INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS...

BLOQUE TIERRA

PRENSADO

INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ

Arq. Andrés Mauricio González Caicedo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - FACULTAD DE ARTES - MAESTRÍA EN CONSTRUCCIÓN

OBJETIVO

Orientar el empleo eficiente del Bloque de Tierra Prensada BTP teniendo en cuenta factores como

el lugar, la materia prima y su proceso de fabricación, sin olvidar las condicionantes con

respecto al uso destinado al conformar muros en viviendas de Cazucá



PROPUESTABTP

MATERIAL

TIERRA BLOQUE

MURO

SISTEMA CONSTRUCTIVO

VIVIENDA

MATERIAL TIERRA

GRAVA

ARENA

LIMO

ARCILLA

SUELOSUELO


CARACTERISTICAS TIERRA

COHESIÓN

CAPILARIDAD

POROSIDAD

COMPRESIBILIDAD

ELASTICIDAD

PESO

SECTOR CAZUCÁ


CARACTERISTICAS TIERRA

0 5 10 15 20

ESCALA

Qt

Qt

Qt

Qt

Qt

Kg2

Kg2

Kg2

Kg2

Kg2

Kg2

Kg2Kg2

Kg2

Kg2

Kg2

Kg2

Tg

Tg

Tg

Tg

Tg

Tg

Tg

Tb

Tb

Tb

Tb

Tb

Tb

Tu

Tu

TuKg1

Kg1

Kg1

Kg2

Qt

BOSA

SOACHA

Autopista Sur

USME

BOGOTA D.C.

FONTIBON

ENGATIVA

LA CALERA

SUBA

SABANA DE BOGOTÁ

FUNZA

MOSQUERA

TENJO

CHIA

COTA

SIBATE

Aut

opis

ta N

orte

Rio Juan Amarillo

R I

O

B O

G O

T A

Rio Tunguelo

Rio

Tung

uelo

Rio Sub

acho

que

R I

O

B O

G O

T A

Qt

Tu

Tb Tg

Kg2

Kg1

Formación Sabana

Formación Usme

Formación Bogotá Formación Guaduas

Formación Guadalupe Superior

Formación Guadalupe Inferior

ESTRATIGRAFIA DE BOGOTÁ Y SUS ALREDEDORES

Tesis “Evaluación de las fuentes de materiales de la Sabana de Bogotá para trabajar con suelo estabilizado en la construcción de vivienda.”

SECTOR ESTUDIO

CONVENCIONESCONVENCIONESAutopista SurAutopista SurVía de accesoVía de acceso

Altos de CazucáAltos de Cazucá

SOACHASOACHA

POBLACIÓN

TERRENO

ASPECTOS CLIMATICOS


ANALISIS TIERRA

PRUEBAS

CAMPO

ENSAYOS

LABORATORIO

SECTOR CAZUCÁ


PRUEBAS DE CAMPO

DETERMINACIÓNDE:

PRUEBA RESULTADOSPOSIBLE TIPO DE SUELO (TIERRA)

ESTABILIZANTE RECOMENDADO

RECOMENDACIÓN

Aspectos generales

Inspección visual

Las partículas medias y finas 70% son limaduras de arena y arcilla. Las gruesas 30% de roca, gránulos de arena y conglomerados de arcilla.

Exhibe un color amarillento.

Arenas finas limosasArenas finas arcillosas

Limoso arcillosoCemento

Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas y para bloques prensados.

Sensación al tacto

Sensación rugosa crocante en un grado medio.

Arenas finas limosasArenas finas arcillosas

Limoso arcillosoCemento


Ensayo de olor No presenta olor a moho. inorgánico No se determinaConveniente para todas las técnicas de construcción con tierra.

Sedimentación simplificada

Arcilla 21,4%,Limos 35,7%Arena 42,8%.

Arena limosa Cemento y calConveniente para todas las técnicas de construcción con tierra, en especial para bloques prensados.

Partículas finas

Prueba de la sacudida

Varía de rápida a lenta.

Arenas finasArenas finas limosas

Arenas finas arcillosasLimoso arcilloso

CementoConveniente para todas las técnicas de construcción con tierra, en especial para bloques prensados.

Resistencia en seco

De mediana a alta.Arcillas arenosasArcillas limosas

Arenas arcillosas

Cal agregando arenas o gravillas


Prueba de brillo

Superficie opaca.Arenas arcillosas

LimosoCemento y cal


Prueba del cordón

Cordón frágil o sin resistencia.Arenoso o limoso con

poca arcillaCemento

Conveniente para todas las técnicas de construcción con tierra, en especial para bloques prensados.

Prueba de la cinta

Cinta corta. Poco arcilloso CementoMaterial muy bueno, conveniente para todas las técnicas de construcción con tierra.

Estabilizante y humedad

Prueba de la caja

EstabilizanteContracción entre 2,5 y 3,75 cm. No se determina Cemento Proporción aproximada de cemento y tierra 1:14.

Prueba de la mano CHO

para compactación

Conserva la forma al apretarla en la mano.

No se determina No se determinaHumedad óptima para iniciar el proceso de compactación con la prensa Cinta-Ram.


ENSAYOS LABORATORIO

PARA: PRUEBA RESULTADOS TIPO DE SUELO

caracterizar el material

Análisis Granulométrico por método mecánico

Cantidad arena gruesa, 70 y 80%. No presentan un incremento súbito en este material, manifestando una granulometría uniforme.Por tener una buena cantidad de arena gruesa y fina, estas muestras son aptas para estabilizarlas con cemento y por lo tanto para trabajar BTP estabilizados con este material.Con este procedimiento no se puede conocer la proporción de materiales como limos y arcillas. Es recomendable emplear el método del hidrómetro.

ARENA GRAVOSA LIMOARCILLOSA

Análisis Granulométrico por hidrómetro

No presentan cambios abruptos en sus curvas granulométricas, el contenido material fino (arena fina, limo y arcilla) se presentan en proporciones similares. Contienen entre 25 a 40% de arena fina, de 10 a 30% de limo y 9 a 15% de material arcilloso.

Material con alto contenido de finos

Límites de Atterberg

Límite Líquido 32,07

ARENA GRAVOSA LIMOARCILLOSA

Límite Plástico 15,65

Límite Contracción

42,77

proceso de estabilización

Peso unitario El CHO obtenido con relación a los límites (16%), es aproximado con respecto al encontrado por el método de proctor (14%). Por lo tanto el promedio del CHO para esta muestra es 15%Estabilizante más apropiado para este tipo de tierra es el cemento.

Estabilizante recomendado

5 A 9 %CEMENTO

Contenido de Humedad Optimo CHO

Compactación-Proctor


ESTABILIZACIÓN TIERRA

Característicasmaterial

% cemento

RequisitosTécnica tierra

prensada

ARENA GRAVOSALIMOARCILLOSA

PRUEBAS CAMPOENSAYOS LABORATORIO

AASHTO A-2-4 (0)CLASIFICACIÓN UNIFICADA SC

CHO para mayor compactación 15%

ESTABILIZACIÓNCEMENTO

5 a 9 %


• Conocer características del sector mediante estudio geológico• Conocer características físicas y mecánicas mediante pruebas de

campo y ensayos de laboratorio• Identificación material por clasificación de suelos define % cemento

CONCLUSIONES MATERIAL



PROPUESTABTP

MATERIAL

TIERRA BLOQUE

MURO


VIVIENDA

CARACTERISTICAS VIVIENDA CAZUCÁ

ASPECTOURBANO

ASPECTO

ARQUITECTÓNICO

ASPECTO TÉCNICO

CONSTRUCTIVO


1

2

3

ASPECTO URBANO

acceso barrio desde

Autopista Sur


ASPECTO ARQUITECTÓNICO (tipología)

En talud

Material dominante:madera

Sistema estructural:combinado

Pisos:100% tierraCubierta:a un agua

Parte de atrás del lote

Un espacio principal compuesto de cocina y dormitorio separados por cortina y mueblesBaño y ropas exterioresTotal espacios 3

MATERIALESOCUPACIÓNORGANIZACIÓN ESPACIALTERRENOVIVIENDA – C22

Material dominante:mampostería

Sistema estructural:mampuesto

Pisos:100% cemento

Cubierta:a un agua

Total del lote

Plano

MATERIALESOCUPACIÓNORGANIZACIÓN ESPACIALTERRENOVIVIENDA – C4

Social 1Servicios 3Dormitorios 1

Total espacios 6


TÉCNICO CONSTRUCTIVO

Materiales

Relleno y cimentación

Estructura y sistema

constructivo


• Familias compuestas de 5 a 6 personas promedio.• Área promedio lotes 4,5 frente x 9,5 fondo, área 40 m2,

área construcción promedio 37,25 m2• Mínimo dos espacios, ideal espacio para cada actividad (cocina,

baño, alcobas)• Altura máxima dos pisos por NSR-98• Material predominante madera y desechos, bajo porcentaje

mampostería y concreto• Cimentación casi nula, algunas concreto ciclópeo• Muros de cerramiento materiales de desecho, finalidad cobijo y

resguardo a factores climáticos• Crecimiento progresivo, cambio de materiales• El tipo de material condiciona el sistema estructural

CONCLUSIONES CARACTERÍSITICAS VIVIENDA



PROPUESTABTP

MATERIAL

TIERRA BLOQUE

MURO


VIVIENDA

MAMPOSTERÍA EN BLOQUES TIERRA PRENSADA

NORMA TECNICA COLOMBIANA

NTC DE 708-03

Dimensiones nominales y de fabricación

Juntas verticales

Masa o volumen

Coordinación modular

Superficies oblicuas

Grietas y fisuras

Desportilles puntas

Aspecto y textura

3 x 1 ½ x 1 = m.M29 x 140 x 90 = m.T29 (+/-3) x 140 (+/-3) x 90 (+5 /-2) = T.tEstas medidas permiten una modulación de 30 x 15 x 10 cm, incluida la junta. U = 10 mm

3M 1M

1 ½ M


ELABORACIÓN BTP tipo Cinva-Ram

CARACTERÍSTICAS UNIDAD

Peso neto de la prensa: 63 kg (126 lb)

Altura y ancho de la base: 25 cm x 41 cm x 51 cm

Aplicación de fuerza a la palanca: 36,5 kg (73 lb)

Presión producida por esta fuerza: 18.000 kg (40.000 lb)

Presión de compactación: 7 kg F/m2

Tasa de compresión: 1,63

Profundidad máxima del molde: 145 mm

Tamaño del bloque:29,3cm x 14cm x 8,9cm

(11,5” x 5,5” x 3,5”)

Tamaño efectivo con mortero:30 cm x 15 cm x 10 cm

(12” x 6” x 4”)

Promedio de bloques por 2 personas en jornada 8 horas/día: 300 unidades

Promedio de bloques necesarios para una casa de dos cuartos: 2.500 unidades

Promedio de bloques por 50 kg de cemento: 166 unidades

Volumen de tierra compactado por día: 1,55 m3

Obreros para manipular la maquina (llenado del molde, compresión y evacuación de los bloques)

4

Nivel de producción: Bajo

PRENSA

CINVA- RAM


ETAPAS PRODUCCIÓN BTP

Conocimiento material

Estabilización

Preparación tierra-cemento

Prensado

Fraguado y curado


Conocimiento material

CONOCIMIENTO DEL MATERIAL

Materia prima

Pruebas de campo

Ensayos laboratorio

•Elección sector extracción•Extracción muestras•Cernido o tamizado

Determinaciones generales

•Inspección visual•Sensación al tacto•Ensayo de olor y color•Sedimentaciónsimplific

Determinación partículas finas

•Ensayo sacudida•Resistencia en seco•Ensayo de brillo•Prueba de decantación•Prueba del cordóncinta

Determinación contracción •Prueba de la caja

•Granulometría•Sedimentación•Granulometría óptima•Limites de Atterberg•Estados de consistencia•Prueba de Proctor•Granulometría arcillas


Estabilización

ESTABILIZACIÓN

Estabilizante Químico

Cal

Cemento Portland

•Reduce sensibilidad a la acción del agua•Aumento resistencia a compresión a mediano y largo plazo

•Reduce sensibilidad a la acción del agua•Mejora características mecánicas alta en presencia de arenas y gravillas, reducida en suelos arcillosos - limosos•Vuelve irreversible las mejoras obtenidas•Mejora resistencia a la erosión

Tipo de tierra

•Mejoras deseadas•Uso del bloque•Sistema constructivo

Compactación Prensa Cinva-Ram


Preparación mezcla

PREPARACIÓN MEZCLA

Seco

Dosificación

•Tierra (arcilla + arena)•Estabilizante (cal y/o cemento)

•Tierra (arcilla + arena)•Estabilizante (cal y/o cemento)•Agua

Deshidratacióntierra

Triturado

Tamizado

Mezclado

Secos

Líquidos

Húmedo

Almacenamientomaterial


Prensado material

PRENSADO

Desmolde

Fraguado

Llenado caja de compresión

Aplicación desmoldante

Compresión de mezcla

Verificación CHOde la mezcla

Prensado material


ENSAYOS BLOQUES TIERRA PRENSADA

PARA DETERMINAR TIPO DE PRUEBA.

RESULTADOS CONCLUSIONES

Desgaste Resistencia a la abrasión. 7,38 cm2/gLos bloques tienen una aceptable capacidad al desgaste producto de la lluvia u otros agentes externos.

Resistencia y

Capacidad portante

Fuerza de Compresión seca. 872,66 psi Las dosificaciones son las adecuadas y el grado de compactación es muy bueno.

Fuerza de Compresión húmeda. 7,78 psiSe comprueba de nuevo que el grado de compactación es bueno y que los bloques poseen una baja capacidad de absorción.

Peso unitario 1713,17 kg/m3 El bloque tiene una buena capacidad portante.

Absorción Absorción de agua 10,3 %Este valor se encuentra por debajo del rango máximo permitido. Es decir, los bloques tienen una baja capacidad de absorción.

Densidad o compactación

Peso unitario 6,9 kgSe encuentran dentro de los rangos catalogados como normales o aceptables, exigidos para construir con esta técnica.


• Normas de producción garantizan estandarización y calidad en los BTP

• Control de calidad en producción evita problemas de resistencia y calidad

• Formas y tamaños en BTP implican modificar el cuerpo p.pal prensa• Resistencia BTP depende dosificación cemento, contenido de

humedad mezcla, proceso compactación• Densidad constante de BTP depende llenar con igual cantidad caja de

compresión prensa• Fatiga operarios prensa, influye en calidad y resistencia de BTP• Etapa curado (cubrir bloques) evita aparición grietas que afectan su

resistencia• Pruebas en BTP permite prever su comportamiento ante solicitaciones

estructurales y fenómenos climáticos

CONCLUSIONES MAMPOSTERÍA


• BTP buena calidad resistencia compresión 300 PSI (872,66), peso entre 6,950 kg a 8,177 kg (6,958 ) densidad 1700 a 2200 kg/m3 (1713, 98)

• Agregar arena en mezcla tierra-cemento mejora duración y aumenta resistencia

• Forma y composición de los BTP determinadas por el lugar y función que ocupen en la vivienda

• Modulación y sistema constructivo inciden en la forma BTP• Recomendaciones de NSR-98 y NTC impulsan técnica de tierra,

desarrollo nuevas formas• Proporción tierra cemento según uso: cimentación 1:10, muros 1:10

a 1:18

CONCLUSIONES MAMPOSTERÍA



PROPUESTABTP

MATERIAL

TIERRA BLOQUE

MURO


VIVIENDA

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS BTP - estudio casos

MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL CON BTP

Viviendas Interés Social, Maturín-Venezuela

MAMPOSTERÍA CONFINADA CON BTP

23 viviendas rurales, Palocabildo-Tolima

MAMPOSTERÍA “MIXTA” CON BTP

Cabaña de Montaña 2


DESCRIPCIÓN ARQUITECTÓNICADESCRIPCIÓN ARQUITECTÓNICA

- Diseño Arquitecto Domingo Acosta- Técnica constructiva: Bloques de suelo-cemento- Sistema Estructural: combinación mampostería reforzada en Bloques

suelo-cemento, columnas tipo machones fabricados en bloques de suelo-cemento, vigas en concreto

SISTEMA CONSTRUCTIVOSISTEMA CONSTRUCTIVO

Proyecto Cabaña de montaña 2



PROYECTO DESCRIPCIÓN CARACTERISTICAS

CABAÑADEMONTAÑAII


Mixto

-Sistema estructural compuesto de muros construidos con mampostería de bloques de tierra-cemento confinados entre columnas a manera de machones reforzados fabricados también con bloques de tierra-cemento y vigas en concreto reforzado.-Entrepiso bloques alveolares cerámicos y vigas de concreto.

Modulación

-Definida por los requerimientos de la mampostería estructural ≤ 1,50 m, por los elementos de concreto (columnas) y por las dimensiones nominales del bloque de tierra-cemento 30 cm de largo por 15 cm de ancho por 10 cm de espesor.-Máxima luz 7 metros.

Tiempo de ejecución-Lento con mucho control de calidad en elementos de concreto, en los machones fabricados con bloques de tierra-cemento y en especial en los bloques de tierra.-Bajo rendimiento.

Número de pisos -Permite construir más de 2 pisos.

COMPONENTES

Bloque de tierra-cementohueco (perforación vertical)

-Bloque de tierra-cemento hueco aligerado, sus perforaciones o aberturas no deben sobrepasar el 30% de superficie de asiento del bloque.-Perforaciones o aberturas (máximo dos) circulares de ø 8 cm de forma cónica para permitir un fácil desmolde en la prensa.-Diseño de mezcla para bloques 30% arena, 70% tierra a lo cual se le agrega cemento y agua en una proporción de 10% cada una en volumen.-Dimensiones nominales del bloque de tierra-cemento 30 cm de largo por 15 cm de ancho por 10 cm de espesor.-Uso del bloque hueco en todos los muros externos e internos de la vivienda.

Bloque de tierra-cementoespecial tipo “u”

-Bloque de tierra-cemento en forma de “u”.-Dimensiones nominales del bloque de tierra-cemento 30 cm de largo por 15 cm de ancho por 10 cm de espesor. Abertura forma prismática.-Diseño de mezcla para bloques 30% arena, 70% tierra a lo cual se le agrega cemento y agua en una proporción de 10% cada una en volumen.-Uso del bloque especial en la conformación de la viga corona.

Morteropara pega

-Compuesto de tierra-cemento (tierra arenosa).

Columnas

-4 bloques de tierra conforman un machón, se localizan en los cruces de muros.-Refuerzo vertical de machón en hierro, conformado por cuatro varillas de ø ⅜” localizadas en sus esquinas. Refuerzo horizontal de ø ¼” colocados cada tres hiladas.-Interior de machón columna en concreto reforzado cuatro varillas de ø ⅜” y estribos de ø ¼”.

Vigas de concreto

-Conformadas por bloque de tierra-cemento en forma de “u”.-Sección mínima 10 cm de alto por el mismo espesor del muro.-Refuerzo en hierro, conformado por dos a cuatro varillas longitudinales de ø ⅜”, con estribos de ø ¼” colocados cada 10 cm cerca de los nudos y a 20 cm en la parte media de la viga.


Proyecto Cabaña de montaña 2 Aspectos funcionales

CARACTERÍSTICAS JUSTIFICACIÓN

Resistenciao

Durabilidad

Acción mecánicaLa capacidad portante la absorben los elementos de concreto reforzado y los muros de BTP

Clima

Agua

Susceptibilidad de los bloques a la absorción de agua con su consecuente debilitamiento. Por el contrario, los elementos de concreto manifiestan un buen comportamiento ante este fenómeno.

SolLa tierra posee bajo coeficiente de conducción térmica y calor específico.

VientoLos elementos de concreto y los BTP tienen buen comportamiento.

Seguridad

Animales y platasA diferencia del concreto los BTP son susceptibles al ataque de animales que los debilitan.

Acción del hombreDebido tanto a la masa y calidad de material de la tierra y el concreto.

Acción indirecta

Contaminación

El concreto y los BTP son susceptibles al ataque de hongos y manchas.

FuegoEl grado de incombustibilidad del concreto y la tierra es muy alto.

FlexibilidadConstructiva

Construcción progresiva

Este sistema se basa en estructuras de concreto permitiendo libertad constructiva, no obstante debe tener en cuenta la NSR-98.

Autoconstrucción

Requiere mano de obra medianamente especializada en los elementos de concreto

Capacidad ambiental

HigrotérmicoLos elementos de concreto y los BTP por la naturaleza de sus materiales garantizan una estabilidad térmica.

Acústico Por su solidez y naturaleza de las materias primas.

Medio AmbienteEl material de los BTP es reutilizable, el del concreto no.

Posibilidad arquitectónica

ModulaciónMuchas posibilidades de modulación. Numerosas formas y construcción de elementos con los BTP.

Color Puede presentar diferentes acabados.

Alto Medio Bajo



CONCLUSIONES ASPECTOS FUNCIONALESCONCLUSIONES ASPECTOS FUNCIONALES

• Combinación de BTP con sistema pórticos, mayor construcción en altura

• Seguridad y resistencia de BTP aumenta combinado con elementos concreto

• Mejorar resistencia desgaste cara externa bloques, para evitar que el sistema manifieste debilidad en este aspecto

• Libertad en diseño arquitectónico, no es restringida por elementos estructurales

• Se basa en técnicas constructivas convencionales, permite autoconstrucción, modificaciones posteriores (crecimiento progresivo)

• Concreto resistencia estructural, tierra cualidades confort, combinación, vivienda calidad, mejora en nivel de vida


Proyecto Cabaña de montaña 2 Proceso constructivo


Nivel Industrializado Se debe construir todo en obra.

Prefabricación de elementosLos elementos que se prefabrican son los BTP. Pueden llegar a prefabricarse los

elementos de concreto (vigas, columnas).

Empleo de formaletaEmplea bloques especiales que sirven como formaleta para conformar vigas y

columnas.

Facilidad de transporte Requiere equipo de transporte para los insumos de los elementos de concreto.

Facilidad de almacenajeRequiere áreas extensas de almacenaje en especial para los elementos de tierra

(BTP).

ManipulaciónLos elementos de concreto son resientes, los BTP son delicados, susceptibles a despunte de aristas.

Mano de ObraRequiere mano de obra medianamente especializada para los elementos de concreto y puesta en obra de la mampostería.

Rendimiento El proceso de curado y fraguado de los elementos de concreto, demora el proceso constructivo. El proceso constructivo de muros con BTP es dispendioso.

Cuidados en el montajeRequiere atención en el curado de los elementos de concreto y puesta en obra de

los BTP por la naturaleza de su material.

Control de calidadRevisión general y control en los procesos constructivos empleados, (concreto y

BTP).

MantenimientoEn los BTP después de períodos de lluvia. En los elementos de concreto limpieza

de caras externas por ataque de hongos.

Técnicas especiales Se basa en el sistema convencional de construcción con mampostería y concreto.

Construcción en altura Libertad para construcción en altura, debe tenerse en cuenta la NSR-98.

Alto Medio Bajo



CONCLUSIONES PROCESO CONSTRUCTIVOCONCLUSIONES PROCESO CONSTRUCTIVO

• Empleo de maquinaria, encarece el sistema, inaccesible a la gente de bajos recursos

• Uso formaleta, transporte, mano de obra media especializada (elementos de concreto) encarecen el sistema

• Estudio de las juntas entre elementos de concreto y elementos de tierra

• Elementos de concreto reforzado amplia posibilidad altura y resistencia de todo el sistema


Proyecto Cabaña de montaña 2 Proceso constructivo

Alto Medio Bajo


Desperdicios

Concreto Por transporte y colocación en obra.

Unidad de mampostería BTPLas dimensiones nominales de los BTP, se acoplan a la mayoría de la modulación de muros.

Mortero

Para pegaIgual que en la mampostería tradicional. Con buena orientación en la mano de obra pede reducir a un más.

Para pañete

Acero refuerzo Necesidad de hacer elementos como flejes.

Aceptación socioeconómica

Concreto Conocimiento de las características generales del concreto.

Unidad de mampostería BTPDesconfianza en las características mecánicas de los BTP, por desconocimiento de las cualidades del sistema.

Mortero

Para pegaDesconfianza y desconocimiento en las características mecánicas de la materia prima del mortero (tierra cemento).

Para pañete

Acero de refuerzoElemento conocido y muy utilizado en los sistemas de construcción tradicional.

Equipos especiales

Mezcladora Se emplean para mejorar la calidad de los elementos de concreto, no obstante este proceso puede hacerse en forma manual.Vibradores

Máquina prensadora de bloques de tierra.

La producción de BTP requiere de una maquina prensadora.



CONCLUSIONES MATERIALES Y EQUIPOSCONCLUSIONES MATERIALES Y EQUIPOS

• Modulación definida por elementos de concreto, previa planeación de aparejos, menor desperdicio materiales

• Manejo de concreto en mano de obra, menor desperdicio

• Características del concreto mayor confiabilidad y seguridad a la gente para adoptar este sistema



PROPUESTABTP

MATERIAL

TIERRA BLOQUE

MURO


VIVIENDA

PROPUESTA BTP TIPO CINVA RAM PARA VIVIENDAS CAZUCÁ

Coordinación modular sistema estructuralesCoordinación modular sistema estructurales

BTP10 x 15 x 30 cm Muro confinados con BTP

Vigas y columnas

Puertas, ventanas multimódulo de 30 cm

1. UNIDAD MODULAR 2. COMPONENTE MODULAR 3. SISTEMA ESTRUCTURAL

Unidad modular 30 cm horizontalmenteMínimo de 4 unidades modulares

4. RETÍCULA MODULAR DE REFERENCIA 5. OTROS COMPONENTES

Diseñar con base a retícula modular de referencia


FOTO APARIENCIA PROPUESTA NORMA NTC DE 708/03

BTP MACIZO ESPECIAL BLOQUE PARAMENTO

APLICACIÓN MUROS EXTERIORES MUROS EXTERIORES

DIMENSIONES

Largo Ancho Alto Largo Ancho Alto

29,5 cm

14 cm 9 cm29,5 cm

14 cm 9,5 cm

TOLERANCIA DIMENSIONAL+1 a -3mm

+1 a -2mm

+2 a -1mm

+/- 3 +/- 3+ 5 / -2

RENDIMIENTODILATACIÓN 1 cm

33,33 unidades/m2 NO ESPECIFICA

PESO / UNIDAD 6,958 kg 6,950 KG*

DOSIFICACIÓN

Proporción de 1:10 (una parte de cemento por diez partes de tierra), en volumen. Contenido máximo de cemento 9% y mínimo 5%, en peso.

NO ESPECIFICA

CARACTERÍSTICA ESPECIAL

Recubrimiento de cara frontal externa con capa de tierra-cemento en proporción 1:5 de 1,5 cm de espesor.

Bloques en los cuales la o las caras vistas están realizadas de manera a constituir elparamento del muro o división. Sin ninguna característica especial.

RESITENCIA A COMPRESIÓN 842,21 psi ó 5,8 Mpa (prom.) 872,66 psi ó 6 MPa


Muros exterioresMuros exteriores



BTP DE PERFORACIÓNES VERTICALES Y CELDA HORIZONTAL

BLOQUE ACCESORIO

APLICACIÓNMUROS DE CARGA,

COLUMNASAMARRE VERTICAL

DIMENSIONES


29,5 cm

14 cm 9 cm29,5 cm

14 cm 9,5 cm


+1 a -2mm

+2 a -1mm

+/- 3 +/- 3 + 5 / -2



PESO / UNIDAD 5,24 kg (promedio) NO ESPECIFICA

DOSIFICACIÓN

Proporción de 1:8 (una parte de cemento por ocho partes de tierra), en volumen.Contenido máximo de cemento 9% y mínimo 7%, en peso.

NO ESPECIFICA


Perforaciones verticales forma circular de ø 6 cm, máximo 2 aberturas. Características de la celda horizontal forrma trapezoidal, lado mayor 6 cm y lado menor 3,5 cm

NO ESPECIFICA

RESITENCIA A COMPRESIÓNAprox. 887,89 psi ó 6,1 MPa

(promedio)NO ESPECIFICA


Muros cargaMuros carga



BTP ALIGERADO BLOQUE CORRIENTE

APLICACIÓN MUROS DIVISORIOS MUROS DIVISORIOS

DIMENSIONES


29,5 cm

14 cm 9 cm29,5 cm

14 cm 9,5 cm


+1 a -2mm

+2 a -1mm

+/- 3 +/- 3 + 5 / -2

RENDIMIENTO CON DILATACIÓN 1 cm


PESO / UNIDAD 6,04 kg (promedio) 6,950 KG*

DOSIFICACIÓN

Proporción de 1:14 (una parte de tierra por catorce partes de cemento), en volumen.Contenido máximo de cemento 9% y mínimo 5% en peso.

NO ESPECIFICA


Cavidad de aligeramiento, forma trapezoidal con bordes redondeados en sus extremos. Profundidad 3 cm. Localizada en forma horizontal en una de las caras más largas y anchas del bloque.

NO ESPECIFICA

RESITENCIA A COMPRESIÓNAprox. 887,89 psi ó 6,1 Mpa

(promedio)872,66 psi ó 6 Mpa


Muros divisoriosMuros divisorios



BTP DE PERFORACIONES VERTICALES CIRCULARES BLOQUE ACCESORIO

APLICACIÓN MUROS INSTALACIONES MUROS DIVISORIOS

DIMENSIONES


29,5 cm

14 cm 9 cm29,5 cm

14 cm 9,5 cm


+1 a -2mm

+2 a -1mm

+/- 3 +/- 3 + 5 / -2



PESO / UNIDAD 6,04 kg (promedio) 6,950 KG*

DOSIFICACIÓN

Proporción de 1:12 (una parte de cemento por doce partes de tierra), en volumen.Contenido máximo de cemento 9% y mínimo 5%, en peso.

NO ESPECIFICA

CARACTERÍSTICA ESPECIALDos perforaciones verticales cilíndricas, con dimensiones de 6 cm de diámetro c/u.

NO ESPECIFICA

RESITENCIA A COMPRESIÓNAprox. 887,89 ó 6,1 MPa psi

(promedio)872,66 psi ó 6 Mpa


Muros instalacionesMuros instalaciones



BTP TIPO CANALETA EN FORMA DE “U” BLOQUE ACCESORIO

APLICACIÓN VIGAS Y DINTELES VIGAS Y DINTELES

DIMENSIONES


29,5 cm

14 cm 9 cm29,5 cm

14 cm 9,5 cm


+1 a -2mm

+2 a -1mm

+/- 3 +/- 3+ 5 / -2


3,38 unidades /m lineal NO ESPECIFICA

PESO / UNIDAD 5,04 kg (promedio) NO ESPECIFICA

DOSIFICACIÓN

Proporción 1:12 (una parte de cemento por doce partes de tierra), en volumen.Contenido máximo de cemento 9% y mínimo 5% en peso.

NO ESPECIFICA

CARACTERÍSTICA ESPECIALForma de cuneta en “U” dispuesta a lo largo del bloque. Dimensiones:

NO ESPECIFICA

RESITENCIA A COMPRESIÓN NO ESPECIFICA NO ESPECIFICA


Elementos especialesElementos especiales


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En relación al material tierra:En relación al material tierra:

• Aproximación características tierra garantiza buen material para elaborar BTP. Se recomienda estudio geológico del sector donde se extraerá el material. Para este caso se partió de las conclusiones de la tesis Evaluación de las fuentes de materiales de la Sabana de Bogotá para trabajar con suelo estabilizado en la construcción de vivienda

• Las pruebas de campo, ensayos de laboratorio y pruebas para los bloques, permiten conocer las características del tipo de tierra y el comportamiento efectivo de los BTP, se recomienda previo adiestramiento en cada prueba, minimizando los errores de ejecución, evitando alterar los resultados

• Tierra apropiada para técnica de tierra prensada si contiene 40 a 90% arena, arcilla de 15% a 30%, no poseer materia orgánica. Tierra Cazucá arcilla 21,4%, limos 35,7% y arena 42,8%. Conveniente técnica de bloques de tierra prensada.



• Identificación tierra define % estabilizante para mezcla tierra cemento. Se recomienda identificar material por sistemas clasificación suelos, AASHTO y Clasificación Unificada. Tierra analizada arena gravosa limo arcillosa, % cemento recomendado preparar mezcla tierra-cemento 5 a 9%

• Contenido de Humedad Óptimo (CHO), establece si tierra analizada apropiada para estabilización cemento. Resultado obtenido CHO 15%

• Máxima compactación del suelo relacionada con CHO mezcla de tierra-cemento. Mayor densidad bloques, mayor impermeabilidad y resistencia al desgaste acción agentes climáticos

• Características tierra como material de construcción, mejor calidad viviendas aspecto estético, constructivo y confort. Se pasaría viviendas constituidas paredes madera y plástico a muros fabricados con mampuestos que ofrecen protección contra frío e inclemencias del tiempo

• Saber acumulado técnica mampostería convencional, mano de obra disponible voluntaria y materia prima presente en todo el sector, son factores disminuyen costo fabricación muros, tener en cuenta posibilidad abaratar costos construcción viviendas para esta población



En cuanto al proceso de producción de los BTP:

• Presencia arena mezcla de tierra-cemento mejora calidad bloques duración y resistencia, se recomienda adicionar pequeña. En mezcla con tierra Cazucá no necesaria adición, sector presenta material con contenido arena 42,8%

• Adicionar cantidades pequeñas de cemento aumenta resistencia, controla fenómeno de absorción y reduce expansión del material. Tener en cuenta propiedades tierra

• Dosificación tierra, agua y cemento calidad bloques. La correcta proporción agua permite mezcla manejable, hidratar cemento y tasa de consolidación máxima del material

• Volumen mezcla tierra-cemento de acuerdo al rendimiento operarios prensa Cinva-Ram, para evitar secamiento excesivo del material, evitando adición de más agua a la mezcla inicial, que altere dosificación propuesta y resistencia final de BTP

• Fatiga operarios prensa Cinva-Ram afecta prensado bloques, influye calidad final, rotar operarios para evitar producción bloques con diferente compresión y resistencia. Equipo recomendado seis personas, tres excavación y procesamiento tierra, dos operando prensa, una persona apilar bloques



• Para evitar aparición grietas durante proceso fraguado y curado de bloques, deben perder humedad lentamente, se recomienda cubrirlos con plástico primeras horas fabricación

• Tiempo para emplear bloques en construcción vivienda, mínimo 28 días de curado, tiempo cemento adquiere resistencia final

• Técnica constructiva BTP no compleja, fácil de aprender y poner en práctica por los habitantes, se recomienda realizar seguimiento y control calidad en etapas fabricación de BTP con exigencias establecidas para esta técnica

• Variedad formas y tamaños BTP requieren modificaciones que implican modificar todo el cuerpo principal prensa, se recomienda por cada forma de bloque una prensa exclusiva para su producción



En cuanto a las pruebas de bloques:

• Pruebas bloques permiten conocer sus características, evaluar calidad y comportamiento a fenómenos sometidos en la realidad, por lo tanto realizar tres veces para obtener resultados confiables

• BTP de buena calidad si resultados dentro de rangos, Coeficiente de resistencia a abrasión 7,38 cm2/g rango aceptable de 2 a 7 cm2/g, Fuerza compresión seca 61,35 kg f/cm2 aceptable ≥ 20 kg f/cm2, Fuerza compresión húmeda 7,78 kg f/cm2 aceptable ≥ 5 kg f/cm2, Peso unitario 6,958 k rango aceptable 6,950 a 8,177 k, Absorción de agua 10,3% aceptable ≤ 15%, Densidad 1713,17 k/m3 rango aceptable 1700 a 2200 k/m3.

• Resistencia bloques además de dosificación cemento, ligada a contenido de humedad de mezcla y buen proceso compactación

• Alta densidad bloques comprobar proceso fabricación adecuado y cantidad de humedad determinada mezcla tierra-cemento fue correcta, además prever buena capacidad portante y bajo porcentaje de absorción. (872,66 PSI)



• Dosificación tierra cemento demostró ser correcta por resultados pruebas, puede disminuirse % cemento ya que capacidad portante por encima del requisito, logrando mayor rentabilidad en construcción viviendas

• Los resultado obtenidos en los BTP fabricados con tierra del sector de Cazucá al cumplir con requisitos exigidos garantizan buena calidad, son resistentes y seguros para construcción viviendas pequeñas en sector estudio

• Prensado con buena capacidad de compresión genera bloques resistentes al desgaste. Propuesta del BTP macizo especial se recubre cara externa con mezcla de tierra-cemento en proporción 1:5 con espesor de 1,5 cm garantizando mayor resistencia al desgaste producido por factores climáticos como la lluvia



Con respecto a la vivienda del sector de Cazucá:

• Las viviendas presentan precariedad en materiales (de desecho) presentan baja protección ante factores climáticos y de seguridad. En este sentido los BTP por su capacidad térmica, antisonora e incluso estética y sobre todo por la disponibilidad de la materia prima en el sector, harían posible responder en forma eficaz a la necesidad de protección y por consiguiente de solución de vivienda para los moradores de esta zona

• Mayoría de viviendas se ubican sobre terrenos con riesgo de deslizamiento. El sistema constructivo que se emplee debe garantizar una rigidez estructural

• Para zona Cazucá, viviendas altura máxima dos pisos, conformando una estructura rígida (NSR-98). Se recomienda plantear muros reforzados con columnas concreto en esquinas y en bordes de vanos conectadas a viga de piso y corona, de manera que actúen como un solo conjunto



• Viviendas espacios precarios en sus dimensiones y calidad (ambiente mal sano por la oscuridad, falta de ventilación y humedad). Viviendas con BTP por capacidad modular y características del material, brindarían solución a estos problemas a un bajo costo

• La ausencia de servicios públicos genera aparición de instalaciones deficientes que deterioran vivienda y las calles. El sistema constructivo con BTP planteado tiene en cuenta esta necesidad (bloque con perforaciones verticales) que facilitan paso de instalaciones sin afectar la capacidad portante de los muros de la vivienda



Con relación a BTP propuestos para sector Cazucá:

• Forma y composición de BTP determinadas por lugar y función dentro de vivienda. Para resolver vivienda en Cazucá se propone: BTP MACIZO ESPECIAL para muros exteriores, BTP DE PERFORACIÓNES VERTICALES Y CELDA HORIZONTAL para muros de carga y machones tipo columnas, BTP ALIGERADO en muros divisorios, BTP DE PERFORACIONES VERTICALES CIRCULARES para muros con instalaciones, BTP TIPO CANALETA EN FORMA DE “U” para armar vigas y dinteles

• Dosificación en mezcla tierra-cemento de BTP se establecen según el uso, se recomienda las siguientes dosificaciones: bloques para cimentación proporción 1:10 (una parte de cemento por diez de tierra), para muros 1:10 a 1:18

• Revestimiento con capa protectora en superficie bloque, reduce la erosión por acción de lluvia, se recomienda revestir todas las caras, aun cuando en la realidad solo una va estar expuesta en forma a la intemperie



• Utilizar el mismo material de bloques en mortero, (dos veces más estabilizante) para producir mortero de igual resistencia a bloques, ya que si las resistencias de estos son iguales, soportaran iguales esfuerzos

• Resistencia y capacidad portante de muro determinada por distribución de mortero sobre las juntas. En juntas horizontales esparcido sobre la cara de asentamiento, las juntas verticales deben rellenarse en su totalidad


FIN


INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS...

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