Pruebas de campo ugc

UNIVERSIDAD LA GRAN COLOMBIAPROGRAMA DE ARQUITECTURA

GUÍA DIDACTICA #1

Profesor: Arq. Mg. ANDRES M. GONZALEZ C.Materia: NORMAS CONSTRUCTIVASTemas: La tierra como material de construcción. Pruebas de campo

Pruebas para determinar aspectos generales de la tierra: inspección visual, sensación al tacto, ensayo de olor y sedimentación simplificada.OBJETIVO: Evaluar mediante experimentos sencillos que no requieren equipo especializado las características, propiedades y las posibilidades que ofrece un determinado tipo de tierra como material de construcción, proporcionando resultados aproximados que ayudados con un poco de experiencia permiten iniciar el trabajo con este material.

INSPECCIÓN VISUAL. Permite reconocer el tamaño y proporción de los componentes gruesos, es decir de arenas muy gruesas, gruesas, gruesas medias y finas del material a probar, en donde las partículas más finas como el limo y la arcilla se reconocen por deducción. EQUIPO REQUERIDO: platones pequeños de latón o plástico. MUESTRA: 100 g aproximadamente de material. Debe hacerse el reconocimiento por lo menos en cuatro partes distintas del

lugar de extracción. PROCEDIMIENTO: del lugar de extracción, se recoge una pequeña cantidad de tierra y observe cuidadosamente la

composición granulométrica, definiendo en forma aproximada la proporción y el tamaño de grano que predomina, es decir si en la muestra predominan arenas muy gruesas, gruesas, arenas gruesas medias y/o finas.

RESULTADOS: registre lo observado e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

SENSACIÓN AL TACTO. Permite determinar el componente principal de la muestra de tierra. En esta prueba se descartan las gravas, es decir las partículas superiores a 4,76 mm (véase foto 1). EQUIPO REQUERIDO: tamiz con abertura de 5 mm, lona o plástico para recoger el material tamizado. MUESTRA: para descartar las partículas superiores a 4,76 mm, cierna la muestra pasándola a través del tamiz, eliminado así

cualquier material orgánico y partículas demasiado grandes como gravas. Se requiere aproximadamente 100 g o una cantidad similar que permita poder palpar la tierra con la mano.

Foto 1 Tamizado de la muestra para descartar gravas

Fuente: Autor de la investigación PROCEDIMIENTO: tome una pequeña cantidad de muestra amasándola y frotándola con los dedos y entre la

palma de la mano, permitiendo de esta forma conocer la dimensión de los componentes. La arena se distingue por presentar una sensación áspera, rugosa y además porque no presenta cohesión. El limo seco da una sensación de aspereza menor al de la arena. El limo en estado húmedo presenta una mediana plasticidad. La arcilla seca se muestra en grumos o granos gruesos, los cuales ofrecen resistencia al ser pulverizados. La arcilla húmeda es plástica y bastante adhesiva, se pega a los dedos. El limo y la arcilla deben reconocerse en estado seco y húmedo.

Foto 2. Componentes finos y gruesos de la muestra

Fuente: Autor de la investigación RESULTADOS: registre lo observado en la tabla de resultados e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica

constructiva es apropiada.

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ENSAYO DE OLOR. Permite reconocer por medio del olor la presencia de materia orgánica en la muestra de estudio. Para esta prueba es indispensable que dicha muestra este húmeda, ya que generalmente las partículas orgánicas despiden olor a moho en ese estado, haciéndose más notable cuando se someten a ciclos de humedecimiento y de calentamiento. EQUIPO REQUERIDO: recipiente metálico para calentar la muestra. Estufa o fogón. Botella de plástico con agua. Agitador. MUESTRA: tamizar la muestra obteniendo así una cantidad pequeña pero representativa del material 500 g aprox. PROCEDIMIENTO: en el recipiente metálico coloque una pequeña cantidad de tierra con una razonable cantidad de agua de

tal manera que permita formar con la tierra una contextura blanda tipo barro permitiendo en un corto tiempo el secado. Se repite este ciclo de mojado y secado por lo menos por dos o tres veces. Mediante este procedimiento la tierra desprende olores los que pueden identificarse como de tipo orgánico o de tipo mineral.

RESULTADOS: registre lo observado en la tabla de resultados e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

SEDIMENTACIÓN SIMPLIFICADA. Permite determinar la proporción en que se encuentran cada uno de los elementos constituyentes básicos de la muestra de tierra en estudio. Se basa en la suposición que las partículas sólidas en una suspensión se precipitan con velocidades proporcionales a su tamaño. EQUIPO REQUERIDO: una botella pequeña tipo PET transparente. Agua. Flexometro o metro. MUESTRA: se requirió que la muestra se haya pasado a través de un tamiz de 0,5 mm para eliminar las partículas demasiado

grandes. Se necesita una cantidad que permita llenar aproximadamente 1/4 de la altura del frasco. PROCEDIMIENTO: Introduzca en el frasco la muestra de tierra adicionándole agua limpia hasta completar ¾ partes de la

altura del frasco. Tape el frasco con la mano y agite fuertemente, dejándolo en reposo sobre una superficie horizontal nivelada para que se inicie el proceso de precipitación.

Foto 3. Proceso de decantación en el frasco

Fuente: Autor de la investigación

Pasada una hora se vuelve a repetir el anterior procedimiento y 45 minutos después se observa en el fondo del frasco la precipitación de la arena, seguida por la capa de limo y por último una capa de material muy fino que corresponde a la arcilla (véase foto 3). Se recomienda por ningún motivo mover el frasco durante el proceso de precipitación.Ocho horas después se mide la altura de las diferentes capas del material precipitado (véase foto 4), sacando el porcentaje de cada elemento en relación con la altura total del suelo precipitado, sin considerar el agua que queda sobre la muestra.

Foto 4. Proceso de medir las diferentes capas del material


RESULTADOS: registre en la tabla de resultados, los porcentajes de los principales componentes de la muestra obtenidos después del proceso de precipitación e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

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GUÍA DIDACTICA #2


Pruebas para determinar las partículas finas de la muestra de tierra: prueba de la sacudida, resistencia en seco, prueba de brillo, prueba del cordón y prueba de la cinta.

OBJETIVO: Evaluar mediante experimentos sencillos que no requieren equipo especializado las características, propiedades y las posibilidades que ofrece un determinado tipo de tierra como material de construcción, proporcionando resultados aproximados que ayudados con un poco de experiencia permiten iniciar el trabajo con este material.

PRUEBA DE LA SACUDIDA. Permite determinar las partículas finas de la muestra de tierra. EQUIPO REQUERIDO: platones pequeños de latón o plástico. Botella de plástico blando para proveer cantidades controladas

de agua. Agua limpia. MUESTRA: tome una pequeña cantidad de muestra producto del proceso de sedimentación, extrayendo el agua con el

material que aún está en suspensión mediante una manguera. Coloque en otro recipiente para una segunda decantación. Este material resultado de la segunda decantación es con el que se realiza esta prueba de campo.

PROCEDIMIENTO: tome una pequeña cantidad de dicho material y amáselo en la palma de la mano hasta formar una bolita de aproximadamente 2 cm. de diámetro. El material debe estar blando con una consistencia tal que no permita pegarse a los dedos. La bolita se aplastó ligeramente sobre la palma de la mano y se la golpeó con la otra mano vigorosamente, haciéndola mover o sacudir horizontalmente por varias veces. Las sacudidas obligaron a salir el agua a la capa externa de la bola, tornándose su aspecto en liso, brillante o graso. Luego de presionar la bolita con los dedos puede obtenerse una de las siguientes reacciones, las cuales se presentan en la tabla 1 extractada del libro Suelo-cemento. Su aplicación en la edificación1.

Tabla 1. Interpretación de las reacciones de afloramiento de agua en la superficie de la bolitaREACCIÓN EFECTO EN LA BOLITA SIGNIFICADO

Rápida El agua aparece y desaparece rápidamente. Falta de plasticidad

Presencia de arena muy fina o un limo inorgánico.

Lenta El agua aparece y desaparece lentamente. Presencia de un limo ligeramente plástico o una arcilla limosa.

Nula

La condición del agua no cambia. Al presionar con los dedos se produce deformación plástica, la película de agua no aparece y no hay endurecimiento de la bola.

Indica una arcilla o un material orgánico muy plástico.

Fuente: ENTEICHE G., Augusto A.

RESULTADOS: registre en la tabla de resultados, los efectos observados en la bolita e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

RESISTENCIA EN SECO. Permite medir la resistencia de la muestra de tierra que se esta analizando. EQUIPO REQUERIDO: molde para fabricar las pastillas (tubo plástico cortado de acuerdo al espesor). Flexómetro o metro. MUESTRA: la muestra para realizar este ensayo se obtuvo de igual manera que para el ensayo de sacudida. PROCEDIMIENTO: con esta muestra obtenida fabrique dos pastillas con medidas de 2,5 cm de diámetro por 12 mm de

espesor. (véase foto 1). Deje secar las pastillas por completo al sol.Foto 1. Pastilla fabricada con la muestra de tierra


1 ENTEICHE G., Augusto A. Suelo-cemento. Su aplicación en la edificación, Bogotá: CINVA, 1963.

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Una vez se encuentran secas, se procede a pulverizarlas con los dedos (véase foto 2 y 3) y según la facilidad para desintegrarse se pudo sacar una de las siguientes conclusiones teniendo como referencia la tabla 2.

Foto 2 y 3. Pulverización de la pastilla con los dedos índice y pulgar

Fuente: Autor de la investigación Fuente: Autor de la investigación

Tabla 2. Interpretación de la resistencia en seco conociendo la plasticidad de los suelos finosRESISTENCIA EN

SECO EFECTO EN LA PASTILLA SECA SIGNIFICADO

Resistencia baja.

Se puede desintegrar fácilmente. Falta de cohesión.

Presencia de limos orgánicos, arenas muy finas o una combinación de suelo con una pequeña cantidad de arcilla

Resistencia mediana.

Se requiere bastante fuerza para desintegrar la pastilla.

Presencia de arcilla orgánica, arcilla limosa o arcilla muy arenosa.

Resistencia alta. No se puede desintegrar Arcilla inorgánica altamente plástica.

Fuente: SÁNCHEZ, Clara Eugenia y ANGEL OSPINA, Clara

RESULTADOS: registre en la tabla de resultados, el efecto que se presentó en la pastilla fabricada con la muestra de tierra e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

PRUEBA DE BRILLO. Permite determinar la presencia de arcilla en la muestra de tierra que se analiza. EQUIPO REQUERIDO: cuchillo pequeño. Botella de plástico con agua. Superficie plana y limpia para hacer la bolita.

Flexómetro o metro. MUESTRA: para este procedimiento también se descartan las partículas superiores a 4,76 mm. La cantidad de material que

se requiere es aproximadamente 100 g o una cantidad necesaria para fabricar una bolita con un diámetro aproximado de 3 a 4 cm.

PROCEDIMIENTO: fabrique una bolita algo húmeda, corte por la mitad con un cuchillo. (véase foto 5 y 6) Si la superficie cortada de la bolita es brillante, la tierra es arcillosa con alta plasticidad, por el contrario si la superficie de corte es opaca, indica que la tierra es limosa o arenosa arcillosa.

Foto 5 y 6. Proceso de corte de la bolita con el cuchillo


RESULTADOS: registre en la tabla de resultados lo observado en la superficie del corte de la bolita e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

PRUEBA DEL CORDÓN. Es una prueba complementaria a la prueba de la sacudida. Permite determinar las partículas finas de la muestra de tierra. EQUIPO REQUERIDO: superficie plana y limpia para hacer el cordón. Botella de plástico blando con agua. MUESTRA: tome una pequeña cantidad de muestra para hacer una bolita de aproximadamente 1,5 cm de diámetro, con una

humedad suficiente para moldearla. Al Igual que para todas las pruebas, la muestra debió ser tamizada previamente.

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PROCEDIMIENTO: sobre una superficie plana y limpia haga rodar la muestra hasta formar poco a poco un cordón de 3 mm de diámetro (véase foto 7), si el cordón se rompe antes de alcanzar los 3 mm se debe humedecer aún más hasta que se pueda lograr que el cordón alcance un diámetro aproximado de 3 mm.

Foto 7. Proceso de hacer el cordón de 3 mm de espesor


Si se logra hacer el cordón a partir de los 3 mm cuando comience a quebrarse, se procede a juntar los pedazos y fabricar una bolita. La bolita así fabricada se la aplasta con los dedos y se observa las reacciones de acuerdo con la tabla 3.

Tabla 3. Interpretación de la reacción del cordón de acuerdo al efecto de la bolita de tierra

REACCIÓN EFECTO EN LA BOLITA SIGNIFICADO

Cordón duro. Se aplasta con dificultad, no se fisura ni se fragmenta.

El suelo contiene un alto porcentaje de arcilla. Debe ser mezclado con otros materiales para ser empleado como material de construcción.

Cordón semiduro.

Se fisura y fragmenta al presionarla. Suelo apto para la construcción.

Cordón frágil. Al hacer la bolita esta se rompe y se fragmenta.

Indica presencia de mucho limo o arena y poca arcilla. Puede ser usado en la construcción de muros.

Cordón blando y esponjoso.

La bolita entre los dedos se vuelve esponjosa al igual que el cordón.

Tierras orgánicas. No aptas para construcción con tierra.

Fuente: SÁNCHEZ, Clara Eugenia y ANGEL OSPINA, Clara

RESULTADOS: registre en la tabla de resultados lo observado e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

PRUEBA DE LA CINTA. Es una prueba complementaria a la del cordón. EQUIPO REQUERIDO: superficie plana y limpia para dar la forma de rollo a la muestra. Botella de plástico blando con agua.

Flexómetro o metro. MUESTRA: tome una cantidad de muestra de tierra para dar la forma de un cigarro de 12 mm de diámetro. La humedad de la

muestra debe ser la misma con la que se hizo el cordón de 3 mm de diámetro. La tierra no debe ser pegajosa. PROCEDIMIENTO: sobre la palma de la mano coloque la tierra enrollada en forma de cigarro, aplástelo por un extremo con el

dedo pulgar y el índice hasta obtener una cinta de 3 a 6 mm de espesor, mida la longitud a la que se rompe dicha cinta. Se puede presentar las siguientes reacciones de acuerdo con la tabla 4.

Tabla 4. Interpretación de la reacción de la cinta de tierra de acuerdo a su longitudTIPO DE REACCIÓN EFECTO DE LA CINTA SIGNIFICADO

Cinta larga Puede alcanzar de 25 a 30 cm sin romperse.

El suelo posee gran cantidad de arcilla. Debe ser empleado con estabilizante.

Cinta corta Se obtiene con dificultad una cinta de 5 a 10 cm.

El suelo tiene poco y medio contenido de arcilla. Recomendable para la construcción de muros

No hay cinta No se puede hacer cinta. Se puede emplear para hacer muros con tierra pisada.

Fuente: SÁNCHEZ, Clara Eugenia y ANGEL OSPINA, Clara y datos de la investigación

RESULTADOS: registre en la tabla de resultados lo observado e identifique de que tipo de tierra se trata y para que técnica constructiva es apropiada.

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GUÍA DIDACTICA #3


Pruebas para determinar la cantidad de estabilizante necesario que permita controlar la contracción natural de la tierra y obtener una buena compactación: prueba de la caja y prueba de la mano.

OBJETIVO: Evaluar mediante experimentos sencillos que no requieren equipo especializado las características, propiedades y las posibilidades que ofrece un determinado tipo de tierra como material de construcción, proporcionando resultados aproximados que ayudados con un poco de experiencia permiten iniciar el trabajo con este material.

PRUEBA DE LA CAJA-CANTIDAD Y/O PORCENTAJE DE ESTABILIZANTE. Permite establecer en forma aproximada la cantidad de cemento para estabilizar la tierra, esta prueba mide la contracción de la tierra sin estabilizante. EQUIPO REQUERIDO: caja de madera con medidas interiores: 60cm x 4cm x 4cm. Aceite de cualquier tipo. Balde

plástico para preparar la muestra de tierra. Palustre pequeño para mezclar y llenar la muestra de tierra en la caja. Agua. MUESTRA: después de tamizar la muestra de tierra, mezcle con una cantidad pequeña de agua para humedecerla

adecuadamente. La cantidad de humedad es aquella que permita que la tierra llene completamente la caja, sin ser pegajosa o lodosa.

PROCEDIMIENTO: aceite el interior de la caja, en seguida llene con la tierra húmeda, enrasando y apisonando muy bien las esquinas (véase foto 1 y 2), ya que por la forma angosta de la caja, es un poco incomodo que la tierra las llene completamente. Golpee contra el piso varias veces para que salga el aire y se enrase la superficie.

Foto 1 y 2. Proceso de llenado con espátula y enrasando el material sobrante


La caja con la tierra se deja secar a la sombra por un periodo de siete días, al cabo de este tiempo se observa la contracción del material manifestada en grietas.Con el dedo desplace toda la muestra hacia un solo lado y se mida el espacio total dejado por la contracción de la tierra (véase foto 3 y 4).

Foto 3. Grietas por contracción del material Foto 4. Medida del espacio dejado por contracción


Según la dimensión de contracción del material en la caja, compare e interprete con los datos de la tabla 5.Tabla 5. Interpretación de la contracción de la muestra para determinar la proporción de cemento-tierra

CONTRACCIÓN PROPORCIÓN DE CEMENTO A TIERRA

No más de 1,25 cm 1 : 18

Entre 1,25 y 2,5 cm 1 : 16

Entre 2,5 y 3,75 cm 1 : 14

4

Entre 3,75 y 5 cm 1 : 12

Arqueo hacia arriba No use como material de construcción.

Presenta más de tres grietas No use como material de construcción.

Fuente: VITA. Volunteers for International Technical Assistance

Resultados: registre en la tabla de resultados lo observado y determine la cantidad de estabilizante que se requiere para el tipo de material que se esta valorando.

PRUEBA DE LA MANO-CANTIDAD DE HUMEDAD ÓPTIMA (CHO) PARA LA COMPACTACIÓN. El agua, es un factor determinante en la preparación de tierra-cemento, ya que de su dosificación depende la trabajabilidad del material y posteriormente su durabilidad. “La cantidad necesaria de agua empleada, será la suficiente para hidratar el cemento y contribuir a lograr la máxima consolidación de la tierra. Es decir, el contenido de agua es aquella necesaria para darle la humedad óptima. Cada tipo de suelo requiere un grado de humedad para su compactación” 2. La Cantidad de Humedad Óptima (CHO) para la compactación se determina fácilmente mediante un ensayo en un laboratorio. No obstante, esta cantidad de agua también puede ser determinada mediante un procedimiento práctico muy sencillo, par el cual se necesita lo siguiente:

EQUIPO REQUERIDO: pala para mezclar la tierra. Regadera para adicionar controladamente el agua a la tierra. Superficie plana no absorbente para realizar el mezclado tierra, cemento y agua. Recipientes para dosificación de los componentes.

MUESTRA: para este procedimiento se descartó las partículas superiores a 4,76 mm, la muestra de tierra debe tamizarse para eliminar cualquier material orgánico y partículas demasiado grandes como las gravas. Este procedimiento requiere aproximadamente 100 g o una cantidad necesaria que permita poder palpar la tierra con la mano.

PROCEDIMIENTO: tome un puñado del material tierra-cemento ya humedecido apriételo en la mano de tal manera que al abrirla, la mezcla conserve la forma.Hecho lo anterior se deja caer el material apuñado de una altura de 1,10 m. Si al estrellarse con el suelo se divide en cuatro o cinco pedazos y sin que quede humedad en la mano, quiere decir que el contenido de humedad de la mezcla es el correcto. Si realizando el procedimiento anterior la mezcla se muestra pegajosa al tacto, esta tiene exceso de humedad.

RESULTADOS: registre lo observado y determine la cantidad de estabilizante que se requiere para el tipo de material que se esta valorando.

2 ENTEICHE G., Augusto A. CINVA. Centro Interamericano de Vivienda y Planeamiento. Curso regular Técnicas avanzadas de construcción, Bogotá: CINVA, 1961. p.6.

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Síntesis de los resultados pruebas de campo del material extraído del sector_______________________________

DETERMINACIÓNDE: PRUEBA RESULTADOS POSIBLE TIPO DE

SUELO (TIERRA)ESTABILIZANTE RECOMENDADO RECOMENDACIÓN

Aspectos generales

Inspección visual

Sensación al tacto

Ensayo de olor

Sedimentación simplificada

Partículas finas

Prueba de la sacudida

Resistencia en seco

Prueba de brillo

Prueba del cordón

Prueba de la cinta

Estabilizante y humedad

Prueba de la caja Estabilizante

Prueba de la mano CHO para compactación

PROMEDIO DE RESULTADOS

Documento extractado de: GONZÁLEZ CAICEDO ANDRES MAURICIO. Incidencia de la forma y composición del Bloque de Tierra Prensado en el uso como elemento arquitectónico – Caso Cazucá. Tesis de Maestría facultad de Artes, Universidad Nacional de Colombia. Bogotá 2005.

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