizada fue roble con el fin de hacer una formaleta resistente.

Formaleta machihembrada una cara

Formaleta con tierra, para bloque

Ensamble de una cara con otra

Desencofrado de la formaleta hacia arriba

Figura 39. Desarrollo de Formaleta

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Formaleta ensamblada

Bloque BTC

Cultura constructiva

Figura 41. Capacidad de 9 kg de tierra en su interior

Figura 40. Formaleta en forma triangular

Tierrra + Arena de concreto + estabilizantes+ agua Figura 43. Mezcla con agua

Figura 42. Mezcla de los materiales con los estabilizantes

Figura 44. Adición de la mezcla dentro de la formaleta, haciéndole presión para su asentamiento

Figura 45. Extracción de cada uno de los lados de la formaleta de forma vertical

33

Figura 46. Resultado del Bloque en forma triangular

BTC

Ensayos para los mampuestos

8.1

Durante el taller anterior se realizaron 5 muestras, cada una de ellas con uno de los estabilizantes explicados anteriormente, con el fin de medir la resistencia y su comportamiento. Estas fueron sometidas a diferentes ensayos de control de calidad, después de 30 días de secado, los cuales serán explicados a continuación:

marcando con números para diferenciarlos.

Paso 1: Se toma cada bloque e identificamos el estabilizante con el que estaba construido, marcando con

Paso 4: Se realizan los diferentes ensayos sobre los bloques.

Figura 47. Conjunto de construidos con cada uno de los Estabilizantes

34

Paso 2: Se pesa cada bloque por aparte y se mide cada cara en su base, en el medio y en el tope.

Paso 3: Evaluar el aspecto físico del bloque, registrar y describir.

Cultura constructiva

Muestra# 9kg Tierra+Arena de concreto+Agua +cal Figura 48. Bloque con Cal

Ensayo de penetración

El proceso de este ensayo consiste en penetrar un clavo de 10 cm de largo sobre el bloque, aplicándole una fuerza manual; con la cual se observa la resistencia del elemento frente a la fuerza aplicada, por medio de cuanta distancia logra penetrar el clavo.

A continuación se describirá la longitud que penetro el clavo en el bloque: Bloque con estabilizante Cal: 4 mm Bloque con estabilizante Cemento: 2 mm (bloque seco) 1,5 cm (bloque húmedo) Bloque con estabilizante Caseína: 2 mm Bloque con estabilizante Pino Ciprés: 7 mm Bloque con estabilizante Melaza: 1,2 cm (bloque húmedo)

Figura 49. Ensayo de Penetración

35

BTC

Muestra# 7,2kg Tierra+Arena de concreto+Agua +cemento

Figura 50. Bloque con Cemento

Ensayo de abrasión El proceso de este ensayo consiste en poner el bloque sobre un plano de trabajo horizontal con el fin de cepillardo con un poco de fuerza. Se cepilla el bloque una y otra vez sobre la misma línea generando un poco de fuerza con el fin de analizar cuanto polvo suelta.

El cepillado debe hacerse sobre toda la superficie y por lo menos la mitad del cepillo debe estar en contacto con la superficie del bloque durante toda la ejecución del ensayo. Esto para evitar que se dañen las aristas del bloque.

Posteriormente a 50 cepillados, la cantidad de elementos que se desprendieron, fueron pesados, obteniendo como resultado 30 gr.

Figura 51. Cepillado del Bloque

36

Cultura constructiva

Muestra# 8kg Tierra+Arena de concreto+Agua +caseína

Figura 52. Bloque con Caseína

Ensayo de inmersión El proceso de este ensayo consiste en utilizar un recipiente con un poco de profundidad, al cual se le agrega agua, donde se sumergirá el bloque para lograr analizar el efecto de la humedad en el bloque después de una hora.

37

Figura 53. Bloque sumergido en agua

BTC

Muestra# 7,2kg Tierra+Arena de concreto+Agua +Pino ciprés

Figura 54. Bloque con Pino Ciprés

Ensayo de percolación El proceso de este ensayo consiste en dejar caer una gota de agua sobre el bloque en un punto fijo de forma repetitiva durante un tiempo determinado, observando la deformación que genera sobre el bloque a medida que cae la gota. Finalmente se analiza y registra la deformación, las gotas que cayeron y se mide el desgaste.

Tiempo: 5,01minutos Cantidad de gotas: 515.

El desgaste en el bloque fue de 6 cm de ancho y 4mm de profundidad.

Figura 55. Gotereo en el Bloque

38

Cultura constructiva

Muestra# 8,2kg Tierra+Arena de concreto+Agua +melaza

Figura 56. Bloque con Melaza

Aspecto físico En este bloque notamos una variedad de hongos sobre su base, pues durante la dosificación para mezclarlo, le adherimos mucha humedad con el estabilizante melaza y lo dejamos metido en la formaleta durante mucho tiempo; por lo cual concentro la humedad y se pego a la madera generando organismos.

Figura 57. Apariencia del Bloque después de 30 días

39

Propuesta

Aplicación de los elementos en sistemas constructivos

40

9

El proyecto siguiente consiste en proponer el sistema de bloques triangulares a un diseño de una casa campesina típica, del municipio de El Retiro. Para su desarrollo se modulan las plantas y los alzados según las dimensiones del bloque y juntas de un centímetro.

Se propone un zócalo perimetral con el diseño triangular, con un sistema confinado y algunos muros interiores de la casa que enmarcan espacios como la sala y el comedor con un sistema de amarre, con el fin de generar acabados diferentes.

Saber hacer

Sistema confinado Este sistema basa su estructura en porticos que forman un confinamiento de los bloques, conectados por medio de nudos.

Figura 58. Sistema confinado

Este sistema se basa en un amarre diagonal que pasa por las juntas entre los bloques y finaliza con un conjunto de amarres sobre los cantos de 15cm del bloque. En este trio de amarres se une el muro siguiente.

Sistema de amarre Fig 59. Sistema de amarre

Consiste en darle un relieve al muro, jugando con la forma del bloque, generando formas y acabados diferentes.

Para su estructura se conserva el amarre de forma diagonal y en los cantos mas angostos.

Sistema confinado Figura 60. Sistema confinado

41

Propuesta

Propuesta Planta n.00 Wc

Cocina

Cuarto de herramientas

Habitaciรณn

Sala-Comedor

Habitaciรณn principal Habitaciรณn

0

Figura 61. Planta casa campesina con bloques btc

0.5m 1m

2m

3m

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Saber hacer

Propuesta Seccion AA’

0

0.5m 1m

2m

3m

Propuesta Fachada

0

0.5m 1m

2m

3m

Figura 62. Seccion y fachada con el sistema aplicado

43

Propuesta

Propuesta Seccion BB’

Figura 63. Seccion BB´

0

0.5m 1m

2m

3m

Propuesta Fachada frontal

0

Figura 64. Fachada frontal

44

0.5m 1m

2m

3m

PDT3-S1 2016

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Arquitectura en tierra

Imaginario exterior con zocalo en bloques de BTC

Habitaciรณn interior con acabado de bloque triangular

Sala comedor enmarcada por muro de bloques triangulares Figura 65. Imaginarios con sistema propuesto

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PDT3-S1 2016

Habitaciรณn interior con acabado de bloque triangular

Imaginario interior cocina

Imaginario interior comedor

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Arquitectura en tierra

Conclusiones

10

La construcción en tierra con sistemas como el adobe, posee un indiscutible valor dentro de nuestra cultura material, debido a que ha trascendido de generación en generación como un saber hacer. Sin embargo, han ido desapareciendo al ser abandonadas o substituidas por nuevos sistemas constructivos, como consecuencia de la poca credibilidad que se tiene frente al material, por ser considerados tecnologías subdesarrolladas y de mala calidad.

Poco a poco se va tomando conciencia de las cualidades del material gracias al estudio y los ensayos con el mismo. La tierra utilizada como material constructivo es completamente posible y sostenible ya que, utiliza el material que más abunda en el mundo. Es de fácil construcción y reparación, además de que propicia un eficiente confort térmico al regular la humedad y la temperatura de los espacios. Finalmente, cuando termina su vida útil, puede ser reciclada para hacer nuevas estructuras de tierra o simplemente se reintegra a la naturaleza. Gracias a esta investigación y sus ensayos de campo creemos en este material tan noble que nos brinde una gran diversidad de posibilidades de sistemas construidos conociendo su técnica.

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PDT3-S1 2016

Todas las imágenes son de autoría de María Fernanda Mendez y Carolina Gonzalez ,excepto: Figura 29, Figura 31, Figura 34, Figura 37.

Bibliografía Figura 66.Fotografia de carreta con balde en el taller en tierra

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