CAPITULO IICONSTRUCCIONES CON MATERIALES TRADICIONALES2.1 INTRODUCCINLa construccin con tierra o adobe se ha realizado comnmente en forma emprica, siguiendo recomendaciones basadas en la experiencia o en la intuicin.Si bien, existen ejemplos de construcciones antiguas que han sobrevivido al tiempo y a los efectos de movimientos ssmicos, existen tambin construcciones ms recientes que han fallado.El anlisis de estas experiencias muestra, por un lado, la existencia de conocimientos tradicionales de construccin con adobe, que en muchos casos se han perdido, y por otro lado, un importante avance de la ingeniera sobre el comportamiento de las mismas.Estas dos condiciones han hecho posible una sistematizacin de los conocimientos existentes y el planteamiento de una metodologa para la fabricacin, as como para el diseo y la construccin con tierra.Las tecnologas tradicionales del barro de uso ms divulgado pueden resumirse segn el siguiente esquema:

2.2 EL ADOBEBloque macizo hecho con barro sin cocer y eventualmente un componente como paja, ichu, crin de caballo, heno seco etc. que sirven como armadura.1.- OBJETIVOS.-El objetivo principal est expresado en:- Estudiar las prcticas tradicionales rescatando su valor, as como corrigiendo y mejorando sus errores y distorsiones.1. Proponer alternativas prcticas y de bajo costo para la construccin en tierra como alternativa de solucin a los problemas de la vivienda popular.1. Demostrar la validez y actualidad de la construccin en tierra, tan noble como otras formas de edificacin que se utilizan en las ciudades y el campo.2.- CAUSAS DE FALLAS EN CONSTRUCCIN DE ADOBE.-Las causas principales por las cuales se producen las fallas constructivas en las edificaciones de adobe son las siguientes:1. Mala calidad del adobe en lo que se refiere a la materia prima utilizada y a la tcnica de produccin.1. Dimensionamiento inadecuado de los adobes, especialmente en su altura, que en la mayora de los casos es demasiado grande.1. Traba horizontal insuficiente entre los adobes, principalmente cuando ellos estn colocados de cabeza, motivada casi siempre por el mal dimensionamiento de los adobes.1. Trabas inadecuadas y deficientes en los encuentros de muros que producen juntas verticales continuas de tres y ms hiladas.1. Deficiente mano de obra en la colocacin de adobes.1. Dimensionamiento incorrecto de los muros: poco espesor y excesivo largo y alto.1. Paos de puertas y ventanas muy anchos y poco empotramiento de los dinteles.1. Muchos vanos y pocos llenos en la distribucin de un pao de muro.1. Carencia de una cadena superior de amarre.1. Techos muy pesados y soluciones constructivas deficientes en su empalme con los muros de adobe.1. Poca o ninguna proteccin de los muros contra su debilitamiento por el fenmeno de la erosin.1. Construcciones de ms de un piso que no son aptas para soportar sismos.1. Uso exagerado de muros de soga.3.- SELECCIN DE CANTERAS.-La factibilidad de un programa de construccin con adobe depende en gran medida de la disponibilidad de canteras adecuadas.Para la seleccin de las canteras deber hacerse un reconocimiento previo de la zona circundante al proyecto, en un radio fijado por las facilidades de transporte.Se tomar como referencia la procedencia de los suelos empleados en las construcciones de tierra existentes y datos de los pobladores sobre suelos posibles de utilizar.Los suelos recomendables son los que poseen un balance de arena y arcilla para que los adobes tengan la consistencia necesaria y pueda limitarse las grietas por encogimiento. Como en general las caractersticas de los suelos, de acuerdo a definiciones existentes, no son suficientes para evaluar el comportamiento de los adobes resultantes.La tierra para hacer adobe debe ser limpia, no debe contener basura ni residuos vegetales, la tierra negra o de cultivos no es buena para hacer adobes.Ensayos de campo.-La verificacin debe hacerse en laboratorio con equipo especializado; sin embargo, para proyectos pequeos y sobre todo para los usuarios del adobe es muy difcil realizarlos, por lo que, an conociendo sus limitaciones deber aceptarse los ensayos de campo.1. Ensayo de resistencia seca.-Una prueba simple para verificar si el suelo tiene suficiente arcilla es el, ensayo de resistencia seca (ver fig. 1 y2)

Si no hay suficiente arcilla en un suelo, la mezcla de agua y suelo (barro) no ser suficientemente fuerte cuando seque. Si por el contrario no hay suficiente gravilla o arena en el suelo, el barro se encoger y se rajara cuando seque.

1. Ensayo del rollo.-Otra prueba para verificar si el suelo es bueno es el Ensayo del rollo, (ver fig. 3 y 4):

1. Ensayo de Resistencia.-1. Para los ensayos de campo se fabricarn 15 adobes, dejndolos secar con el fin de evaluar su comportamiento, especialmente su tendencia al agrietamiento por contraccin de secado.1. Luego de 5 semanas (adobe seco) se escogen 5 adobes al azar.1. Se apoyan 5 cm. en cada extremo sobre adobes, tacos de madera u otros elementos.1. Una persona de peso promedio (70 Kg.) descansar en un pie al centro del adobe de prueba.1. Luego de un minuto, el adobe deber permanecer entero.1. Si se rompe agregar arcilla al barro (fig. 5)

4.- FABRICACIN DE ADOBES.-En vista de que las dimensiones de los adobes son variadas, solo es conveniente dictar sobre este tema, algunas recomendaciones de carcter general.1. La longitud no debe ser mayor que el doble de su ancho ms el espesor de una junta de pega.1. La altura no debe ser mayor a diez centmetros, en lo posible.1. El peso mximo del adobe en lo posible debe ser de 30 Kg. cada uno.1. Los adobes de 40 x 40 x 8 cm. son los mejores.El proceso de fabricacin de los adobes es bsicamente el tradicional, debiendo hacerse nfasis especial en los aspectos que detallamos a continuacin.a) Preparacin del barro.- Seleccionada la tierra debern extraerse las piedras grandes y elementos extraos, algunos suelos, que se encuentran relativamente sueltos, pueden tamizarse, pero otros se encuentran formando terrones, lo que hace muy laborioso el tamizado producindose grandes desperdicios de material, en cuyo caso es ms practico remojarlo y retirar los elementos extraos durante su preparacin.El suelo deber ser humedecido totalmente y permanecer en reposo 1 2 das antes de moldearlo, ver fig. 6 y 7.

Se ha comprobado que esta hidratacin previa, facilita el mezclado y mejora la calidad del adobe.b) Tendales.- Mientras el suelo reposa se podr preparar el tendal, lugar donde se preparan los adobes y donde permanecern hasta su almacenamiento.El tendal deber ser limpio, nivelado y de una extensin suficiente para albergar la produccin de 7 das.Para evitar la adherencia entre el adobe y el suelo del tendal, que podra provocar grietas y rajaduras, se coloca una capa de arena fina, papel u otro material que puede ser fcilmente separado del adobe.c) Mezclado.- El mezclado puede hacerse manual o mecnicamente dependiendo del volumen de la obra y de la disponibilidad de mano de obra y equipo.Mezclado mecnico.- Los mtodos mecnicos mejoran la calidad del producto al lograr una mezcla uniforme con menor cantidad de agua.Mezclado manual.- El mezclado manual puede hacerse batiendo con lampas, pisando y caminando hasta lograr una consistencia uniforme.d) Moldeo.- El moldeo puede ser el tradicional, utilizando moldes sin fondo y vaciando la mezcla en el molde directamente sobre el tendal, o tambin utilizando moldes con fondo, que permite mayor compactacin del barro. Su limitacin es el peso (adobe ms molde) que debe ser transportado al tendal, (fig. 8).

Los moldes comunes son de madera de buena calidad, cuya vida til puede prolongarse protegiendo los bordes superiores con suncho metlico.Para la fabricacin de los moldes debe considerarse el encogimiento del suelo durante el secado, el cual puede determinarse en los adobes de prueba, de tal forma que el adobe seco corresponda a las dimensiones modulares previstas en el diseo.

e) Secado de los adobes.- El tiempo de secado vara principalmente con el clima, pudiendo tardar de 2 a 4 semanas.Si el clima es muy caluroso, puede ser necesario secar los adobes a la sombra durante los primeros dos das para evitar un secado brusco que podra originar un alto porcentaje de desperdicios por agrietamiento, ver (fig.9).Cuando la consistencia de los adobes lo permita (3 a 5 das) deben colocarse de canto, dejando el espacio suficiente para permitir la circulacin del aire y asegurar un secado rpido y uniforme, ver (fig.10).Luego de una semana los adobes pueden apilarse, cuidando siempre que exista el espacio suficiente para la circulacin del aire, ver (fig.11).El secado puede verificarse partiendo algunos adobes y observando si el interior no presenta rastros de humedad.

(Fig.9) Secado

(Fig.10) Colocado de canto

(Fig.11) Apilado

5. FORMAS DE EJECUTAR LAS OBRAS.1. ASPECTOS ARQUITECTONICOS.El adobe como material y como sistema constructivo presenta caractersticas favorables as como limitaciones. Adecuadamente entendido, permite la construccin de edificaciones plenamente satisfactorias en los aspectos de seguridad, salubridad, confort y economa.En base a las investigaciones recientemente efectuadas en el pas; se puede enumerar las siguientes recomendaciones generales:1. A fin de que la estructura se comporte adecuadamente ante solicitaciones ssmicas, el diseo en planta y en volumetra deber buscar simetra, evitando toda geometra marcadamente irregular. Se debe adems procurar la distribucin de muros y vanos en forma balanceada.1. La ubicacin y dimensionamiento de los vanos debern compatibilizar los requerimientos funcionales y estructurales.1. El sistema de techado deber ser del tipo liviano a fin de sobrecargar la estructura, adecuadamente detallados para confrontar los efectos de los elementos naturales como la lluvia (drenaje apropiado del techo, voladizo para proteger los muros, etc.), el viento y presin atmosfrica (anclaje del techo a los muros), etc.1. Otros aspectos que podran considerarse para optimizar la construccin en adobe incluye:13. Limitacin de la altura y luces de los muros.13. Diseo flexible que permita cambio de uso de los ambientes sin afectar la estructura por apertura de nuevos vanos.(Fig.12)

2. ANALISIS Y DISEO ESTRUCTURALEl adobe como elemento constructivo y la albailera de adobe tienen caractersticas propias, que deben considerarse en el diseo, de igual manera como cuando se utiliza otro material.En el anlisis se considerar fundamentalmente lo siguiente: Cimentacin, muros y elementos de arriostre.Se debe contemplar la utilizacin de mochetas o pilares, los cuales pueden adems de su funcin primordialmente estructural, servir propsitos funcionales, estticos y de futuras ampliaciones, (fig. 12).a) Cimentacin.- El estudio de la cimentacin, al igual que para otros tipos de construcciones, debe iniciarse con el conocimiento de las caractersticas del suelo sobre el que se va a construir.El diseo se regir con los mismos principios utilizados para una cimentacin convencional, teniendo especial cuidado en considerar la capacidad portante del suelo, posibilidad de asentamientos, etc.El fondo de la zanja no debe ser arena suelta ni suelo blando.Los cimientos se deben hacer de preferencia de concreto ciclpeo, (ver fig. 14).Fig. 13. cimiento con piedra y barroCuando no se dispone de cemento y puede emplearse cal y como ultimo recurso, puede construirse con piedras grandes asentadas con barro, siempre que el ancho del cimiento sea 2 veces el espesor del muro y su profundidad no inferior a 60 cm. (ver fig. 13, izquierda).

Hay que proteger de la erosin las primeras hiladas de adobe, lo cual se consigue:Colocando un sobrecimiento de concreto del mismo ancho del muro y una altura mnima de 20 cm. sobre el piso. El sobrecimiento podr ser de piedra mediana con mortero de cemento o cal.

Fig. 14. ejecucin de cimientos

Fig. 15. ejecucin de sobrecimientos

b) Muros.- Deber considerarse la estabilidad de todos los muros. Esto se conseguir definiendo sus dimensiones, utilizando arriostres o refuerzos. El espesor de los muros ser funcin de la altura libre de los mismos y de la distancia entre los elementos de arriostre vertical. La distancia mxima entre los elementos de arriostre vertical, ser la menor de las siguientes expresiones:l mx. = 64 em2 10 em donde:em = espesor del muro arriostrado h1 h1 = altura libre del muro

c) Albailera.- El asentado de los adobes sigue procedimientos similares a otras albaileras.Los adobes debern limpiarse antes del asentado, pues la arena u otros materiales impiden una buena adherencia entre el adobe y el mortero. Para garantizar los amarres tanto entre hiladas como en los encuentros, as como los pases de refuerzos e instalaciones, es necesario un plano de hiladas que se deber seguir estrictamente.Cuando se utiliza caa de refuerzo se recomienda utilizar chancadas o partidas con el fin de mejorar su adherencia con el mortero. Repetir cada 04 hiladas.

d) Amarre de los muros.-

e) Elementos de arriostre.- Para que un muro se considere arriostrado deber existir suficiente adherencia o anclaje entre ste y sus elementos de arriostre, para garantizar una adecuada transferencia de esfuerzos.Los contrafuertes son elementos de arriostre vertical construido con ese nico fin, su longitud en la base no ser menor que dos veces el espesor del muro.Se considera arriostre horizontal al elemento o conjunto de elementos que posean una rigidez suficiente en el plano horizontal como para impedir el libre desplazamiento lateral de los muros.f) Viga solera.- La viga solera (o collar) se diseara para cumplir la funcin de amarre de todos los muros de la construccin, y puede considerarse como una viga apoyada en los muros transversales, sometida a una carga uniformemente repartida. Esta viga puede tambin servir de dintel en los vanos de puertas y ventanas y adems servir de apoyo a la estructura del techo.

g) Dinteles.-

h) Techos.- Los techos debern en lo posible ser livianos, distribuyendo su carga en la mayor cantidad posible de muros, evitando concentraciones de esfuerzos en los muros y fijados adecuadamente a estos a travs de la viga solera.En el caso de utilizar tijerales, el sistema estructural del techado deber garantizar la estabilidad lateral del mismo, estudiando cuidadosamente la pendiente de los techos y la longitud de los aleros de acuerdo a las condiciones climticas de cada lugar.

i) Revestimientos.- Los muros de adobe estabilizado con asfalto no requieren revestimientos, pudiendo pintarse directamente. Los muros de adobe comn, debern protegerse mediante enlucidos resistentes a la accin de la erosin y el intemperismo. Este revestimiento puede ser de barro o mezclas con cal, cemento, etc. Exteriormente es conveniente tener zcalos de 90 cm. recubiertos de cemento y malla gallinero, para evitar la erosin producida por el salpicar de la lluvia.

2.3 ADOBE ESTABILIZADOAdobe en el que se ha incorporado otros materiales (asfalto RC-250, cemento, goma de tuna, etc.) con el fin de mejorar sus condiciones de estabilidad ante la presencia de humedad.Si se va a utilizar asfalto como estabilizador se prepararn adobes de prueba con diferentes porcentajes de asfalto (1% a 3%).a) Mezclado.- Cuando se utiliza asfalto como estabilizador se verifica en la prctica, el buen mezclado, cuando el barro alcanza una coloracin uniforme y no se notan trazas ni manchas de asfalto. En caso de usar paja, bagazo y otras fibras, sta deber aadirse despus que la mezcla suelo asfalto se haya uniformizado.Para lograr una buena distribucin se recomienda lo siguiente:1. preparar una porcin del barro preparado, agregar agua y batir hasta formar una pasta.1. Distribuir el asfalto para todo el barro, en la porcin separada y mezclarlo bien.1. Distribuir esta mezcla a todo el barro y batir hasta lograr una coloracin uniforme en toda la mezcla.b) Ensayo de Inmersin.- (para adobes estabilizados con Asfalto).1. Se seleccionar al azar 3 adobes por cada contenido de asfalto.1. Se sumergirn en agua hasta una altura aproximada de 5 cm. sobre la cara superior.1. A las 4 horas los adobes debern poder manipularse con facilidad, no presentarn grietas y cumplirn el ensayo anterior, con la mitad del peso.1. Como verificacin adicional, se partirn los adobes y se observar la penetracin perimetral, la cual no deber ser mayor de 1 cm.