I-APLICACIÓN DE MATERIALES NO CONVECIONALES EN LA EDIFICACION DE LA INTITUCION EDUCATIVA EMILIO ESPINOZA - CANCHAQUE II- Autor: JUAN NICOLAS ZAPATA VALDIVIEZO III Introducción En Perú, en las zonas rurales las construcciones de adobe son las más populares, en donde hasta fecha siguen utilizando este sistema constructivo y fabrican ladrillos de adobe para construir sus propias casas. El adobe tiene que fabricarse con buenas técnicas y utilizar las normas vigentes que regulan el proceso constructivo y calidad de estas edificaciones con determinados factores de seguridad para su construcción. El adobe es un material con buenas características y muchas ventajas, lo hace recomendable en el medio rural y urbano ya que éste, bien utilizado y atendiendo las recomendaciones debidas garantizan la resistencia de su construcción. Historia Desde los inicios de la humanidad ya los primeros hombres construían con tierra, formando con ella paredes protectoras para tapar las entradas de sus cavernas. La tierra ha sido material de construcción usado en todos los lugares y en todos los tiempos. Los hombres se familiarizaron con sus características y aprendieron a mejorarlas agregándole algunas fibras vegetales, o a intercalar algunas ramas como refuerzos para consolidar sus resistencias. Una variedad del uso de la tierra en combinación con otros materiales, principalmente de origen vegetal, apareciendo así el adobe. Desde hace 9000 años se conocen técnicas de construir con adobe en muchas partes del mundo. En Turkestán (Rusia) se encontraron casas de adobe del periodo de 8000-6000 a.C. Antiguo Egipto, se empleó frecuentemente el adobe, elaborado con limo del Nilo, en la construcción de casas, tumbas (mastabas), fortalezas, e incluso palacios, ej. Parte del templo de la muerte de Ramsés II fue construido por tabiques de adobe, hace 3200 años. La pirámide del Sol en Teotihuacán tiene un núcleo de 2 millones de toneladas de adobe. La ciudad Shibam en Yemen, llamada el “Manhattan” del desierto, desafía a cualquier prejuicio que existe en contra de construcciones de adobe, con sus casas de hasta 8 pisos, que llegan a una altura de casi 30 metros. En Perú existen culturas preincaicas como Nazca, Mochica, Wari y Chimú, en los siglos de I-IV, I, I-II, II, respectivamente que trabajaron a base de adobe como material de construcción, para la construcción de sus huacas, templos, ciudadelas, casas, entre otras. Las más importantes manifestaciones se tiene: las huacas del Sol y la Luna. En España, es característico, entre otras, de las regiones secas de Castilla y León donde se añade paja al barro. Las construcciones de adobe se suelen reforzar con una capa de el mismo barro con lo que dan ese aspecto tan curioso de las casas típicas de Tierra de Campos. También es usual en regiones semis-desérticas de África, América Central y América del Sur. En México, Colombia, Ecuador, Perú, Bolivia, Argentina y en el sur y norte de Chile las casas de adobe son aun patrimonio de muchas familias humildes, que conservan esta tradición desde tiempos inmemoriales. En muchas ciudades y pueblos de Centro y Sur de América la construcción con adobes se mantiene viva aunque amenazada por las imposiciones del mercado formal o por la mala fama que le han hecho los sismos. Definición. La palabra adobe viene desde Egipto, aparece en los jeroglíficos con los símbolos tshb-t los árabes utilizaban esta palabra como (tuba: ladrillo) o tub singular, al igual que muchas palabras empiezan por -al esta palabra paso del árabe al castellano durante 700 años de ocupación mora de España como al-tub, de ahí se transformó a attub y posterior mente a adobe En climas cálidos (Egipto y meso-América) el sol sirve de horno, entonces el adobe significa ladrillo de barro secado al sol. El adobe se define como un bloque macizo de tierra sin cocer, el cual puede contener paja u otro material que mejore su estabilidad frente a agentes externos. Y que aparte en el que se ha incorporado otros materiales como el asfalto, cemento, cal, etc. Con el fin de mejorar sus condiciones de resistencia a la compresión y estabilidad ante la presencia de humedad.” Es un bloque de tierra arcillosa, amasada en su estado plástico, moldeada con o sin forma, y secada al sol. El adobe se puede utilizar en la construcción de paredes, arcos y bóvedas, varía las dimensiones de los bloques. Estas mamposterías se revisten generalmente de revoque. En el Perú las viviendas de adobe están reguladas bajo la norma E-080 de diseño y construcciones de tierra reforzada que describiremos los aspectos más importantes a continuación: Especificaciones técnicas: Fuente NTP-E-080 Una vez preparado el barro para hacer los adobes, debe dejarse “dormir” de 1 a 2 días antes de la fabricación de las unidades. Este procedimiento permite una mayor integración y distribución del agua entre las partículas de arcilla, logrando de esta manera activar sus propiedades cohesivas. UTILIZANDO UNA GAVERA SIN FONDO 1-Tirar el barro dentro de la gavera colocada en el suelo 2. Emparejar la superficie con regla de madera mojada 3. Sacar con cuidado el molde para no deformar el adobe recién hecho SECADO DE LOS ADOBES Es preferible secar los adobes a la sombra, pero también se puede cubrir la superficie de los mismos con paja o arena húmeda, par evitar que la evaporación por el viento o sol fuerte, los fisure 1. Secar los adobes sobre el suelo limpio y sano 2. A los 4 días voltearlos de canto para que se sequen 3. Una semana después apilar los adobes y dejarlos secar por lo menos un mes Prueba de resistencia del adobe 1. Los adobes no deben tener grietas 2. Tampoco deben estar deformados 3. Un adobe, apoyado entre otros dos, debe resistir el peso de una persona por lo menos durante un minuto. Se debe hacer esta prueba por lo menos cada 50 adobes que se fabriquen IV-Cuerpo DEBILIDADES CONSTRUCTIVAS DEL ADOBE Las edificaciones de adobe presentan usualmente una serie de características constructivas que contribuyen a aumentar su vulnerabilidad sísmica estructuras. Frecuentemente la edad de estas edificaciones y el deterioro de las propiedades mecánicas de sus materiales hacen que en caso de un terremoto su capacidad de soporte sea mínima. Se presentará a continuación una serie de descripciones de los principales puntos focales de la debilidad y vulnerabilidad del Sistema Constructivo Adobe, en donde una gran parte se ha presentado en ciertas edificaciones de dicho Sistema Constructivo: 1. Ausencia de Cimiento: 2. Irregularidad en altura 3. Perdida de verticalidad (o plomo) de los muros. 4. Falta de protección contra la humedad 5. Instalaciones eléctricas e hidrosanitarias. 6. Falta de conexión entre muros. 7. Caída del recubrimiento de los muros. 8. Poco apoyo y anclaje de elementos de entrepiso y cubiertas sobre muros. -Es por ello que mediante experimentación el ministerio de vivienda y construcción se embarca en la tarea de probar nuevas alternativas para poder mejorar estas construcciones. -En 1972, en la PUCP se desarrolló el primer estudio experimental de casas de adobe con refuerzo, usando diversas alternativas para refuerzo estructural. Los modelos fueron construidos sobre una plataforma de concreto y el ensayo consistió en inclinar lentamente la plataforma y medir el ángulo de inclinación al momento del colapso. La componente lateral del peso del modelo fue usada para cuantificar la máxima fuerza sísmica. LA conclusión principal fue que un refuerzo interior logrado con caña vertical, combinado con caña horizontal aplastada, colocada cada 04 hileras, aumentaba considerablemente la resistencia de los modelos. La viga collar juega un papel muy importante en el comportamiento sísmico de una edificación de adobe. En 1992, en la PUCP, se ensayaron en un simularon de sismo, ocho modelos a escala natural. Los resultados de estos ensayos demostraron que el refuerzo horizontal y vertical de caña, combinado con una sólida viga collar, pueden prevenir la separación de los muros en las esquinas, debido a un sismo severo y de esta manera pueden mantener la integridad estructural aún después que los muros estén dañados y así prevenir el colapso de la edificación. Además de la viga collar, el uso de conectores de madera tipo tijeral entre el dintel y la viga collar, demostraron ser efectivos. Fuente: historia de la norma E-080 google _Las pruebas dictaminaron los parámetros establecidos hasta hoy en la norma E080, en donde se indica la importancia de todos los aspectos de posibles fallos en las construcciones de adobe en base a las experimentaciones antes mencionadas, las cuales determinaron que la cimentación y el reforzamiento de muros hace que las edificaciones cumplan los requisitos de seguridad para la población peruana. ¿Cómo construir una edificación sismo resistente? -La norma E-080 nos da indicaciones de cómo construir edificaciones sismo resistente de adobe, dándole énfasis a la cimentación ya que es ahí donde llegan en primera instancia las fuerzas sísmicas y luego dándonos la elección de poder escoger los reforzamientos convenientes que los ingenieros propongan en el levantamiento de muros y techo, este proceso es descrito a continuación: Fig. -Fuente norma E-080 V CONCLUSIONES Podemos concluir diciendo que el adobe tradicional es un material de buenas características térmicas y acústicas, pero de malas características sismo resistentes. Casi un 45 o 50% de la vivienda en el Perú es de adobe y eso es parte de nuestra realidad nacional, el problema en sí radica en hacer que, cuando se construya con adobe, se cumplan las exigencias de la Norma E.080. El reforzamiento de los muros mediantes diversos criterios (mallas, aditivos, resinas, polímeros, etc.) es necesario para que en Perú, una edificación de adobe sea factible. Los Polímeros aportan entre 68 a 80% más rigidez a las edificaciones de adobe Ventajas y desventajas Ventajas -Disponibilidad en grandes volúmenes de tierra para adobe en las mayores regiones normal mente tiene bajo costo o ningún costo -Sencilla trabajabilidad, sin necesidad de equipo especial Resistente al fuego -Comportamiento favorable en términos climáticos en la mayoría de regionales debido a su alta capacidad térmica, mantiene el confort dentro del ambiente. -Bajos insumos de energía en procedimiento y manejo, no crea demanda para leña y no causa contaminación -No hay desperdicios ya que se puede reutilizar y reciclar la tierra usada de adobe Desventajas -El adobe, por su peso no es, en principio, material conveniente para la construcción en altura. -Tampoco se debe utilizar este material en zonas que tengan riesgo de movimientos sísmicos, zonas sísmicas deben dársele un tratamiento especial como reforzamiento con aditivos, resinas, mallas, polímeros, etc. Esto estará sujeto a las indicaciones del ingeniero encargado -Vulnerable a la humedad, zonas de clima muy húmedo, sitios caracterizados por tener de forma habitual, un alto índice de humedad ambiental, debiendo ser impermeabilizados o protegidos de las condiciones preexistentes. VI REFERENCIAS -Norma técnica peruana del adobe E-080 -El adobe (ladrillos de barro y paja)- Ecocosas: https://ecocosas.com/construccion/el-adobe/?cn-reloaded=1 -Que es un adobe: https://www.patologiasconstruccion.net/2018/01/que-es-unadobe/ - Arquitectos sin fronteras .Brasil (2016), Adobe una propuesta para viviendas de bajo costo -Estrategias Morfológicas de diseño Sismo Resistente para la Construcción Contemporánea en Tierra Portante Universidad politécnica de Madrid - Estudio de las propiedades Mecánicas y Físicas del Adobe con Biopolímeros de Fuentes Locales. Universidad Pontificia Católica del Perú. - Análisis Sísmico Utilizando Bloques Rígidos de Modelos de viviendas de adobe de 2 pisos Universidad Pontificia Católica del Perú.