eco materiales para la construcciÓn - … · un puente de paja … fue el primer puente colgante...

ECO MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN Proyecto de Investigación UCSG-SENESCYT

RESULTADOS, EXPERIENCIAS Y LECCIONES APRENDIDAS

Los materiales de construcción

Grabados del S. XVIII

Cuando los españoles llegaron a

Perú en 1536, encontraron en

las montañas vecinas al Cuzco

puentes colgantes llamaron su

atención

A 3500 m/h/s/m, solo hay paja de páramo y

piedras……..

Y……. aprendieron a construir con

paja puentes de 80 m y más de

luz..

Ahora, cada año lo desmantelan

y vuelven a construir en mingas

donde participan niños, mujeres y

hombres…..

Profesores y estudiantes de M.I.T.

visitaron el puente y luego en la

Universidad repitieron la

experiencia.

A falta de “Ichu” usaron fibras

de ágabe (cabuya)

UN PUENTE DE PAJA … FUE EL PRIMER PUENTE COLGANTE DEL

MUNDO…..SIGLOS ANTES QUE SE HAGAN LOS PUENTES MODERNOS

¿Qué lecciones aprendimos durante el desarrollo del Proyecto?

1. No existen materiales de construcción buenos o malos: solo hay

materiales bien usados o mal usados. Los materiales de construcción

no están destinados para ser usados por solo pobres o solo ricos. La

diferencia está en los acabados, en el diseño y la tecnología aplicada.

2. Nuestro país esta lleno de valiosos recursos naturales, solo falta

encontrar en ellos sus fortalezas y la manera restar sus debilidades.

3. Milenarias tradiciones de construcción están presentes en todas las

regiones del Ecuador, no para repetirlas, sino para reconocer en ellas

la sabiduría popular. La arquitectura vernácula es ejemplo de confort

con variadas soluciones de diseños solares pasivos frutos de praxis de

siglos

4. Los materiales de construcción no solamente son inversión de energía

en su fabricación, sino con su uso contribuyen al no confort de las

edificaciones en detrimento de una eficiencia energética que obliga al

uso de equipos de enfriamiento como es el caso de la costa.

Los ecomateriales

Materiales de construcción: viable, tanto en el aspecto

ecológico como en el económico y resultados de

diseños que cumplan las siguientes condiciones:

Ser recursos de una región o localidad, qué al ser

explotados y transformados racionalmente, posean

condiciones de calidad y eficiencia, con menor

afectación al ambiente.

También pueden ser resultado del reciclaje de

materiales. (*) III Conferencia Internacional de Eco Materiales. Nov.2005. La Habana-Cuba.

¿ Què son los Eco Materiales (*)

• Accesibles y económicos

• Materias primas del entorno y renovables

• De menor peso

• Conductividad e inercia térmica (en función del clima)

• Resistencia a esfuerzos físicos y mecánicos

• Resistencia razonable a la humedad

• Aislantes acústicos

• Aislantes térmicos

• Aptitud para acoplarse con otros materiales

• Durables

• Aspecto estético positivo

• Reducida Energía incorporada.

• Reciclables

Características de los eco materiales

Material Unidad Valor

Bambú MJ / m3 por

N/mm2

30

Madera MJ / m3 por

N/mm2

80

Hormigón MJ / m3 por

N/mm2

240

Acero MJ / m3 por

N/mm2

1500

Tasa de energía para la producción de

materiales de construcción (ECO-COSTO)

Prof. Jules Janssen

Eindhoven University (NL)

>C O S T O

> Energía incorporada

> Contaminación

> Emisión CO2

E C O COSTO

ECOMATERIALES

MATERIALES

CONVENCIONALES

MATERIALES

TRADICIONALES

ACERO

HORMIGÓN

MADERA

BAMBÚ

OTROS

1 500

240

80

30

MJ / m3 X N / mm2 HIGH

TECH

2500 ALUMINIO

Energía incorporada: caso BAMBÚ

0. Estado natural

1. Cortados a machete

3. Eco materiales UCSG

2. Estera manual

5.Aglomerados

8. Wood bamboo

6. Laminados

4.Mat board

> COSTO

> ENERGÍA INCORPORADA

0 %

> TECNOLOGÍA

< ACCESO SOCIAL

7. Long teng

Materiales

Tradicionales

Materiales

“Modernos” ECO MATERIALES

• TIERRA

• BAMBÚ

• MADERA

• FIBRAS

• HOJAS

• OTROS

• ACERO

• CEMENTO

• ALUMINIO

• VIDRIO

• OTROS

80-90%

Composición de los ECO MATERIALES

La industria de la construcción es causante del 40% de emisión de GEI

Cada m2 de construcción convencional equivale a 7 TM de emisión de CO2

Materias primas para el proyecto: UCSG -SENESCYT

Materia prima I: guadua AK • Local , regional y nacional

• De bajo costo

• Auto renovable

• Aprovechable a corto plazo

• Alto valor ambiental: Fijador del CO2,Productor de O2

• Conocimiento tradicional en áreas rurales

• Propiedades físicas y mecánicas excelente

• Población urbana y rural la usa en deficientes condiciones

Materia prima II: papel periódico reciclado • Abundancia local, regional y nacional

• Bajo costo

• No tóxico

Materia prima III: arcillas • Abundancia local, regional y nacional

• Bajo costo

• Fácil extracción

guadua: símbolo de pobreza

CASAS VIEJAS …. INVASIÓNES…. INCENDIOS…

1

2 La guadúa en Hogar de Cristo

SOLUCIÓN

TEMPORAL

NO

SOSTENIBLE

La guadúa en la arquitectura vernácula 3

La guadúa para ingenieros y arquitectos 4

ANDAMIOS

SOPORTES

AYUDAS EN

EMERGENCIAS

La guadua en proyectos puntuales 5

Grupo Nobis

Grupo Wong

Amantes

Sumpa

Nativa

Bambú

D y C: J Morán U

D y C. J Morán U

D. J .Morán U

C. D. Loaiza

D. J .Morán U

R. Vega

D. Loaiza

año: 2010

VIVIENDAS* POR PROVINCIAS, SEGÚN MATERIAL DE PAREDES

Caña revestida o bahareque Caña no revestida Total

El Oro 6.274 7.376 13.650

Esmeraldas 6.758 7.472 14.230

Guayas 52.939 82.148 135.087

Los Rios 13.902 26.467 40.369

Manabi 29.203 59.541 88.744

Santa Elena 5.991 8.812 14.803

Total 133.173 198.405 331.578

Material de paredes exterioresProvincia

Total de viviendas por Provincias de la costa: 331 578 Unid (*)

No. de personas que habitan en casas de caña: 1 657 890 p.

CENSO DE POBLACIÓN Y VIVIENDA 2010 ¿Cuántas personas viven en casas de

caña en la 5 provincias de la costa.?

(*) Fuente INEC

Los resultados

4 PRODUCTOS

Tableros en proceso de patente

Los eco materiales derivados de la guadua

La idea principal…..

TRANSFORMAR CILINDROS EN SUPERFICIES PLANAS Y

FUERTES………SIN DESPERDICIOS….SIN EQUIPOS COMPLEJOS

NOTA:

CONDICIÓN: NO IMITAR A ASIA EN MÁQUINAS Y/O PROCESOS..

Otra idea importante

BUSCAR RESPUESTAS EN EL SABER TRADICIONAL

DE LOS CAMPESINOS DE ECUADOR Y COLOMBIA EN

SUS FORMAS ANCESTRALES DE TRANSFORMAR LA

GUADUA.

OBJETIVO FINAL

CONVERTIR A COMUNIDADES CAMPESINAS EN

PROVEEDORES DE MATERIA PRIMA SEMI

ELABORADA Y ASÍ MEJORAR SUS INGRESOS.

¿Qué pueden hacer?

SELECCIONAR, CORTAR, CURAR DE FORMA NATURAL Y

QUÍMICA, SECAR, DIMENSIONAR Y TRANSFORMAR A CAÑA

PICADA, MEDIAS CAÑAS, TRIPAS, ESTERAS Y TRANSPORTAR A

LAS PLANTAS PARA EL PROCESO FINAL

GUADUA ANGUSTIFOLIA

• ESTERILLA O CAÑA PICADA

• MEDIAS CAÑAS

• TRIPA DE LA CAÑA PICADA

• CINTAS DE PACHINCHE

4 TRANSFORMACIONES TRADICIONALES:

TRANSFORMACIONES DEL BAMBÚ EN ECUADOR

Caña Guadua

Guadua Angustifolia

Kunth

Latas de Caña

Cintas de Caña

Residuos

de Caña

Caña picada

PREPARACIÓN DEL TABLERO PLAS BAM PARA EL PRENSADO

8) PRENSADO

PROCESO DE PRENSADO

A

C

B

EXTRACCIÓN DEL TABLERO

1. ECU BAM: Tablero estructural.

Usos:. entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes

estructurales

1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm

Ecu

2. PLAS BAM: Tablero estructural.

Usos: entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes

estructurales.

1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm

3. TRIP BAM: Tablero ligero

Usos: cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,

tabiques ligeros para separación de espacios,

1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm

4. ESTER BAM: Tablero ligero

Usos: cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,

tabiques ligeros para separación de espacios,

1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm

2 PRODUCTOS

Los eco materiales IGNÍFUGOS

• PLAC CEL (placa)

• REC CEL (recubrimiento)

2 PRODUCTOS

Ignífugos en proceso de patente

COMBUSTIÓN DE PLAC-CEL A 900 CO

APLICACIÓN DE LLAMA DIRECTA

COMBUSTIÓN SOBRE PROBETA DE GUADUA, RECUBIERTA

POR EL INTERIOR CON REC CEL

Ensayo final de fuego

8 de Mayo del 2012

1

6 5

4 3

2

7

10

8

9

Equipamiento de la Planta Piloto

Recursos:

SENESCYT y UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL

PRENSA - 300T- CON PRESION VERTICAL Y LATERAL.

SUPERFICIE ÚTIL DE 1.22 m x 2.44 m

Diseñada, construida e importada sobre pedido del Proyecto

Esterilladora o picadora automática: pica, abre y limpia

la guadua rolliza Patente en suspenso hasta adaptación de detalles de la máquina

Maquina cortadora de estrella modificada para corte

longitudinal de caña rolliza

CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO

Diseñada y construida para el Proyecto

CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO ACELERADO

Diseñada y construida para el Proyecto

2 HERRAMIENTAS MANUALES En proceso de patente

SACA NUDOS PALIN MODIFICADO

La situación actual

ENSAYOS DE NUEVOS PRODUCTOS EN PROCESO

Resultados a nivel de probetas.

( * ) 2DA. FASE DEL PROYECTO

Realizados de Agosto 2011 a Abril 2012, bajo el patrocinio de la UCSG

ENSAYOS: Tableros rellenos con diversos materiales reciclados

para uso en aislamientos acústicos, térmicos, etc.

Relleno de poliestireno

Relleno de cartón celular

Relleno de poliuretano

de baja densidad

Relleno de madera de balsa

L= 7 m

Viga laminada con segmentos de tableros Luz: 1m a 7 m.

ENSAYOS: Tejas y planchas onduladas para cubiertas (12.5 x 25 cm

y 50 cm x 50 cm) Meta: 1.22 x 2.44 m

ENSAYOS: tableros estructurales a partir de guadua y

fibras y materiales intermedios

Fibras de guadua

Estopa de coco

Tamo de arroz

ENSAYO EXPERMENTAL :

Obtención de bambú macizo o wood bamboo

Probeta: 12.5 x 25 cm Densidad: 1.15 g /cm3 Prensa: 30T

En la tercera semana de mayo 2012,

el Consejo Universitario de la UCSG,

decidió la institucionalización de la

Planta Piloto de Ecomateriales como

una unidad académica a la orden de

todas la Facultades de la UCSG,

garantizando su financiamiento y

trabajos de investigación.