Vivienda rural en suelo-cemento - Albergue de alojamientos de la

Construcción con Tierra
Tecnología y arquitectura
Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos
2010/2011.
Coordinadores: Félix Jové Sandoval, José Luis Sáinz Guerra.
ISBN: 978-84-694-8107-3
D.L.: VA673-2011
Impreso en España
Septiembre de 2011
Publicación online.
Para citar este artículo:
MAS, Jorge Marcelo; KIRSCHBAUM, Carlos Federico; TONELLO, Graciela Lucía. “Vivienda rural en
suelo-cemento: Investigación, transferencia y autoconstrucción”. En: Construcción con tierra. Tecnología y
Arquitectura. Congresos de arquitectura de tierra en Cuenca de Campos 2010/2011. [online]. Valladolid:
Cátedra Juan de Villanueva. Universidad de Valladolid. 2011. P. 351-366. Disponible en internet:
http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones/digital/libro2011/2011_9788469481073_p351-366_mas.pdf
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Construcción con Tierra. Tecnología y arquitectura. http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html ISBN: 978-84-694-8107-3
VIVIENDA RURAL EN SUELO-CEMENTO:
INVESTIGACIÓN, TRANSFERENCIA Y AUTOCONSTRUCCIÓN
VIII Congreso de Tierra en Cuenca de Campos, Valladolid, 2011
Jorge Marcelo Mas*, Esp. Arquitecto
Carlos Federico Kirschbaum, Dr. Ing. Licenciado en Física
Graciela Lucia Tonello, Dra. Licenciada en Psicología
Universidad Nacional de Tucumán. Argentina
PALABRAS CLAVE: suelo-cemento, vivienda rural, autoconstrucción
Se describe un trabajo de investigación, transferencia e innovación tecnológica, desarrollado en la comunidad rural El Puestito, Burruyacu, Tucumán, Argentina. Este estudio está
destinado a familias minifundistas de bajos
recursos.
Está pensado para ser construido utilizando
recursos naturales disponibles en el área,
como por ejemplo, caña de bambú para estructura del techo, caña hueca para el cielorraso, totora o paja como aislante térmico
y tierra cruda para los muros, utilizada esta
última, en forma de bloques comprimidos de
suelo-cemento.
Actualmente, en este área, se edifica, utilizando la autoconstrucción como medio de
transferencia tecnológica, un prototipo experimental de vivienda. El mismo fue diseñado
para responder a las características económicas, sociales y culturales de los habitantes
del lugar.
Según el tipo de suelo disponible y con el fin
de determinar la dosificación más adecuada,
se realizaron ensayos de laboratorio utilizando muestras de suelo extraídas del lugar. Se
extrajeron dos muestras de suelo del área
estudiada y se fabricaron probetas, haciendo
dosificaciones con la mezcla de las dos mues-
Resumen
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tras a la vez y con cada una por separado.
Otra variable introducida fue la presión a
la que fueron sometidas durante su fabricación. A los 28 días fueron sometidas a la
compresión hasta la primera fisura, incrementando la misma hasta la rotura.
Los resultados muestran que a medida que
aumenta la presión a la que son sometidas
durante la fabricación, aumenta también su
resistencia a la compresión y por otro lado,
las dosificaciones en las cuales se aumenta la relación entre la cantidad de suelo 1
con respecto a la de suelo 2, producen un
aumento de la resistencia a la rotura.
Una vez determinada, no sólo la dosificación más conveniente sino también las
dimensiones necesarias para asegurar un
buen comportamiento térmico y manejabilidad de los bloques diseñados, se organizaron con ayuda de la administración de la
comuna, talleres destinados a transferir a
la población involucrada, las técnicas de
fabricación y uso de bloques de suelo-cemento.
La transferencia tecnológica, generó un importante impacto social y despertó el interés de algunos habitantes, los que pretenden producir bloques de suelo-cemento, no
sólo para construir o ampliar su vivienda,
sino también para comercializarlos en la
zona y lugares cercanos, aumentando de
esta forma el ingreso familiar y generando
fuentes de trabajo.
Introducción
En el marco de un proyecto de investigación
sobre desarrollo de poblaciones rurales, denominado PICTO 2004 Nº 870 “Tecnologías
para el hábitat, el aprovechamiento energético
y el desarrollo productivo en áreas rurales de
Tucumán”, se diseñó un prototipo de vivienda
para familias minifundistas.
El trabajo se desarrolló en varias etapas. En la
primera se realizó un diagnóstico general del
área, considerando la relación de los habitantes con el medio ambiente y el paisaje, efectos de las condiciones de las viviendas en la
salud y bienestar de los ocupantes, necesidades, demandas y deseos de los habitantes del
lugar, analizando las características socio-culturales que hacen a la apropiación del espacio
y de la vivienda por parte de los moradores,
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J. M. MAS, C. F. KIRSCHBAUM, G. L. TONELLO
es decir a su modo de vivir (Mas J. 2007, Tonello G. et. al. 2007, Tonello G. 2011).
Teniendo en cuenta las características climáticas del lugar, los materiales disponibles en la
zona, los saberes populares y conociendo las
demandas y necesidades de la población, se
procedió a diseñar un prototipo de vivienda. El
mismo consta de dos módulos rectangulares
unidos por un espacio semicubierto que los
vincula (Mas J. 2008). Está pensado para ser
construido utilizando recursos naturales disponible en el área, como caña de bambú para
estructura del techo y cielorraso, totora como
aislante térmico y tierra para los muros.
Actualmente se encuentra en construcción en
el área estudiada, un modelo experimental del
prototipo diseñado. El trabajo se realiza con la
colaboración de pobladores y de personal que
trabaja en la comuna. (Figura 1).
El artículo explica el estudio realizado para
obtener la dosificación más adecuada para
la fabricación de bloques comprimidos de
suelo-cemento, las consideraciones tenidas
en cuenta para definir las dimensiones de
los mismos, el trabajo realizado con caña de
bambú y totora y la manera en que se realizó,
a los pobladores del área estudiada, la transferencia de estas tecnologías.
Área de estudio
El área de estudio y análisis es la comuna
rural El Puestito (26° 24’ 0” Sud, 64° 47’ 0”
Oeste), ubicada en el departamento de Burruyacu, a 75 km al noreste de la ciudad de San
Miguel de Tucumán, capital de la provincia de
Tucumán, Argentina. (Figura 2).
La comuna ocupa, en su mayor parte, el piedemonte de las Sierras de Medina zona de la
selva húmeda denominada Las Yungas1. Hacia el este se vincula con la llanura chaqueña.
El clima es cálido con lluvias principalmente
en el verano. Las precipitaciones varían de
400 a 800 mm por año.
La zona es apta para una variada actividad
agropecuaria compuesta por cultivos como
caña de azúcar, maíz, trigo, citrus, palta y los
introducidos en los últimos años con importante crecimiento de la soja y la cría de vacunos, cerdos y caballos. Es zona propicia
para las actividades de granja como el cultivo
de hortalizas y la cría de aves de corral, tales
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la presencia de pequeños propietarios en la
mayor parte del territorio, distribuidos en pequeños y medianos predios de entre 0,5 a 50
hectáreas, actúan también como barrera para
la explotación extensiva de los suelos y recursos naturales.
Uso de recursos
construcción
Figura 1. Planimetría general de la vivienda diseñada (izqda.). Construcción de un prototipo piloto en
el área estudiada (dcha).
como gallinas y pavos, que en gran proporción están orientadas a atender la subsistencia familiar.
El lugar posee un importante patrimonio en
flora y fauna natural en cerros, valles y bosques. La existencia de terrenos quebrados y
naturales
para
la
Desde la antigüedad el hombre, buscando
refugio de las agresiones climáticas, recurre
al medio natural que lo rodea. Es así, que
alrededor del mundo entero, se encuentran
ejemplos de viviendas construidas de casi
cualquier material: tierra, troncos, paja, hielo,
por nombrar sólo algunos. La lista sería interminable.
Por otro lado, la envolvente de un edificio
debe, entre otras cosas, actuar como elemento moderador de las condiciones ambientales
externas y delimitar los espacios arquitectónicos en donde se desarrollan las distintas
actividades humanas, con el fin de lograr un
ambiente interior confortable, eficiente y saludable, en otras palabras, debe estar prepa-
Figura 2. Plano de ubicación del área en estudio.
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rada para brindar a sus ocupantes protección
contra las agresiones externas: lluvia, ruido,
radicación solar, etc.
Cada uno de los elementos de la envolvente
tiene que estar diseñado para soportar los esfuerzos o solicitaciones a las que están sometidos. Mientras que, por ejemplo, las vigas de
un techo deben soportar esfuerzos de flexión
y corte, los muros generalmente trabajan a
la compresión. Por ello es necesario que, los
mampuestos con los que se pretende materializar la envolvente vertical, en nuestro caso
en particular, bloques de suelo-cemento, tengan una adecuada resistencia a esta solicitación, de tal manera que les permita soportar
convenientemente los esfuerzos a los que se
vean sometidos. Igual consideración para las
cañas de bambú utilizadas para construir la
estructura del techo.
Actualmente, numerosas personas construyen sus viviendas utilizando lo que el medio
natural en el que habitan y se desarrollan, les
provee.
En el área estudiada, la situación descrita se
verifica, existiendo, en muchas de las viviendas visitadas, soluciones constructivas que
utilizan materiales naturales, como por ejemplo, tierra, caña y totora. Su uso no es exclusivo de esta área en particular y mucho menos
nuevo.
La humanidad utiliza, desde sus primeros
pasos, tierra como material de construcción,
destinándola a todo tipo de edificaciones:
castillos, murallas, mezquitas, graneros y viviendas. Prácticamente se pueden encontrar
ejemplos de todas las funciones arquitectónicas que se construyeron usándola como
material principal. En España se encuentran
vestigios de su empleo que se remontan a la
edad de bronce. En el sureste de Irán, las ruinas de Tepe Yahya, datan de 3.400 años aC.
En América, hacia el 1.000 aC, aparecen las
primeras viviendas de arcilla cuyo máximo esplendor fue alrededor del año 200 de nuestra
era. Cachan y Paramonga en Perú, Paquimé
en México, Tulor en Chile, son ejemplos representativos de esto (Alderete C. et. al. 2.006,
Toriac Corral J. 2008).
Hoy en día, más de 1.500.000.000 de personas viven, se alojan o simplemente se protegen en construcciones hechas de tierra (Néstor J. 2002).
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Distintas técnicas como el tapial (tierra arcillosa, compactada a golpes mediante un “pisón”,
empleando un encofrado deslizante para contenerla) y el adobe (ladrillos de tierra arcillosa
y fibras vegetales secados al sol), fueron y son
utilizadas por sinnúmero de pobladores alrededor del mundo para construir sus casas.
El uso de estabilizantes como la cal o el cemento, ha permitido desarrollar técnicas de
construcción con tierra. Particularmente, la
del suelo-cemento, se ha convertido en una
importante opción, no sólo para viviendas sino
que también para obras viales e hidráulicas.
El suelo-cemento es simplemente la mezcla
de tierra con cemento y agua, que, compactado y curado, sirve para obtener un material
con buena resistencia a la compresión, prácticamente impermeable y estable en el tiempo.
Su aplicación, comenzó a estudiarse entre
1910 y 1920. Brooke Bradley lo empleó con
gran éxito en la construcción de carreteras inglesas en 1917. Sin embargo, la técnica no
fue utilizada regularmente en los años posteriores. Por el contrario, en los EEUU, ese
mismo año, Joseph Amies patentó una mezcla de suelo con cemento llamada “Soilamies”
(Quintanilla C. 2006).
En España y Latinoamérica, las primeras experiencias comienzan en 1945, luego de concluida la segunda guerra mundial, teniendo
Argentina, Colombia y El Salvador más de
50 años de experiencia en la construcción
de caminos que usan el suelo-cemento como
material. A partir de 1980 a la fecha, se ha generalizado su uso alrededor del mundo entero
(Quintanilla C. 2006).
Se puede afirmar que construir con tierra es
producto de múltiples procesos económicos,
técnicos y sociales, que sucedieron a lo largo
de toda la historia de la humanidad y es un
hecho innegable en la realidad habitacional
del planeta entero, sobre todo en países del
tercer mundo.
Situación similar ocurre con el bambú, ya que
es posible encontrar ejemplos de construcciones que datan de épocas anteriores a la era
cristiana. Por ejemplo, doscientos años antes
de Cristo, en China, durante la dinastía Han
del Oeste, se empezó a usar la caña de bambú para construir palacios (Saleme H. 1995).
En Ecuador, se encontraron evidencias de
construcciones con bambú que tienen una
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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA
Suelos
Muestra 1
Límite
Líquido
29,5
Muestra 2
No plástico
Plasticidad (%)
Límite
Índice de
Plástico
plasticidad
12,3
11,2
No plástico
No plástico
Ensayo granulométrico (% que pasa)
Tamiz N°
Tamiz N° 10 Tamiz N° 40
200
97,3
89,4
68,6
98,7
93,6
22,3
Tabla 1. Resultados de los ensayos de plasticidad y granulometría.
antigüedad aproximada de 10.000 años (Morán Ubidia J. 2001). La tradición de construcciones a base de bambúes, paja y arcilla en
Ecuador, es milenaria. Diversos descubrimientos arqueológicos así lo confirman (Saleme H. et. al. 2009).
En Argentina también existen vestigios muy
antiguos. En Antofagasta, provincia de Catamarca se encontraron segmentos de bambúes desgastados por el uso del hombre, y
a los cuales se les atribuyen 8.600 años de
antigüedad (Morán Ubidia J. 2001).
Así como en el caso del bambú, el uso de
la paja2 en la construcción no es nuevo. Las
antiguas civilizaciones indígenas que habitaron nuestro territorio, la usaron como aislante
térmico y contra las lluvias, proporcionando
un techo seguro y viviendas secas. En la actualidad su uso continua, no sólo para construir techos (el uso de quinchos de paja está
muy difundido en áreas rurales y urbanas),
sino también para realizar casas enteras y
embarcaciones.
La construcción de viviendas con paja es
sencilla, eficaz y muy bella. Se logran construcciones accesibles a todo el mundo, tanto
a nivel económico como a nivel constructivo.
En la actualidad existen viviendas en perfectas condiciones, con más de 100 años de antigüedad (Cebada P. 2005).
Considerando el conocimiento popular sobre
el manejo de los recursos naturales nombrados anteriormente, observando las estructuras
construidas por los pobladores, conociendo
las bondades de estos materiales, la sencillez
para utilizarlos en la construcción y ante la
disponibilidad de ellos, se decidió aprovechar
la tierra para construir la envolvente vertical y
una combinación de bambú con totora para
construir la envolvente horizontal.
Uso de tierra en la construcción de muros
Según indicaciones de la administración de la
comuna, se identificaron zonas donde se podía extraer tierra para sacar muestras de suelo
para estudiarlas. Se extrajeron dos muestras,
las cuales fueron ensayadas en el Laboratorio
de Suelos de la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la Universidad Nacional
de Tucumán, con el fin de determinar el límite
plástico, límite líquido, índice de plasticidad y
granulometría, para de esta manera, conocer
el tipo de suelo extraído. (Tabla 1).
Una vez conocidas las características de los
suelos, se fabricaron probetas de suelo-cemento, dosificando con la mezcla de las dos
muestras a la vez, (considerando dosificaciones de 1:8:2, 1:7:3, 1:6:4), y con cada una por
separado (1:10:0, 1:8:0. 1:0:10, 1:0:8), mezclando los materiales en volúmenes aparentes en estado seco, adicionando la cantidad
de agua necesaria para obtener una mezcla
de bajo tenor de humedad y de aspecto casi
seco. Las dosificaciones se indican de la siguiente manera: Cemento: Suelo 1: Suelo 2.
Es decir que, 1:8:2, indica una mezcla realizada con 1 parte de cemento, 8 partes de la
muestra del suelo 1 y 2 partes de la muestra
del suelo 2. De la misma manera, una dosificación de 1:10:0, indica una mezcla realizada con 1 parte de cemento, 10 partes de la
muestra de suelo 1 y 0 partes de muestra de
suelo 2.
Luego de elaboradas las mezclas, se llenaron
probetas cilíndricas de 6 cm de diámetro y se
las sometió a dos presiones distintas de fabricación: 5 kg/cm² y 10 kg/cm². Para cada una de
las variables utilizadas se realizaron 5 probetas.
A los 28 días, y luego del proceso de secado, las
probetas, fueron sometidas a la compresión con
una prensa manual, para determinar la resistencia a la compresión de cada una de ellas.
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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.
Resultados
Los datos obtenidos muestran que el aumento de la resistencia a la compresión depende
de dos variables, por un lado del aumento de
la presión de fabricación y por otro, del aumento de la proporción de tierra de la muestra
1 con respecto a la de la muestra 2. Como
resultado, con una dosificación igual a 1:8:2
y a 5 kg/cm² como presión de fabricación, se
obtiene una resistencia a la rotura de 41,9 kg/
cm². Al mantener la misma dosificación y aumentar la presión de fabricación hasta los 10
kg/cm² se incrementa la resistencia a la rotura
en aproximadamente 15,9% con respecto al
valor anterior, es decir que se eleva hasta los
48,6 kg/cm².
Al variar la dosificación y utilizar una igual a
1:7:3, se mantuvo la misma tendencia, es decir
hubo un incremento de la resistencia a la rotura conforme aumenta la presión de fabricación.
Para 5 kg/cm² de presión de fabricación, el valor de la resistencia a la rotura fue de 32,6 kg/
cm², mientras que para 10 kg/cm², 38,0 kg/cm²,
lo que muestra un incremento del 14,2% la resistencia de la segunda contra la primera.
Al utilizar una mezcla de dosificación igual a
1:6:4, manteniendo constantes las mismas presiones de fabricación, se obtuvieron resistencias
a la rotura con valores de 28,3 kg/cm² y 32,7 kg/
cm², lo que representa un incremento de 15,5%.
Para mezclas en donde la cantidad de tierra de
la muestra 2 es mayor que la de muestra 1, es
decir dosificaciones de 1:2:8, 1:3:7 y 1:4:6, se
obtuvieron, para presiones de fabricación de 5
kg/cm², 26,9 kg/cm², 30,2 kg/cm², 36,6 kg/cm²
de resistencia a la compresión, mientras que
para presiones de fabricación de 10 kg/cm² resistencias de 31,8 kg/cm², 35,4 kg/cm² y 42,7
kg/cm², lo que se traduce en incrementos de
15,4%, 14,6% y 14,2%.
Los mejores resultados se obtuvieron con mezclas preparadas con el suelo 1, ya que la resistencia a la compresión siempre es mayor en las
probetas fabricadas con ella. Así se tiene que
para una dosificación 1:10 de la muestra 1, se
obtienen, a 5 kg/cm² de presión de fabricación,
59,5 kg/cm², mientras que la misma dosificación
y presión de fabricación pero con muestra del
suelo tipo 2, nos da 32,8 kg/cm² de resistencia.
En el caso de utilizar una dosificación de 1:8, se
obtiene 84,5 kg/cm² para el suelo 1 y 45,6 kg/
cm² para el suelo 2.
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J. M. MAS, C. F. KIRSCHBAUM, G. L. TONELLO
Cabe aclarar que, si se mantienen las dosificaciones y se aumenta la presión de fabricación,
aumenta también la resistencia a la rotura. Es así
que una dosificación de 1:10 a 10 kg/cm², genera
una resistencia de 64,9 kg/cm² para el suelo 1
y de 39,6 kg/cm² para el 2. Por último, con una
mezcla de 1:8 a 10 kg/cm², se obtuvo, para el
suelo 1, 84,5 kg/cm² y para el 2, 45,6 kg/cm².
Como era de esperar y como puede entenderse por los resultados obtenidos, a medida que
aumenta la proporción de cemento con respecto
a la tierra, aumenta también la resistencia a la
compresión, sin importar la muestra utilizada ni
la presión de fabricación.
En la Figura 3, se grafican los valores obtenidos
para cada prueba realizada. En rojo están representadas las probetas fabricadas con presiones
de 5 kg/cm², mientras que en verde las fabricadas con presiones de 10 kg/cm². Las dosificaciones utilizadas en cada caso se indican en la
parte inferior de la misma figura.
Los mejores rendimientos se obtuvieron utilizando para la fabricación de las probetas, morteros
realizados con la muestra de suelo 1. Se recomienda no utilizar para este caso particular mezclas de los dos suelos, ya que las resistencias
obtenidas son menores que se si utiliza el suelo
1 solamente.
El suelo 2 utilizado por separado no da buenos
resultados en cuanto a las resistencias a la compresión logradas.
Comparando los valores de resistencia a la compresión obtenidos en los ensayos se determina
que es conveniente utilizar el suelo 1 con proporciones de cemento de entre 10 y 12,5%, esto es
dosificaciones de 1:8 a 1:10.
Bloques de suelo-cemento
Una vez obtenidos la dosificación más conveniente para el tipo de suelo a utilizar, se procedió a realizar la fabricación de los mampuestos
mediante una prensa manual. Las dimensiones
de cada bloque se determinaron teniendo en
cuenta que:
- El espesor debe ser suficiente para lograr un
adecuado comportamiento desde el punto de
vista térmico.
- Las dimensiones del mampuesto y su peso
sean apropiados para lograr un manejo simple.
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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA
Figura 3. Resistencia a la compresión de probetas de suelo-cemento. En rojo probetas fabricadas con
presiones de 5 kg/cm², en verde con presiones de 10 kg/cm².
Del diagnóstico realizado surge que, en el
área estudiada, son muy utilizados los muros
de ladrillos cerámicos comunes colocados
“de soga”, vulgarmente conocidos como “pared de 15”, en referencia al espesor normal
(15 cm) de ladrillos cerámicos en Argentina.
Tomando en cuenta los valores máximos admisibles de transmitancia térmica definidos en
Norma IRAM (Instituto Argentino de Normalización y Certificación) 11605:1996, según la
clasificación Bioclimática de la República Argentina, Norma IRAM 11603:1996, este tipo
de muro no brinda condiciones adecuadas de
aislamiento térmico, ya que tiene una transmitancia térmica de 2,77 W/m²°C, mientras que
el mínimo recomendado es de 1,80 W/m²°C.
más complicada y requiere mano de obra más
experimentada. Es probable que estas cuestiones incidan en los habitantes de menores
recursos a utilizar los ladrillos cerámicos “de
soga” y no “de tizón” al momento de construir
los muros exteriores, con las consecuencias
antes descritas.
Es sabido que al aumentar el espesor del cerramiento colocando los ladrillos “en tizón”,
vulgarmente conocido como “muro de 30”,
en referencia al ancho (30cm) normal de los
ladrillos cerámicos en Argentina, disminuye
la transmitancia térmica, por lo que mejora el
comportamiento en cuanto a la transmisión
del calor. Las desventajas están en que esto
incrementa los costos, su puesta en obra es
Si se diseñan bloques cuyas dimensiones
estén pensadas para ser colocados de “de
tizón”, se corre el riesgo de que ocurra lo
que pasa actualmente con los ladrillos cerámicos comunes, es decir, ser mal utilizados,
debido a que en la mayoría de las viviendas
relevadas se construyen los muros exteriores colocándolos de soga, con lo que se
obtiene un espesor inadecuado para brindar
La unidad propuesta está pensada para ser
replicada por los propios habitantes del área
estudiada, es por ello que se adoptó como
pauta importante para determinar las dimensiones de los bloques, el hecho de obtener un
mampuesto que, colocado “de soga”, brinde
las condiciones necesarias de aislamiento térmico recomendadas por las normas IRAM.
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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.
Figura 4. Valores de transmitancia térmica para distintos espesores de muros de bloques de suelo-cemento.
condiciones mínimas de acondicionamiento
térmico.
Mediante la aplicación de un software que sirve para calcular la Transmitancia Térmica K
(Negrete J. 2006), se calculó la transmitancia
térmica para distintos espesores de muros de
bloques de suelo-cemento. (Figura 4).
El primer número del eje horizontal indica el
espesor del bloque, mientras que el segundo
el espesor del revoque de ambas caras.
En la Figura 4, la línea bordó representa la
transmitancia térmica recomendada según
Normas IRAM para la zona bioclimática en
estudio, mientras que la línea azul representa la transmitancia térmica para distintos espesores de muros. Puede apreciarse que a
medida que aumenta el espesor, disminuye
la transmitancia térmica. El espesor mínimo
necesario para cumplir con las recomendaciones es de 18 cm, valor que será adoptado
como el espesor de los mampuestos.
En general, en todos los ladrillos, el largo es
el doble que el ancho, lo que en este caso en
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J. M. MAS, C. F. KIRSCHBAUM, G. L. TONELLO
particular son 36 cm. Se considera que un
mampuesto de 0,18 cm x 0,36 cm x 11 cm de
alto, cumple convenientemente con las pautas de diseño planteadas en un principio, ya
que:
- Los valores de aislamiento térmico obtenidos cumplen con los recomendados por Normas IRAM.
- Su peso, tamaño y manejabilidad de colocación, según los operarios que trabajan en la
obra, son adecuados.
Producción de bloques para construcción
de prototipo
Determinada la dosificación adecuada al
tipo de tierra a usar y las dimensiones convenientes según las pautas planteadas, se
procedió a fabricar bloques de suelo-cemento mediante el uso de una prensa manual tipo CINVA RAM.
Este tipo de prensa, fue desarrollada en los
años ´50 del siglo pasado, en el centro Interamericano de Vivienda y Planeamiento (CIN-
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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA
Figura 5. Seminario taller llevado a cabo en la sede de la comuna, destinado a pobladores.
VA) por el ingeniero chileno Raúl Ramírez con
el fin de dotar a familias de escasos recursos,
especialmente a las campesinas, de una herramienta manual que, manejada por ellos
mismos, le permita levantar los muros de sus
casas. Difundida mundialmente, alcanza hasta el día de hoy millones de ejemplares con
variaciones sutiles en su diseño (Etchebarne
R. 2006).
Para difundir en la zona la tecnología del
suelo-cemento, se organizó y coordinó un
seminario tipo taller dictado en la sede de la
comuna. Exponiendo la existencia de esta
tecnología, contando sus ventajas y demostrando la facilidad del proceso de fabricación,
se consiguió despertar el interés de los habitantes.
El seminario se estructuró en dos partes, la
primera fue una exposición oral a cargo del
Arq. Rafael Mellace, Director del Centro Regional de Investigaciones de Arquitectura de
Tierra Cruda (CRIATiC), Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Universidad Nacional
de Tucumán quien tiene amplia trayectoria en
el tema. La segunda, fue una actividad práctica, mediante la cual los presentes tuvieron
la oportunidad de utilizar una prensa manual
CINVA RAM y fabricar algunos mampuestos.
La amplia difusión otorgada, coordinando
tareas con el delegado comunal, realizando
publicidad en una radio local y pegando afiches en lugares estratégicos de la comuna,
fue fundamental para lograr el éxito. Muchos
pobladores, tanto hombres como mujeres,
asistieron y participaron, mostrándose muy
satisfechos por las características de la tecnología expuesta. (Figura 5).
A continuación, una vez concluida la etapa
de fabricación de la prensa para elaborar bloques de las dimensiones especificadas anteriormente, se organizó, coordinó y dirigió un
segundo taller, destinado específicamente a
pobladores y obreros que trabajarían produciendo bloques para la obra. Su fin fue afianzar los conocimientos y las técnicas brindadas
anteriormente, evacuar dudas y prepararlos
para la tarea que debían realizar. En esta
oportunidad se utilizó una prensa especialmente fabricada en un taller local.
En cuanto a la transferencia del conocimiento, no se presentaron mayores inconvenientes, puesto que la técnica de fabricación de
los bloques y la utilización de la prensa son
sencillas. Además se contó con un grupo de
gente de excelente predisposición y con muchas ganas de aprender. El equipo de trabajo
rápidamente estuvo preparado para comenzar con la producción de bloques. (Figura 6).
Luego del proceso de secado, se seleccionó una muestra aleatoria de bloques y se los
sometió a la compresión, con el fin de comprobar su resistencia a la rotura y de esta
manera comparar los valores de resistencia
obtenidos durante las primeras pruebas (probetas) y los valores reales obtenidos en los
mampuestos fabricados en el lugar. En Figura 7, se puede apreciar la realización de los
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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.
Figura 6. A la izquierda: Taller desarrollado en el terreno, destinado a obreros que trabajaron en la producción de bloques para el prototipo. A la derecha: Bloques producidos para el prototipo.
Figura 7. Ensayos de resistencia a la compresión de bloques de suelo-cemento.
ensayos. Los mismos se llevaron a cabo utilizando una prensa hidráulica perteneciente
al CRIATiC.
Los resultados demostraron que los bloques
fabricados, tienen un valor de resistencia promedio de 55,90 kg/cm². Considerando que la
resistencia mínima de un ladrillo cerámico común, clase C es de 60 kg/cm², los valores de
resistencia alcanzados son adecuados.
Uso de bambú y totora en la construcción
del techo
Como se explicó anteriormente, existe un
uso difundido del bambú en la construcción
espontánea del área. Sin embargo, y teniendo en cuenta los dichos de los pobladores,
se utiliza, colocándolo sin ningún tipo de
tratamiento. Esto hace que el mismo, esté
propenso al ataque de hongos o insectos
360
J. M. MAS, C. F. KIRSCHBAUM, G. L. TONELLO
xilófagos que se alimentan de él y lo degradan. La susceptibilidad de sufrir el ataque
de estos insectos, varía según la especie
de bambú, la edad de las cañas, la cantidad
de almidón y la humedad que contienen. Sin
embargo, en general, todas las variedades
son propensas a ser atacadas (Saleme H.
2006).
Es por ello que, luego de seleccionar y cortar las cañas, se las sometió a procesos de
curado utilizando el método de inmersión,
sumergiéndolas en una solución de agua,
bórax y ácido bórico durante 48 hs. Transcurrido el tiempo estipulado, se las colocó
al aire libre durante 90 días para el proceso
de secado.
Cabe aclarar que se usaron dos especies de
bambú. Las de mayor diámetro, entre 10 y 12
cm, se utilizaron para construir la estructura
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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA
Tabla 2. Alternativas de secciones en caña de bambú para vigas principales y secundarias del techo de los
módulos correspondientes a cocina/comedor/lavadero y al de dormitorios.
Figura 8. Esquema constructivo de techo sobre módulos cocina, comedor, baño, lavadero y dormitorios.
resistente del techo y las de menor diámetro,
alrededor de 4 cm, que no cumplen ninguna
función estructural sino solo de cerramiento,
para materializar el cielorraso. La primera de
ellas, corresponde a la variedad “Bambusa
Vulgaris”, conocida vulgarmente en la zona
como “bambú ombú”. La segunda corresponde a “Bambusa Tuldoides”, cuyo nombre vulgar en la zona es “caña hueca o tacuara”.
Por otro lado, teniendo en cuenta las luces
a salvar, fue necesario buscar una solución
constructiva adecuada a las dimensiones de
las cañas disponibles. Dentro de las variadas
posibilidades estructurales, se analizaron,
para materializar las vigas principales de la
estructura de los módulos cocina/comedor/
baño/lavadero y dormitorios, tres alternativas: la primera utilizando solo una caña, es
decir una sección simple. La segunda utilizando dos cañas superpuestas, unidas con
varillas roscadas y la tercera con dos cañas
superpuestas, pero no tocándose entre sí,
sino colocando entre ellas un separador realizado con el mismo material, uniendo toda
la sección con el mismo sistema que el caso
anterior.
Esta última alternativa, sirvió para aumentar
el momento de inercia y por lo tanto, la resistencia del conjunto. En el caso de las vigas
secundarias, cuyas solicitaciones son menores que las de las principales, fue suficiente
con disponer vigas de sección simple, que se
vinculan a la principal con varillas roscadas
(Tabla 2 y Figura 8).
Debido al planteo formal del techo de la galería (dos aguas), a las solicitaciones a las
que se ven sometidos los elementos estructurales y a las luces a salvar, fue necesario
recurrir a un sistema reticulado.
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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.
Figura 9. Esquema constructivo de techo sobre galería.
La cabreada, está resuelta según se indica en
Figura 9. Las vinculaciones entre cañas de la
cabreada y de ella con las columnas, se realizan utilizando varillas de hierro roscadas.
Para obtener el rendimiento óptimo, el corte
debe realizarse cuando la planta llega a su
madurez. Una vez cortada y antes de usarla,
debe ser secada, exponiéndola al sol.
Aislantes térmicos naturales
En resumen, la manera en que se resuelve la
estructura del techo, se puede dividir en:
Uno de los mayores problemas detectados en
el área en estudio, que afecta el confort dentro
de la vivienda, es la carencia de cielorrasos,
los que unidos a la alta utilización de chapa
de zinc para resolver las cubiertas, genera
ambientes calurosos en verano y muy fríos en
invierno.
Para mejorar esta situación, se estudió la posibilidad de utilizar paja como aislante térmico, la que sostenida por un cerramiento de
caña hueca, permite constituir no solo un cielorraso de bajo costo sino también que utiliza
recursos naturales disponibles en el área.
Generalmente, en zonas pantanosas crecen
estas plantas, formados por distintas especies: cortadora, espadaña, totora, arrocillo,
etc. En el caso particular de este estudio se
usará totora.
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J. M. MAS, C. F. KIRSCHBAUM, G. L. TONELLO
- Módulo de dormitorios y de cocina/comedor/baño/lavadero: sistema de entramados
constituido por vigas principales dobles
con separadores y secundarias de sección
simple.
- Galería: sistema reticulado como estructura principal y vigas secundarias de sección
simple.
En ambos casos se propone utilizar, para el
cielorraso, caña hueca con aislación térmica
de totora (Figuras 6.4 y 6.5).
Trasmitancia térmica del techo
Mediante la aplicación de un software que sirve para calcular la Transmitancia Térmica K
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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA
Figura 10. Transmitancia térmica para distintos espesores de totora.
(Negrete J. 2.006), se calculó la transmitancia
térmica y el riesgo de condensación para la
solución propuesta.
En la Figura 10, la línea bordó representa la
transmitancia térmica recomendada según
Normas IRAM para la zona bioclimática en estudio, mientras que la línea azul representa la
transmitancia térmica para distintos espesores
de totora. Puede apreciarse que a medida que
aumenta el espesor, disminuye la transmitancia térmica. El espesor mínimo necesario para
cumplir con las recomendaciones es de 8 cm,
valor que será adoptado como el espesor de la
capa de totora a colocar en el techo.
De esta manera, el techo propuesto queda constituido por: a.- Cubierta: chapa de zinc (cal. 23),
b.- Aislamiento térmica: totora (e = 8 cm), c.- Cielorraso: caña de hueca (Ø 3 a 4 cm) y d.- Estructura
resistente: caña de bambú ombú (Ø 10 a 12 cm).
Transferencia y capacitación
Para trasmitir las técnicas necesarias para el
correcto uso del bambú, se realizaron hasta la
actualidad, dos talleres. Los mismos estuvieron destinados al personal que trabaja en la
obra y se llevaron a cabo en el terreno mismo
de la construcción.
En el primero de ellos se explicó la importancia de curar y secar las cañas antes de utilizarlas en la construcción. Debido a las ventajas enunciadas anteriormente, el método de
inmersión, fue el seleccionado para realizar
esta actividad. En el mismo momento, se
construyó con tierra, ladrillos y plástico negro,
una pileta, la cual sirvió para colocar las cañas
Una vez secas las cañas y concluido el proceso de construcción de muros y encadenados,
se organizó un segundo taller, destinado a
adiestrar a los obreros en las técnicas de trabajo con bambú, poniendo especial atención
en las vinculaciones (Figura 11).
Debido a la sencillez, rapidez y sobre todo al
conocimiento previo sobre las técnicas constructivas con bambú, el equipo de trabajo rápidamente estuvo en condiciones de comenzar
la construcción del techo, tarea que continua
en la actualidad.
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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.
El proceso de secado es simple y rápido de
realizar, ya que solo consiste en esparcir la
totora sobre el suelo, dejándola así, por un período de 48 hs. Una vez seca, se arman atados que luego serán colocados como aislante
térmico en el techo.
El traslado, generalmente se realiza en carros con tracción a sangre, medio de trasporte
comúnmente usado en el área y que permite
circular sin inconvenientes por los caminos
vecinales, que como se explicó anteriormente, muchas veces permanecen cerrados o intransitables para automóviles o camiones.
Conclusiones
El presente trabajo responde a la demanda de
investigación y desarrollo sobre alternativas
de diseño y materiales edilicios. En un estudio
previo (Tonello, G. & Kirschbaum, C, 2010),
se evidenció que las viviendas no cumplen
con la función de actuar como elemento moderador del impacto de las condiciones ambientales externas (temperatura, humedad),
provocando en los usuarios comportamientos
de compensación para contrarrestar el estrés
ambiental exterior. Así, ambientes como la
cocina y la galería, son informados como los
lugares en donde las personas transcurren la
mayor parte del tiempo en invierno y verano
respectivamente. Cabe puntualizar que en las
zonas rurales, la cocina constituye el ambiente interior más contaminado debido al empleo
mayoritario de leña y carbón como fuente de
calor y combustible utilizado para la cocción
de los alimentos, lo que sumado a una inadecuada ventilación del local y a la presencia
permanente de animales domésticos, afectan
la salud de los usuarios, especialmente afecciones respiratorias.
Por otro lado, este trabajo intenta aportar,
desde la Arquitectura, a la solución de la problemática social generada por la emigración
del poblador rural (especialmente jóvenes) a
la ciudad, en busca de mejores condiciones
de vida. En este sentido, un aspecto positivo
a destacar consiste en el alto nivel de apego
de la gente al lugar y su alta valoración del
paisaje circundante.
El uso de materiales naturales, como pueden
ser los que se utilizaron en el presente trabajo, es una opción interesante de tener en
cuenta a la hora de reducir costos de la construcción.
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J. M. MAS, C. F. KIRSCHBAUM, G. L. TONELLO
En cuanto a la tierra, es posible afirmar que
la utilización de bloques de suelo-cemento en
la construcción de viviendas de interés social
es una manera simple de aprovechar uno de
los recursos naturales más abundante con los
que cuentan los sectores más desprotegidos
de la sociedad. Entre sus principales ventajas
se destacan que:
- La materia prima principal es tierra, material natural, abundante, económico, no contaminante, fácilmente extraíble y al alcance de
todos.
- El uso de prensas manuales como técnica
de fabricación de bloques de tierra cruda, no
solo requiere menor energía de transformación respecto de otros materiales “industriales” como pueden ser los ladrillos cerámicos
comunes, sino que además, permite desarrollar numerosas variantes en los procedimientos constructivos, en las dimensiones de los
mampuestos, por lo que son fácilmente adaptables a diversos requerimientos de los usuarios y de las condicionantes ambientales del
lugar.
- Otra ventaja es que posibilita a los beneficiarios intervenir en los procesos constructivos
de su propio hábitat, desarrollando procesos
de autoconstrucción, con la consecuente economía en mano de obra.
- Si bien las propiedades como aislante térmico de la totora son menores que las de
algunos materiales industrializados que se
analizaron en este capítulo, la ventaja principal de la misma, es que se la consigue en la
zona y su recolección y traslado son sencillos.
Solo se debe invertir en tiempo de recolección y secado. De igual manera sucede con el
bambú y la caña hueca. Esto brinda una gran
ventaja económica, factible de ser aprovechada en emprendimientos destinados a familias
rurales pobres.
Mediante un correcto uso de los recursos naturales, es posible alcanzar condiciones adecuadas de confort, durabilidad y habitabilidad
en viviendas de bajo costo.
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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA
Figura 11. A la izquierda: Pileta construida para sumergir las cañas en una solución de agua, boro y bórax.
A la derecha: trabajando con caña de bambú curada y lista para usar.
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Notas
* Jorge Marcelo Mas. Esp. Arquitecto, Auxiliar
Docente Graduado Acondicionamiento Ambiental
II. Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Universidad Nacional de Tucumán. Becario CONICET. Instituto de Luz, Ambiente y Visión. UNT-CONICET.
<[email protected]>
Carlos Federico Kirschbaum. Dr. Ingeniero
Licenciado en Física. Profesor Titular. Departamento de Luminotecnia, Luz y Visión. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología. Universidad Nacional de Tucumán. Director del
Instituto de Luz, Ambiente y Visión. UNT-CONICET.
<[email protected]>
Graciela Lucia Tonello. Dra. Licenciada en Psicología. Profesora Adjunta. Departamento de Luminotecnia, Luz y Visión. Facultad de Ciencias Exactas
y Tecnología. Universidad Nacional de Tucumán.
<[email protected]>
366
J. M. MAS, C. F. KIRSCHBAUM, G. L. TONELLO
1. Las Yungas: Eco-región presente en numerosos sectores montañosos vinculados a la cordillera de los Andes. Se extiende desde Venezuela
hasta el noroeste de Argentina. Aquí se distribuye
discontinuamente en las provincias de Salta, Jujuy, Tucumán y Catamarca, integrándose por lo
general a las Sierras Sub-andinas. El clima es cálido y húmedo a sub-húmedo. Las condiciones de
temperatura y humedad varían en razón de la altitud, latitud, posición en el relieve y exposición de
las laderas. Estas sierras conforman una barrera
orográfica que condensa las corrientes húmedas
que provienen del anticiclón del Atlántico Sur, fenómeno que permite la existencia de una espesa
cubierta boscosa. Las altitudes varían entre los
400 y 3.000 msnm.
2. La paja es el tallo seco de ciertas gramíneas
(por ej. trigo, avena, centeno, cebada, arroz),
después de haber separado el grano o semilla.
Una de las variedades es la totora, planta herbácea perenne acuática, de la familia de las tifáceas, común en esteros y pantanos de América
del Sur.