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INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁTRANSCRIPT
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
INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ
INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ
PROPUESTABTP
MATERIAL
TIERRA BLOQUE
MURO
SISTEMA CONSTRUCTIVO
VIVIENDA
MATERIAL TIERRA
GRAVA
ARENA
LIMO
ARCILLA
SUELOSUELO
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CARACTERISTICAS TIERRA
COHESIÓN
CAPILARIDAD
POROSIDAD
COMPRESIBILIDAD
ELASTICIDAD
PESO
SECTOR CAZUCÁ
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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
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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
INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ
ANALISIS TIERRA
PRUEBAS
CAMPO
ENSAYOS
LABORATORIO
SECTOR CAZUCÁ
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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
Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas y para bloques prensados.
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
Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas y para bloques prensados.
Prueba de brillo
Superficie opaca.Arenas arcillosas
LimosoCemento y cal
Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas y para bloques prensados.
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.
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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
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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 %
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• 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
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PROPUESTABTP
MATERIAL
TIERRA BLOQUE
MURO
SISTEMA CONSTRUCTIVO
VIVIENDA
CARACTERISTICAS VIVIENDA CAZUCÁ
ASPECTOURBANO
ASPECTO
ARQUITECTÓNICO
ASPECTO TÉCNICO
CONSTRUCTIVO
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1
2
3
ASPECTO URBANO
acceso barrio desde
Autopista Sur
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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
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TÉCNICO CONSTRUCTIVO
Materiales
Relleno y cimentación
Estructura y sistema
constructivo
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• 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
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PROPUESTABTP
MATERIAL
TIERRA BLOQUE
MURO
SISTEMA CONSTRUCTIVO
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
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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
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ETAPAS PRODUCCIÓN BTP
Conocimiento material
Estabilización
Preparación tierra-cemento
Prensado
Fraguado y curado
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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
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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
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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
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Prensado material
PRENSADO
Desmolde
Fraguado
Llenado caja de compresión
Aplicación desmoldante
Compresión de mezcla
Verificación CHOde la mezcla
Prensado material
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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.
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• 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
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• 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
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PROPUESTABTP
MATERIAL
TIERRA BLOQUE
MURO
SISTEMA CONSTRUCTIVO
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
INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ
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
INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ
Proyecto Cabaña de montaña 2
PROYECTO DESCRIPCIÓN CARACTERISTICAS
CABAÑADEMONTAÑAII
SISTEMA CONSTRUCTIVO
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.
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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
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Proyecto Cabaña de montaña 2
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
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Proyecto Cabaña de montaña 2 Proceso constructivo
CARACTERÍSTICAS JUSTIFICACIÓN
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
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Proyecto Cabaña de montaña 2
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
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Proyecto Cabaña de montaña 2 Proceso constructivo
Alto Medio Bajo
CARACTERÍSTICAS JUSTIFICACIÓN
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.
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Proyecto Cabaña de montaña 2
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
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PROPUESTABTP
MATERIAL
TIERRA BLOQUE
MURO
SISTEMA CONSTRUCTIVO
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
INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ
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
PROPUESTA BTP TIPO CINVA RAM PARA VIVIENDAS CAZUCÁ
Muros exterioresMuros exteriores
INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ
FOTO APARIENCIA PROPUESTA NORMA NTC DE 708/03
BTP DE PERFORACIÓNES VERTICALES Y CELDA HORIZONTAL
BLOQUE ACCESORIO
APLICACIÓNMUROS DE CARGA,
COLUMNASAMARRE VERTICAL
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 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
CARACTERÍSTICA ESPECIAL
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
PROPUESTA BTP TIPO CINVA RAM PARA VIVIENDAS CAZUCÁ
Muros cargaMuros carga
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FOTO APARIENCIA PROPUESTA NORMA NTC DE 708/03
BTP ALIGERADO BLOQUE CORRIENTE
APLICACIÓN MUROS DIVISORIOS MUROS DIVISORIOS
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
RENDIMIENTO CON DILATACIÓN 1 cm
33,33 unidades/m2 NO ESPECIFICA
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
CARACTERÍSTICA ESPECIAL
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
PROPUESTA BTP TIPO CINVA RAM PARA VIVIENDAS CAZUCÁ
Muros divisoriosMuros divisorios
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FOTO APARIENCIA PROPUESTA NORMA NTC DE 708/03
BTP DE PERFORACIONES VERTICALES CIRCULARES BLOQUE ACCESORIO
APLICACIÓN MUROS INSTALACIONES MUROS DIVISORIOS
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 6,04 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
PROPUESTA BTP TIPO CINVA RAM PARA VIVIENDAS CAZUCÁ
Muros instalacionesMuros instalaciones
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BTP TIPO CANALETA EN FORMA DE “U” BLOQUE ACCESORIO
APLICACIÓN VIGAS Y DINTELES VIGAS Y DINTELES
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
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
PROPUESTA BTP TIPO CINVA RAM PARA VIVIENDAS CAZUCÁ
Elementos especialesElementos especiales
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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.
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• 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
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• 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
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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)
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• 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
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• 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
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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
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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• 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
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FIN
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