departamento del hábitat y desarrollo urbano maestría en
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Instituto Tecnoloacutegico
y de Estudios Superiores de Occidente Reconocimiento de validez oficial de estudios de nivel superior seguacuten acuerdo secretarial
15018 publicado en el Diario Oficial de la Federacioacuten del 29 de noviembre de 1976
Departamento del Haacutebitat y Desarrollo Urbano
Maestriacutea en Proyectos y Edificacioacuten Sustentables
Sistema de Bloque de Tierra Compactado frente a
la normatividad mexicana
TRABAJO RECEPCIONAL que para obtener el GRADO de
MAESTRA EN PROYECTOS Y EDIFICACIOacuteN SUSTENTABLES
Presenta AILED PAOLA ALBARRAN FRANCO
Tutor FRANCISCO AacuteLVAREZ PARTIDA
Tlaquepaque Jalisco 04 de Septiembre del 2019
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Contenido Resumen y palabras clave 10
1 Planteamiento del tema 11
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten 11
111 Definicioacuten de teacuterminos 12
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema 15
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie 16
b) Mitificacioacuten del material 18
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material 19
13 Importancia del proyecto 23
2 Marco contextual y encuadre conceptual 24
21 Antecedentes empiacutericos del tema 24
211 Contexto normativo internacional 24
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable 28
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC 36
22 Referencias conceptuales del tema 39
221 Sustentabilidad 40
222 Normatividad de la edificacioacuten 43
3 Disentildeo metodoloacutegico 44
31 supuesto de trabajo 44
32 Preguntas generadoras 44
321 Pregunta Principal 45
322 Preguntas secundarias 45
33 Objetivos 45
331 Objetivo general 45
333 Finalidades ulteriores 46
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la
edificacioacuten de la vivienda sustentable 46
34 Eleccioacuten metodoloacutegica 46
35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos 48
351 Entrevista 48
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra 48
Prueba de campo 50
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Ensayos de BTC 51
Normatividad Mexicana 51
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal 53
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural -
Especificaciones y meacutetodos de ensayo 54
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o
ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo 56
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de
cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 57
NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en
bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo 60
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por
zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten 61
Anaacutelisis econoacutemico 65
Anaacutelisis de ciclo de vida 65
Normatividad Internacional 66
3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados 67
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados 67
Contexto social-institucional 67
Contexto profesional burocraacutetico 68
42 Hallazgos aprovechables 70
Prueba de campo 70
Ensayos de BTC 73
NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo 74
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de
muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de
pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 79
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo 88
Anaacutelisis econoacutemico 91
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado 92
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico 100
100
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de
construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico 101
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Normativas internacionales 102
Conclusiones 105
Referencias 107
Anexo 1 110
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TABLA 1 MATERIALES UTILIZADOS EN VIVIENDA EN MEacuteXICO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 TABLA 2 NUacuteMERO DE CREacuteDITOS2017 FUENTE SHF 18 TABLA 3 VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE COLIMA FUENTE INEGI 1996 20 TABLA 4 ESCALA DE DANtildeOS EN LAS VIVIENDAS DE COLIMA FUENTE CONAFOVI 21 TABLA 5 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 1 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 6 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 2 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 7 PORCENTAJES DE MATERIAL EN MEZCLA PARA ESTUDIO DE NORMAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 52 TABLA 8 NORMATIVAS DE MAMPOSTERIacuteA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 53 TABLA 9 PARAacuteMETROS DE RESISTENCIA NORMALIZADA A COMPRESIOacuteN 54 TABLA 10 FACTORES CORRECTIVOS POR LA ESBELTEZ DE LAS PILAS FUENTE NMX-464 57 TABLA 11 RESISTENCIA TEacuteRMICA TOTAL DE UN ELEMENTO DE LA ENVOLVENTE FUENTE NMX-460 62 TABLA 12 RANGOS DE TEMPERATURA PROMEDIO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 13 RANGO PORCENTUAL DE HUMEDAD RELATIVA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 14 VELOCIDAD DEL VIENTO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 64 TABLA 15 DATOS FIacuteSICOS DE BTC ESTABILIZADO AL 8 DE CEMENTO FUENTE HOUBEN 64 TABLA 16 CANTIDAD Y PORCENTAJE DE MATERIALES EN MEZCLAS 72 TABLA 17 MEZCLAS CON ENSAYO A COMPRESIOacuteN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 74 TABLA 18 RESISTENCIA MEDIA DE ESPECIacuteMENES 77 TABLA 19 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA Y REAL 78 TABLA 20 RESULTADOS COMPRESIOacuteN DIAGONAL 82 TABLA 21 DATOS DE CAPILARIDAD FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 85 TABLA 22 DATOS ABSORCIOacuteN INICIAL 87 TABLA 23 FACTOR DE RESISTENCIA 88 TABLA 24 PORCENTAJE DE MATERIALES FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 25 M2 POR APAREJO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 26 TKM DE ACV FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 27 DIAGRAMA DE PRODUCCIOacuteN Y EFICIENCIA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 28 IMPACTOS DERIVADOS DE LA PRODUCCIOacuteN DE BTC FUENTE SIMAPRO 98 TABLA 29 COMPARATIVA DE EMISIONES DE LADRILLOS 99 TABLA 30 RESUMEN DE RESULTADOS DE NORMATIVAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 100 TABLA 31 DESCRIPCIOacuteN DE FACTORES RELEVANTES PARA LA AUTORIZACIOacuteN DEL USO DE BTC COMO SISTEMA ESTRUCTURAL 101 TABLA 32 MATRIZ NORMATIVAS 1 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 102 TABLA 33 MATRIZ NORMATIVAS 2 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 103
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ILUSTRACIOacuteN 1 AGRIETAMIENTO EN DIAGONAL SISMO 2003 VIVIENDA DE ADOBE FUENTECENAPRED 20 ILUSTRACIOacuteN 2 REGIONALIZACIOacuteN SIacuteSMICA EN MEacuteXICO FUENTE CFE 29 ILUSTRACIOacuteN 3 VIVIENDA ENTREGADA EN 2019 EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTEECHALEMX 30 ILUSTRACIOacuteN 4 PROTOTIPO DE VIVIENDA PARA OCUILAN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ECHALEMX 31 ILUSTRACIOacuteN 5 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 6 EXTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 7 CONJUNTO DE VIVIENDAS ELISEO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 33 ILUSTRACIOacuteN 8 TERCER NIVEL DE VIVIENDAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 34 ILUSTRACIOacuteN 9 EXTERIOR DE VIVIENDA DE ADOBE EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 35 ILUSTRACIOacuteN 10 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 36 ILUSTRACIOacuteN 11 MAPA DEL ESTADO DE NAYARIT FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 49 ILUSTRACIOacuteN 12 IMAGEN SATELITAL DE LA COMUNIDAD DE ATICAMA FUENTE GOOGLE EARTH 49 ILUSTRACIOacuteN 13 PRUEBA DE BOTELLA 50 ILUSTRACIOacuteN 14 PRUEBA DE PASTILLA 51 ILUSTRACIOacuteN 15 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 ILUSTRACIOacuteN 16 VALORES MAacuteXIMOS DE ABSORCIOacuteN INICIAL Y ABSORCIOacuteN TOTAL DE AGUA EN 24 H FUENTE NMX-404 56 ILUSTRACIOacuteN 17 OBTENCIOacuteN DEL MOacuteDULO DE CORTANTE FUENTE NMX-464 59 ILUSTRACIOacuteN 18 TIERRA CRIBADA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 70 ILUSTRACIOacuteN 19 PRUEBA DE BOTELLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 71 ILUSTRACIOacuteN 20 PRUEBA DE PASTILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 72 ILUSTRACIOacuteN 21 VASO PARA PRUEBAS DE LABORATORIO EN VOLUMEN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 22 MUESTRAS DE TIERRA ESTABILIZADA CON ARENA Y CAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 23 BTC ANTES DE ENSAYO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 76 ILUSTRACIOacuteN 24 BTC CON FALLA SEPARACIOacuteN DE CARAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 77 ILUSTRACIOacuteN 25 ESPEacuteCIMEN PILA 79 ILUSTRACIOacuteN 26 ESPEacuteCIMEN MURETE Y PILA 80 ILUSTRACIOacuteN 27 MURETE EN PRUEBA DE COMPRESIOacuteN DIAGONAL 81 ILUSTRACIOacuteN 28 FALLA DE MURETE 83 ILUSTRACIOacuteN 29 ABSORCIOacuteN INICIAL DE AGUA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 84 ILUSTRACIOacuteN 30 BTC SUMERGIDO EN AGUA PARA PRUEBA DE ABSORCIOacuteN 86 ILUSTRACIOacuteN 31 EXTRACCIOacuteN DE ARCILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 93 ILUSTRACIOacuteN 33 PRODUCCIOacuteN BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO ILUSTRACIOacuteN 32 PRENSA MANUAL PARA BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO
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FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
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Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
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Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
54
En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
55
extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
56
Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
57
Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
58
Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
59
Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
60
NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
61
M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
62
Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
63
Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
64
Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
65
Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
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bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
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42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
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Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
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En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
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Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
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NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
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Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
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Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
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Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
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Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
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NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
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Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
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Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
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La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
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NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
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Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
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Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
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Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
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Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
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En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
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Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
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En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
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Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
110
Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
2
3
Contenido Resumen y palabras clave 10
1 Planteamiento del tema 11
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten 11
111 Definicioacuten de teacuterminos 12
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema 15
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie 16
b) Mitificacioacuten del material 18
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material 19
13 Importancia del proyecto 23
2 Marco contextual y encuadre conceptual 24
21 Antecedentes empiacutericos del tema 24
211 Contexto normativo internacional 24
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable 28
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC 36
22 Referencias conceptuales del tema 39
221 Sustentabilidad 40
222 Normatividad de la edificacioacuten 43
3 Disentildeo metodoloacutegico 44
31 supuesto de trabajo 44
32 Preguntas generadoras 44
321 Pregunta Principal 45
322 Preguntas secundarias 45
33 Objetivos 45
331 Objetivo general 45
333 Finalidades ulteriores 46
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la
edificacioacuten de la vivienda sustentable 46
34 Eleccioacuten metodoloacutegica 46
35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos 48
351 Entrevista 48
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra 48
Prueba de campo 50
4
Ensayos de BTC 51
Normatividad Mexicana 51
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal 53
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural -
Especificaciones y meacutetodos de ensayo 54
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o
ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo 56
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de
cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 57
NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en
bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo 60
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por
zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten 61
Anaacutelisis econoacutemico 65
Anaacutelisis de ciclo de vida 65
Normatividad Internacional 66
3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados 67
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados 67
Contexto social-institucional 67
Contexto profesional burocraacutetico 68
42 Hallazgos aprovechables 70
Prueba de campo 70
Ensayos de BTC 73
NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo 74
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de
muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de
pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 79
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo 88
Anaacutelisis econoacutemico 91
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado 92
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico 100
100
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de
construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico 101
5
Normativas internacionales 102
Conclusiones 105
Referencias 107
Anexo 1 110
6
TABLA 1 MATERIALES UTILIZADOS EN VIVIENDA EN MEacuteXICO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 TABLA 2 NUacuteMERO DE CREacuteDITOS2017 FUENTE SHF 18 TABLA 3 VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE COLIMA FUENTE INEGI 1996 20 TABLA 4 ESCALA DE DANtildeOS EN LAS VIVIENDAS DE COLIMA FUENTE CONAFOVI 21 TABLA 5 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 1 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 6 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 2 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 7 PORCENTAJES DE MATERIAL EN MEZCLA PARA ESTUDIO DE NORMAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 52 TABLA 8 NORMATIVAS DE MAMPOSTERIacuteA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 53 TABLA 9 PARAacuteMETROS DE RESISTENCIA NORMALIZADA A COMPRESIOacuteN 54 TABLA 10 FACTORES CORRECTIVOS POR LA ESBELTEZ DE LAS PILAS FUENTE NMX-464 57 TABLA 11 RESISTENCIA TEacuteRMICA TOTAL DE UN ELEMENTO DE LA ENVOLVENTE FUENTE NMX-460 62 TABLA 12 RANGOS DE TEMPERATURA PROMEDIO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 13 RANGO PORCENTUAL DE HUMEDAD RELATIVA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 14 VELOCIDAD DEL VIENTO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 64 TABLA 15 DATOS FIacuteSICOS DE BTC ESTABILIZADO AL 8 DE CEMENTO FUENTE HOUBEN 64 TABLA 16 CANTIDAD Y PORCENTAJE DE MATERIALES EN MEZCLAS 72 TABLA 17 MEZCLAS CON ENSAYO A COMPRESIOacuteN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 74 TABLA 18 RESISTENCIA MEDIA DE ESPECIacuteMENES 77 TABLA 19 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA Y REAL 78 TABLA 20 RESULTADOS COMPRESIOacuteN DIAGONAL 82 TABLA 21 DATOS DE CAPILARIDAD FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 85 TABLA 22 DATOS ABSORCIOacuteN INICIAL 87 TABLA 23 FACTOR DE RESISTENCIA 88 TABLA 24 PORCENTAJE DE MATERIALES FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 25 M2 POR APAREJO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 26 TKM DE ACV FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 27 DIAGRAMA DE PRODUCCIOacuteN Y EFICIENCIA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 28 IMPACTOS DERIVADOS DE LA PRODUCCIOacuteN DE BTC FUENTE SIMAPRO 98 TABLA 29 COMPARATIVA DE EMISIONES DE LADRILLOS 99 TABLA 30 RESUMEN DE RESULTADOS DE NORMATIVAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 100 TABLA 31 DESCRIPCIOacuteN DE FACTORES RELEVANTES PARA LA AUTORIZACIOacuteN DEL USO DE BTC COMO SISTEMA ESTRUCTURAL 101 TABLA 32 MATRIZ NORMATIVAS 1 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 102 TABLA 33 MATRIZ NORMATIVAS 2 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 103
7
ILUSTRACIOacuteN 1 AGRIETAMIENTO EN DIAGONAL SISMO 2003 VIVIENDA DE ADOBE FUENTECENAPRED 20 ILUSTRACIOacuteN 2 REGIONALIZACIOacuteN SIacuteSMICA EN MEacuteXICO FUENTE CFE 29 ILUSTRACIOacuteN 3 VIVIENDA ENTREGADA EN 2019 EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTEECHALEMX 30 ILUSTRACIOacuteN 4 PROTOTIPO DE VIVIENDA PARA OCUILAN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ECHALEMX 31 ILUSTRACIOacuteN 5 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 6 EXTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 7 CONJUNTO DE VIVIENDAS ELISEO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 33 ILUSTRACIOacuteN 8 TERCER NIVEL DE VIVIENDAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 34 ILUSTRACIOacuteN 9 EXTERIOR DE VIVIENDA DE ADOBE EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 35 ILUSTRACIOacuteN 10 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 36 ILUSTRACIOacuteN 11 MAPA DEL ESTADO DE NAYARIT FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 49 ILUSTRACIOacuteN 12 IMAGEN SATELITAL DE LA COMUNIDAD DE ATICAMA FUENTE GOOGLE EARTH 49 ILUSTRACIOacuteN 13 PRUEBA DE BOTELLA 50 ILUSTRACIOacuteN 14 PRUEBA DE PASTILLA 51 ILUSTRACIOacuteN 15 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 ILUSTRACIOacuteN 16 VALORES MAacuteXIMOS DE ABSORCIOacuteN INICIAL Y ABSORCIOacuteN TOTAL DE AGUA EN 24 H FUENTE NMX-404 56 ILUSTRACIOacuteN 17 OBTENCIOacuteN DEL MOacuteDULO DE CORTANTE FUENTE NMX-464 59 ILUSTRACIOacuteN 18 TIERRA CRIBADA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 70 ILUSTRACIOacuteN 19 PRUEBA DE BOTELLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 71 ILUSTRACIOacuteN 20 PRUEBA DE PASTILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 72 ILUSTRACIOacuteN 21 VASO PARA PRUEBAS DE LABORATORIO EN VOLUMEN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 22 MUESTRAS DE TIERRA ESTABILIZADA CON ARENA Y CAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 23 BTC ANTES DE ENSAYO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 76 ILUSTRACIOacuteN 24 BTC CON FALLA SEPARACIOacuteN DE CARAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 77 ILUSTRACIOacuteN 25 ESPEacuteCIMEN PILA 79 ILUSTRACIOacuteN 26 ESPEacuteCIMEN MURETE Y PILA 80 ILUSTRACIOacuteN 27 MURETE EN PRUEBA DE COMPRESIOacuteN DIAGONAL 81 ILUSTRACIOacuteN 28 FALLA DE MURETE 83 ILUSTRACIOacuteN 29 ABSORCIOacuteN INICIAL DE AGUA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 84 ILUSTRACIOacuteN 30 BTC SUMERGIDO EN AGUA PARA PRUEBA DE ABSORCIOacuteN 86 ILUSTRACIOacuteN 31 EXTRACCIOacuteN DE ARCILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 93 ILUSTRACIOacuteN 33 PRODUCCIOacuteN BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO ILUSTRACIOacuteN 32 PRENSA MANUAL PARA BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO
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FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
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Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
e a
sbesto
y m
eta
l
Bahareque Bambuacute
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Madera
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18
Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
56
Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
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M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
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Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
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bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
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Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
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En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
110
Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
3
Contenido Resumen y palabras clave 10
1 Planteamiento del tema 11
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten 11
111 Definicioacuten de teacuterminos 12
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema 15
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie 16
b) Mitificacioacuten del material 18
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material 19
13 Importancia del proyecto 23
2 Marco contextual y encuadre conceptual 24
21 Antecedentes empiacutericos del tema 24
211 Contexto normativo internacional 24
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable 28
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC 36
22 Referencias conceptuales del tema 39
221 Sustentabilidad 40
222 Normatividad de la edificacioacuten 43
3 Disentildeo metodoloacutegico 44
31 supuesto de trabajo 44
32 Preguntas generadoras 44
321 Pregunta Principal 45
322 Preguntas secundarias 45
33 Objetivos 45
331 Objetivo general 45
333 Finalidades ulteriores 46
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la
edificacioacuten de la vivienda sustentable 46
34 Eleccioacuten metodoloacutegica 46
35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos 48
351 Entrevista 48
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra 48
Prueba de campo 50
4
Ensayos de BTC 51
Normatividad Mexicana 51
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal 53
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural -
Especificaciones y meacutetodos de ensayo 54
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o
ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo 56
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de
cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 57
NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en
bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo 60
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por
zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten 61
Anaacutelisis econoacutemico 65
Anaacutelisis de ciclo de vida 65
Normatividad Internacional 66
3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados 67
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados 67
Contexto social-institucional 67
Contexto profesional burocraacutetico 68
42 Hallazgos aprovechables 70
Prueba de campo 70
Ensayos de BTC 73
NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo 74
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de
muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de
pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 79
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo 88
Anaacutelisis econoacutemico 91
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado 92
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico 100
100
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de
construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico 101
5
Normativas internacionales 102
Conclusiones 105
Referencias 107
Anexo 1 110
6
TABLA 1 MATERIALES UTILIZADOS EN VIVIENDA EN MEacuteXICO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 TABLA 2 NUacuteMERO DE CREacuteDITOS2017 FUENTE SHF 18 TABLA 3 VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE COLIMA FUENTE INEGI 1996 20 TABLA 4 ESCALA DE DANtildeOS EN LAS VIVIENDAS DE COLIMA FUENTE CONAFOVI 21 TABLA 5 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 1 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 6 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 2 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 7 PORCENTAJES DE MATERIAL EN MEZCLA PARA ESTUDIO DE NORMAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 52 TABLA 8 NORMATIVAS DE MAMPOSTERIacuteA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 53 TABLA 9 PARAacuteMETROS DE RESISTENCIA NORMALIZADA A COMPRESIOacuteN 54 TABLA 10 FACTORES CORRECTIVOS POR LA ESBELTEZ DE LAS PILAS FUENTE NMX-464 57 TABLA 11 RESISTENCIA TEacuteRMICA TOTAL DE UN ELEMENTO DE LA ENVOLVENTE FUENTE NMX-460 62 TABLA 12 RANGOS DE TEMPERATURA PROMEDIO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 13 RANGO PORCENTUAL DE HUMEDAD RELATIVA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 14 VELOCIDAD DEL VIENTO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 64 TABLA 15 DATOS FIacuteSICOS DE BTC ESTABILIZADO AL 8 DE CEMENTO FUENTE HOUBEN 64 TABLA 16 CANTIDAD Y PORCENTAJE DE MATERIALES EN MEZCLAS 72 TABLA 17 MEZCLAS CON ENSAYO A COMPRESIOacuteN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 74 TABLA 18 RESISTENCIA MEDIA DE ESPECIacuteMENES 77 TABLA 19 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA Y REAL 78 TABLA 20 RESULTADOS COMPRESIOacuteN DIAGONAL 82 TABLA 21 DATOS DE CAPILARIDAD FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 85 TABLA 22 DATOS ABSORCIOacuteN INICIAL 87 TABLA 23 FACTOR DE RESISTENCIA 88 TABLA 24 PORCENTAJE DE MATERIALES FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 25 M2 POR APAREJO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 26 TKM DE ACV FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 27 DIAGRAMA DE PRODUCCIOacuteN Y EFICIENCIA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 28 IMPACTOS DERIVADOS DE LA PRODUCCIOacuteN DE BTC FUENTE SIMAPRO 98 TABLA 29 COMPARATIVA DE EMISIONES DE LADRILLOS 99 TABLA 30 RESUMEN DE RESULTADOS DE NORMATIVAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 100 TABLA 31 DESCRIPCIOacuteN DE FACTORES RELEVANTES PARA LA AUTORIZACIOacuteN DEL USO DE BTC COMO SISTEMA ESTRUCTURAL 101 TABLA 32 MATRIZ NORMATIVAS 1 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 102 TABLA 33 MATRIZ NORMATIVAS 2 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 103
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ILUSTRACIOacuteN 1 AGRIETAMIENTO EN DIAGONAL SISMO 2003 VIVIENDA DE ADOBE FUENTECENAPRED 20 ILUSTRACIOacuteN 2 REGIONALIZACIOacuteN SIacuteSMICA EN MEacuteXICO FUENTE CFE 29 ILUSTRACIOacuteN 3 VIVIENDA ENTREGADA EN 2019 EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTEECHALEMX 30 ILUSTRACIOacuteN 4 PROTOTIPO DE VIVIENDA PARA OCUILAN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ECHALEMX 31 ILUSTRACIOacuteN 5 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 6 EXTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 7 CONJUNTO DE VIVIENDAS ELISEO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 33 ILUSTRACIOacuteN 8 TERCER NIVEL DE VIVIENDAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 34 ILUSTRACIOacuteN 9 EXTERIOR DE VIVIENDA DE ADOBE EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 35 ILUSTRACIOacuteN 10 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 36 ILUSTRACIOacuteN 11 MAPA DEL ESTADO DE NAYARIT FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 49 ILUSTRACIOacuteN 12 IMAGEN SATELITAL DE LA COMUNIDAD DE ATICAMA FUENTE GOOGLE EARTH 49 ILUSTRACIOacuteN 13 PRUEBA DE BOTELLA 50 ILUSTRACIOacuteN 14 PRUEBA DE PASTILLA 51 ILUSTRACIOacuteN 15 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 ILUSTRACIOacuteN 16 VALORES MAacuteXIMOS DE ABSORCIOacuteN INICIAL Y ABSORCIOacuteN TOTAL DE AGUA EN 24 H FUENTE NMX-404 56 ILUSTRACIOacuteN 17 OBTENCIOacuteN DEL MOacuteDULO DE CORTANTE FUENTE NMX-464 59 ILUSTRACIOacuteN 18 TIERRA CRIBADA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 70 ILUSTRACIOacuteN 19 PRUEBA DE BOTELLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 71 ILUSTRACIOacuteN 20 PRUEBA DE PASTILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 72 ILUSTRACIOacuteN 21 VASO PARA PRUEBAS DE LABORATORIO EN VOLUMEN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 22 MUESTRAS DE TIERRA ESTABILIZADA CON ARENA Y CAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 23 BTC ANTES DE ENSAYO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 76 ILUSTRACIOacuteN 24 BTC CON FALLA SEPARACIOacuteN DE CARAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 77 ILUSTRACIOacuteN 25 ESPEacuteCIMEN PILA 79 ILUSTRACIOacuteN 26 ESPEacuteCIMEN MURETE Y PILA 80 ILUSTRACIOacuteN 27 MURETE EN PRUEBA DE COMPRESIOacuteN DIAGONAL 81 ILUSTRACIOacuteN 28 FALLA DE MURETE 83 ILUSTRACIOacuteN 29 ABSORCIOacuteN INICIAL DE AGUA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 84 ILUSTRACIOacuteN 30 BTC SUMERGIDO EN AGUA PARA PRUEBA DE ABSORCIOacuteN 86 ILUSTRACIOacuteN 31 EXTRACCIOacuteN DE ARCILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 93 ILUSTRACIOacuteN 33 PRODUCCIOacuteN BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO ILUSTRACIOacuteN 32 PRENSA MANUAL PARA BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO
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FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
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Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
e a
sbesto
y m
eta
l
Bahareque Bambuacute
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Madera
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
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M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
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Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
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bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
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Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
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En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
110
Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
4
Ensayos de BTC 51
Normatividad Mexicana 51
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal 53
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural -
Especificaciones y meacutetodos de ensayo 54
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o
ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo 56
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de
cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 57
NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en
bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo 60
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por
zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten 61
Anaacutelisis econoacutemico 65
Anaacutelisis de ciclo de vida 65
Normatividad Internacional 66
3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados 67
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados 67
Contexto social-institucional 67
Contexto profesional burocraacutetico 68
42 Hallazgos aprovechables 70
Prueba de campo 70
Ensayos de BTC 73
NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo 74
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de
muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de
pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto 79
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo 88
Anaacutelisis econoacutemico 91
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado 92
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico 100
100
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de
construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico 101
5
Normativas internacionales 102
Conclusiones 105
Referencias 107
Anexo 1 110
6
TABLA 1 MATERIALES UTILIZADOS EN VIVIENDA EN MEacuteXICO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 TABLA 2 NUacuteMERO DE CREacuteDITOS2017 FUENTE SHF 18 TABLA 3 VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE COLIMA FUENTE INEGI 1996 20 TABLA 4 ESCALA DE DANtildeOS EN LAS VIVIENDAS DE COLIMA FUENTE CONAFOVI 21 TABLA 5 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 1 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 6 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 2 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 7 PORCENTAJES DE MATERIAL EN MEZCLA PARA ESTUDIO DE NORMAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 52 TABLA 8 NORMATIVAS DE MAMPOSTERIacuteA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 53 TABLA 9 PARAacuteMETROS DE RESISTENCIA NORMALIZADA A COMPRESIOacuteN 54 TABLA 10 FACTORES CORRECTIVOS POR LA ESBELTEZ DE LAS PILAS FUENTE NMX-464 57 TABLA 11 RESISTENCIA TEacuteRMICA TOTAL DE UN ELEMENTO DE LA ENVOLVENTE FUENTE NMX-460 62 TABLA 12 RANGOS DE TEMPERATURA PROMEDIO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 13 RANGO PORCENTUAL DE HUMEDAD RELATIVA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 14 VELOCIDAD DEL VIENTO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 64 TABLA 15 DATOS FIacuteSICOS DE BTC ESTABILIZADO AL 8 DE CEMENTO FUENTE HOUBEN 64 TABLA 16 CANTIDAD Y PORCENTAJE DE MATERIALES EN MEZCLAS 72 TABLA 17 MEZCLAS CON ENSAYO A COMPRESIOacuteN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 74 TABLA 18 RESISTENCIA MEDIA DE ESPECIacuteMENES 77 TABLA 19 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA Y REAL 78 TABLA 20 RESULTADOS COMPRESIOacuteN DIAGONAL 82 TABLA 21 DATOS DE CAPILARIDAD FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 85 TABLA 22 DATOS ABSORCIOacuteN INICIAL 87 TABLA 23 FACTOR DE RESISTENCIA 88 TABLA 24 PORCENTAJE DE MATERIALES FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 25 M2 POR APAREJO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 26 TKM DE ACV FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 27 DIAGRAMA DE PRODUCCIOacuteN Y EFICIENCIA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 28 IMPACTOS DERIVADOS DE LA PRODUCCIOacuteN DE BTC FUENTE SIMAPRO 98 TABLA 29 COMPARATIVA DE EMISIONES DE LADRILLOS 99 TABLA 30 RESUMEN DE RESULTADOS DE NORMATIVAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 100 TABLA 31 DESCRIPCIOacuteN DE FACTORES RELEVANTES PARA LA AUTORIZACIOacuteN DEL USO DE BTC COMO SISTEMA ESTRUCTURAL 101 TABLA 32 MATRIZ NORMATIVAS 1 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 102 TABLA 33 MATRIZ NORMATIVAS 2 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 103
7
ILUSTRACIOacuteN 1 AGRIETAMIENTO EN DIAGONAL SISMO 2003 VIVIENDA DE ADOBE FUENTECENAPRED 20 ILUSTRACIOacuteN 2 REGIONALIZACIOacuteN SIacuteSMICA EN MEacuteXICO FUENTE CFE 29 ILUSTRACIOacuteN 3 VIVIENDA ENTREGADA EN 2019 EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTEECHALEMX 30 ILUSTRACIOacuteN 4 PROTOTIPO DE VIVIENDA PARA OCUILAN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ECHALEMX 31 ILUSTRACIOacuteN 5 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 6 EXTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 7 CONJUNTO DE VIVIENDAS ELISEO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 33 ILUSTRACIOacuteN 8 TERCER NIVEL DE VIVIENDAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 34 ILUSTRACIOacuteN 9 EXTERIOR DE VIVIENDA DE ADOBE EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 35 ILUSTRACIOacuteN 10 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 36 ILUSTRACIOacuteN 11 MAPA DEL ESTADO DE NAYARIT FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 49 ILUSTRACIOacuteN 12 IMAGEN SATELITAL DE LA COMUNIDAD DE ATICAMA FUENTE GOOGLE EARTH 49 ILUSTRACIOacuteN 13 PRUEBA DE BOTELLA 50 ILUSTRACIOacuteN 14 PRUEBA DE PASTILLA 51 ILUSTRACIOacuteN 15 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 ILUSTRACIOacuteN 16 VALORES MAacuteXIMOS DE ABSORCIOacuteN INICIAL Y ABSORCIOacuteN TOTAL DE AGUA EN 24 H FUENTE NMX-404 56 ILUSTRACIOacuteN 17 OBTENCIOacuteN DEL MOacuteDULO DE CORTANTE FUENTE NMX-464 59 ILUSTRACIOacuteN 18 TIERRA CRIBADA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 70 ILUSTRACIOacuteN 19 PRUEBA DE BOTELLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 71 ILUSTRACIOacuteN 20 PRUEBA DE PASTILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 72 ILUSTRACIOacuteN 21 VASO PARA PRUEBAS DE LABORATORIO EN VOLUMEN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 22 MUESTRAS DE TIERRA ESTABILIZADA CON ARENA Y CAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 23 BTC ANTES DE ENSAYO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 76 ILUSTRACIOacuteN 24 BTC CON FALLA SEPARACIOacuteN DE CARAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 77 ILUSTRACIOacuteN 25 ESPEacuteCIMEN PILA 79 ILUSTRACIOacuteN 26 ESPEacuteCIMEN MURETE Y PILA 80 ILUSTRACIOacuteN 27 MURETE EN PRUEBA DE COMPRESIOacuteN DIAGONAL 81 ILUSTRACIOacuteN 28 FALLA DE MURETE 83 ILUSTRACIOacuteN 29 ABSORCIOacuteN INICIAL DE AGUA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 84 ILUSTRACIOacuteN 30 BTC SUMERGIDO EN AGUA PARA PRUEBA DE ABSORCIOacuteN 86 ILUSTRACIOacuteN 31 EXTRACCIOacuteN DE ARCILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 93 ILUSTRACIOacuteN 33 PRODUCCIOacuteN BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO ILUSTRACIOacuteN 32 PRENSA MANUAL PARA BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO
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FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
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Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
e a
sbesto
y m
eta
l
Bahareque Bambuacute
Carr
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Madera
Ad
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
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M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
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Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
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bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
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Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
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En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
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ICO
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A Z
EL
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RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
110
Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
5
Normativas internacionales 102
Conclusiones 105
Referencias 107
Anexo 1 110
6
TABLA 1 MATERIALES UTILIZADOS EN VIVIENDA EN MEacuteXICO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 TABLA 2 NUacuteMERO DE CREacuteDITOS2017 FUENTE SHF 18 TABLA 3 VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE COLIMA FUENTE INEGI 1996 20 TABLA 4 ESCALA DE DANtildeOS EN LAS VIVIENDAS DE COLIMA FUENTE CONAFOVI 21 TABLA 5 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 1 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 6 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 2 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 7 PORCENTAJES DE MATERIAL EN MEZCLA PARA ESTUDIO DE NORMAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 52 TABLA 8 NORMATIVAS DE MAMPOSTERIacuteA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 53 TABLA 9 PARAacuteMETROS DE RESISTENCIA NORMALIZADA A COMPRESIOacuteN 54 TABLA 10 FACTORES CORRECTIVOS POR LA ESBELTEZ DE LAS PILAS FUENTE NMX-464 57 TABLA 11 RESISTENCIA TEacuteRMICA TOTAL DE UN ELEMENTO DE LA ENVOLVENTE FUENTE NMX-460 62 TABLA 12 RANGOS DE TEMPERATURA PROMEDIO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 13 RANGO PORCENTUAL DE HUMEDAD RELATIVA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 14 VELOCIDAD DEL VIENTO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 64 TABLA 15 DATOS FIacuteSICOS DE BTC ESTABILIZADO AL 8 DE CEMENTO FUENTE HOUBEN 64 TABLA 16 CANTIDAD Y PORCENTAJE DE MATERIALES EN MEZCLAS 72 TABLA 17 MEZCLAS CON ENSAYO A COMPRESIOacuteN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 74 TABLA 18 RESISTENCIA MEDIA DE ESPECIacuteMENES 77 TABLA 19 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA Y REAL 78 TABLA 20 RESULTADOS COMPRESIOacuteN DIAGONAL 82 TABLA 21 DATOS DE CAPILARIDAD FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 85 TABLA 22 DATOS ABSORCIOacuteN INICIAL 87 TABLA 23 FACTOR DE RESISTENCIA 88 TABLA 24 PORCENTAJE DE MATERIALES FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 25 M2 POR APAREJO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 26 TKM DE ACV FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 27 DIAGRAMA DE PRODUCCIOacuteN Y EFICIENCIA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 28 IMPACTOS DERIVADOS DE LA PRODUCCIOacuteN DE BTC FUENTE SIMAPRO 98 TABLA 29 COMPARATIVA DE EMISIONES DE LADRILLOS 99 TABLA 30 RESUMEN DE RESULTADOS DE NORMATIVAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 100 TABLA 31 DESCRIPCIOacuteN DE FACTORES RELEVANTES PARA LA AUTORIZACIOacuteN DEL USO DE BTC COMO SISTEMA ESTRUCTURAL 101 TABLA 32 MATRIZ NORMATIVAS 1 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 102 TABLA 33 MATRIZ NORMATIVAS 2 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 103
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ILUSTRACIOacuteN 1 AGRIETAMIENTO EN DIAGONAL SISMO 2003 VIVIENDA DE ADOBE FUENTECENAPRED 20 ILUSTRACIOacuteN 2 REGIONALIZACIOacuteN SIacuteSMICA EN MEacuteXICO FUENTE CFE 29 ILUSTRACIOacuteN 3 VIVIENDA ENTREGADA EN 2019 EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTEECHALEMX 30 ILUSTRACIOacuteN 4 PROTOTIPO DE VIVIENDA PARA OCUILAN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ECHALEMX 31 ILUSTRACIOacuteN 5 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 6 EXTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 7 CONJUNTO DE VIVIENDAS ELISEO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 33 ILUSTRACIOacuteN 8 TERCER NIVEL DE VIVIENDAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 34 ILUSTRACIOacuteN 9 EXTERIOR DE VIVIENDA DE ADOBE EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 35 ILUSTRACIOacuteN 10 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 36 ILUSTRACIOacuteN 11 MAPA DEL ESTADO DE NAYARIT FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 49 ILUSTRACIOacuteN 12 IMAGEN SATELITAL DE LA COMUNIDAD DE ATICAMA FUENTE GOOGLE EARTH 49 ILUSTRACIOacuteN 13 PRUEBA DE BOTELLA 50 ILUSTRACIOacuteN 14 PRUEBA DE PASTILLA 51 ILUSTRACIOacuteN 15 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 ILUSTRACIOacuteN 16 VALORES MAacuteXIMOS DE ABSORCIOacuteN INICIAL Y ABSORCIOacuteN TOTAL DE AGUA EN 24 H FUENTE NMX-404 56 ILUSTRACIOacuteN 17 OBTENCIOacuteN DEL MOacuteDULO DE CORTANTE FUENTE NMX-464 59 ILUSTRACIOacuteN 18 TIERRA CRIBADA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 70 ILUSTRACIOacuteN 19 PRUEBA DE BOTELLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 71 ILUSTRACIOacuteN 20 PRUEBA DE PASTILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 72 ILUSTRACIOacuteN 21 VASO PARA PRUEBAS DE LABORATORIO EN VOLUMEN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 22 MUESTRAS DE TIERRA ESTABILIZADA CON ARENA Y CAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 23 BTC ANTES DE ENSAYO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 76 ILUSTRACIOacuteN 24 BTC CON FALLA SEPARACIOacuteN DE CARAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 77 ILUSTRACIOacuteN 25 ESPEacuteCIMEN PILA 79 ILUSTRACIOacuteN 26 ESPEacuteCIMEN MURETE Y PILA 80 ILUSTRACIOacuteN 27 MURETE EN PRUEBA DE COMPRESIOacuteN DIAGONAL 81 ILUSTRACIOacuteN 28 FALLA DE MURETE 83 ILUSTRACIOacuteN 29 ABSORCIOacuteN INICIAL DE AGUA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 84 ILUSTRACIOacuteN 30 BTC SUMERGIDO EN AGUA PARA PRUEBA DE ABSORCIOacuteN 86 ILUSTRACIOacuteN 31 EXTRACCIOacuteN DE ARCILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 93 ILUSTRACIOacuteN 33 PRODUCCIOacuteN BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO ILUSTRACIOacuteN 32 PRENSA MANUAL PARA BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO
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FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
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Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
e a
sbesto
y m
eta
l
Bahareque Bambuacute
Carr
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Madera
Ad
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
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M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
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Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
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bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
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Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
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En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
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ICO
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EV
A Z
EL
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RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
110
Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
6
TABLA 1 MATERIALES UTILIZADOS EN VIVIENDA EN MEacuteXICO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 TABLA 2 NUacuteMERO DE CREacuteDITOS2017 FUENTE SHF 18 TABLA 3 VIVIENDAS EN LA CIUDAD DE COLIMA FUENTE INEGI 1996 20 TABLA 4 ESCALA DE DANtildeOS EN LAS VIVIENDAS DE COLIMA FUENTE CONAFOVI 21 TABLA 5 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 1 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 6 REGISTRO DE LA RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN DEL SUELO 2 FUENTE GUERRERO 39 TABLA 7 PORCENTAJES DE MATERIAL EN MEZCLA PARA ESTUDIO DE NORMAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 52 TABLA 8 NORMATIVAS DE MAMPOSTERIacuteA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 53 TABLA 9 PARAacuteMETROS DE RESISTENCIA NORMALIZADA A COMPRESIOacuteN 54 TABLA 10 FACTORES CORRECTIVOS POR LA ESBELTEZ DE LAS PILAS FUENTE NMX-464 57 TABLA 11 RESISTENCIA TEacuteRMICA TOTAL DE UN ELEMENTO DE LA ENVOLVENTE FUENTE NMX-460 62 TABLA 12 RANGOS DE TEMPERATURA PROMEDIO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 13 RANGO PORCENTUAL DE HUMEDAD RELATIVA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 63 TABLA 14 VELOCIDAD DEL VIENTO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 64 TABLA 15 DATOS FIacuteSICOS DE BTC ESTABILIZADO AL 8 DE CEMENTO FUENTE HOUBEN 64 TABLA 16 CANTIDAD Y PORCENTAJE DE MATERIALES EN MEZCLAS 72 TABLA 17 MEZCLAS CON ENSAYO A COMPRESIOacuteN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 74 TABLA 18 RESISTENCIA MEDIA DE ESPECIacuteMENES 77 TABLA 19 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA Y REAL 78 TABLA 20 RESULTADOS COMPRESIOacuteN DIAGONAL 82 TABLA 21 DATOS DE CAPILARIDAD FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 85 TABLA 22 DATOS ABSORCIOacuteN INICIAL 87 TABLA 23 FACTOR DE RESISTENCIA 88 TABLA 24 PORCENTAJE DE MATERIALES FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 25 M2 POR APAREJO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 95 TABLA 26 TKM DE ACV FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 27 DIAGRAMA DE PRODUCCIOacuteN Y EFICIENCIA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 96 TABLA 28 IMPACTOS DERIVADOS DE LA PRODUCCIOacuteN DE BTC FUENTE SIMAPRO 98 TABLA 29 COMPARATIVA DE EMISIONES DE LADRILLOS 99 TABLA 30 RESUMEN DE RESULTADOS DE NORMATIVAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 100 TABLA 31 DESCRIPCIOacuteN DE FACTORES RELEVANTES PARA LA AUTORIZACIOacuteN DEL USO DE BTC COMO SISTEMA ESTRUCTURAL 101 TABLA 32 MATRIZ NORMATIVAS 1 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 102 TABLA 33 MATRIZ NORMATIVAS 2 FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 103
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ILUSTRACIOacuteN 1 AGRIETAMIENTO EN DIAGONAL SISMO 2003 VIVIENDA DE ADOBE FUENTECENAPRED 20 ILUSTRACIOacuteN 2 REGIONALIZACIOacuteN SIacuteSMICA EN MEacuteXICO FUENTE CFE 29 ILUSTRACIOacuteN 3 VIVIENDA ENTREGADA EN 2019 EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTEECHALEMX 30 ILUSTRACIOacuteN 4 PROTOTIPO DE VIVIENDA PARA OCUILAN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ECHALEMX 31 ILUSTRACIOacuteN 5 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 6 EXTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 7 CONJUNTO DE VIVIENDAS ELISEO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 33 ILUSTRACIOacuteN 8 TERCER NIVEL DE VIVIENDAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 34 ILUSTRACIOacuteN 9 EXTERIOR DE VIVIENDA DE ADOBE EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 35 ILUSTRACIOacuteN 10 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 36 ILUSTRACIOacuteN 11 MAPA DEL ESTADO DE NAYARIT FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 49 ILUSTRACIOacuteN 12 IMAGEN SATELITAL DE LA COMUNIDAD DE ATICAMA FUENTE GOOGLE EARTH 49 ILUSTRACIOacuteN 13 PRUEBA DE BOTELLA 50 ILUSTRACIOacuteN 14 PRUEBA DE PASTILLA 51 ILUSTRACIOacuteN 15 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 ILUSTRACIOacuteN 16 VALORES MAacuteXIMOS DE ABSORCIOacuteN INICIAL Y ABSORCIOacuteN TOTAL DE AGUA EN 24 H FUENTE NMX-404 56 ILUSTRACIOacuteN 17 OBTENCIOacuteN DEL MOacuteDULO DE CORTANTE FUENTE NMX-464 59 ILUSTRACIOacuteN 18 TIERRA CRIBADA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 70 ILUSTRACIOacuteN 19 PRUEBA DE BOTELLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 71 ILUSTRACIOacuteN 20 PRUEBA DE PASTILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 72 ILUSTRACIOacuteN 21 VASO PARA PRUEBAS DE LABORATORIO EN VOLUMEN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 22 MUESTRAS DE TIERRA ESTABILIZADA CON ARENA Y CAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 23 BTC ANTES DE ENSAYO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 76 ILUSTRACIOacuteN 24 BTC CON FALLA SEPARACIOacuteN DE CARAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 77 ILUSTRACIOacuteN 25 ESPEacuteCIMEN PILA 79 ILUSTRACIOacuteN 26 ESPEacuteCIMEN MURETE Y PILA 80 ILUSTRACIOacuteN 27 MURETE EN PRUEBA DE COMPRESIOacuteN DIAGONAL 81 ILUSTRACIOacuteN 28 FALLA DE MURETE 83 ILUSTRACIOacuteN 29 ABSORCIOacuteN INICIAL DE AGUA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 84 ILUSTRACIOacuteN 30 BTC SUMERGIDO EN AGUA PARA PRUEBA DE ABSORCIOacuteN 86 ILUSTRACIOacuteN 31 EXTRACCIOacuteN DE ARCILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 93 ILUSTRACIOacuteN 33 PRODUCCIOacuteN BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO ILUSTRACIOacuteN 32 PRENSA MANUAL PARA BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO
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FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
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Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
e a
sbesto
y m
eta
l
Bahareque Bambuacute
Carr
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Madera
Ad
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
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M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
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Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
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bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
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Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
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En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
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EV
A Z
EL
AN
DA
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RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
110
Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
7
ILUSTRACIOacuteN 1 AGRIETAMIENTO EN DIAGONAL SISMO 2003 VIVIENDA DE ADOBE FUENTECENAPRED 20 ILUSTRACIOacuteN 2 REGIONALIZACIOacuteN SIacuteSMICA EN MEacuteXICO FUENTE CFE 29 ILUSTRACIOacuteN 3 VIVIENDA ENTREGADA EN 2019 EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTEECHALEMX 30 ILUSTRACIOacuteN 4 PROTOTIPO DE VIVIENDA PARA OCUILAN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ECHALEMX 31 ILUSTRACIOacuteN 5 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 6 EXTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ELENA OCHOA 32 ILUSTRACIOacuteN 7 CONJUNTO DE VIVIENDAS ELISEO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 33 ILUSTRACIOacuteN 8 TERCER NIVEL DE VIVIENDAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 34 ILUSTRACIOacuteN 9 EXTERIOR DE VIVIENDA DE ADOBE EN ESTADO DE MEacuteXICO FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 35 ILUSTRACIOacuteN 10 INTERIOR DE LA VIVIENDA FUENTE ARQ NAYELI PANDURO 36 ILUSTRACIOacuteN 11 MAPA DEL ESTADO DE NAYARIT FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 49 ILUSTRACIOacuteN 12 IMAGEN SATELITAL DE LA COMUNIDAD DE ATICAMA FUENTE GOOGLE EARTH 49 ILUSTRACIOacuteN 13 PRUEBA DE BOTELLA 50 ILUSTRACIOacuteN 14 PRUEBA DE PASTILLA 51 ILUSTRACIOacuteN 15 RESISTENCIA A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 ILUSTRACIOacuteN 16 VALORES MAacuteXIMOS DE ABSORCIOacuteN INICIAL Y ABSORCIOacuteN TOTAL DE AGUA EN 24 H FUENTE NMX-404 56 ILUSTRACIOacuteN 17 OBTENCIOacuteN DEL MOacuteDULO DE CORTANTE FUENTE NMX-464 59 ILUSTRACIOacuteN 18 TIERRA CRIBADA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 70 ILUSTRACIOacuteN 19 PRUEBA DE BOTELLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 71 ILUSTRACIOacuteN 20 PRUEBA DE PASTILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 72 ILUSTRACIOacuteN 21 VASO PARA PRUEBAS DE LABORATORIO EN VOLUMEN FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 22 MUESTRAS DE TIERRA ESTABILIZADA CON ARENA Y CAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 73 ILUSTRACIOacuteN 23 BTC ANTES DE ENSAYO FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 76 ILUSTRACIOacuteN 24 BTC CON FALLA SEPARACIOacuteN DE CARAS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 77 ILUSTRACIOacuteN 25 ESPEacuteCIMEN PILA 79 ILUSTRACIOacuteN 26 ESPEacuteCIMEN MURETE Y PILA 80 ILUSTRACIOacuteN 27 MURETE EN PRUEBA DE COMPRESIOacuteN DIAGONAL 81 ILUSTRACIOacuteN 28 FALLA DE MURETE 83 ILUSTRACIOacuteN 29 ABSORCIOacuteN INICIAL DE AGUA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 84 ILUSTRACIOacuteN 30 BTC SUMERGIDO EN AGUA PARA PRUEBA DE ABSORCIOacuteN 86 ILUSTRACIOacuteN 31 EXTRACCIOacuteN DE ARCILLA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 93 ILUSTRACIOacuteN 33 PRODUCCIOacuteN BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO ILUSTRACIOacuteN 32 PRENSA MANUAL PARA BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA iexclERROR MARCADOR NO DEFINIDO
8
FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
9
Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
e a
sbesto
y m
eta
l
Bahareque Bambuacute
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Madera
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
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M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
65
Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
66
bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
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42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
77
Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
85
Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
95
En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
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103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
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Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
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104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
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Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
8
FIGURA 1 GRAacuteFICO DE PORCENTAJES POR TIPO DE MATERIAL FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA CON DATOS DE INEGI 17 FIGURA 2 RESULTADOS DE LA INVESTIGACIOacuteN DE CAMPO DE LOS DANtildeOS DE LA VIVIENDA FUENTE CONAFOVI 22 FIGURA 3 GRAacuteFICA TRIANGULAR DE CLASIFICACIOacuteN DE SUELOS FUENTE UN-HABITAT 37 FIGURA 4 TABLA DE PLASTICIDAD PARA SELECCIONES DE SUELO FUENTE CRATERRE 1987 37 FIGURA 5 FOacuteRMULA DE RESISTENCIA DE DISENtildeO A COMPRESIOacuteN FUENTE NMX-404 55 FIGURA 6 ENSAYOS CON MEZCLAS DE BTC FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 75 FIGURA 7 GRAacuteFICO DE PRUEBA A COMPRESIOacuteN CON MUESTRAS 2 Y 3 75 FIGURA 8 GRAacuteFICA DE COMPRESIOacuteN REAL VS COMPRESIOacuteN TEOacuteRICA 78 FIGURA 9 COMPARATIVA DE FACTOR R EN ENVOLVENTE 89 FIGURA 10 ANAacuteLISIS DE TEMPERATURA EN DIacuteA CALUROSO 90 FIGURA 11 PORCENTAJE DE COSTOS FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 92 FIGURA 12 DIAGRAMA DE CONTRIBUCIOacuteN FUENTE SIMAPRO 97 FIGURA 13 PORCENTAJE DE EMISIONES POR ETAPA FUENTE ELABORACIOacuteN PROPIA 99
9
Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
10
Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
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sbesto
y m
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l
Bahareque Bambuacute
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
61
M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
62
Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
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Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
66
bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
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Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
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Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
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Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
85
Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
95
En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
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Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
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Agradecimientos
Quiero agradecer primeramente al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologiacutea (Conacyt) durante la Maestriacutea de Proyectos y Edificacioacuten Sustentable Al Instituto Tecnoloacutegico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) por todo el apoyo brindado y las instalaciones permitidas durante los diferentes procesos de investigacioacuten Gracias a esta apertura y accesibilidad pude concluir satisfactoriamente este proyecto A los profesores Dr Alejandro Mendo quien siempre se mostroacute accesible e interesado por apoyarme a resolver mis dudas Dra Ana Rosa Olivera Olvera por su accesibilidad a compartir su conocimiento sobre la construccioacuten con tierra Mtro Enrique Cueva por el espacio permitido en su aacuterea de trabajo y en las grandes aportaciones a mi proyecto Mtro Francisco Aacutelvarez por su apoyo durante todo el proceso de investigacioacuten A mi padre por su apoyo incondicional y creer en mis ideas
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Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
e a
sbesto
y m
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l
Bahareque Bambuacute
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Madera
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
58
Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
61
M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
64
Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
65
Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
66
bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
73
Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
74
NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
77
Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
85
Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
95
En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
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A Z
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AN
DA
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FR
AN
CIA
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RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
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103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
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TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
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NC
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X M
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TE
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E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
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C
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n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
110
Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
10
Resumen y palabras clave La normatividad mexicana actual para el sistema constructivo de Bloque de Tierra Comprimida BTC no incluye informacioacuten y requerimientos que sean especiacuteficos para la produccioacuten y uso del material en el paiacutes La falta de una correcta regulacioacuten de este material provoca su desuso quitando la posibilidad de ser una opcioacuten para vivienda sustentable Este proyecto pretende establecer los criterios regulatorios para que el BTC pueda ser incluido a las normativas oficiales seguacuten sus requerimientos para ladrillo recocido y asiacute los profesionistas usuarios y agentes gubernamentales tengan la seguridad de utilizar un material validado regulado que cuenta con los paraacutemetros para la construccioacuten Para este trabajo de investigacioacuten se realizoacute un anaacutelisis de normativas para BTC en otros paiacuteses esto permitioacute identificar los vaciacuteos existentes en la ley Se realizaron diferentes ensayos en laboratorio que determinaron las caracteriacutesticas mecaacutenicas y estructurales del sistema constructivo tambieacuten se obtuvo un estudio de impacto ambiental y valoracioacuten econoacutemica con la finalidad de destacar las ventajas del material Palabras clave Construccioacuten con Tierra Bloque de Tierra Compactada (BTC) Normatividad de la Construccioacuten Meacutexico
11
1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
12
Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
13
Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
14
Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
15
considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
16
mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
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sbesto
y m
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l
Bahareque Bambuacute
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Madera
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
61
M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
62
Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
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Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
66
bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
70
42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
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Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
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Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
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Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
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Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
85
Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
95
En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
Pro
du
ccioacute
nC
on
str
uccioacute
n
103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
Sit
ioM
uestr
eo
C
on
serv
acioacute
n
104
bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
106
teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
107
Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
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Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
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1 Planteamiento del tema
Este proyecto estaacute enfocado en incidir en la modificacioacuten o regulacioacuten del marco legal normativo de la construccioacuten en Meacutexico para que la normativa para Bloque de Tierra Compactada (BTC) sea adecuada para que se reconozca como material de edificacioacuten alternativo y pueda ser competente frente a la demanda actual de materiales constructivos sustentables en el paiacutes
11 Delimitacioacuten del objeto de innovacioacuten
Este proyecto se ubica dentro del campo de la reglamentacioacuten oficial mexicana de los materiales de edificacioacuten y los sistemas constructivos y busca reconocer y reunir las caracteriacutesticas fiacutesicas y mecaacutenicas del BTC para que se pueda comparar con la normativa mexicana de construccioacuten actual y las normativas para tierra cruda de otros paiacuteses La interrelacioacuten de esta informacioacuten serviraacute para conocer las debilidades y fortalezas del material y en su caso fomentar su incorporacioacuten y pudiera ser autorizado dentro de las normativas de edificacioacuten que tienen las instancias gubernamentales municipales que licencian la construccioacuten de proyectos para que tanto los usuarios como los profesionales de la construccioacuten lo consideren como una opcioacuten viable para la edificacioacuten de sus proyectos Por lo anterior el objeto de innovacioacuten de este trabajo es dentro de la normatividad constructiva El proyecto es de naturaleza interdisciplinaria e intervienen distintas especialidades entre las que destacan el Derecho porque se requiere comprender las normativas oficiales de construccioacuten de edificaciones para conocer queacute es lo que demanda dicho documento y aunque los materiales alternativos no se encuentren prohibidos expliacutecitamente siacute existe un rechazo hacia ellos en la praacutectica profesional al ser un material que no es aceptado para creacuteditos hipotecarios y difiacutecilmente se acepta en subsidios para zonas urbanas Ademaacutes gran parte del trabajo estaraacute basado en el proceso que se debe seguir para que una investigacioacuten como esta pueda ser anexada dentro de alguna regulacioacuten existente maacutes allaacute del proceso de cabildeo lo importante para este proyecto de investigacioacuten es reunir la documentacioacuten necesaria y datos cuantitativos que permitan a los trabajadores de gobierno encargados de este tipo de procesos conocer las caracteriacutesticas mecaacutenicas del material para que su regulacioacuten pueda ser adecuada con el comportamiento del material
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Otra disciplina importante para este proyecto es la ingenieriacutea civil porque se deben aportar las pruebas teacutecnicas y fiacutesicas del material que son las aproximaciones cientiacuteficas que garantizan la viabilidad del BTC como material de construccioacuten y los caacutelculos estructurales para evaluarlo dentro de un sistema constructivo Como tercera disciplina estaacute la sustentabilidad Una de las definiciones maacutes objetivas se encuentra el informe Brundtland (ONU 1987) en este informe se concluyoacute que un desarrollo sostenible es aquel que garantiza las necesidades del presente sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades Es por esto por lo que este proyecto buscoacute definir si el sistema constructivo de BTC logra cumplir con el objetivo principal de la sustentabilidad con base en un anaacutelisis de emisiones y costo financiero que se pudo comparar con otros sistemas constructivos como mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento
111 Definicioacuten de teacuterminos A lo largo de este trabajo se estaraacuten empleando diversos teacuterminos recurrentes como los siguientes Adobe Masa de barro y paja producidos a mano moldeada en forma de ladrillo y secada al sol (Minke 1994) es una de las teacutecnicas maacutes utilizadas en la construccioacuten en Meacutexico Autoproduccioacuten de vivienda Proceso de construccioacuten de vivienda bajo el control directo de las personas usuarias de forma individual o colectiva la cual puede desarrollarse mediante la contratacioacuten de terceras personas o por medio de procesos de autoconstruccioacuten y preferentemente incluiraacute atributos de uso eficiente de los recursos naturales (CONAVI 2019) Autoconstruccioacuten de vivienda El proceso de construccioacuten o edificacioacuten de la vivienda directamente por sus propios usuarios en forma individual familiar o colectiva Block de cemento un bloque prefabricado compuesto con arenas morteros y cemento Bloque de tierra compactada Este material surge como un proceso de industrializacioacuten del adobe consiste en verter a un molde la mezcla de tierra -arcillas y limos- y aditivos como cemento yo cal utilizando la compresioacuten de manera manual o con ayuda de maquinaria ayudando a acelerar el proceso de produccioacuten y mejorar su resistencia (Ochoa 1993)
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Bitumen Materia orgaacutenica inflamable incluye hidrocarburos como asfalto y cera mineral Caacutemara Mexicana de la Industria de la Construccioacuten (CMIC) Es una institucioacuten puacuteblica autoacutenoma con personalidad juriacutedica y propia jurisdiccioacuten en toda la Repuacuteblica Mexicana Busca lograr la consolidacioacuten y estabilidad de industria la elevacioacuten de sus niveles teacutecnicos el acercamiento de todos los empresarios que dedican esfuerzo a la prestacioacuten de aquellos servicios juriacutedicos comerciales e industriales que permiten el progreso y fortalecimiento de la construccioacuten La CMIC puede gestionar todas las reglamentaciones legales necesarias representar a sus socios organizar servicios de orientacioacuten y colaborar con las autoridades federales estatales municipales y con organismos puacuteblicos o privados en las actividades de beneficio social que directa o indirectamente se relacionen con la industria de la construccioacuten Comisioacuten Nacional de la Vivienda (CONAVI) Se en carga de operar la coordinacioacuten de los subsidios para soluciones habitacionales Condiciones de habitabilidad en vivienda se refiere a la certeza juriacutedica y a las caracteriacutesticas del material y los espacios de la vivienda asiacute como la infraestructura para acceder a los servicios baacutesicos definido por el CONEVAL Confort climaacutetico concepto subjetivo que expresa el bienestar fiacutesico y psicoloacutegico del individuo cuando las condiciones de temperatura humedad y movimiento del aire son favorables a la actividad que desarrolla Construccioacuten con tierra cruda es aquel sistema constructivo que se desarrolla en gran porcentaje con tierra sin intervenir un proceso de coccioacuten o fabricacioacuten previa a su instalacioacuten Como afirma el autor Minke (1994) La tierra es el material de construccioacuten maacutes importante y abundante en la mayoriacutea de las regiones del mundo gracias a que es un material que regularmente se encuentra en el sitio a intervenir sus teacutecnicas de construccioacuten son faacuteciles de tradicioacuten constructiva y durables Creacutedito Cantidad de dinero de caraacutecter recuperable que recibe una persona beneficiaria que ha satisfecho los requisitos y criterios de seleccioacuten de la entidad que lo otorga Ecotecnia Instrumentos teacutecnicas o elementos que se desarrollan in situ con el fin de utilizar eficientemente los recursos naturales aprovechando las condiciones inherentes del emplazamiento de la vivienda Gracias a esto se genera una disminucioacuten en la huella ecoloacutegica de la vivienda Instituto de Fondo Nacional de la Vivienda para los Trabajadores (INFONAVIT) Es la dependencia encargada de brindar creacuteditos hipotecarios a los trabajadores afiliados a esta dependencia Ladrillo cocido material ceraacutemico compuesto de arcilla cocida a traveacutes de hornos
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Materiales de construccioacuten alternativos Son aquellos materiales de edificacioacuten que han resurgido para dar una solucioacuten a la demanda de la vivienda sustentable En principio son materiales que resultan econoacutemicamente accesibles por encontrarse in situ y tienen caracteriacutesticas que resuelven la demanda para el confort de la construccioacuten sin embargo tienen la problemaacutetica que muchos de ellos se encuentran casi extintos por el uso abusivo ndashcomo algunas maderas- y otros se han dejado de utilizar gracias a que las normativas de construccioacuten ha generalizado los requerimientos teacutecnicos para las distintas regiones del paiacutes y para diferente tipo de material para mamposteriacutea lo que ha fortalecido la creencia de ser materiales no resistentes Norma Mexicana (NMX) Especificacioacuten enfocada a la calidad de productos procesos sistemas y servicios La emisioacuten queda a cargo de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten (ONN) Tambieacuten se identifica como ldquonorma de calidadrdquo Este tipo de normativa es voluntaria Pero si un reglamento de construccioacuten local cita una NMX la vuelve obligatoria en el lugar (Flores Corona 2015) Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Son regulaciones teacutecnicas de observancia obligatoria expedidas por las dependencias competentes que tienen como finalidad establecer las caracteriacutesticas que deben reunir los procesos o servicios cuando estos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dantildear la salud humana asiacute como aquellas relativas a terminologiacutea y las que se refieran a su cumplimiento y aplicacioacuten Estas normativas se deben de revisar cada cinco antildeos despueacutes de su entrada en vigor para poder decidir si se modifican cancelan o ratifican Obras Puacuteblicas Es la dependencia de gobierno que se encarga de regular en cada municipio los criterios para que cualquier tipo de construccioacuten pueda ser habitada Cada municipio tiene un reglamento de construccioacuten por tener diferentes caracteriacutesticas geograacuteficas y sociodemograacuteficas ademaacutes de responder a un plan parcial y respectivo uso de suelo Secretaria de Medio Ambiente y Desarrollo Territorial (SEMADET) Esta secretariacutea se encarga de normar y formular la poliacutetica ambiental estableciendo los criterios y los programas de desarrollo sustentable del Estado fomentado la proteccioacuten conservacioacuten y restauracioacuten de los recursos naturales de la identidad y la prevencioacuten y disminucioacuten de la contaminacioacuten ambiental de conformidad con la distribucioacuten de competencias que establecen las leyes federales y estatales aplicables a la materia Esta secretaria es importante para poder conocer el proceso juriacutedico por la que tiene que pasar una normativa en materia de calidad para el medio ambiente y saber cuaacutel es su postura respecto a los materiales de menor impacto ambiental Vivienda sustentable Espacio habitable que desde su disentildeo arquitectoacutenico considera las necesidades fundamentales del ser humano y su contexto urbano comunitario y natural Proporcionando un bienestar general a sus habitantes con un ahorro econoacutemico familiar mitigando las emisiones de Gases Efecto Invernadero y
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considerando sistemas eficientes de agua y energiacutea que contribuyen a la reduccioacuten del impacto ambiental Quincha sistema constructivo tradicional ligero generalmente realizado con un entramado de cantildea Tapial sistema constructivo que consiste en rellenar un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisoacuten
12 Descripcioacuten de la situacioacuten problema La situacioacuten problema que pretende resolver este trabajo es principalmente identificar la ausencia de inclusioacuten del sistema constructivo de BTC en la normatividad mexicana que regula los sistemas constructivos de mamposteriacutea Diversos factores han sido determinantes para que las construcciones tradicionales al paso de los antildeos hayan perdido fuerza tales como la industrializacioacuten de materiales constructivos las ventajas de materiales prefabricados los mitos sobre la durabilidad de las construcciones con tierra la diferencia de costos entre sistemas constructivos y la falta de normatividad en las construcciones con materiales tradicionales en este caso de los bloques de tierra compactada En la normatividad actual siacute existe una regulacioacuten que en principio no es obligatoria y menciona los requisitos solo para produccioacuten de BTC empero esta a su vez se referenciacutea de las normativas para mamposteriacutea de ladrillo cocido y block de cemento de modo que en algunos criterios suele ser contradictorio La normativa para BTC es la NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal (2015) y como ejemplo de la afirmacioacuten del paacuterrafo anterior esta normativa exige que para los bloques de tierra se debe de usar solamente cal como estabilizante o alguacuten otro material natural en un maacuteximo de 15 sin embargo existen estudios que confirman que la cal como estabilizante no cumple con los requerimientos teacutecnicos como compresioacuten y absorcioacuten de agua que deriva dicha normativa A pesar de esta deduccioacuten del reglamento de construccioacuten podemos decir que la ley es un instrumento interpretativo por lo que han existido casos aislados en los que se ha aceptado la habitabilidad de viviendas con este tipo de materiales esto significariacutea que si se presentaran los estudios para comprobar que el BTC es un material resistente a las exigencias del reglamento gracias a otro porcentaje o tipo de estabilizante o asumir que un material con esta especificacioacuten no se comportaraacute igual que un material cementante se podriacutea conocer en queacute condiciones es apto y proliferar su uso Gracias a que esta uacutenica normativa no es de caraacutecter obligatorio y a que el material tampoco logra cumplir con todos los requisitos teacutecnicos de las demaacutes normas de
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mamposteriacutea las instituciones bancarias y algunos programas de subsidio no otorgan prestamos ni apoyos a construcciones de vivienda con este tipo de material Por el momento la uacutenica forma que un material con tierra cruda sea aceptado para un subsidio es para la autoproduccioacuten rural de vivienda esto seguacuten datos de las Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 (CONAVI 2019) Este tipo de poliacuteticas puacuteblicas provoca que el material se mitifique y en el colectivo social se genere el pensamiento que los materiales naturales se deben solo a personas de escasos recursos yo que habitan en un entorno natural ademaacutes de eliminar la posibilidad que personas con un mayor poder adquisitivo puedan tomar la opcioacuten de elegir este sistema constructivo alternativo El rezago de los materiales constructivos alternativos se debe tambieacuten a otras circunstancias poliacuteticas y socioculturales algunas de las maacutes importantes se describen a continuacioacuten
A) Potencializacioacuten de la vivienda en serie En Meacutexico existen localidades que han sido construidas casi en su totalidad con materiales tradicionales y que la tipologiacutea de la vivienda se ha convertido en un estilo uacutenico y parte de la sociedad que la vive es el caso de algunos pueblos en Jalisco Oaxaca Colima Michoacaacuten Chiapas entre otros Esto es un indicador que el pueblo mexicano tiene a los materiales de tierra cruda arraigados como parte de su identidad y cultura por lo que deberiacutean de ser preservados por la ley mexicana para proteger nuestra identidad local La construccioacuten con tierra ha sido un sistema de construccioacuten que culturalmente se encuentra arraigada en muchos de los pueblos mexicanos hasta el antildeo 2000 sistemas como el adobe y la madera se encontraban en 2do y 3er lugar de materiales maacutes utilizados en el paiacutes Se realizoacute un anaacutelisis estadiacutestico con el censo de poblacioacuten de vivienda del Instituto Nacional de Estadiacutestica y Geografiacutea (INEGI) elaborado en el antildeo 2000 cotejado con las Encuesta Nacional del Hogar (ENH) del 2014 y 2017 donde se puede observar el porcentaje de vivienda por tipo de material en muros A continuacioacuten en la siguiente tabla
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Tabla 1 Materiales utilizados en vivienda en Meacutexico Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la tabla 1 se puede observar como la ocupacioacuten de vivienda aumenta en el paiacutes antildeo con antildeo pero el uacutenico porcentaje en aumento es de los materiales como tabique ladrillo block y piedra
Figura 1 Graacutefico de porcentajes por tipo de material Fuente Elaboracioacuten propia con datos de INEGI
En la figura 1 se realizoacute un graacutefico de los mismos datos para poder analizar la disminucioacuten de teacutecnicas con tierra cruda como el adobe que es una teacutecnica relativamente similar al BTC por considerarse tierra cruda ahiacute se observa como el adobe de encontrarse en un 10 en el antildeo 2000 en 2017 solo alcanzoacute 596 en la encuesta nacional Teacutecnicas como el bahareque o el bambuacute no perciben el 1 de las viviendas en Meacutexico
Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje Cantidad Porcentaje
1 Materiales de desechos 5298900 025 3900 001 5500 001
2 Laacutemina de cartoacuten 15720000 073 13600 004 10400 002
3 Laacutemina de asbesto y metal 14725000 068 77400 023 87900 020
4 Carrizo bambuacute y palma 20753200 096 50000 015 48800 011
5 Embarro y bahareque 29261200 136 75500 022 94500 021
6 Madera 143635300 668 1030800 302 1230600 278
7 Adobe 213569400 993 2135000 626 2638300 596
8 Tabique ladrillo Block piedra cantera cemento y concreto1696834800 7887 30701600 9007 40119200 9070
9 no especificado 11525500 054 000 000
total 2151323300 10000 34087800 10000 44235200 10000
Cantidad de viviendas
Censo 2000
Cantidad de viviendas 2014
Encuesta (ENH)
Cantidad de viviendas
2017 Encuesta (ENH)Tipo de material usado en
muros No
000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Material utilizado en muros de vivienda en Meacutexico
Censo 2000
2014 Encuesta (ENH)
2017 Encuesta (ENH)
Desechos
Laacutem
ina d
e c
art
oacuten
Laacutem
ina d
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sbesto
y m
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l
Bahareque Bambuacute
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Es necesario mencionar que las encuestas nacionales hablan de solo una muestra de la poblacioacuten del paiacutes que a diferencia del censo que se realiza a toda la poblacioacuten Se estima que la construccioacuten con tierra ha disminuido considerablemente por las distintas poliacuteticas puacuteblicas que han surgido desde el antildeo 2000 Para sustentar esta idea se aportan los siguientes datos como ejemplo En el documento de Demanda de la Vivienda 2017 elaborado por la Sociedad Hipotecaria Federal (SHF) se encontroacute que la resolucioacuten favorable para los creditos destinados para la ldquoautoconstruccioacutenrdquo del 2016 al 2017 se redujo en un 491 mientras que la adquisicioacuten de una nueva vivienda aumentoacute en un 13 el documento menciona que la auto produccioacuten se redujo a consecuencia del cambio en las reglas de operacioacuten del subsidio de CONAVI (Sociedad Hipotecaria Federal 2017) Esta informacioacuten nos indica que el poder que tienen los ciudadanos de autoconstruir sus viviendas y elegir sus materiales es cada vez maacutes difiacutecil porque las poliacuteticas gubernamentales actuales estaacuten impulsando es el modelo de vivienda en serie para clase media y baja
Tabla 2 Nuacutemero de creacuteditos2017 Fuente SHF
En la tabla 2 se observa que en un solo antildeo de 2016 a 2017 se disminuyoacute un 5 los creacuteditos para la autoproduccioacuten y se aumentoacute en un 10 la adquisicioacuten de vivienda en serie
b) Mitificacioacuten del material Paradoacutejicamente el siglo XX tambieacuten denominado el siglo del conocimiento y la ciencia dio preferencia a materiales tecnologiacutea y sistemas constructivos que se traducen en alergias problemas respiratorios dolores de cabeza y un aire viciado caracteriacutestico de los edificios modernos cerrados y regulados por maquinaria a grandes costos energeacuteticos y que desprenden gases toacutexicos (Lewis 2016)Como afirma este autor en su artiacuteculo la sociedad mexicana ha optado por materiales industrializados y sinteacuteticos por considerarse materiales novedosos
Creacuteditos Porcentaje Creacuteditos Porcentaje
Adquisicioacuten 65027000 597 57540900 493
Mejoramientos 37947 349 47535300 407
Autoproduccioacuten 5908000 54 11611000 10
Total de creacuteditos 108881500 100 116687200 100
2017 2016Tipo de
solucioacuten
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Por otra parte la percepcioacuten de la sociedad mexicana entorno a este material a pesar de ser un material que se ha utilizado para la edificacioacuten de numerosas ciudades en todo el paiacutes es que se ha encasillado en un material para personas de escasos recursos esto se debe a las poliacuteticas puacuteblicas anteriormente mencionadas y a que es un material que ha dado respuesta a las personas que se encuentran en vulnerabilidad principalmente en zonas rurales de Meacutexico Por ser un material que se encuentra en el sitio permite construir en la mayoriacutea de las ocasiones y no necesita de un alto costo de produccioacuten maacutes auacuten si se realiza como una actividad comunitaria y de autoconstruccioacuten por esta razoacuten estos sistemas han logrado ser una solucioacuten a comunidades de muy escasos recursos Esta situacioacuten ha provocado que el material haya perdido valor antildeadido en las construcciones contemporaacuteneas
C) Investigaciones que afectan la credibilidad del material Otra de las situaciones que han agravado el rezago de los materiales con tierra cruda son las diversas investigaciones y teoriacuteas que afirman que materiales con tierra cruda como el adobe son materiales que no cumplen con la calidad necesaria para ser resistentes Meacutexico como sabemos es un paiacutes que por su ubicacioacuten geograacutefica cuenta con alto grado de sismicidad esto ha provocado diferentes eventos en el paiacutes mostrando las deficiencias estructurales de las edificaciones que se han erigido a lo largo del tiempo revelando que los sistemas constructivos con tierra no son favorables para la edificacioacuten de vivienda Como muestra se encuentra el siguiente estudio realizado en la ciudad de Colima Seguacuten un ensayo publicado por la Dra Mariacutea Mestre Martiacute (2011)en la revista UNAM al inicio del siglo XX comenzoacute a constituirse la ciudad de Colima en ella se edificaron viviendas e iglesias con materiales como el adobe madera embarro varas materiales perecederos y desechos que con la llegada del ferrocarril empezoacute a disminuir por la entrada de productos foraacuteneos como el acero y el cemento Tras varios sismos de intensidad moderada (67 grados Richter) en 1925 y en 1931 el antildeo de 1932 fue un periodo de destruccioacuten y desgracia para la capital por los cuatro sismos que la cimbraron tres de ellos el mismo mes el maacutes fuerte el 3 de junio de 82 grados Richter [hellip] tan solo este mes se derrumbaron unas 1500 casas en su mayoriacutea construidas con tabiques de adobe o barro cocido incluidos varios templos o capillas Nueve antildeos maacutes tarde en 1941 de 76 grados Richter se encargoacute de dantildear maacutes de 80 de la ciudad de Colima A continuacioacuten se presentaraacute en la siguiente tabla la cantidad de vivienda existente entre 1930 y 1950 con materiales como la tierra cruda y materiales peacutetreos
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Tabla 3 Viviendas en la ciudad de colima Fuente INEGI 1996
Dentro de la tabla 3 se encuentran los datos arrogados por el censo realizado donde se percibe la peacuterdida de construcciones con materiales perecederos y el crecimiento acelerado ya desde esa eacutepoca de las construcciones con materiales peacutetreos Despueacutes del sismo de 1941 los destrozos de las viviendas mermaron la confianza en los materiales tradicionales (Ecos de la costa 1941) el artiacuteculo de la Dra Mestre maacutes adelante afirma que materiales peacutetreos como el cemento y el acero fueron considerados materiales innovadores en la ciudad de Colima y que gracias a su alta capacidad productiva en la agricultura de la ciudad se pudo invertir en materiales de este tipo para la planeacioacuten de la ciudad y vivienda dando seguridad a sus habitantes Este artiacuteculo deja entrever la afirmacioacuten que los materiales naturales fueron responsables de los destrozos en la vivienda en Colima incluso los denominan materiales perecederos pero no se menciona si las viviendas destruidas estaban en buenas condiciones antes de los sismos o si estaban correctamente construidas Posteriormente en 2003 hubo otro sismo de gran magnitud en la ciudad donde tambieacuten resultaron dantildeados puentes viviendas infraestructura vial el muelle fiscal entro otros de los cuales ninguno de estos fueron construidos con materiales naturales Seguacuten el artiacuteculo El sismo de Tecomaacuten del 21 de enero de 2003 (CENAPRED 2003) afirma que estos dantildeos se deben al efecto de licuacioacuten en la tierra Para el caso de la vivienda se vuelve a mencionar que la mayoriacutea de las viviendas afectadas fueron viviendas con tierra que para ese antildeo el material ya solo representaba el 5 de las viviendas se afirmoacute que una de las principales afectaciones fue la falla en diagonal por lo que se consideraraacute una prueba clave para este proyecto En la siguiente imagen se mostraraacute dicha falla
Ilustracioacuten 1 Agrietamiento en diagonal sismo 2003 vivienda de adobe FuenteCENAPRED
Ndeg Total de
viviendas 30s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
Ndeg Total de
viviendas 50s
Ndeg de viviendas de
materiales peacutetreos
Ndeg de viviendas de
materiales perecederos
13913 1001 (719) 12912 (9281) 24988 4170 (1669) 20818 (8331)
COLIMA
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En la ilustracioacuten 1 se observa los dantildeos ocasionados en viviendas de adobe ocasionado por el sismo Otro artiacuteculo del mismo evento siacutesmico elaborado en un encuentro acadeacutemico CONAVI-CONACYT junto con la universidad de Colima revelaron despueacutes de realizar un sondeo a 3 mil 332 viviendas de la ciudad de Colima que el 65 de las casas realizadas con adobe sufrieron dantildeos maacutes graves de 4 a 6 (en una escala de 0 a 7) mientras que las casa construidas con mamposteriacutea o sistemas convencionales en su mayoriacutea sufrieron dantildeos tipo 1 y 2 dentro de la misma escala (Zobin 2010) En la tabla 4 se presenta una graacutefica como extracto del documento que explican dicha la escala de dantildeos
Tabla 4 Escala de dantildeos en las viviendas de Colima Fuente CONAFOVI
En la figura 2 se puede observar la comparativa de las casas de adobe denominadas ldquotipo Crdquo coacutemo el 65 de ellas sufrieron dantildeos de tipo 4 a 6 mientras que las viviendas ldquotipo A y Brdquo que fueron construidas con mamposteriacutea sufrieron impactos menores
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Figura 2 Resultados de la investigacioacuten de campo de los dantildeos de la vivienda Fuente CONAFOVI
Sin embargo esta investigacioacuten no hace un anaacutelisis de la edad de las casas contabilizadas si habiacutean sufrido terremotos anteriores si antes de este acontecimiento se encontraban en buenas condiciones o si eran viviendas que con el tiempo habiacutean sido modificadas estructuralmente que seriacutea importante saber para determinar todos los factores que provocaron el debilitamiento estructural en las viviendas de adobe Ese estudio entre sus conclusiones propone prohibir las casas nuevas de adobe dentro de la Zona Occidental de Meacutexico (urbano y rural) y recomienda a los propietarios de casas de adobe existentes su intervencioacuten y remodelacioacuten de acuerdo a las reglas de construccioacuten sismo-resistente (Zobin2010) Es importante mencionar que este estudio fue impulsado por la Comisioacuten Nacional de Fomento a la Vivienda (CONAFOVI) quien se encarga de coordinar la funcioacuten de promocioacuten habitacional es decir particularmente se ha encargado de fomentar la produccioacuten de vivienda social en serie Este es un ejemplo claro de coacutemo la suma de fenoacutemenos naturales erroacuteneas poliacuteticas puacuteblicas y la mala ejecucioacuten de un sistema constructivo han logrado demeritar la calidad de los materiales que ahora son considerados alternativos como este caso existen otros a lo largo del paiacutes que estigmatizan la calidad de sistemas constructivos con tierra cruda
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13 Importancia del proyecto La importancia de que el marco normativo legal en Meacutexico realice una regulacioacuten maacutes comprensiva e inclusiva a materiales alternativos en este caso para BTC es vital para la viabilidad de proyectos que consideran al material como una buena opcioacuten para la construccioacuten por sus cualidades para el confort humano por sus bajas emisiones y su posible viabilidad econoacutemica El bloque con tierra compactada es un material que ofrece ventajas para el confort humano a un bajo costo Faacutecilmente podriacutea ser aceptado porque lleva un proceso de industrializacioacuten y esto tendriacutea un control maacutes praacutectico de su calidad (Ochoa 1993) Ademaacutes de sus cualidades el bloque de tierra es un material que puede ser una respuesta clave para todas aquellas personas que acceden a los subsidios por medio de las convocatorias de autoconstruccioacuten o los creacuteditos hipotecarios hoy en diacutea esto no es posible por los criterios de habitabilidad Es importante sentildealar que desde el punto de la sustentabilidad ambiental este material seriacutea una respuesta de estrategia pasiva para el mencionado desarrollo sustentable en Meacutexico porque se cree que es un material que genera pocas emisiones de CO2 de modo que genera impactos positivos al ambiente al tener casi cero emisiones a la atmosfera por transporte y produccioacuten ademaacutes al terminar su ciclo de vida puede reintegrarse a la naturaleza totalmente sin perjudicarla Como respuesta a la sustentabilidad social el bloque de tierra es una buena opcioacuten porque garantiza las buenas condiciones de confort climaacutetico dentro de las viviendas de tipo social esto significa que la calidad de vida de las personas que habiten sitios que esteacuten construidos con este tipo de material gozaran de una buena calidad en el ambiente (Minke 1994) Tambieacuten es un material que por su tipo de produccioacuten se vuelve maacutes esteacutetico que el adobe ya que al ser compactado con maquinaria tiene todas sus caras regulares En paiacuteses que son modelo para este tipo de normatividades como Nueva Zelanda Estados Unidos Francia Alemania Chile Espantildea y Peruacute por mencionar algunos han provocado que se genere un nuevo nicho de mercado para los constructores y arquitectos porque ahora se requiere de una asociacioacuten encargada de supervisar que el material como el sistema constructivo se elabore en oacuteptimas condiciones La incidencia en la normativa tambieacuten generariacutea que los demaacutes materiales tradicionales o no se obliguen a cumplir con los estaacutendares de calidad que exige la ley lo que provocaraacute que exista un mercado maacutes competitivo y de calidad para brindar el mejor servicio a los usuarios
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2 Marco contextual y encuadre conceptual
21 Antecedentes empiacutericos del tema
En la actualidad Meacutexico ha tenido muchos proyectos arquitectoacutenicos de caraacutecter social que debido a la falta de normativa para materiales alternativos como el caso de la tierra cruda han fracasado o han sufrido largos procesos burocraacuteticos para su aprobacioacuten ante las exigencias o delimitaciones de las instancias gubernamentales mientras que existen muacuteltiples paiacuteses que a lo largo de los antildeos se han dado cuenta de la problemaacutetica sobre los materiales tradicionales y han incluido satisfactoriamente diferentes elementos como la tierra cruda en su marco legal para la construccioacuten y esto ha permitido tener una opcioacuten viable para diversos proyectos sustentables
211 Contexto normativo internacional
Se realizoacute un breve anaacutelisis de los motivos que sucedieron en otros paiacuteses para conocer los antecedentes de cada lugar que impulsaron a regular los materiales con tierra cruda A continuacioacuten una breve descripcioacuten Normativa en Nueva Zelanda Un caso de eacutexito respecto al tema de la construccioacuten con tierra cruda es la normativa de Nueva Zelanda donde en el antildeo de 1998 y 1999 un grupo de arquitectos de la asociacioacuten de tierra cruda de Nueva Zelanda junto con ingenieros y otros arquitectos de la universidad de Wellington y Auckland lograron desarrollar cuatro normativas que rigen los estaacutendares de calidad y las caracteriacutesticas que deben de tener las construcciones con tierra cruda para que sean aceptadas por las instancias gubernamentales que han tomado referencia de normativas anteriores que datan de 1978 estos documentos se dividen en NZS 4297 para Disentildeo de ingenieriacutea para construcciones con tierra En esta normativa muestra los criterios de disentildeo y construccioacuten baacutesicos que debe cumplir ademaacutes de especiacuteficos estaacutendares en materia de durabilidad resistencia contraccioacuten aislacioacuten teacutermica resistencia al fuego principios y requisito para la flexioacuten con o sin carga axial principios y requisitos para el disentildeo de la carga siacutesmica (New Zealand edict of goverment 1998) Estos criterios fueron referenciados de las normativas previas del concreto acero envolventes resistencia de materiales y resistencia teacutermica NZS 4298 para Materiales y mano de obra de construccioacuten con tierra En este documento se establecen los requisitos que deben de tener todos los edificios de tierra cruda con sistemas como el adobe y el muro tapial siempre y cuando no sobrepase en los aditivos maacutes del 15 de cemento y no tenga un requerimiento de
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disentildeo especiacutefico proporciona una serie de normas a cumplir para la mano de obra de las estructuras de los muros de tierra tambieacuten se incluyen meacutetodos de prueba para materiales de construccioacuten con tierra y criterios para que estas construcciones sean aceptables En especiacutefico esta normativa tiene delimitado las caracteriacutesticas particulares del bloque de construccioacuten con tierra define su tamantildeo maacutes utilizado en queacute porcentaje se deben de utilizar los agregados en el bloque y como debe de ser la mezcla con el que se juntearaacute el muro para que el bloque no pierda sus propiedades teacutermicas pero sea resistente (Edict of goverment 1998) NZS 4299 para Construccioacuten con tierra que no requiere un disentildeo especiacutefico En esta normativa se definen las limitaciones los materiales y meacutetodos de construccioacuten considera las zonas con grandes vientos y zonas siacutesmicas para poder establecer requisitos sobre las caracteriacutesticas del lugar donde se desarrollaraacute el proyecto considera estaacutendares para los materiales como su durabilidad aislacioacuten teacutermica pruebas de resistencia durabilidad del concreto entre otros Ademaacutes define las caracteriacutesticas y tipos para cimentacioacuten estructura muros marcos de madera ventanas y detalles de construccioacuten y ejemplifica algunos de los casos de construccioacuten para poder explicar la normativa Esta normativa tambieacuten fue disentildeada basaacutendose en referencias normativas anteriores como normativas de construcciones en concreto estructuras en concreto estructuras de madera eficiencia energeacutetica y disentildeo estructura (New Zealand Edict of goverment 1998) NZS 3604 para edificios con estructura de madera Esta normativa con una uacuteltima modificacioacuten en 2011 provee de meacutetodos y detalles para el disentildeo de las estructuras de madera que no requieren un disentildeo especiacutefico de ingenieriacutea se disentildeoacute basaacutendose en diferentes normas ISO internacionales sobre la corrosioacuten de los metales y de los estaacutendares de calidad de materiales y disentildeo de estructuras (Standars New Zealand 2011) Este conjunto de normativas es un claro ejemplo de solucioacuten a la demanda y la tendencia a las construcciones con tierra cruda y que no necesariamente tiene que ser una normativa al contrario contempla todas las necesidades teacutecnicas para que el proyecto sea eficiente y con estaacutendares de calidad altos Gracias a estas normativas Nueva Zelanda ha impulsado la construccioacuten con tierra cruda haciendo de esta una construccioacuten de alto valor en el mercado promovieacutendola como arquitectura de lujo por teniendo muacuteltiples atributos que favorecen al confort humano que las habita ademaacutes se ha abierto un nuevo campo de trabajo porque se generoacute una comisioacuten de arquitectos e ingenieros dedicados a la supervisioacuten de las construcciones hechas con tierra cruda y madera dando posibilidad al gremio en desempentildearse en este nuevo giro Normativa Espantildeola para Bloques de Tierra comprimidos Seguacuten un artiacuteculo de EcoHabitar (EcoHabitar 2013) En diciembre de 2008 se publicoacute la primera normativa para tierra cruda en Espantildea Optaron por regular el BTC
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porque se pensoacute que se debiacutea mejorar e incrementar la construccioacuten con tierra y se decidioacute iniciar con este debido a que era tierra cruda del que maacutes informacioacuten teacutecnica se teniacutea a nivel internacional Una de las mayores limitaciones para realizar dicha normativa fue que al ser un material no normalizado dificultaba su uso no se sabiacutea que valores se debiacutean incluir en los caacutelculos y las aseguradoras no cubriacutean este tipo de proyectos Ignacio Cantildeas (como se citoacute en eco-habitar2013) fue uno de los participantes en la redaccioacuten de dicha normativa afirma que en el proceso de investigacioacuten algunos sectores no eran partidarios de aprobarlo debido a que no existiacutea un mercado establecido ni una produccioacuten estable Fue entonces cuando se dieron cuenta que estaban engullidos en un ciacuterculo vicioso que se necesitaba romper posterior a esto la siguiente dificultad seriacutea la falta de fondos y de personal capacitado para esta teacutecnica Legislacioacuten Argentina de la casa de Adobe Ante la creciente demanda de construir casas viviendas con ventajas ambientales debido a la ldquocrisis ambientalrdquo que colaboren con lograr una menor contaminacioacuten y reduccioacuten del efecto invernadero a partir del antildeo 2013 se han legislado nuevas normativas para algunos de los ayuntamientos municipales de Argentina Este proceso inicioacute en 2010 con una serie de investigadores de la Universidad de Buenos Aires que buscaban la adopcioacuten de medidas para la normalizacioacuten y certificacioacuten del meacutetodo de construccioacuten natural o de construccioacuten en tierra de viviendas y edificaciones comunitarias en principio en el Mar de la plata para posteriormente replicarse en otras localidades (Nuevo diario de Santiago del Estero 2017) Este anexo a la ley tambieacuten menciona las protecciones que deberaacuten considerarse para las viviendas que sean edificadas en zonas huacutemedas y trata otros materiales como la paja teacutecnicas con materiales reciclados como el PET cubiertas vegetales terrazas verdes entre otros Esta normativa que se inicioacute en pequentildeas comunidades se ha logrado replicar en distintas ciudades de Argentina a partir del 2013 cada ayuntamiento va regulando la normativa de acuerdo con el contexto fiacutesico y meteoroloacutegico del lugar Normativa de Chile A pesar de ser un paiacutes con alta actividad siacutesmica Chile a partir del 2013 creoacute la normativa NCh3332 Disentildeo estructural- intervencioacuten de construcciones patrimoniales de tierra cruda Esta normativa permite regular las intervenciones remodelaciones ampliaciones etc para todas las construcciones con valor histoacuterico
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Esta idea surgioacute en 2009 frente a la necesidad de establecer condiciones teacutecnicas para llevar a cabo las restauraciones y mantenimiento de las construcciones posteriormente en el antildeo 2010 Chile sufrioacute de un terremoto asiacute que se decidioacute trabajar en esta normatividad con calidad de urgencia para poder rehabilitar los edificios afectados (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Esta normativa no es para obra nueva pero si abarca condiciones como establecer con precisioacuten materiales sistemas y elementos que abarca calculo estructural clasificar tipo de suelos etc Dentro de las teacutecnicas que se incorporaron fueron albantildeileriacutea de adobe curado tapial quincha estructura mixta y mamposteriacutea de tierra asentada en barro (Colegio de Ingenieros de Chile AG 2014) Normativa de Peruacute Peruacute tambieacuten es otro paiacutes latinoamericano con alta actividad siacutesmica en algunas de sus regiones y han creado a partir del antildeo 2000 la normativa teacutecnica de edificacioacuten con adobe que tuvo una reciente modificacioacuten en 2017 donde se anexoacute teacutecnicas para ldquoreforzar la tierrardquo esta normativa lleva por nombre NORMA E080 Disentildeo y Construccioacuten con Tierra Reforzada Y fue publicada por el ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento La idea de esta normativa es proyectar vivienda de intereacutes social de bajo costo que pueda resistir los movimientos siacutesmicos evitando su colapso y mejorar el sistema constructivo tomando la realidad de las construcciones de este tipo (Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento 2017) Coacutedigo de construccioacuten para construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico EEUUA El estado de Nuevo Meacutexico a partir del antildeo 2015 generoacute una normativa uacutenica para construccioacuten con tierra en especiacutefico el adobe y el muro tapial dentro de este coacutedigo podemos analizar que para metros utilizan para asegurar que la edificacioacuten cumpla con caracteriacutesticas especiacuteficas en este coacutedigo se menciona los niveles maacuteximos y miacutenimos de la estabilizacioacuten el tamantildeo del ladrillo (en caso de adobes) los refuerzos estructurales que necesita entre otras caracteriacutesticas teacutecnicas El resultado de esta normativa originoacute que se fomentara el uso de la construccioacuten con tierra en Nuevo Meacutexico y en lugares aledantildeos ademaacutes se han realizado edificaciones con esta tipologiacutea y certificacioacuten LEED lo que ha generado alto impacto a nivel nacional e internacional y antildeadido gran valor inmobiliario y estatus al material a tal grado que gran parte de estos proyectos se han destinado para uso turiacutestico y otras naciones tambieacuten se han visto interesadas en esta normativa y en construcciones de este tipo
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Todas estas normativas anteriormente mencionadas permiten conocer que fueron realizadas con la intencioacuten de poder promover materiales alternativos de manera segura en diferentes paiacuteses a pesar de las condiciones geograacuteficas y climatoloacutegicas
212 Contexto actual en Meacutexico y su concepto de desarrollo sustentable En este apartado se busca contextualizar la problemaacutetica que existe en el paiacutes divididos en dos situaciones primero se realizoacute una breve descripcioacuten de algunos de los casos de construccioacuten de vivienda de BTC para mostrar las diferentes situaciones a las que ha tenido que enfrentarse y segundo se haraacute una breve descripcioacuten de los intentos por parte de las instancias de gobierno por integrar la tierra cruda como elemento de construccioacuten para que pueda ser admitido a alguacuten tipo de subsidio Antes de presentar estas vertientes es importante presentar la divisioacuten del territorio mexicano por zonas siacutesmicas que como ya se mencionoacute antes gran parte del paiacutes es abatido constantemente por este fenoacutemeno natural La regionalizacioacuten siacutesmica (CFE 2008) divide al paiacutes en cuatro zonas que se definen de la siguiente manera
bull Zona A Es una zona donde no se tienen registros histoacutericos de sismos en los uacuteltimos 80 antildeos y no se esperan aceleraciones del suelo mayores a un 10 a causa de temblores
bull Zona B y C Son zonas intermedias donde se registran sismos no tan frecuentes o son zonas que resultan afectadas por altas aceleraciones sin que se sobrepase del 70 de la aceleracioacuten del suelo
bull Zona D Es una zona donde se han reportado grandes sismos la ocurrencia es muy frecuente y sobrepasan el 70 de la aceleracioacuten
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Ilustracioacuten 2 Regionalizacioacuten siacutesmica en Meacutexico Fuente CFE
En la ilustracioacuten 2 se encuentra representado la zonificacioacuten elaborada por CFE (Comisioacuten Federal de Electricidad) de acuerdo a los tipos de zonas siacutesmicas establecidas anteriormente Debido a que Meacutexico tiene en varios puntos de su territorio poblaciones en una zona siacutesmica tipo D o que existen lugares que se acentuacutea el fenoacutemeno por el tipo de suelo como el caso de Jojutla o la Ciudad de Meacutexico el marco normativo en el paiacutes ha ido incrementando los requisitos para las construcciones y ha dejado fuera a aquellos materiales tradicionales como la tierra cruda justificando que no son seguros para las condiciones del suelo y otras condiciones climaacuteticas En el capiacutetulo de hallazgos se encontraraacute maacutes informacioacuten que serviraacute para mejorar la resistencia de construcciones en las zonas maacutes vulnerables por sismos Vivienda de BTC en Meacutexico El bloque de tierra compactado no es un material nuevo en el paiacutes en este apartado se mostraraacute algunos ejemplos de vivienda en el paiacutes construidas con BTC que han dado respuesta a la necesidad en diferentes contextos sociales a pesar de las dificultades legales de construir con este material
a) Financieras sociales Existen empresas dedicadas a la produccioacuten social de vivienda llamadas Financieras Sociales o empresas sociales dichas empresas contribuyen al
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desarrollo de comunidades a traveacutes de la autoproduccioacuten asistida y por medio de creacuteditos autorizados para materiales durables Un ejemplo de esta tipologiacutea se encuentra la empresa social de EchaleMX fundada desde 1985 y desde entonces realiza proyectos de vivienda con ECO-BLOCK (sinoacutenimo de BTC) A lo largo de su trayectoria han aprovechado los desastres de los fenoacutemenos naturales para realizar produccioacuten asistida de viviendas en diferentes estados de la repuacuteblica como Chiapas Puebla Veracruz Oaxaca Tabasco Morelos Ciudad de Meacutexico entre otros Esta asociacioacuten afirma que la composicioacuten de los eco-blocks es 90 arcilla y 10 arena cal y cemento A continuacioacuten algunas imaacutegenes de los proyectos de vivienda
Ilustracioacuten 3 Vivienda entregada en 2019 en Estado de Meacutexico FuenteEchaleMx
La ilustracioacuten 3 representa uno de los fraccionamientos construidos con BTC en Estado de Meacutexico que a pesar de ser una muy buena iniciativa se puede percibir que los muros no se encuentran protegidos como se requiere para una construccioacuten tiacutepica con sistema constructivo de BTC aunque se desconoce el tipo de estabilizante de la tierra yo su resistencia
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Ilustracioacuten 4 Prototipo de vivienda para Ocuilan Estado de Meacutexico Fuente EchaleMx
En la ilustracioacuten 4 ya se puede percibir la humedad en los muros causada por la falta de cimientos maacutes altos aunque hasta la fecha no se han dado a conocer dantildeos importantes en estas viviendas Estos dos ejemplos en las ilustraciones se realizaron despueacutes del sismo del 19 de septiembre del 2017 y no han presentado fallas pero no fueron construidas conforme a los manuales de construccioacuten para BTC que ya existen por ejemplo en ambas viviendas se puede observar que los techos no son inclinados como se recomienda para las viviendas de construccioacuten con tierra (Guillaud 1995) Tampoco se observa una solucioacuten clara a la humedad e infiltraciones del exterior que pueda brindar la seguridad que no se deterioraraacute con el tiempo maacutes auacuten si se encuentran en una zona de riesgo siacutesmico
b) Casa de BTC en los Guayabos Zapopan La vivienda elaborada por la Arq Elena Ochoa a principios de la deacutecada de los 90acutes es una muestra fiel que el buen uso del sistema constructivo logra edificaciones durables Dicha vivienda se realizoacute con bloques estabilizados 4 cal y 4 cemento y cuenta con dos niveles La cimentacioacuten se realizoacute de piedra 60 cms Arriba del nivel de piso para evitar infiltraciones se realizaron los muros con mamposteo armado cada 4 hiladas y cuenta con techos inclinados con estructura de madera Esta vivienda se encuentra en Zapopan Jalisco que tambieacuten es una zona de riesgo siacutesmico y a pesar de esto la vivienda no ha presentado ninguacuten deterioro estructural
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Ilustracioacuten 5 Interior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
La ilustracioacuten 5 es el interior del ingreso principal de la vivienda aquiacute se puede percibir la cimentacioacuten de 80 cm de piedra que sirve para proteger los muros de BTC de la humedad proveniente del piso
Ilustracioacuten 6 Exterior de la vivienda Fuente Elena Ochoa
En la ilustracioacuten 6 se puede observar los techos inclinados elaborados con madera y teja que ayudan a proteger los muros de la lluvia asiacute disminuir su deterioro La comunidad de los guayabos es una de las pocas comunidades ecoloacutegicas que obliga a construir con materiales naturales para reducir el impacto ambiental y donde habitan familias hace maacutes de 20 antildeos
c) Conjunto de viviendas Eliseo Van Aartesen Tambieacuten en el municipio de Zapopan Jalisco se realizaron un conjunto de 8 viviendas de 3 niveles con BTC dichos bloques fueron estabilizados con cemento y como se
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muestra en el anexo el arquitecto Eliseo Van Aartesen mencionoacute que decidioacute utilizar el BTC solo como mamposteriacutea no estructural debido a los problemas burocraacuteticos que tuvo que enfrentar en obras puacuteblicas Ademaacutes del BTC estas viviendas cuentan con otras ecotecnias como reutilizacioacuten de aguas grises azoteas verdes y huertos urbanos
Ilustracioacuten 7 Conjunto de Viviendas Eliseo Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 7 se observa de manera maacutes contemporaacutenea la cimentacioacuten de cemento que ayuda a proteger los muros de BTC y las jardineras que ayudan a proteger de la lluvia
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Ilustracioacuten 8 Tercer nivel de viviendas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten en la ilustracioacuten 8 se observa que de manera maacutes contemporaacutenea se realizaron diferentes techos inclinados con concreto para intentar disminuir la erosioacuten de los bloques por lluvia Este proyecto es un ejemplo de que se puede disentildear proyectos de calidad que no sean para el sector social y que son ejemplos dignos para potencializar este tipo de proyectos Poliacuteticas puacuteblicas Existen algunas dependencias como en CONAVI INFONAVIT o algunos municipios que han permitido la edificacioacuten de viviendas con este tipo de materiales siempre y cuando sean utilizados de acuerdo con cierto tipo de sector social o tipologiacutea A continuacioacuten se describiraacute algunos de los intentos que han existido en el paiacutes por encaminar a la vivienda mexicana a un estilo maacutes sustentable En el marco normativo de la CONAVI para la construccioacuten de vivienda con produccioacuten asistida (CONAVI 2017) se establecieron algunos criterios miacutenimos que deben cumplir las casas que son autoconstruidas con el objetivo de cumplir que toda la poblacioacuten tenga acceso a la solucioacuten habitacional Entre los diferentes criterios se pide las caracteriacutesticas fiacutesicas que debe de tener la vivienda la cantidad de espacios miacutenimos y su uso el aacuterea miacutenima de los espacios la altura de muros y ventanas el tipo de instalaciones tipo de muebles para los espacios y la calidad miacutenima de los sistemas constructivos
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En la nueva versioacuten de mayo 2017 en los muros estaacute permitido el adobe y en los techos se permiten materiales como palma paja madera o tejamanil (CONAVI 2017) El uso de materiales de este tipo estaacute permitido al menos para la obtencioacuten de subsidios de CONAVI solo para la vivienda de autoproduccioacuten asistida y en zonas rurales no se encuentra una opcioacuten similar para viviendas en zonas urbanizadas A pesar de esta ordenanza existe un proyecto realizado por la Arq Nayeli Panduro en una zona conurbana del Estado de Meacutexico con creacutedito hipotecario de INFONAVIT para vivienda nueva realizado con Adobe a pesar de no estar permitido para esta tipologiacutea (vivienda nueva para zona urbana) el proceso de aceptacioacuten se logroacute despueacutes de maacutes de un antildeo
Ilustracioacuten 9 Exterior de vivienda de Adobe en Estado de Meacutexico Fuente Arq Nayeli Panduro
La ilustracioacuten 9 corresponde al ingreso principal de la vivienda donde se puede observar la cimentacioacuten que se ha puesto de piedra y un techo sobresaliente que logra proteger los muros de adobe
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Ilustracioacuten 10 Interior de la vivienda Fuente Arq Nayeli Panduro
En la ilustracioacuten 10 se observa el interior donde se destaca los recubrimientos elaborados tambieacuten con tierra cruda y el techo de madera Este caso es relevante para este proyecto porque dio una primicia en el aacutembito legal para los materiales de tierra cruda ya que la arquitecta Nayeli logro convencer y demostrar que esta tipologiacutea es durable resistente y viable para la obtencioacuten de subsidios de INFONAVIT
213 Informacioacuten teacutecnica sobre el BTC
Como se mencionoacute anteriormente el BTC no es un material nuevo y su uso estaacute extendido por todo el mundo Es por lo que existen muchas investigaciones que proporcionan datos teacutecnicos y mejoras para la estabilizacioacuten de tierras de acuerdo con diferentes regiones El hecho de que muchas de las teacutecnicas constructivas tradicionales con tierra cruda se encuentren vigentes y hayan permanecido inalteradas con el paso del tiempo es una muestra fehaciente de su capacidad para resolver los problemas de habitabilidad de importantes sectores de la sociedad (Guerrero 2007) En una de las publicaciones de UN- Habitat (United Nations Centre for Human Settlements (habitat) 1985) se mencionoacute el tipo de suelo idoacuteneo para las construcciones con tierra e indica que preferentemente son los suelos maacutes limo-arenoso esto dependeraacute del peso y densidad de tipo de suelos (figura 3)
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Figura 3 Graacutefica triangular de clasificacioacuten de suelos Fuente UN-Habitat
Seguido de esta informacioacuten se presentoacute otra graacutefica (figura4) mostrando el sistema constructivo idoacuteneo de acuerdo con el porcentaje de plasticidad y al porcentaje de liacutemite liacutequido se puede observar que para trabajar el BTC la mezcla debe ser maacutes seca y menos plaacutestica que la que se utiliza para la fabricacioacuten de adobes
Figura 4 Tabla de plasticidad para selecciones de suelo Fuente CRATerre 1987
El manual de produccioacuten de CRATerrre (CRATerre-EAG 1995) dice que no es necesario estabilizar pero que en la tendencia en el mundo es de hacerlo a pesar
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de esta tendencia solo se deberaacute estabilizar en un maacuteximo del 50 del material recomienda no estabilizar bloques que no se encuentren en contacto con el exterior o el agua Ventajas del Bloque de tierra compactada seguacuten un informe del Centro de Investigacioacuten Habitat y energiacutea (Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea 2006)
bull Presentan una forma regular
bull La elevacioacuten de densidad por la compactacioacuten mejora la resistencia a la compresioacuten la erosioacuten y a la accioacuten del agua
bull El costo del material por tierra puede ser nulo porque se puede utilizar la tierra extraiacuteda de la cimentacioacuten
bull La fabricacioacuten se puede realizar en el mismo lugar en donde se construiraacute la vivienda
bull Disminucioacuten de fisuras ya que la contraccioacuten se efectuacutea durante el secado en cada bloque
bull Mayor flexibilidad en el disentildeo arquitectoacutenico y en la construccioacuten
bull Su terminado liso de los bloques hace que no sea necesario la ejecucioacuten de enjarres lo que implica un menor costo
bull Pueden aplicarse pinturas directamente sobre la superficie no revocada
bull El aislamiento teacutermico de un muro de BTC es mayor que la de un ladrillo recocido o un bloque de cemento
Tipos de estabilizantes De acuerdo con el autor Rubeacuten Roux en su investigacioacuten de BTC (Roux Gutierrez 2010) existen diferentes tipos o meacutetodos de estabilizantes
bull Estabilizacioacuten mediante otro suelo Un suelo que contenga los finos suficientes para llenar todos los vaciacuteos entre las partiacuteculas haraacute que tenga una mejor distribucioacuten en los esfuerzos esto haraacute que tenga mayor resistencia
bull Estabilizantes minerales Cemento Actuacutea como estabilizador contra el agua Cal Estabiliza la arcilla los iones de calcio de la cal se intercambian con los iones metaacutelicos de la arcilla formando uniones estabilizadoras Bitumen Es apropiado para barros con bajo contenido de arcilla
bull Estabilizantes vegetales las savias aceitosas y con contenido de laacutetex como el sisal agave banano
Resistencia a compresioacuten del BTC
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Seguacuten una de las primeras afirmaciones para resistencia a compresioacuten simple del BTC de Minke (1994) es que es una desventaja del material porque difiere de los 5 a 50 kgcm2 esto depende no solo de la cantidad y tipo de arcilla sino tambieacuten de la distribucioacuten granulomeacutetrica del limo arena y agregados mayores asiacute como del meacutetodo de preparacioacuten y compactacioacuten Esto puede mejorar con los meacutetodos de tratamiento y aditivos para incrementar la resistencia a la compresioacuten del barro Una investigacioacuten realizada en la Universidad de Xochimilco (Guerrero L F 2011) permitioacute identificar resistencia de BTC estabilizado con cal en un 6 y 10 con dos diferentes tipos de suelo y un curado de 7 14 28 y 60 diacuteas
Tabla 5 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 1 Fuente Guerrero
Tabla 5 corresponde a los ensayos elaborados con el suelo denominado T1 y muestra los resultados de compresioacuten con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 de cal en un 4555 kgcm2
Tabla 6 Registro de la resistencia a compresioacuten del suelo 2 Fuente Guerrero
La tabla 6 corresponde al suelo denominado t2 el cual tambieacuten fue mezclado con 0 6 y 10 donde el mayor valor obtenido fue con 10 den cal en un 5004 Con estas tablas se puede observar que a pesar de los 60 diacuteas de curado y el 10 de cal como aditivo en la mezcla solo se logroacute una resistencia maacutexima del 5004 kgcm2 Con este resultado y con base en otras conclusiones el Arq Gabriel Barbeta en su tesis doctoral (Barbeta Solaacute 2002) afirma que para obtener mejor resistencia en los bloques y pueda ser sumergible es recomendable el uso de cemento en la mezcla y que se puede combinar con la cal para aminorar el costo por produccioacuten
22 Referencias conceptuales del tema
En este trabajo es necesario definir algunos conceptos y definiciones que dan origen a la problemaacutetica y los supuestos de esta investigacioacuten se debe iniciar de lo general
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a lo particular empezando por los conceptos actuales de sustentabilidad para llegar a definir el marco legal en materia de construcciones en Meacutexico y como se puede incidir a manera que favorezca los conceptos de sustentabilidad en el paiacutes
221 Sustentabilidad
La primera vez que se reconoce el teacutermino de ldquosustentabilidadrdquo fue en 1987 en la Comisioacuten Mundial Para el Medio Ambiente y el desarrollo de la ONU fue encabezado por la doctora noruega Gro Harlem Brundtland demostroacute que la manera que se habiacutea llevado el crecimiento econoacutemico estaba destruyendo al medio ambiente y estaba llevando a cada vez maacutes personas a la vulnerabilidad y pobreza y definioacute que el desarrollo sustentable es ldquoel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las necesidades de las futuras generacionesrdquo Brundtland En el antildeo de 2015 representantes de 193 paiacuteses que conforman la ONU en la cumbre por el medio ambiente en Pariacutes acordaron 17 nuevos objetivos para conseguir un desarrollo sostenible en 2030 como una nueva forma de entender el desarrollo sustentable entre los objetivos principales estaacute el de erradicar la pobreza promover la prosperidad y el bienestar de todos proteger el medio ambiente y hacer frente al cambio climaacutetico Dos antildeos antes de la cumbre de Pariacutes en 2013 fue publicado el libro ldquois sustainable still possiblerdquo (TWI Londres2013) donde describe el gasto energeacutetico que implica la obtencioacuten de los recursos como materia prima y cuestiona la factibilidad de un ldquodesarrollo sustentablerdquo como lo describen en Brundtland a pesar de esto explica que baacutesicamente el ahorro de los recursos dependeraacute de las acciones miacutenimas que decidamos en el diacutea a diacutea Entender este concepto es muy importante para entender la importancia de este proyecto porque la eleccioacuten de un material y de su proceso de fabricacioacuten altera enormemente el costo energeacutetico para el medio ambiente quiere decir que la simple accioacuten de decidir entre un material local o elaboracioacuten de material in situ se veraacute reflejado significativamente en la cantidad de CO2 emitido al medio ambiente
Para cumplir con la definicioacuten de sustentabilidad se debe considerar el aspecto medioambiental social y econoacutemico Como parte del campo medioambiental se debe considerar una regulacioacuten del uso de la tierra correspondiente a la definicioacuten de ldquoservicios ecosisteacutemicosrdquo es importante proteger los valores que sean maacutes importantes para el uso de la tierra Los servicios ecosisteacutemicos son el motor del medio ambiente (FAO2017) La tierra el agua el aire el clima y los recursos geneacuteticos han de utilizarse de forma responsable para que beneficien tambieacuten a las generaciones futuras Entonces se debe considerar por ejemplo que la tierra para producir BTC debe de ser tierra extraiacuteda del terreno a construir o tierra que se haya sacado como residuo de alguna construccioacuten cercana con la finalidad de no abusar del recurso
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Asimismo es importante preservar el recurso de la tierra para las generaciones futuras como ejemplo se menciona en el libro ldquoEl mundo al borde del abismordquo por Brown (2011) ldquoLa erosioacuten del suelo estaacute cobrando vidas humanas por causa de tierras degradadas o por la peacuterdida de la capa vegetal La salud de la poblacioacuten no se puede separar de la salud de la tierrardquo esto es otra razoacuten de peso para no alterar la tierra de manera masiva (Brown 2011) dado que las condiciones actuales no son muy favorables para las generaciones futuras ademaacutes el escritor tambieacuten menciona que en la actualidad nos encontramos en la sociedad de usar y desechar haciendo que todas las cosas tengan un fin de vida muy corto y que no se puedan reciclar en su mayoriacutea la construccioacuten con tierra es un aporte a mejorar esto puesto que al finalizar su ciclo de vida logra reintegrarse en su totalidad al entorno sin generacioacuten de residuos Como respuesta a la viabilidad econoacutemica es importante comparar el costo de diferentes sistemas constructivos de mamposteriacutea y analizar su costo por produccioacuten para verificar que realmente sea un sistema competitivo al mercado como menciona en el artiacuteculo ldquoGuiacutea praacutectica para la valoracioacuten econoacutemica de los bienes y servicios ambientales de los ecosistemasrdquo
Mientras que algunos de estos bienes y servicios son identificables localmente y sus beneficios son faacutecilmente cuantificables en teacuterminos de mercado como por ejemplo el turismo asociado a los espacios protegidos otros muchos no estaacuten valorados en el marco de la economiacutea claacutesica y por esta razoacuten pueden tener muy poco peso especiacutefico en las decisiones poliacuteticas que les afectan (Costanza et al 1997) conduciendo a una raacutepida degradacioacuten y agotamiento (Daily et al 2000) tal y como hoy estamos viendo Por estas razones incluso desde un punto de vista exclusivamente utilitarista es necesario valorar convenientemente el aporte que los sistemas ecoloacutegicos hacen a la economiacutea a traveacutes de los bienes y servicios con el objetivo de no descapitalizar a una sociedad la nuestra que depende de este auteacutentico capital natural para su mantenimiento (Goodland y Daly 1996)
Esta definicioacuten hace reflexionar nuevamente sobre la delimitacioacuten del uso controlado de la tierra es decir es otro motivo fuerte para apoyar la regulacioacuten Esto va de la mano con los cambios de consumo en la sociedad poco a poco debemos hacer eacutenfasis del valor de lo que cuestan las cosas para que la sociedad no exija de manera tan acelerada los bienes o productos finales Otro teoriacutea que soporta el concepto de sustentabilidad econoacutemica este proyecto es la Modernidad reflexiva (Cohen 2005) este autor hace una criacutetica de los modelos econoacutemicos y la explotacioacuten de los recursos el crecimiento extensivo de esta nueva forma productiva (industrializacioacuten) junto con el uso inadecuado y la explotacioacuten intensiva y sistemaacutetica de los recursos naturales se fue extendiendo de manera incontrolada sin poder prever lo que hoy para nosotros como un futuro incierto
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El proceso de globalizacioacuten y mundializacioacuten adquiere particularidad en localidades concretas y vuelve a las realidades maacutes complejas diferenciadas y especiales El autor define a la modernidad reflexiva como el resultado de las consecuencias perversas de la sociedad industrial que nos han conducido a una situacioacuten de riesgo en la que cada vez es maacutes difiacutecil establecer con seguridad y certidumbre una serie de acontecimientos El riesgo se convierte en un factor muy importante para la toma de decisiones de una sociedad como las instituciones y los actores poliacuteticos el poder controlar los ingresos se convierte en una oportunidad para incrementar los peligro o incertidumbre en una sociedad empero los impactos ambientales son resultado de los procesos industriales y de urbanizacioacuten ademaacutes se hacen visibles antildeos despueacutes de iniciar su impacto El espacio entre el origen del impacto y las consecuencias es el principal conflicto para la construccioacuten social y la relacioacuten con el deterioro ambiental (Cohen 2005) En la actualidad se conoce el impacto negativo que generan las grandes empresas de materiales de construccioacuten por materiales que se han industrializado para poder cubrir la demanda de vivienda que existe en el paiacutes pero los externalidades que provocan y el gasto energeacutetico que cuesta no se consideran al momento de su eleccioacuten en los proyectos a gran escala de la vivienda y los profesionistas como los habitantes no somos capaces de considerar este factor de riesgo para decidir entre la seleccioacuten de un material u otro Ademaacutes la teoriacutea de Cohen coincide con la realidad actual en Meacutexico porque si seguimos ignorando el impacto que genera nuestra forma de consumo al final los desfavorecidos seguiraacuten siendo las personas marginadas del paiacutes porque no tendraacuten forma alguna de tener acceso a la vivienda Finalmente para cumplir con la demanda de sustentabilidad social la produccioacuten regulada de BTC podriacutea ser una opcioacuten viable para disminuir la marginacioacuten de los sectores maacutes vulnerados como menciona Tretault (2008) el ecologismo de los pobres ha sido menos conspicuo puesto que sus preocupaciones ambientales tienden a ser maacutes entrelazadas con preocupaciones de los medios de vida ademaacutes que los conflictos suelen ser entre grandes corporativos y las pequentildeas poblaciones que luchas por proteger sus medios de vida que se encuentran basados en economiacuteas de auto subsistencia es decir para ellos es mucho maacutes difiacutecil o casi imposible pensar en el impacto que estaacuten generando al extraer la tierra de la manera en que lo hacen actualmente por el simple hecho de que no tienen la seguridad de poder cubrir sus necesidades baacutesicas diariamente En la actualidad las regulaciones han funcionado para generar economiacutea local esto permite un dialogo e intercambio de ideas entre los afectados y el gobierno es importante que las comunidades reconozcan su vulnerabilidad y puedan colaborar entre ellos mismos a erradicar o disminuir los riesgos que lo llevaron a eso A
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diferencia de la amenaza que actuacutea como agente detonante la vulnerabilidad social es una condicioacuten que se gesta acumula y permanece en forma continua en el tiempo y estaacute iacutentimamente ligada a los aspectos culturales y al nivel de desarrollo de las comunidades (Cardona 2003) Por eso es importante que se luche por el reconocimiento de estos materiales que son o pueden ser una fuente de autoempleo de las comunidades maacutes marginadas para que se vean beneficiadas al poder gestionar sus recursos e incluso se tengan proyectos de economiacutea local donde puedan producir elementos o sistemas constructivos para ellos mismos sin necesidad de recurrir a las grandes empresas como las cementeras y que ademaacutes tengan la confianza que las instancias gubernamentales en materia de construccioacuten avalen y certifiquen este tipo de praacutecticas
222 Normatividad de la edificacioacuten
Para poder integrar al Bloque de Tierra Compactado en el mercado mexicano se deberaacute cumplir con las siguientes normas La Secretariacutea de Economiacutea (2016) publica en su paacutegina oficial las formas de normalizacioacuten en Meacutexico donde se destaca lo siguiente
Normalizacioacuten En un contexto de mercados mundiales caracterizado por la innovacioacuten tecnoloacutegica y la intensificacioacuten de la competencia la actividad normalizadora es un instrumento indispensable para la economiacutea nacional y el comercio internacional En Meacutexico la normalizacioacuten se plasma en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de caraacutecter obligatorio elaboradas por Dependencias del Gobierno Federal y las Normas Mexicanas (NMX) de aacutembito primordialmente voluntario promovidas por la Secretariacutea de Economiacutea y el sector privado a traveacutes de los Organismos Nacionales de Normalizacioacuten Las normas mexicanas NMX son para demostrar que lo que se ha producido o comercializado estaacute conforme a lo dispuesto por la propia norma que lo rige se inicia el proceso de Evaluacioacuten de la Conformidad (que a su vez contiene procedimientos de certificacioacuten verificacioacuten calibracioacuten muestreo pruebas seguacuten sea el caso) No cualquiera puede asegurar que un bien o servicio se ajusta a la norma Se requiere que una entidad de acreditacioacuten valore la competencia teacutecnica y confiablidad de los organismos de certificacioacuten laboratorios de prueba laboratorios de calibracioacuten y unidades de verificacioacuten
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Aunque las NMX no sean de caraacutecter obligatorio existen normas de construccioacuten que si son obligatorias y que se encuentran referenciadas hacia algunas NMX de mamposteriacutea Un caso de esto es la Norma Teacutecnica de Construccioacuten (NTC) de Ciudad de Meacutexico su uacuteltima modificacioacuten fue en 2017 El documento oficial cuenta con Normas Teacutecnicas para concreto acero madera y mamposteriacutea La NTC de mamposteriacutea en Ciudad de Meacutexico tiene como objetivo describir los requisitos miacutenimos para el anaacutelisis disentildeo y construccioacuten de mamposteriacutea Esta NTC de mamposteriacutea se basa en NMX como NMX-C- 036 Resistencia a la compresioacuten de Bloques NMX-C-404 Mamposteriacutea para uso estructural NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto En el apartado 4 se determinaraacute el comportamiento del BTC con base en estas normativas
3 Disentildeo metodoloacutegico 31 supuesto de trabajo Este proyecto parte del supuesto inicial que la normativa para BTC que existe en Meacutexico carece de comprensioacuten del comportamiento del material hacieacutendola obsoleta para la regulacioacuten del buen uso y fabricacioacuten del material Si se lograra documentar los requerimientos baacutesicos teacutecnicos normativos junto con sus propiedades fiacutesicas ayudariacutea a delimitar el buen uso del sistema constructivo y facilitariacutea un proceso futuro de cabildeo para la integracioacuten en la normativa de construccioacuten actual
32 Preguntas generadoras
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321 Pregunta Principal iquestQueacute aspectos teacutecnicos y normativos deben cumplir los bloques de tierra compactada para que puedan ser admitidos como material de edificacioacuten en la reglamentacioacuten mexicana de construccioacuten
322 Preguntas secundarias iquestQueacute normas mexicanas reglamentan la autorizacioacuten de materiales constructivos iquestCuaacuteles sectores podriacutean ser maacutes beneficiados iquestCoacutemo se beneficiariacutea Meacutexico frente a las demaacutes naciones si existiera una normativa para los materiales tradicionales iquestQueacute factibilidad econoacutemica tiene el BTC iquestQueacute Potencialidad tiene el material iquestCuaacutentas emisiones genera el BTC iquestel sistema constructivo es un material sustentable iquestQueacute estrategia se necesita para cambiar el pensamiento negativo de la sociedad hacia este material
33 Objetivos
331 Objetivo general Este proyecto tiene como objetivo identificar los criterios normativos y los aspectos fiacutesicos del material que en conjunto puedan persuadir a las autoridades competentes a impulsar una mejora en la normativa que sea adecuada al sistema constructivo de BTC con la finalidad de potencializar su buen uso 332 Objetivos particulares Obtener informacioacuten cualitativa de funcionaros puacuteblicos bio-constructores y expertos en derecho ambiental para conocer el proceso institucional por el que debe pasar un material de estas caracteriacutesticas y la problemaacutetica que enfrentan los constructores en el aacutembito burocraacutetico Identificar cuaacuteles son los elementos teacutecnicos que se consideran baacutesicos en la normatividad mexicana para materiales
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Conocer en queacute situaciones otros paiacuteses detonaron las normativas de construccioacuten con tierra cruda y que factores consideran para hacer vaacutelido este material Conjuntar los datos teacutecnicos de la normatividad mexicana con los que han estipulado otros paiacuteses en sus diferentes regulaciones Realizar un muestreo con diferentes porcentajes de tierra y estabilizantes para analizar su comportamiento Seleccionar algunas de las muestras para realizar BTC y hacer ensayos a compresioacuten de acuerdo con los meacutetodos de ensayo de la normativa en Meacutexico Realizar ensayo de absorcioacuten de agua Realizar anaacutelisis econoacutemico Desarrollar un anaacutelisis de ciclo de vida del BTC que permita conocer el impacto ambiental potencial
333 Finalidades ulteriores
Desmitificar las caracteriacutesticas teacutecnicas del material y comprobar algunas de sus bondades para la edificacioacuten de la vivienda sustentable Ayudar a preservar las tradiciones y costumbres constructivas vernaacuteculas de los pueblos mexicanos al utilizar materiales de edificacioacuten regionales Posicionar a Meacutexico a nivel mundial como un paiacutes pionero en normatividades constructivas con acceso a materiales tradicionales y ecoloacutegicos Fomentar el uso del bloque de tierra compactado y que ayude a generar fuente de empleo local
34 Eleccioacuten metodoloacutegica Para poder entender la complejidad de una mejora en la normativa para BTC se utilizaron diferentes paradigmas epistemoloacutegicos Primeramente se utilizoacute el paradigma explicativo que analizoacute de manera cualitativa la estructura de la problemaacutetica Se inicioacute con este paradigma para poder entender coacutemo afecta el contexto social es decir como incide el pensamiento del colectivo social de profesionistas y trabajadores de instancias gubernamentales al objetivo de la investigacioacuten y las consecuencias que ha generado
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Gracias a este primer acercamiento se pudo prever las posibles dificultades que el material tuvo que cumplir para que pudiera ser aceptado social y normativamente Se buscaron diferentes normativas de otros paiacuteses que permitioacute conocer a grandes rasgos los motivos que propiciaron documentos de esta iacutendole y que factores se consideraron para poder validar el BTC en las regulaciones de construccioacuten Como segundo punto partiendo de los resultados de la metodologiacutea cualitativa con las distintas dinaacutemicas socioculturales y normativas se utilizoacute el paradigma descriptivo que permitioacute brindar informacioacuten objetiva En esta parte de la investigacioacuten se buscaron todos los datos cuantitativos que se requeriacutean para poder brindar una solucioacuten a la falta de regulacioacuten Se utilizoacute un posible caso real de construccioacuten de BTC para poder obtener datos maacutes cercanos a la realidad Al conocer los requerimientos teacutecnicos y fiacutesicos de la mamposteriacutea tradicional el cual es el sistema constructivo maacutes semejante al sistema de BTC se implementaron diferentes ensayos para identificar las caracteriacutesticas de este material y realizar un anaacutelisis de la factibilidad en la mejora de la regulacioacuten para este producto En la seleccioacuten de teacutecnicas se describiraacute especiacuteficamente los procesos realizados para cumplir con los objetivos planteados
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35 Seleccioacuten de teacutecnicas y disentildeo de instrumentos Para lograr obtener los resultados de este trabajo de manera satisfactoria se necesita utilizar diferentes teacutecnicas de investigacioacuten de los cuales se han considerado las siguientes herramientas
351 Entrevista La teacutecnica de entrevista serviraacute para documentar la informacioacuten cualitativa de las opiniones muy particulares de expertos en el tema se realizaraacuten dos tipos de entrevistas semiestructuradas que permita conversar de manera fluida y que se pueda obtener informacioacuten contrastante El primer grupo estaraacute enfocado a profesionales que trabajen con materiales alternativos para conocer las problemaacuteticas que han tenido circunstancias difiacuteciles en los procesos burocraacuteticos o con instituciones financieras para poder avalar los proyectos arquitectoacutenicos si les ha sido redituable econoacutemicamente realizar proyectos con materiales tradicionales y hacia queacute sector sociodemograacutefico lo han enfocado principalmente y queacute opinioacuten tienen sobre la necesidad e incluir este material en la normativa actual En segundo lugar a personas que se desarrollen profesionalmente en instituciones gubernamentales o expertos en materia de derecho o ingenieros que en su labor hayan tenido que considerar o rechazar proyectos de esta iacutendole y conocer su perspectiva sobre las limitantes del material sus recomendaciones de coacutemo estructurar la documentacioacuten requerida para que este proyecto sea viable en el marco legal actual
352 Disentildeo de experimento y muestreo de la tierra
Para poder realizar todas las pruebas de campo muestreos ensayos necesarios para la revisioacuten de normativas y datos aproximados a la realidad para el anaacutelisis de ciclo de vida se tomoacute la decisioacuten de utilizar tierra de un proyecto que contoacute con la factibilidad de construirse Se consideroacute idoacuteneo este lugar debido a la tradicioacuten del pueblo de construir con tierra y por contar con arcilla residual de la excavacioacuten de una cimentacioacuten Este lugar se encuentra en la localidad de Aticama Nayarit que estaacute ubicado a 46km de Tepic
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En la ilustracioacuten 11 se muestra el mapa de Nayarit y una ubicacioacuten aproximada a la localidad de Aticama
Ilustracioacuten 12 Imagen satelital de la comunidad de Aticama Fuente Google earth
Ilustracioacuten 11 Mapa del estado de Nayarit Fuente Elaboracioacuten propia
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En la ilustracioacuten 12 se muestra una imagen satelital de la localidad de Aticama localidad donde se encuentra el terreno de donde se extrajo la tierra para realizar los ensayos de este proyecto
Prueba de campo Con la arcilla del proyecto anteriormente mencionado se realizaron las primeras pruebas de campo que nos permitioacute conocer su comportamiento con los estabilizantes arena y agua primeramente se le incorporoacute arena de riacuteo seguido de cal hidratada cemento portland y agua Para poder tener una nocioacuten baacutesica del tipo de arcilla con el que se contoacute se requirioacute de algunas pruebas de campo que se encuentran recomendadas en el libro Manual de construccioacuten con tierra (Minke 1994) como Sedimentacioacuten simple Esta prueba se basoacute en verter tierra en una botella larga de vidrio hasta la cuarta parte de la botella y el resto del agua se agitoacute bien y se revisoacute varios diacuteas despueacutes para visualizar las sedimentaciones
Ilustracioacuten 13 Prueba de botella
La ilustracioacuten 13 es una representacioacuten de la sedimentacioacuten simple despueacutes de haber reposado por varias horas el recipiente Prueba de pastilla (porcentaje de arcilla) En esta prueba se debioacute de crear una pastilla de arcilla con ayuda de un trozo de PVC de 2rdquo la arcilla debe de estar humedecida y se debe dejar secar cuando se encuentre seca se debe intentar desbaratar entre dos dedos
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Ilustracioacuten 14 Prueba de pastilla
En la ilustracioacuten 14 se muestra el momento donde se hace esfuerzo para romper la pastilla despueacutes de haberla dejado secar Esto indicaraacute Si es muy resistente es arcilla praacutecticamente pura si cuesta trabajo desbaratarlo pero se consigue es arcilla y arena fina o limos y si se destruye faacutecilmente quiere decir que es un suelo poco arcilloso Prueba de Cilindro o ldquocigarrordquo Con la tierra huacutemeda se lleva a cabo un cilindro de al menos 1 cm de diaacutemetro se debe aplastar un poco y se debe mantener colgado entre las manos hasta que se rompa si se rompe a la longitud de 5 cm es muy pobre de arcilla entre 5 y 15cm tiene una arcilla al 50 y entre 15 y 30cm es muy arcilloso Con este primer acercamiento se pudo tener una nocioacuten empiacuterica de los porcentajes de estabilizantes que la arcilla requeriacutea para mejorar su comportamiento
Ensayos de BTC Con los resultados obtenidos con la praacutectica de campo se elaboraron 3 tipos de mezclas donde los factores que se controlaron fueron Arcilla arena cemento cal y su tiempo de curado Los bloques se realizaron con una prensa manual y tienen la dimensioacuten de 295 x 14 x 10 cms Se documentoacute con fotografiacuteas Se realizoacute un ensayo a compresioacuten simple previo al anaacutelisis de las normativas para identificar que mezcla era idoacutenea para trabajar con todos los ensayos
Normatividad Mexicana Para comparar el comportamiento del BTC con los requisitos teacutecnicos de mamposteriacutea se analizoacute la normativa ya existente para BTC que a su vez estaacute
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referenciada en otras normativas Cada una de este tipo de regulaciones tiene alguna descripcioacuten de meacutetodo de ensayo para bloques y mamposteriacutea Gracias a estos ensayos se pudo comparar el comportamiento del BTC con el ladrillo cocido o block de cemento Para realizar los ensayos de las normas que se describiraacuten maacutes adelante se utilizoacute la mezcla con mayor estabilizante pero que no fuera demasiado costoso con la finalidad de poder cumplir con todos los paraacutemetros normativos Para obtener datos maacutes detallados la mezcla se realizoacute con los porcentajes por peso de los distintos materiales utilizados La tabla 7 muestra las proporciones de 3 de los bloques ensayados con esta proporcioacuten despueacutes de 28 diacuteas de curado
Tabla 7 Porcentajes de material en mezcla para estudio de normas Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 8 se realizoacute una breve descripcioacuten de cada una de las regulaciones analizadas que se dividen en dos partes la primera estaacute dedicada a realizar ensayos a bloques simples y la segunda para realizar un ensayo al sistema constructivo completo
Total
219 36 317 52 037 6 037 6 609
224 36 323 52 037 6 037 6 622
222 36 320 52 037 6 037 6 616
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento CalArena
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Tabla 8 Normativas de mamposteriacutea fuente Elaboracioacuten propia
NMX-C-508-2015 Bloques de tierra comprimida estabilizados con Cal El objetivo principal de esta norma es poder establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo para los Bloques de Tierra Comprimida (BTC) estabilizados con cal utilizados en muros de carga divisorios pudiendo ser aparentes y en boacutevedas Para poder cumplir con esta norma se tomaron como referencia otras regulaciones de la mamposteriacutea tradicional en este caso se consideraron las normativas que maacutes relevancia tienen para el objetivo de esta investigacioacuten que son
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
bull NMX-C-460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana
Para el estabilizante debe de ser cal que cumpla con la NMX-C-003 y un maacuteximo de 15 de estabilizante en peso en seco Se puede utilizar alguacuten estabilizante natural Compresioacuten simple
Tipo Codigo Nombre Descripcioacuten
Mamposteria NMX-C-508
Bloques de tierra comprimida
estabilizados con cal
Especificaciones y meacutetodos de
ensayo
Especificaciones y meacutetodos de ensayo de los bloques de tierra
comprimida (BTC) estabilizados con cal
Mamposteria NMX-C-404
Mamposteriacutea Bloques Tabiques
o ladrillos y tabicones para uso
estructural Especificaciones y
meacutetodos de ensayo
Establecer las especificaciones y meacutetodos de ensayo que
deben cumplir los bloques tabiques ladrillos y tabicones para
uso estructural en las edificaciones
Mamposteria NMX-C-036
Resistencia a la compresioacuten de
bloques o ladrillos y tabicones y
adoquines
Meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a la
compresioacuten simple
Mamposteria NMX-C-464
Determinacioacuten de la resistencia
a la compresioacuten y moacutedulo de
elasticidad de pilas de
mamposteriacutea
Meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a
compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute
como para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y
del moacutedulo de elasticidad
Mamposteria NMX-C-037
Determinacioacuten de la absorcioacuten
total y la absorcioacuten inicial de
agua en bloques
Meacutetodo de ensayo para determinar el porcentaje de absorcioacuten
inicial y total 24h de agua por bloque
Sistema
constructivoNMX-C-460
Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo
para las envolventes de
vivienda por zona teacutermica para
la Repuacuteblica Mexicana-
Especificaciones y verificacioacuten
Establece las especificaciones de resisteacutencia teacutermica total
(valor R) que aplican a las envolventes de las viviendas para
mejorar las condiciones de habitabilidad
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En resistencia a compresioacuten debe cumplir con el meacutetodo de ensayo de la NMX-C-036 aquiacute se indica que la resistencia a compresioacuten miacutenima individual debe de corresponder al valor indicado en la tabla 8 y se debe demostrar que el 95 de la produccioacuten correspondiente presenta una resistencia al menos igual al valor correspondiente
Tabla 9 Paraacutemetros de resistencia normalizada a compresioacuten
La tabla 9 muestra una ligera diferencia en la exigencia miacutenima para la resistencia a compresioacuten porque variacutea el requisito miacutenimo dependiendo del porcentaje del estabilizante (fractil 5) Por el porcentaje de estabilizante utilizado en este proyecto las pruebas que se realizaron deben cumplir con lo requerido para BTC 6 Ninguacuten resultado debe ser inferior a 08 veces el valor de esta resistencia Absorcioacuten de agua por capilaridad Este ensayo se debe seguir bajo las mismas condiciones de la NMX-C-037 Propiedades teacutermicas Si el material se pretende usar en construcciones con exigencias de aislamiento teacutermico se deberaacute proporcionar informacioacuten sobre las propiedades teacutermicas del producto que deberaacuten cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-460
NMX-C-404-ONNCCE-2012 Bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo Esta normativa establece las especificaciones y meacutetodos de ensayo que se necesitan para los elementos de mamposteriacutea de uso estructural de fabricacioacuten nacional y de importacioacuten Esta norma se complementa con las siguientes NMX
bull NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines
bull NMX-C-037 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones
En este documento (ONNCCE 2012) se define a pieza de mamposteriacutea como elemento prismaacutetico rectangular que puede ser fabricado con arcilla comprimida o
Bloques BTC 3 BTC 6 BTC 9
Resistencia normalizada facutec (fractil 5) kcm2 30 60 90
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extruida sometida a un proceso de coccioacuten con o sin vibro-compactacioacuten de una mezcla de agregados peacutetreos cemento hidraacuteulico y otros cementantes Y se define como pieza de mamposteriacutea para uso estructural a los elementos con propiedades mecaacutenicas necesarias para construir un muro con un espesor miacutenimo de 100 mm que tenga capacidad para soportar las cargas que se generan por acciones gravitacionales y accidentales Resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 15 muestra los valores de resistencia por unidad que deben soportar los bloques menores a 300 mm que son
Ilustracioacuten 15 Resistencia a compresioacuten Fuente NMX-404
En este proyecto se consideroacute para el anaacutelisis del bloque las resistencias requeridas para el bloque macizo resistencia media de 110 kgcm2 y resistencia miacutenima individual de 70 kgcm2 Para la resistencia miacutenima individual se debe recurrir a la NMX-C-036 y para la resistencia de disentildeo a compresioacuten se deberaacute seguir bajo la foacutermula de la figura 5
Figura 5 Foacutermula de resistencia de disentildeo a compresioacuten Fuente NMX-404
Donde Fρ= es la resistencia de disentildeo a compresioacuten referida al aacuterea bruta Fρ = es la media de la resistencia a compresioacuten referida al aacuterea bruta Cρ = el coeficiente de variacioacuten de la resistencia de disentildeo a compresioacuten de las piezas calculado como el coeficiente de la desviacioacuten estaacutendar entre la media de la resistencia a la compresioacuten El valor utilizado de Cρ para este caso seraacute de 035 lo establecido para la produccioacuten artesanal
TIPO DE PIEZA CONFIGURACIOacuteN
RESISTENCIA
MEDIA
(kgcm2)
RESISTENCIA
MIacuteNIMA
INDIVUAL
(kgcm2)
Macizo 110 70
Hueco 90 70
Multiperforado 150 120
Tabique menor a 300 mm
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Absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h La ilustracioacuten 16 muestra los valores de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h que se necesita para los bloques
Ilustracioacuten 16 Valores maacuteximos de absorcioacuten inicial y absorcioacuten total de agua en 24 h Fuente NMX-404
La norma especiacutefica que los altos valores de absorcioacuten de agua inicial y en 24 h para estas piezas las hacen no adecuadas para los lugares donde existan agentes de intemperismo agresivo
NMX-C-036-ONNCCE- 2013 Mamposteriacutea ndash Resistencia a la compresioacuten de bloques tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines ndash Meacutetodo de ensayo Esta norma tiene como objetivo establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten Se establece los criterios teacutecnicos que debe de tener la maquina donde se realizaraacute el ensayo el tipo de las placas cabeceadoras con las que debe contar la maacutequina y el tipo de acondicionamientos que debe cumplir la muestra antes de realizar la prueba La velocidad de la aplicacioacuten de la carga debe estar entre 84 kgcm2min a 210 kgcm2min Para calcular el esfuerzo a compresioacuten de un bloque se debe dividir la carga maacutexima entre el aacuterea total transversal de la probeta es decir el aacuterea bruta de una seccioacuten perpendicular a la direccioacuten de la carga sin descontar los huecos
Fρ = P A
Donde Fρ = el esfuerzo resistente a la compresioacuten kgcm2 P = es la carga maacutexima kg A = es el aacuterea bruta transversal del espeacutecimen en mm2
Tipo de material
Absorcioacuten inicial
para muros
expuestos
(gmin)
Absorcioacuten inicial
para muros
interiores o con
recubrimiento
(gmin)
Absorcioacuten total
en 24 h en
porcentaje
Concreto 5 75 12
Arcilla artesanal 23
Arcilla extruida o prensada 5 75 19
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Anaacutelisis estadiacutestico Con esta normativa se realizaron ensayos de diferentes mezclas para poder determinar cuaacutel era la maacutes resistente se realizoacute un estudio con el programa Excel con base en los resultados obtenidos de los ensayos a compresioacuten para hacer un anaacutelisis multifactorial que permitioacute conocer posibles resistencias y pueda ser uacutetil para investigaciones futuras
NMX-C-464-ONNCCE-2010 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Este documento establece los meacutetodos de ensayo para la determinacioacuten de la compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante en muretes asiacute como la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla y de concreto Se define como murete a una probeta de al menos una vez y media la maacutexima dimensioacuten de la pieza y con el nuacutemero de hiladas para que su altura sea aproximadamente igual a la longitud Para este proyecto los muretes realizados fueron de 50 x 50 cm lo equivalente a un ladrillo y medio por hilada el miacutenimo requerido Pila es la probeta formada por la superposicioacuten de al menos tres piezas y con el nuacutemero suficiente de hiladas para que la relacioacuten de esbeltez se encuentre entre 2 y 6 Para este proyecto se realizoacute una pila de 4 piezas superpuestas para mantener la relacioacuten En los muretes los cabezales que distribuyeron la carga fueron de 16 de la longitud del muro En las pilas se empleoacute un par de placas de acero entre los bloques de carga y la probeta con el mismo espesor En las pilas el esfuerzo medio fm que se obtenga de los ensayos de las probetas se debe corregir multiplicaacutendolo por los factores correctivos de la tabla 10
Tabla 10 Factores correctivos por la esbeltez de las pilas Fuente NMX-464
RELACIOacuteN DE ESBELTEZ DE LA PILA FACTOR
CORRECTIVO
2 075
3 095
4 1
5 105
6 106
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Como este sistema constructivo es de tipo artesanal se consideroacute para la junta el valor maacuteximo de 15 mm y un miacutenimo de 6mm Para que sea vaacutelido la determinacioacuten de resistencia de compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes y de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea se hicieron del mismo tamantildeo con las mismas piezas misma teacutecnica de fabricacioacuten y mismo mortero y se tomoacute el miacutenimo requerido por lote de 3 piezas Determinacioacuten de resistencia a compresioacuten diagonal y del moacutedulo de cortante en muretes Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten en diagonal la carga se aplicoacute hasta la falla de la probeta Para determinar el moacutedulo de cortante se tomaron 10 lecturas entre la carga inicial y el 50 de la maacutexima estimada de tal forma que mediante estas lecturas de carga y de desplazamiento se pueda definir mediante interpolacioacuten o graacuteficamente el esfuerzo cortante (T1) correspondiente a una deformacioacuten angular de 000005 asiacute como la deformacioacuten angular correspondiente al 40 del esfuerzo cortante maacuteximo (t2) Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y del moacutedulo de elasticidad en pilas Para la determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten de la mamposteriacutea se aplicoacute la carga hasta la falla de la probeta Para la determinacioacuten del moacutedulo de elasticidad de la mamposteriacutea se tomaron 10 lecturas entre la inicial y el 50 de la carga maacutexima estimada Se anotoacute el tipo y apariencia de la falla de la mamposteriacutea mediante fotografiacuteas que se incluyeron en los resultados Resistencia a compresioacuten diagonal Para obtener este dato se divide la carga maacutexima entre el aacuterea bruta del murete la foacutermula es Vm = PtLc Donde Vm = resistencia a compresioacuten diagonal del murete en kgcm2 P = es la carga maacutexima aplicada en Kg T = espesor del murete en mm Lc = longitud de la diagonal a compresioacuten en mm
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Moacutedulo de cortante La foacutermula para determinar el moacutedulo de cortante es Gm = (Ƭ2- Ƭ1) (γ2 -000005) Donde Gm = moacutedulo de cortante en kgcm2 Ƭ1 = esfuerzo cortante correspondiente a 000005 de deformacioacuten angular en kgcm2 Ƭ2 = esfuerzo cortante correspondiente al 40 de la carga maacutexima en kgcm2 γ2 = deformacioacuten angular producida por el esfuerzo Ƭ2
Ilustracioacuten 17 Obtencioacuten del moacutedulo de cortante Fuente NMX-464
La ilustracioacuten 17 muestra la representacioacuten graacutefica del esfuerzo del muro por cortante Resistencia a compresioacuten La resistencia a compresioacuten de la pila se calculoacute con el promedio de las tres piezas probadas y se calculoacute con la siguiente foacutermula Fm = (P tb) x factor correctivo por esbeltez Donde Fm = la resistencia a compresioacuten de la pila en kgcm2 P = carga maacutexima aplicada en kg t = espesor de la pila en mm b = ancho de la pila en mm
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NMXndash037ndash ONNCCE-2013 Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten inicial de agua en bloques tabiques o ladrillos y tabicones- Meacutetodo de ensayo El objetivo de esta norma es establecer el meacutetodo de ensayo para la determinacioacuten de la cantidad de agua que absorben las piezas de mamposteriacutea asiacute como la absorcioacuten inicial por capilaridad Para el ensayo de absorcioacuten inicial se requirioacute de un recipiente de metal que con dos soportes para colocar el espeacutecimen y llenarlo de agua hasta 3 o 4 mm arriba del nivel superior de los apoyos de metal inoxidable El espeacutecimen se dejoacute durante 10 min con la cura inferior sumergida a continuacioacuten una imagen ilustrativa del procedimiento
Ilustracioacuten 18 Absorcioacuten inicial (capilaridad)
La ilustracioacuten 18 es una representacioacuten graacutefica de como la normativa para absorcioacuten de agua dicta el proceso para realizar el ensayo Absorcioacuten total en 24 h Se registroacute su masa inicial seca se sumergioacute los especiacutemenes en un periodo prolongado de 24 horas posteriormente se secaron con un papel absorbente Caacutelculos de capilaridad y absorcioacuten total Foacutermula capilaridad Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Donde Cb = coeficiente de absorcioacuten inicial en g(cm2 x min)
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M = masa de agua absorbida por el bloque durante el ensayo en g M1 = masa huacutemeda en g Ms = masa seca en g S = superficie de la cara sumergida en cm2 T = tiempo de inmersioacuten en min Foacutermula para la absorcioacuten de agua A = ((Msss ndash Ms) Ms) x 100 Donde A = Absorcioacuten en porcentaje Ms = masa seca del espeacutecimen en gramos Msss = masa saturada y superficialmente seca en g
NMX-460-ONNCCE-2009 Aislamiento teacutermico ndash Valor ldquoRrdquo para las envolventes de vivienda por zona teacutermica para la repuacuteblica mexicana ndash Especificaciones y verificacioacuten Para verificar que el BTC sea un material que ayude a disminuir el gasto energeacutetico para el confort en el interior de la vivienda se utilizoacute la normativa NMX-460 Esta normativa dicta valores ldquoRrdquo dependiendo de la clasificacioacuten Koumlppen que se encuentre la zona a edificar en este estudio se realizoacute un anaacutelisis en Nayarit por lo que corresponde a la clasificacioacuten climaacutetica AW que corresponde a la zona teacutermica 2 de la normativa El valor ldquoRrdquo es la suma de las resistencias superficiales interna y externa y de las resistencias teacutermicas de las varias capas de los diversos materiales que componen al elemento de la envolvente es el inverso del coeficiente del valor ldquoUrdquo sus unidades son m2Kw La normativa exige un valor ldquoRrdquo miacutenimo para vivienda que sirva para protegerse del medio ambiente un valor ldquoRrdquo para habitabilidad que busca proporcionar un bienestar hidroteacutermico a sus ocupantes y un valor ldquoRrdquo para ahorro de energiacutea En este caso solo se evaluoacute el valor ldquoRrdquo del muro A continuacioacuten en la tabla 11 se presenta la tabla con los factores de valor ldquoRrdquo requeridos en la normativa por zona teacutermica y elemento
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Tabla 11 Resistencia teacutermica total de un elemento de la envolvente Fuente NMX-460
Dentro de la metodologiacutea para realizar el caacutelculo de la envolvente se puede presentar bajo dos opciones el primero la opcioacuten prescriptiva o simplificada que consiste en justificar los valores teacutermicos caracteriacutesticos de los elementos de la envolvente son al menos iguales a los valores liacutemite que se encuentran como apeacutendice en la normativa La segunda opcioacuten con la que se realizoacute el ejercicio de este proyecto es la opcioacuten prestacional que radica en la utilizacioacuten de programas informaacuteticos de caacutelculo siempre y cuando estos programas utilicen normales climatoloacutegicas proporcionadas por el Servicio Meteoroloacutegico Nacional El modelo informaacutetico que se realizoacute debiacutea permitir la comparacioacuten con el moacutedulo de demanda del programa DOE2E del departamento de Energiacutea de los Estados Unidos o el ASHRAE 901 Por consiguiente se realizoacute un modulo para vivienda en el software design builder el cual utiliza la metodologiacutea ASHRAE 901 para la simulacioacuten de los proyectos Dentro del software se utilizaron los datos climatoloacutegicos maacutes aproximados de la localidad de Aticama estos fueron del municipio de Tepic Estos datos fueron de los periodos 2003 ndash 2017 La ubicacioacuten geograacutefica donde se encuentra dicha estacioacuten meteoroloacutegica es
Latitud N +21deg 2514rsquo
Longitud O +104deg 5058rsquo
Altitud 921 MSNM
A continuacioacuten se muestran las graacuteficas con algunos de los datos maacutes representativos del clima en Nayarit para poder contextualizar los datos con los que se realizoacute el ejercicio en la simulacioacuten
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Tabla 12 Rangos de temperatura promedio Fuente elaboracioacuten propia
En la tabla 12 se observan las temperaturas maacutes altas durante el medio diacutea en los meses de abril ndash mayo
Tabla 13 Rango porcentual de humedad relativa Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 13 se observa el rango de temperatura anual por humedad los meses con mayor humedad son enero y diciembre por la madrugada y se disipa durante el diacutea
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 155 152 168 172 191 212 214 218 22 21 171 155
101- 200 149 147 16 164 184 21 211 216 218 207 168 149
201- 300 144 143 152 156 178 208 208 215 216 203 165 143
301- 400 139 134 143 148 167 206 205 207 214 199 162 138
401- 500 135 126 135 141 16 205 203 20 212 196 159 132
501- 600 13 123 127 134 159 203 201 212 212 194 157 127
601- 700 87 73 78 8 15 204 213 202 21 179 151 84
701- 800 101 99 119 143 189 226 225 224 221 199 145 98
801- 900 135 125 154 177 206 224 238 233 223 206 158 131
901-1000 181 198 226 245 275 268 25 263 256 252 197 192
1001-1100 216 239 258 275 299 286 263 275 271 268 228 232
1101-1200 223 241 277 301 302 277 275 288 27 274 249 238
1201-1300 243 264 295 307 317 295 272 279 283 285 264 263
1301-1400 251 271 295 305 311 294 269 268 271 279 273 264
1401-1500 251 26 295 305 31 293 267 288 277 279 275 263
1501-1600 236 256 278 287 294 277 264 242 256 26 269 239
1601-1700 22 241 26 27 281 266 261 239 246 251 257 22
1701-1800 221 236 256 266 273 263 258 266 252 248 242 22
1801-1900 171 188 207 215 233 239 25 229 232 224 224 171
1901-2000 157 17 187 196 229 233 243 222 231 22 212 151
2001-2100 18 186 202 21 224 229 236 236 23 224 199 177
2101-2200 173 173 191 20 216 225 23 214 227 22 19 171
2201-2300 167 167 183 191 207 22 223 216 224 217 182 166
2301-2400 161 161 175 182 198 215 216 223 221 213 173 16
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
001- 100 93 90 88 82 85 90 91 94 93 90 94 90
101- 200 94 91 89 83 86 90 92 94 93 91 94 91
201- 300 94 93 90 85 87 91 92 94 94 92 94 91
301- 400 95 93 90 84 87 91 93 94 94 92 93 92
401- 500 95 93 90 83 87 91 93 95 95 92 91 92
501- 600 95 92 90 83 87 91 93 93 95 92 90 92
601- 700 97 95 93 90 81 88 88 94 91 93 91 98
701- 800 94 89 86 76 67 79 82 84 85 87 92 92
801- 900 91 85 76 64 70 82 77 84 90 85 90 88
901-1000 74 64 50 40 37 59 73 67 71 66 73 64
1001-1100 58 52 40 32 32 53 69 63 64 60 63 48
1101-1200 64 60 42 33 44 69 65 64 75 56 59 55
1201-1300 47 48 32 27 35 54 67 64 67 53 57 37
1301-1400 44 46 32 31 40 57 69 70 73 58 57 38
1401-1500 56 57 42 40 47 71 71 70 78 59 59 50
1501-1600 56 52 41 36 45 66 73 83 79 67 62 52
1601-1700 66 59 48 42 48 71 76 82 82 73 68 63
1701-1800 74 68 59 54 58 81 78 78 87 73 74 71
1801-1900 87 74 71 62 62 80 81 87 90 81 80 83
1901-2000 92 82 78 69 68 84 83 90 91 84 85 89
2001-2100 89 84 78 73 76 87 85 90 92 85 89 87
2101-2200 90 85 81 76 79 88 87 94 92 87 91 88
2201-2300 91 86 85 78 82 89 89 94 92 88 92 88
2301-2400 92 88 88 80 85 90 91 94 93 89 93 89
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Tabla 14 Velocidad del viento Fuente Elaboracioacuten propia
Tabla 14 muestra la velocidad del viento con la velocidad promedio mensual nos informa que es en febrero cuando se han encontrado velocidad de viento maacutes altas que en los otros meses En resumen este breve anaacutelisis de las condiciones del lugar nos dice que se necesitaraacute de materiales que nos ayuden a conservar el calor durante los meses de invierno y se necesitaraacute obstruir el calor de los meses maacutes calurosos como mayo durante la tarde con la finalidad de lograr el confort teacutermico en el interior del prototipo Al no contar con instrumental para tener el calor especiacutefico de los especiacutemenes realizados en este proyecto se tomoacute como referencia los datos elaborados en la universidad de CRATerre y publicados en el libro Traiteacute de construction en terre (Houben 1989) donde se obtuvieron datos especiacuteficos de un BTC estabilizado con cemento al 8 Esta informacioacuten se encuentra en la tabla 15 Dicha informacioacuten fue necesaria para el disentildeo de muros en el prototipo del software
Tabla 15 Datos fiacutesicos de BTC estabilizado al 8 de cemento Fuente Houben
El disentildeo de muro de este prototipo fue de un espesor de 30 cm pensando en que el sistema por resistencia se utiliza aparejo tipo tezoacuten y se le antildeadioacute un revoque interior de 25 cm de espesor de cal Se consideroacute 4 habitantes dentro del prototipo y una ocupacioacuten de vivienda establecida por la metodologiacutea de ASHRAE
0
5
10
15
20
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Velocidad viento ms
Maacutexima Promedio
BTC 8 cemento
Calor especiacutefico Conductividad Densidad
650 Jkg-K 060 Wm-K 2200 kgm3
65
Por uacuteltimo se realizoacute una breve comparacioacuten con el sistema constructivo de block de cemento con espesor de 17 cm y sus respectivos revoques interior y exterior
Anaacutelisis econoacutemico Se realizoacute un estudio de costos para valorar la diferencia de precios de un BTC y el impacto que generariacutea para un proyecto de vivienda El costo obtenido de este anaacutelisis fue con base en el tipo de produccioacuten artesanal y considerando la mano de obra de un oficial y un ayudante Se realizoacute una comparativa con el costo actual antes de impuestos del ladrillo cocido y el block de cemento antes de impuestos para conocer en que porcentaje es maacutes elevado
Anaacutelisis de ciclo de vida Este ACV radica en poder conocer el impacto ambiental potencial en la produccioacuten de BTC realizado manualmente en la poblacioacuten de Aticama Nayarit principalmente se desea conocer las emisiones posibles en CO2 Esta herramienta nos permitioacute conocer el impacto potencial del bloque principalmente en dos etapas de su proceso la obtencioacuten de materia prima y produccioacuten no se consideroacute la distribucioacuten puesto que se tratoacute de una produccioacuten realizada en sitio Se cotejoacute con otros ACV de ladrillo cocido con la finalidad de tener una percepcioacuten potencial de la disminucioacuten de emisiones y ayudar a impulsar el uso de este material La medida del ladrillo de BTC es de 295 x 10 x 14 cm Para realizar el anaacutelisis del ciclo de vida (ACV) se utilizoacute la metodologiacutea descrita en la norma internacional ISO-14040 (ISO2006) donde se define que se deberaacuten cumplir los siguientes objetivos
1 Definicioacuten del objetivo y alcance del ACV 2 Anaacutelisis de inventario de ciclo de vida 3 Evaluacioacuten de Impacto de ciclo de vida 4 Interpretacioacuten del impacto ambiental
En este anaacutelisis se utilizoacute el software de SIMAPRO con la metodologiacutea CML base line EU25 este meacutetodo fue creado por la Universidad de Leiden en Holanda en el antildeo 2001 Este meacutetodo es utilizado en las declaraciones ambientales de producto (EPD por sus siglas en ingleacutes) permite observar 10 categoriacuteas de impacto ambientales como
66
bull Calentamiento global
bull Acidificacioacuten
bull Ecotoxicidad marina
bull Ecotoxicidad terrestre
bull Eutrofizacioacuten
bull Toxicidad humana
bull Reduccioacuten de capa de ozono
bull Oxidacioacuten fotoquiacutemica
bull Agotamiento de los recursos abioacuteticos Se utilizoacute esta metodologiacutea dado que es utilizada para realizar las declaraciones ambientales generales de producto (PCR por sus siglas en ingleacutes) Las reglas de categoriacutea de producto permiten que los productos sean equiparables en este caso las RCP pediacutean Evaluar el impacto por una tonelada de material Considerar el transporte de todos los materiales desde la extraccioacuten hasta su destino final
Normatividad Internacional Por uacuteltimo se revisoacute normativas de construccioacuten y produccioacuten de materiales con tierra en diferentes paiacuteses del mundo con la finalidad de realizar una comparativa de los criterios teacutecnicos y del entorno que cada uno considera Estos criterios se contrastaron con las normativas para mamposteriacutea en Meacutexico con la finalidad de identificar las carencias que se tiene actualmente para poder incluir a este tipo de materiales
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3 Anaacutelisis desarrollo de la propuesta y resultados En este capiacutetulo se constituye la parte maacutes sustancial del proyecto se presenta una siacutentesis de hallazgos obtenidos a partir de las diferentes teacutecnicas de investigacioacuten que se describieron en el capiacutetulo anterior
41 Siacutentesis interpretativa de los datos analizados
Contexto social-institucional Uno de los primeros hallazgos de la informacioacuten cualitativa que se obtuvo por medio de las entrevistas elaboradas al sector puacuteblico y sector privado se confirmoacute la siguiente informacioacuten Existen funcionarios de gobierno en materia de derecho ambiental que hoy en diacutea desconocen el material o ignoran algunas de sus bondades ademaacutes mencionan que la poliacutetica puacuteblica se muestra a favor de materiales que reduzcan el medio ambiente siempre y cuando se cumpla con certificaciones y regulaciones ya establecidas y ademaacutes se contextualice la regulacioacuten del uso del BTC es decir que se establezcan los criterios del lugar donde pueda utilizarse ya que una de sus bondades es evitar las emisiones por traslado Como parte de las entrevistas realizadas en SEMARNAT se afirmoacute que la regulacioacuten ayudariacutea a que las instituciones de gobierno tengan informacioacuten sobre las emisiones producidas por produccioacuten de material por lo tanto estaacuten a favor de materiales alternativos como segunda ventaja de la regulacioacuten se mencionoacute que ademaacutes se podriacutea ayudar a reducir las zonas de vulnerabilidad porque se creariacutea una forma de produccioacuten maacutes sana Tambieacuten el Ingeniero Dante Lepe quien ha intentado en administraciones pasadas la propuesta de una normativa de construccioacuten para bambuacute Menciona que es importante realizar proyectos que principalmente sean econoacutemicamente atractivos para diferentes comunidades afirma que -Sin economiacutea no hay ecologiacutea- y recalca deben unirse en este tipo de proyectos los estudios y talleres realizados en universidades para ampliar el conocimiento en los estudiantes - la parte del aval de la institucioacuten (universidades) es muy importante y que se integren poco a poco porque finalmente son los que van empujando y los que van creyendo en el proyecto todos los proyectos este exitosos que se han tenido es porque desde las instituciones los estudiantes los han apoyado por eso estamos aquiacute (risas)-
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Contexto profesional burocraacutetico La falta de regulacioacuten obligatoria del Bloque de Tierra compactada u otros materiales alternativos ha provocado que los procesos para la solicitud de subsidios creacuteditos hipotecarios o licencias de construccioacuten se extiendan de entre uno a tres antildeos esto por la ignorancia de las personas que autorizan este tipo de procesos a pesar que algunas de las instituciones gubernamentales se encuentran a favor de materiales alternativos como la tierra cruda Tal es el caso de la Arq Nayeli Panduro quien logroacute realizar la primera vivienda de adobe con subsidio de INFONAVIT y el traacutemite a realizar para conseguir dicho subsidio en la categoriacutea de ldquoVivienda nuevardquo fue de 1 antildeo y menciona Deberiacutea de existir un reglamento como de construccioacuten natural y deberiacutea de haber un reglamento para cada cosa uno de adobe uno de paja uno de bahareque para que sea maacutes faacutecil que ellos puedan ver si cumple o no cumple esa norma no porque hay reglas para este tipo de construcciones entonces nosotros lo sabemos pero ellos no lo saben por eso dudan tanto si ellos supieran como ldquo ah si cumple el ABCD siacute cumple pasale yardquo no iexcllos tiempos este INFONAVIT da tiempo de seis meses para que tuacute como constructor termines la casa de peacute a pa desde cimentacioacuten hasta acabado con la llave en mano 6 meses entonces para bioconstruccioacuten es un tiempo muy chiquitito no no es factible porque los tiempos de bioconstruccioacuten son totalmente distintos a la bioconstruccioacuten tradicional los tiempos de secado del adobe oacutesea para que te seque la pieza bien oacutesea son dos meses (Panduro 2017) Empero con la Lic Betsabeacute Romero actual gerente teacutecnico de INFONAVIT delegacioacuten Jalisco mencionoacute que desconoce el caso y afirma que en la actualidad no es posible la construccioacuten de viviendas con sistemas constructivos que no cumplan con la normativa oficial de la construccioacuten Otro caso del extenso proceso burocraacutetico fue el proyecto de 8 viviendas construidas en la colonia Providencia en Zapopan Jalisco por el Arquitecto Eliseo Van Aartsen quien menciona que ha tardado 3 antildeos en su proceso con obras puacuteblicas y la solucioacuten fue utilizar los BTC en muros aparentes Por otro lado existe una controversia entre los grupos de informantes mientras que el grupo de sector privado menciona que una regulacioacuten es necesaria con urgencia el grupo de sector puacuteblico menciona que el sistema burocraacutetico mexicano funciona de acuerdo a las demandas econoacutemicas del mercado es decir como el sector puacuteblico considera que no existe un mercado establecido para la produccioacuten y venta de BTC consideran que no es viable una normativa para este material actualmente afirman que el ideal seriacutea realizar una propuesta de norma para que emerjan nuevos mercados pero en la realidad no funciona asiacute debe de haber un sector interesado y establecido para que un proceso de inclusioacuten de norma pueda ser exitoso en la etapa de cabildeo
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Los dos grupos mencionan que a comparacioacuten del ladrillo recocido no es viable econoacutemicamente el sector privado mencionoacute que el costo por mano de obra y la constante capacitacioacuten es un concepto que encarece la produccioacuten del material a pesar de utilizar tierra del terreno a construir mientras que el sector puacuteblico menciona que actualmente el ladrillo recocido tampoco se encuentra regulado quiere decir que el costo por produccioacuten tiene exento el pago de impuestos y externalidades y al imponer primero una regulacioacuten para el BTC provocariacutea el aumento del costo Finalmente con la informacioacuten recabada por medio de las entrevistas se consideroacute que se debe de complementar esta investigacioacuten con la comprobacioacuten de las caracteriacutesticas mecaacutenicas y fiacutesicas del material que permitan desmitificar las teoriacuteas que impiden que sea un material regulado por la normatividad mexicana
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42 Hallazgos aprovechables
Prueba de campo Como se mencionoacute en el capiacutetulo anterior se utilizoacute un tipo de tierra encontrada en la localidad de Aticama Nayarit con la finalidad de evaluar si un proyecto con BTC puede ser viable en esta zona y tener datos maacutes cercanos a la realidad en los resultados de los ensayos y el anaacutelisis de ciclo de vida Primero se criboacute la tierra con mallas de diferente medida para poder observar la composicioacuten de la tierra
Ilustracioacuten 18 Tierra cribada Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 20 se muestra la tierra despueacutes de haber sido segregada por su granulometriacutea Gracias a esta separacioacuten se pudo observar la cantidad de limos en volumen que la tierra contiene en comparacioacuten con arcilla y grava Prueba de botella
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Esta prueba tambieacuten permitioacute ver la composicioacuten de la tierra en la parte de arriba se encuentra la materia orgaacutenica para seguir con la parte de abajo con limos arcilla y hasta el fondo de la botella con gravas esta prueba nos permitioacute observar que mucho de lo que se consideroacute grava al cribar la tierra en la prueba anterior era en realidad arcilla que por encontrarse en estado huacutemedo no se criboacute de la manera correcta
Ilustracioacuten 19 Prueba de botella Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 21 se observa la segregacioacuten de la tierra despueacutes de haber sido removida con la botella Prueba de pastilla Con esta prueba representada en la ilustracioacuten 22 se pudo observar que la tierra por si sola se contrae y es poco resistente ya que al secar se partioacute
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Ilustracioacuten 20 Prueba de pastilla Fuente Elaboracioacuten propia
Al realizar estas pruebas se tuvo una primera nocioacuten que era una arcilla complicada de trabajar asiacute que se realizaron algunas pequentildeas mezclas estabilizando la tierra con arena de riacuteo y cal En este primer acercamiento los porcentajes de estabilizado se hicieron por volumen
Tabla 16 Cantidad y porcentaje de materiales en mezclas
Como se puede ver en la tabla 16 se inicioacute con un 20 de arena de rio hasta incrementar en un 4286 posterior a esta muestra se incrementoacute a las siguientes mezclas hasta un 385 de cal Se dejaron secar durante dos semanas para poder observar la retraccioacuten de cada una y ver cuaacutel era maacutes difiacutecil de romper En la ilustracioacuten 23 se muestra el recipiente utilizado para medir el porcentaje de tierra en volumen para obtener estas primeras pruebas empiacutericas
Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr) Masa (gr)
1 130 8000 3250 2000 000 000 16250 10000
2 130 6667 6500 3333 000 000 19500 10000
3 130 5714 9750 4286 000 000 22750 10000
4 130 5548 9750 4161 683 291 23433 10000
5 130 5495 9750 4121 910 385 23660 10000
MezclaArcilla Arena Cal TOTAL
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Ilustracioacuten 21 Vaso para pruebas de laboratorio en volumen Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 22 Muestras de tierra estabilizada con arena y cal Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 24 se puede observar que conforme se incrementa el porcentaje de estabilizantes se disminuye la retraccioacuten y el rompimiento Las pastillas que no se rompieron con la presioacuten de los dedos fueron las que se estabilizaron con cal
Ensayos de BTC Se realizaron pruebas de resistencia con diferentes porcentajes de estabilizante en las mezclas previo a analizar las diferentes normativas estos resultados se encuentran agregados en el anexo 4 Como se mencionoacute en un capiacutetulo anterior el cemento portland es un material determinante para aumentar la resistencia y volver al material sumergible asiacute que fue incorporado a las mezclas de BTC que se realizaron para cumplir con los ensayos
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NMX-C-036 Resistencia a la compresioacuten de bloques ndash Meacutetodo de ensayo Despueacutes de curar durante 28 diacuteas los BTC como se obliga en la norma se realizaron ensayos a compresioacuten a 3 probetas de 3 diferentes mezclas La mezcla que cumplioacute con la resistencia miacutenima requerida en la NMX-404 para mamposteriacutea estructural fue la mezcla no 1 misma que cumple con el requisito miacutenimo de la NMX-508 para bloques con cal
Tabla 17 Mezclas con ensayo a compresioacuten Fuente Elaboracioacuten propia
Como se puede apreciar en la tabla 17 la mezcla 2 de acuerdo con su porcentaje de estabilizante logra cumplir la NMX 508 para BTC Se muestra en las siguientes figuras el comportamiento de los bloques durante el ensayo En la figura 6 se encuentran los 3 especiacutemenes de la muestra 1 y en la figura 7 se identifican los 3 especiacutemenes de la mezcla 2 y mezcla 3 respectivamente
Cantidad de agua
1 block (kg)
MezclaTotal
Tensioacuten
(kgfcm2)Cumple la
norma (SN)
Emisiones
(kg CO2e)
1 219 36 317 52 037 6 037 6 609 7650 S
1 224 36 323 52 037 6 037 6 622 7994 S
1 222 36 320 52 037 6 037 6 616 7746 S
2 233 37 334 53 032 5 032 5 631 5437 N
2 223 37 319 53 030 5 030 5 602 5029 N
2 222 37 318 53 030 5 030 5 600 5057 N
3 236 38 335 54 025 4 025 4 620 4049 N
3 228 38 324 54 024 4 024 4 600 3711 N
3 232 38 329 54 024 4 024 4 610 4092 N
Base Seca
Fraccioacuten Maacutesica ()
Arcilla Cemento
20
CalArena
17
21
75
Figura 6 Ensayos con mezclas de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Figura 7 Graacutefico de prueba a compresioacuten con muestras 2 y 3
76
En el anexo 1 se encontraraacuten el informe completo de todos los especiacutemenes ensayados La falla comuacuten de los especiacutemenes fue la separacioacuten por caras en las siguientes imaacutegenes se muestra uno de los bloques que se probaron antes del ensayo y despueacutes La ilustracioacuten 25 muestra el proceso del ensayo a compresioacuten
Ilustracioacuten 23 BTC antes de ensayo Fuente Elaboracioacuten propia
La ilustracioacuten 26 muestra uno de los bloques despueacutes de haber sido probado donde se puede observar la falla de separacioacuten de caras
77
Ilustracioacuten 24 BTC con falla separacioacuten de caras Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis estadiacutestico Con la media de resistencia a compresioacuten de los especiacutemenes ensayados se realizoacute el siguiente anaacutelisis que determinoacute la resistencia teoacuterica con otros porcentajes de estabilizante
Tabla 18 Resistencia media de especiacutemenes
Como se observa en la tabla 17 se sumoacute el porcentaje de cal y cemento debido a que en los especiacutemenes realizados el cemento y la cal se integraron a las diferentes mezclas en la misma proporcioacuten con este porcentaje se pudo determinar la resistencia a compresioacuten (Rc) teoacuterica con otros porcentajes Este anaacutelisis se realizoacute hasta un 15 de estabilizante por ser el maacuteximo permitido en la NMX-508 para BTC
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc
36 12 7797
37 10 5174
38 8 3951
Mediciones
78
Tabla 19 Resistencia a compresioacuten teoacuterica y real
En la tabla 19 como en la figura 8 se puede observar que la resistencia real tuvo un margen de error de hasta 8 pero ya nos permite conocer queacute porcentaje de estabilizante se podriacutea usar de acuerdo con las necesidades de proyectos futuros
Figura 8 Graacutefica de compresioacuten real vs compresioacuten teoacuterica
9615 -39744444
Tierra()Estabilizante
Cemento - Cal()Rc teoacuterico Rc real Diferencia Error
85 15 10448
84 14 9487
83 13 8525
82 12 7564 7797 2331 3
81 11 6602
80 10 5641 5174 4662 8
79 9 4679
78 8 3718 3951 2331 6
77 7 2756
76 6 1795
YM
79
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten diagonal y moacutedulo de cortante de muretes asiacute como determinacioacuten de la resistencia a compresioacuten y moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea de arcilla o de concreto Como ya se mencionoacute para esta prueba se utilizoacute la mezcla con la que se consiguioacute mayor resistencia en los bloques Estos nuevos especiacutemenes se dejaron curar durante 28 diacuteas para obtener la resistencia del cemento portland En las ilustraciones 27 y 28 se muestran los muretes y pilas en el proceso de curado que fueron ensayados para obtener los datos de esta normativa
Ilustracioacuten 25 Espeacutecimen pila
80
Ilustracioacuten 26 Espeacutecimen murete y pila
81
Ensayo de resistencia a compresioacuten La ilustracioacuten 29 muestra uno de los muretes que fueron ensayados para poder obtener la resistencia por cortante
Ilustracioacuten 27 Murete en prueba de compresioacuten diagonal
De acuerdo con la formula fm = P tb Se obtuvieron los siguientes datos
82
Tabla 20 Resultados compresioacuten diagonal
Como se observa en la tabla 20 el valor miacutenimo fue de 144 y el mayor de 171 esto nos arroja un promedio de 158 kgcm2 que de acuerdo con el requerimiento en la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX donde el valor miacutenimo requerido es de 3 kgcm2 nos indica que no cumple con el miacutenimo requerido
Figura 9 Comportamiento de murete en ensayo a compresioacuten
En la figura 9 se observa el desplazamiento de los muretes y la fuerza aplicada durante el ensayo
Muro Max carga (kgf) Max Desplante aacutereas (mm) Max tiempo (seg) Cortante (kgcm2)
1 142932 471 579 16
2 153174 686 8365 171
3 128299 4 494 144
158Promedio
83
Ilustracioacuten 28 Falla de murete
Como se percibe en la ilustracioacuten 30 las fallas reportadas durante los ensayos se conocen como se menciona en la norma 464 como falla de cortante o por adherencia en las juntas esto significa que el mortero ha sido el primero en no cumplir con las caracteriacutesticas necesarias para poder aprobar esta normativa
84
NMX-037 Determinacioacuten de absorcioacuten total y absorcioacuten inicial de agua en bloques Resultados de absorcioacuten inicial (capilaridad)
Ilustracioacuten 29 Absorcioacuten inicial de agua Fuente Elaboracioacuten propia
En la ilustracioacuten 31 se representa el inicio de la prueba para la absorcioacuten inicial En la prueba para determinar la absorcioacuten inicial (capilaridad) se recabaron los siguientes datos Cb = 100(M1-Ms) (Sradict) Cb = 100(6592 ndash 6291) (420radic10) Cb = 100(301) 132815 Cb = 30100 132815 Cb = 2263 g(cmsup2min)
85
Tabla 21 Datos de capilaridad Fuente Elaboracioacuten propia
Dentro de la tabla 21 se puede observar los datos arrojados durante el ensayo de capilaridad De acuerdo con lo establecido en la norma para BTC y para mamposteriacutea estructural respecto al miacutenimo permitido en capilaridad para arcilla extruida el resultado de este ensayo no logra el valor maacuteximo para muros expuestos de 5 gmin y tampoco logra para muros interiores de 75 gmin
Valor Cantidad Unidad
M 301 g
M1 6592 g
Ms 6291 g
S 420 cm2
t 10 min
86
Absorcioacuten total en 24h La ilustracioacuten 30 muestra el principio del ensayo para prueba de absorcioacuten de agua durante 24 horas
Ilustracioacuten 30 BTC sumergido en agua para prueba de absorcioacuten
Para la determinacioacuten de la prueba de absorcioacuten total en porcentaje se recabaron los siguientes datos A = (Msss ndash Ms) Ms x 100 A = (7585 ndash 6291) 6291 x 100 A = 1294 629100 A = 205
87
La tabla 22 muestra los datos arrojados por el ensayo
Tabla 22 Datos absorcioacuten inicial
De acuerdo con la norma para BTC y mamposteriacutea estructural este porcentaje resulta 15 maacutes elevado del maacuteximo permitido que es 19 asiacute que a pesar de no cumplir con este requisito se encuentra en el liacutemite del permitido Dentro de una normativa obligatoria exigida por la SCT Secretaria de Comunicaciones y transportes (SCT 2002) se estipula que los bloques pueden tener grados de calidad y debido a esto se determina el uso correcto de acuerdo con su calidad se enlistan de la siguiente manera Tipo A Muro para interior y exterior su baja absorcioacuten permite su uso sin recubrimiento Tipo B Apto para muro exterior e interior se deben proteger de la intemperie mediante sellador o recubrimiento Tipo C Apto para muros interiores De acuerdo con la resistencia del espeacutecimen de este proyecto el grado de calidad en el que se considera es de tipo B Por lo tanto de acuerdo con la graacutefica publicada en dicha normativa se estipula que este tipo de bloque tiene el de absorcioacuten de agua en un 20 quiere decir que cumple con la norma siempre y cuando se proteja de la intemperie
Valor Cantidad Unidad
Ms 6291 g
Msss 7585 g
88
NMX 460 Aislamiento teacutermico Valor ldquoRrdquo De acuerdo con esta norma el factor de la resistencia teacutermica que se debe considerar en muros para la zona teacutermica 2 (en la que se encuentra el proyecto) es
Tabla 23 Factor de resistencia
La tabla 23 muestra el extracto de los valores requeridos para aprobar la prueba de aislamiento miacutenimo en la zona de Nayarit En este caso se intentoacute conseguir el factor miacutenimo de 1 Con los datos mencionados en la metodologiacutea el disentildeo de muro de BTC con espesor de 30 cm fue
Tabla 24 Caracteriacutesticas teacutecnicas del sistema constructivo BTC Fuente Design builder
Como se puede observar enla tabla 24 el valor ldquoRrdquo del muro de BTC es de 705 m2-KW el cual no cumple con el requisito miacutenimo para cumplir con dicha norma No obstante se realizoacute tambieacuten el disentildeo de muro de block de cemento El cual arrojoacute la siguiente informacioacuten
Minima Habitabilidad Ahorro de energiacutea
2 100 110 140
Zona teacutermica
No
Muros M2 KW
89
Tabla 25 Resultado de las caracteriacutesticas teacutecnicas del muro de block de cemento Fuente Design Builder
En la tabla 25 se puede observar como el valor ldquoRrdquo del disentildeo del muro de block es auacuten peor que el BTC a pesar de tener revoques en ambas caras En la figura 10 se hace una comparativa entre los factores requeridos el factor obtenido por el btc y el block de cemento
Figura 10 Comparativa de factor R en envolvente
0
02
04
06
08
1
12
14
BTC Block cemento Miacutenimo Habitabilidad Ahorro de energiacutea
Factor R Muro
90
Si bien el muro de BTC por si solo no alcanza el valor miacutenimo del factor ldquoRrdquo representa una mejor opcioacuten que el muro de block para que se pueda complementar con otro material y lograr el valor requerido por norma Finalmente se realizoacute una simulacioacuten en un diacutea caluroso y se puede apreciar que aunque no cumple con la normativa el disentildeo del muro de BTC permite una tener una temperatura maacutes confortable en el interior que en el exterior A continuacioacuten en la siguiente graacutefica
Figura 11 Anaacutelisis de temperatura en diacutea caluroso
Como se observa en la figura 11 la temperatura interior (color azul) se mantiene en el rango de los 18deg a las 6 de la mantildeana y hasta los 25deg durante la tarde por otro lado la temperatura exterior durante la mantildeana oscila en los 11deg haciendo casi 7deg de diferencia y durante la tarde alcanza hasta los 30deg
91
Anaacutelisis econoacutemico Se determinoacute el costo directo del BTC por pieza utilizando el costo de los materiales utilizados a que fueron arena de riacuteo cemento y cal la arcilla que representa el mayor porcentaje del material no se le incorporoacute ninguacuten costo debido a que es resultado del proceso de extraccioacuten para cimentacioacuten En la tabla 26 se muestra un resumen del costo directo para fabricar una tonelada de BTC
Tabla 26 Costo directo materiales y mano de obra Fuente Elaboracioacuten propia
Se determinoacute el costo por una tonelada de material del cual una tonelada equivale a 166 ladrillos quiere decir que el precio por bloque se aproxima a los $318 pesos En la tabla 27 se muestra la comparativa con el ladrillo cocido y block de lama los resultados fueron los siguientes
Tabla 27 Costo por unidad Fuente Elaboracioacuten propia
Como primera percepcioacuten el ladrillo es maacutes econoacutemico que el BTC pero el concepto que genera mayor porcentaje en costo es la mano de obra y en muchos contextos del paiacutes el ladrillo cocido se produce de tal manera que los fabricantes no son remunerados con un salario digno
arena cal cemento mano de obra Costo total
Tonelada 4547$ 12414$ 17858$ 17983 52802$
BTC Ladrillo cocido Block
318$ 200$ 450$ Precio x unidad
92
Figura 12 Porcentaje de costos Fuente Elaboracioacuten propia
Anaacutelisis de Ciclo de Vida del bloque de tierra compactado
Unidad funcional De acuerdo con las PCR se consideroacute para el anaacutelisis una tonelada de material ya fabricado de BTC Esto corresponde a 166 bloques de BTC con medidas 295 x 14 x 11cm Objetivo del estudio Evaluar el impacto ambiental potencial de la unidad funcional para ladrillos de arcilla
Reglas de corte Este estudio no tiene reglas de corte Informacioacuten del BTC Los bloques de tierra compactada que se consideraron para este estudio tienen una medida de 295 x 14 x 11 su peso promedio es de 600 kg y se realizaron con una prensa manual con la finalidad de disminuir su posible impacto Se pretende que este tipo de bloques sean elaborados in-situ con la tierra residual generada en el proceso de cimentacioacuten
arena 9
cal23
cemento34
mano de obra34
DE COSTOS
93
En la ilustracioacuten 31 se observa el proceso de extraccioacuten de la tierra del lugar mientras que en la ilustracioacuten 32 se muestra el proceso de produccioacuten de BTC finalmente la ilustracioacuten 33 aparecen los BTC en proceso de curado
Ilustracioacuten 31 Extraccioacuten de arcilla Fuente Elaboracioacuten propia
94
Ilustracioacuten 32 Maquina para produccioacuten de BTC Fuente Elaboracioacuten propia
Ilustracioacuten 33 Produccioacuten de BTC para ensayos
95
En la tabla 24 se muestran los materiales utilizados en una mezcla seca para el BTC que fueron
Tabla 24 Porcentaje de materiales Fuente Elaboracioacuten propia
Para la produccioacuten de esta tonelada de material se necesitoacute de 100 L de agua potable A continuacioacuten en la tabla 25 se muestra los m2 correspondientes a dos tipos de aparejo utilizados comuacutenmente en mamposteriacutea de BTC
Tabla 25 M2 por aparejo Fuente elaboracioacuten propia
Liacutemites del estudio Se realizoacute el estudio en dos etapas 1Extraccioacuten de materia prima En esta primera etapa se consideroacute el proceso de extraccioacuten de la arcilla donde se utilizoacute una retroexcavadora En segundo punto se realizoacute el cribado de arcilla de manera manual Este proceso no se consideroacute dentro del acv en SIMAPRO ya que no estaacute generando un gasto de energiacutea pero es importante mencionarlo para conocer la cantidad de material que se necesita extraer en el paso anterior Para la arena cal y cemento se rastreoacute su trayecto desde el lugar donde se encuentran los proveedores hasta el sitio a producir BTC En la siguiente tabla se muestra los kilos transportados de cada material para la produccioacuten de cada uno de los materiales En este caso en particular se encontroacute que el cementoacute realizoacute un recorrido mayor por ser enviado desde Guadalajara Jalisco
52 52000 36 36000 6 6000 6 6000
ARCILLA ARENA CAL CEMENTO
1 tonelada = 166 pzas
APAREJO Ladrillom2 unidad M2TONELADA
SOGA 315 pzas 527
TEZON 63 pzas 263
96
Tabla 26 TKM de ACV Fuente Elaboracioacuten propia
En la tabla 26 se calculoacute los TKM (kiloacutemetros por tonelada) que pudieron ser rastreados de los materiales comprados en el supuesto que la produccioacuten de estos ladrillos se realizara en Aticama Nayarit Para esto se necesitoacute saber los kiloacutemetros recorridos las toneladas transportadas de material y el tipo de vehiacuteculo asiacute como el tipo de combustible Produccioacuten En esta segunda etapa se consideroacute La molienda de arcilla La mezcla de materiales en seco La incorporacioacuten de los 100L de agua La compresioacuten en la prensa manual En esta etapa no se utilizoacute maquinaria para los diferentes procesos mencionados Diagrama de flujo de ACV En la tabla 27 se describe el proceso de las dos etapas establecidas para este anaacutelisis de ciclo de vida
Tabla 27 Diagrama de produccioacuten y eficiencia Fuente Elaboracioacuten propia
Material Cantidad Unidades Maquinaria
T
i
e
m
Tipo de
combustibl
e
Rendimient
o (kmL)tkm
Rendimient
o 2 (kmL)
tkm2
(kmL)
kgCamioacuten Freightliner 2007 modelo
M2 16 toneladas
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005
Camioacuten 6 toneladas antildeo 2005 Diesel
Diesel
Diesel
102
21 1034 18 526
Arena 3852 kg
Cal 642
Extraccioacuten de
Materia prima33
Distribucion
cemento
Los costales de cemento (50kg)
se compra en Tepic (517km) El
proovedor de Tepic compra en
Guadalajara (208km)
414
414kg
Cemento 642
Transporte
Extraccioacuten de
Materia prima31
Distribucioacuten
arena
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
Extraccioacuten de
Materia prima32 Distribucioacuten cal
Se compra en el pueblo aledantildeo
Aticama (68km)
524
Etapa Unidad de
procesoDescripcioacuten
Materia Energiacutea
97
Diagrama de contribucioacuten A continuacioacuten en la figura 13 se presenta el diagrama de contribucioacuten del ACV de BTC donde se puede observar que el mayor impacto proviene de la distribucioacuten del cemento y el uso de cemento y cal
Figura 13 Diagrama de contribucioacuten Fuente SIMAPRO
1 kg
BTC - Original
100
1 kg
1 Extraccioacuten de
Materia Prima
524
1 kg
11 Excavacioacuten
735
71 MJ
Diesel burned in
agricultural
machinery GLO|
735
1 kg
12 Distribucioacuten
451
1 kg
Distribucioacuten Arena
141
563 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
141
1 kg
Distribucioacuten Cal
256
102 tkm
Transport freight
lorry 35-75 metric
ton EURO4 GLO|
256
1 kg
Distribucioacuten
Cemento
284
629 tkm
Transport freight
lorry 16-32 metric
ton EURO4 GLO|
284
1 kg
2 Produccioacuten
476
1 kg
21 Molienda
0
1 kg
22 Mezclado
472
100 kg
Tap water RoW|
market for | Alloc
Def S
0161
642 kg
Lime mortar GLO|
market for | Alloc
Def S
228
642 kg
Cement Portland
RoW| market for |
Alloc Def S
242
1 kg
23 Compresioacuten
0433
927 MJ
Electricity medium
voltage MX|
market for | Alloc
0433
98
Impactos ambientales potenciales En la tabla 28 se muestra los diferentes impactos ambientales donde se puede observar que la categoriacutea donde maacutes se impacta es en la ecotoxicidad marina
Tabla 28 Impactos derivados de la produccioacuten de BTC Fuente SIMAPRO
En la figura 14 se muestra brevemente que el mayor porcentaje de CO2 se debe a la produccioacuten del material (debido al uso del cemento) representado por un 88 y solo el 12 en la extraccioacuten a la materia prima esto nos indica que a medida que se aumenten los insumos de cemento cal u otro tipo de estabilizante la huella de carbono aumentaraacute Por esto es importante conocer la resistencia de la tierra para estabilizar al miacutenimo posible la produccioacuten y cumpla con la sustentabilidad ambiental
Categoriacutea de impacto Unidad Total1 Extraccioacuten de
Materia Prima2 Produccioacuten
Calentamiento global (GWP100a) kg CO2 eq 12432 1532 10901
Agotamiento abiotico kg Sb eq 997E-05 522E-05 474E-05
Agotamiento abiotico (fossil fuels) MJ 76247 23744 52503
Agotamiento de capa de ozono (ODP) kg CFC-11 eq 000 000 000
Toxicidad humana kg 14-DB eq 1680 525 1155
Ecotoxicidad agua dulce kg 14-DB eq 929 164 765
Ecotoxicidad Marina kg 14-DB eq 3667949 839840 2828110
Ecotoxicidad terrestre kg 14-DB eq 016 002 014
Oxidacioacuten fotoquiacutemica kg C2H4 eq 001 000 001
Acidificacioacuten kg SO2 eq 032 006 026
Eurotrofizacioacuten kg PO4--- eq 008 001 006
99
Figura 14 Porcentaje de emisiones por etapa Fuente Elaboracioacuten propia
Este anaacutelisis fueron solo datos cercanos a la realidad ya que hay procesos en los que se desconoce el impacto real en Meacutexico como el consumo de agua o la produccioacuten de cal y se toma como referencia datos de la Unioacuten Europea Comparativa con otros ACV de ladrillos
Tabla 29 Comparativa de emisiones de ladrillos
Como se puede observaren la tabla 29 el mayor impacto en la fabricacioacuten de BTC con esta tipologiacutea es el uso de cemento y la distribucioacuten de este El uso de cemento y su distribucioacuten aporta al BTC el 526 de las emisiones generadas por una tonelada de material
CO2 Ton Unidad CO2 m2 Unidad
BTC Nayarit 12433 kg 4727 kg
Ladrillo cereacutemico (Espantildea) 256 kg
Ladrillo cocido (Peruacute Swisscontact) 388 kg
BTC Tamaulipas (Hidroxido de calcio 7) 4218 kg
100
Es importante mencionar que el ACV del BTC elaborado en Tamaulipas (Roux Gutierrez 2014) no menciona que tipo de aparejo se consideroacute para realizar el estudio y no se siguioacute ninguna PCR asiacute que resulta difiacutecil la comparacioacuten
Resumen de normas regulatorias de mamposteriacutea en Meacutexico
Tabla 30 Resumen de resultados de normativas Fuente Elaboracioacuten propia
Tambieacuten se realizoacute la tabla 30 para ver cuantas normativas son las que no se cumplen en su totalidad y son Normativa 508 debido a que sus requisitos dependen de otras normativas no cumplidas Normativa 464 debido a que el factor miacutenimo requerido se toma de la Normativa Teacutecnica de Construccioacuten de CDMX la cual es la maacutes exigente del paiacutes por considerarse como zona siacutesmica tipo 3 Normativa 460 no logra cumplir con el factor miacutenimo requerido pero mejora mucho la calidad del interior en comparacioacuten con el ladrillo de lama o el block de cemento Finalmente se realizoacute una breve ficha descriptiva (tabla 31) con los conceptos maacutes relevantes para que el BTC sea valido como un sistema constructivo estructural considerando los factores siacutesmicos Como actualmente no se considera la regionalizacioacuten de los requerimientos teacutecnicos por zonas siacutesmicas decir que el material no cumple para ninguna zona del paiacutes es una respuesta ambigua La calidad del material dependeraacute de todos los factores estudiados en este proyecto y de las condiciones de cada proyecto en particular
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
Tipo Codigo Nombre Cumple SINO
NMX-C-508 Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal NO
NMX-C-404Bloques Tabiques o ladrillos y tabicones para uso
estructuralSI
NMX-C-036Resistencia a la compresioacuten de bloques o ladrillos y
tabicones y adoquinesSI
NMX-C-464 Determinacioacuten de la resistencia a la compresioacuten y
moacutedulo de elasticidad de pilas de mamposteriacutea
NMX-C-037Determinacioacuten de la absorcioacuten total y la absorcioacuten
inicial de agua en bloquesSI
NMX-C-460Aislamiento teacutermico- valor ldquoRrdquo para las envolventes
de vivienda por zona teacutermica para la Repuacuteblica NO
SI
SI
NORMATIVAS
ANAacuteLISIS ECONOacuteMICO (SUSTENTABILIDAD ECONOacuteMICA Y SOCIAL)
ANAacuteLISIS DE CICLO DE VIDA (SUSTENTABILIDAD AMBIENTAL)
101
Tabla 31 Descripcioacuten de factores relevantes para la autorizacioacuten del uso de BTC como sistema estructural
iquestEs el BTC un sistema constructivo viable para uso y autorizacioacuten dentro de la normativa de construccioacuten de mamposteriacutea en Meacutexico
Regresando a las preguntas iniciales del sector gubernamental donde se afirmoacute que pare ser un material viable a la inclusioacuten de la normativa deberiacutea de ser sustentable econoacutemico resistente y teacutermico se puede afirmar que siacute si es un material vaacutelido para la inclusioacuten dentro de las normativas Esto se puede afirmar porque se logroacute comprobar que
1 Produce menos emisiones que un ladrillo cocido de produccioacuten inicial
2 Es maacutes econoacutemico que un block de cemento y ayuda a mejorar la economiacutea local
3 Se comproboacute que a pesar de tener cemento logra mejorar el confort teacutermico dentro de la vivienda
4 El cumplimiento de la resistencia requerida dependeraacute de cada proyecto y disentildeo de la construccioacuten
Norma Concepto Factor cumple
404 Tamantildeo de bloques y fisuras varios si
306 Resistencia a compresioacuten simple 60 kgcm2 si
464Factor de resistencia por cortante
(diagonal)3 kgcm2 no
37 Capilaridad 1950 si
460 Aislamiento Teacutermico 1 no
sistema recomendado para zonas 1
y 2 sin refuerzoZonas sismicas si
Sistema para zonas 3 (con refuerzos
horizontales)Zonas sismicas no
Porcentaje de estabilizante 15 solo cal no508
Siacutesmico
102
Normativas internacionales Se realizoacute una matriz (tabla 31) con las normativas de tierra que anteriormente se mencionaron y que han resultado un eacutexito para el impulso de materiales de esta tipologiacutea Asiacute que con los resultados obtenidos en los diferentes ensayos y dicha matriz se pudo identificar los vaciacuteos o las contrariedades
Tabla 32 Matriz normativas 1 Fuente Elaboracioacuten propia
CA
TE
GO
RIacuteA
TEMA SUBTEMA PROPOSITO
BT
C N
MX
ON
NC
E
NM
X M
AM
PO
ST
ER
IA M
EX
ICO
NU
EV
A Z
EL
AN
DA
PE
RUacute
FR
AN
CIA
(C
RA
TE
RR
E)
CH
ILE
Tierra GranularidadDescribir los tipos de granularidad en la tierra y
su buen uso en la construccioacuten
Tierra Parametros de eficienciaDiferenciar elementos que resten eficiencia
como la materia orgaacutenica
Aditivos Cal Controlar el porcentaje de cal por unidad
Aditivos Cemento Controlar el porcentaje de cemento por unidad
Aditivos IncorporacioacutenControl para asegurar la buena adicioacuten de los
materiales estabilizantes
Curado Dias de curadoAsegurar en los bloques un control adecuado
de humedad para obtener buena resistencia
Curado Temperaturas Controlar las temperaturas al que seraacuten
expuestos los bloques
Curado Especificacion con cemento Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Curado Especificacioacuten con cal Realizar una buena praacutectica del estabilizante
Agua Calidad del agua Obligar a utilizar agua potable
BTC Clasificacioacuten Especificar tipos y formas de BTC y su posible uso
Fisuras Controlar fisuras graves en los bloques
Mortero CalidadPuntualizar los materiales importantes para
una mezcla manejable
Mortero Clasificacioacuten Tipos de mortero y su uso en obra
Mortero ProduccioacutenDescribir la importancia de realizar una
mezcla con revolvedora
Mortero Produccioacuten artesanalExigir la elaboracioacuten del mortero con 24 horas
antes a la instalacioacuten
Mortero Juntas Describir el tamantildeo de las juntas miacutenimas y maacuteximas
Mortero JuntasMencionar que no es necesario incorporar
juntas al sistema constructivo
Acabados RecubrimientosMencionar recomendaciones de
recubrimientos ideales al muro
Muros calidad Especificar ancho miacutenimo de muros de carga
Muros Instalacioacutenes
Cruzar informacioacuten con detalles de
instalaciones para no tener inconvenientes en
obra
Muros ResistenciaEspecificaciones de muros para resistencia a
la humedad abrasioacuten y agresioacuten
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103
Tabla 33 Matriz normativas 2 Fuente Elaboracioacuten propia
Los vaciacuteos que se identificaron en la norma para BTC en Meacutexico son
bull A pesar de tener una norma para BTC en Meacutexico el documento no expresa o define el tipo de granulometriacutea o tipo de tierra permitida para la produccioacuten de BTC
bull No se define si es permisible el uso de cemento en los bloques
bull No se especifica los materiales imprescindibles para una construccioacuten resistente
bull No se encuentra definido la produccioacuten de mortero en todo caso se pide que se realice igual que la mamposteriacutea tradicional
bull No se especifica el ancho miacutenimo para muros de carga
bull No se definen los recubrimientos del muro que ayudan a la mejora del material
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Conservacioacuten
patrimonialMantenimiento
Procesos para preservar restaurar y construir
patrimonios culturales
Conservacioacuten
patrimonialConsolidacioacuten
Restituir condiciones de estabilidad estaacuteticas y
dinaacutemicas de un inmueble que presente dantildeos
estructurales
BTC CompresioacutenObtener la resistencia a compresioacuten simple
por volumen
BTC CompresioacutenDiferenciar el tipo de muestreo cuando se
utiliza tierra in-situ o de un lugar aislado
BTC Caiacuteda
Analizar en campo que los bloques sean
resistentes a caiacutedas para evitar futuros anaacutelisis
en la construccioacuten de la vivienda
BTC Estratificacioacuten
Resistencia Muro a traccioacuten Especificar la resistencia miacutenima a la traccioacuten
Sismos Segmentacioacuten Separar por tipo las zonas siacutesmicas
Sismos Sistemas ConstructivosEspecificar la capacidad de construccioacuten por
el tipo de terreno
Vientos EspecificacionesPuntualizar las precauciones que debe llevar
por el tipo de vientos en la regioacuten
Durabilidad
Carga por nieve
Aislacioacuten teacutermica
Protecciones
Suelos CimentacionesEspecificar el tipo de cimentacioacuten por el tipo de
suelo
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bull A pesar de ser un paiacutes que culturalmente construye con tierra no existe una reglamentacioacuten que indique como se pueden preservar los inmuebles con materiales de este tipo
bull No se encuentra separado por zonas siacutesmicas para los requerimientos del material y las normas obligatorias son regidas por la necesidad estructural de Ciudad de Meacutexico que se encuentra en la zona siacutesmica maacutes desfavorable y esto provoca que sea muy difiacutecil que el material cumpla con todas las demandas normativas
bull Se necesita especificar como utilizar el sistema constructivo para las cargas por viento
bull Se requiere de describir el tipo de cimentacioacuten por el tipo de suelo
bull No es del conocimiento comuacuten el disentildeo de las instalaciones que son un factor importante para la durabilidad del material
105
Conclusiones Meacutexico tiene la posibilidad en ser uno de los paiacuteses con normativa para construcciones con tierra ya que es un paiacutes que tiene este tipo de sistemas como parte de la cultura de la construccioacuten Se estipuloacute desde la descripcioacuten del problema que la normativa para BTC podriacutea ser contradictoria y con base en los resultados obtenidos en los diferentes ensayos se puede comprobar que el intentar cumplir con las normas para mamposteriacutea estructural provoca que el material se encarezca y se aumente considerablemente las emisiones generadas por produccioacuten y distribucioacuten del material Es crucial que para una normativa de esta iacutendole se regionalice con base a las zonas siacutesmicas del paiacutes y se establezca un disentildeo de mamposteo para cada zona con la finalidad de adecuar las necesidades a cada tipo de suelo y dejar de encarecer el producto cuando no es necesario Se debe entender que el proceso de construccioacuten de BTC es similar al proceso con ladrillo de lama o block pero no es igual por lo tanto se debe de respetar el proceso de construccioacuten para poder garantizar la durabilidad de construcciones con esta tipologiacutea Tambieacuten se debe definir en queacute medida es permisible el uso del cemento en este tipo de material siempre y cuando las caracteriacutesticas teacutermicas no se pierdan Se debe obligar a que los profesionistas que utilicen este tipo de sistemas constructivos lo hagan de forma adecuada si que el disentildeo se interponga a la resistencia estructural de la mamposteriacutea A pesar de no pasar la normativa de la envolvente se pudo comprobar que el material es de gran ayuda para el confort teacutermico en una determinada zona teacutermica del paiacutes empero para zonas teacutermicas con temperaturas extremas resulta ineficiente A pesar de la creencia de ser un material maacutes costoso se pudo comprobar que el material llega a ser competitivo con el ladrillo cocido y el block de cemento pero se tiene que hacer hincapieacute en la importancia de considerar el costo de la mano de obra y el costo de la capacitacioacuten de personal Gracias al estudio de impacto ambiental se pudo obviar que el uso del cemento es el que maacutes emisiones genera cotejando la informacioacuten con la resistencia del material se puede determinar en queacute momentos es viable disminuir el porcentaje de cemento en la mezcla Se pudo observar que cada paiacutes brindoacute una solucioacuten de acuerdo con su contexto Un gran vaciacuteo que existe en la ley mexicana o incongruencia es que los requerimientos
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teacutecnicos exigidos son los mismos que se exigen a los ladrillos de cemento o arcilla cocida y esto provoca que el BTC se encarezca Se recomienda para futuras investigaciones continuar con pruebas para mortero y poder mejorar la resistencia para el murete
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Referencias Organizacioacuten de las Naciones Unidas para la Alimentacioacuten y la Agricultura FAO
(2017) Servicios ecositeacutemicos y biodiversidad Obtenido de httpwwwfaoorgecosystem-services-biodiversityes
AC S M (2002) Estudio de las propiedades fiacutesicas y mecaacutenicas del tabique rojo recocido utilizado en la construccioacuten del municipio de Queretaro Puebla
Barbeta Solaacute G (2002) Mejora de la tierra estabilizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI Barcelona Scola Teacutecnica Superior dacute Arquitectura de Barcelona
Brown L (2011) El mundo al borde del abismo Coacutemo evitar el declive ecoloacutegico y el colapso de la economiacutea Ensayo ecoloacutegico y econoacutemico Bogotaacute ECOE Centro de Estudios para el Desarrollo Sostenible
Cardona O (2003) Lanecesidad de Repensar de manera holiacutestica los conceptos de vulnerabilidad y riesgo Una criacutetica y una revisioacuten necesaria para la gestioacuten Red de estudios sociales en prevencioacuten de desastres en Ameacuterica Latina
CENAPRED (2003) EL SISMO DE TECOMAacuteN COLIMA DEL 21 DE ENERO DE 2003 Tecomaacuten
Centro de Investigacioacuten Habitat y Energiacutea (2006) Construccioacuten con tierra Buenos Aires Argentina Instituto de Arte Americano e Investigaciones Esteticas
CFE (2008) Regionalizacioacuten siacutesmica de la Repuacuteblica Mexicana Meacutexico Cohen M A (2005) Democracia y desafiacuteo medioambiental en Meacutexico Riesgos
retos y opciones en la nueva Era de la globalizacioacuten Meacutexico Pomares Colegio de Ingenieros de Chile AG (12 de 05 de 2014) Colegio de Ingenieros de
Chile AG Obtenido de httpswwwingenierosclnormativa-nch3332-establece-detalles-importantes-para-la-proteccion-patrimonial
CONAVI (2017) Guiacutea para la Verificacioacuten de Criterios Baacutesicos de Habitabilidad Meacutexico SEDATU
CONAVI (05 de 2017) Guiacutea para la verificacioacuten de criterios baacutesicos de habitabilidad para la modalidad de autoproduccioacuten Obtenido de httpswwwgobmxcmsuploadsattachmentfile219492Gui_a_para_verificacio_n_de_criteriospdf
CONAVI (2019) Reglas de Operacioacuten del Programa de Vivienda Social para el ejercicio fiscal 2019 Ciudad de Meacutexico SEDATU
CONAVI SEMARNAT (2008) Desarrollo habitacional sustentable ante el cambio climaacutetico Meacutexico
CRATerre-EAG (1995) Blocs de terre comprimeacutee Francia CRATerre-EAG EAG-CRATerre et al (1989) Traiteacute de construction en terre Marseille Parentheses EcoHabitar (2013) Norna UNE de Bloque de Tierra Comprimida Ecohabitar 1-2 Edict of goverment (1998) Nzs 4298 Materials and workmanship for earth buildings
Wellington Standars New Zealand Flores Corona L (2015) Normas NMX para estructuras de mamposteriacutea Ciudad de
Meacutexico Cenapred Georgia College (15 de 11 de 2016) Georgian College Obtenido de
httpswwwgeorgiancollegecauncategorizedron-sky Guerrero L F (2007) Hacia la recuperacioacuten de una cultura constructiva Revista
Apuntes 182-201
108
Guerrero L F (2011) Ventajas constructivas del uso de tierra comprimida y estabilizada con cal en Meacutexico Colima PALAPA
Guillaud H e (1995) Blocs de terre comprimeeacute Volume II Manuel de conception et de construction Grenoble CRATerre-EAG
Hauschild M Z (2018) Life Cycle Assesment Theory and practice Dinamarca Springer
Houben H e (1989) Traiteacute de constructioacuten en terre Grenoble Parenthegraveses Juarez L A (2010) Ventajas de reforzamiento de muro de bloques de tierra
compactados (BTC) como opcioacuten para el rescate de viviendas rurales Consejo Superior de Investigaciones Cientiacuteficas 8
Lewis M (2016) Construccioacuten con adobe siglo XXI Real Estate Market amp Lifestyle Loacutepez Morales F J (1988) Arquitectura vernaacutecula en Meacutexico Meacutexico Trillas Mazarron I C (2011) Las normativas de construccioacuten con tierra en el mundo
Consejo superior de investigaciones cientiacuteficas 11 Mestre Martiacute M (2011) La llegada de la modernidad a la ciudad de Colima Bitaacutecora
Arquitectura UNAM 1-8 Ministerio de vivienda construccioacuten y saneamiento (2017) Norma e080 Disentildeo y
construccioacuten con tierra reforzada Peruacute El Peruano Minke G (1994) Manual de construccioacuten con tierra la tierra como material de
construccioacuten y sus aplicaciones en la arquitectura actual Montevideo Nordan-Comunidad
New Zealand edict of goverment (1998) Nzs 4297 Engineering design of earth buildings Wellington Standars New Zealand
New Zealand Edict of goverment (1998) Nzs 4299 Earth buildings not requiring specific design Wellington Standars New Zealand
Normas teacutecnicas complementarias para disentildeo y construccioacuten de estructura de mamposteriacutea (2015) (paacuteg 50) Ciudad de Meacutexico
Nuevo diario de Santiago del Estero (19 de 02 de 2017) nievodiariowebcomar Obtenido de httpwwwnuevodiariowebcomarnoticias2017021976599-se-aprobo-en-argentina-la-construccion-de-casas-de-adobe
Ochoa E (1993) Manual de produccioacuten de bloc de tierra compactada Meacutexico ONNCCE (2012) Industria de la construccioacuten - Mamposteriacutea - Bloques Tabiques o
ladrillos y tabicones para uso estructural - Especificaciones y meacutetodos de ensayo CDMX ONNCCE
ONNCE Organismo Nacional de Normalizacioacuten y Certificacioacuten de la Construccioacuten y Edificacioacuten SC (2012) 404 Industria de la construccioacuten- Mamposteria- bloques tabiques o ladrillos y tabicones para uso estructural especificaciones y meacutetodos de ensayo Ciudad de Meacutexico Diario oficial de la federacioacuten
ONU (1987) Bruntland report New york Ordontildeez Grajales M (agosto de 2016) Comunal taller Obtenido de
httpswwwcomunaltallercomvivienda-rural-ejercicio-02 Organismo Nacional de Normalizacioacuten y certificacioacuten de la construccioacuten y edificacioacuten
S C (2016) Industria de la construccioacuten Bloques de tierra comprimida estabilizados con cal Especificaciones y metodos de ensayo Meacutexico ONNCCE SC
Roux Gutierrez R e (2014) BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA SU RETARDO TERMICO E IMPACTO Tamaulipas
109
Roux Gutierrez R S (2010) Los bloques de tierra comprimida en zonas huacutemedas Meacutexico PyV
Roux Gutierrez R S (2014) Bloques de tierra comprimida su retardo teacutermico e impacto ambiental Coahuila Meacutexico Universidad Autonoma de Coahuila
Roux R S amp Espuna J A (2015) La arquitectura de tierra en Meacutexico Research Gate 11
Roux R amp Espuna J A (2012) Bloques de tierra comprimida adicionados con fibras naturales Tamaulipas Plaza y Valdeacutes
Sadegui M (17 de 07 de 2017) Researchgate Obtenido de httpswwwresearchgatenetpublication317630653_Optimization_of_Wind_Tower_Cooling_Performance_A_Wind_Tunnel_Study_of_Indoor_Air_Movement_and_Thermal_Comfort
Samy O (2015) Caracterizacioacuten de arenas pumiacuteticas del aacuterea metropolitana de Guadalajara para su uso en muros de tierra compactada Tlaquepaque Jalisco Meacutexico
SCT (2002) Caracteriacutesticas de los materiales Materiales para estructuras CDMX SCT
Sociedad Hipotecaria Federal (2017) Demanda de vivienda 2017 Mexico DSDN Standars New Zealand (2011) Nzs 3604 Timber-framed buildings Tetreault D (2008) Escuelas de pensamiento ecoloacutegico en las ciencias sociales
Guadalajara UdeG The world watch institute (2013) Beyond Sustainababble En L amp Starke Estate of
the world Is sustainable still possible (paacuteg 464) Londres Island Press United Nations Centre for Human Settlements (habitat) (1985) A compendium of
information on selected low-cost building materials Nairobi UNCFHS Zobin V M (2010) Estudio del comportamiento de la vivienda en la zona occidental
de Meacutexico debido al terremoto 21 de Enero 2003 Colima col CONAVI-CONACYT
minus NAMA C S (1 de Noviembre de 2013) Guiacuteas de buenas praacutecticas para la rehabilitacioacuten paso a paso para prototipos de vivienda existente conforme al disentildeo teacutecnico de la NAMA de vivienda existente para los climas semifriacuteo y templado parte 2
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Anexo 1 Tabla de pruebas a compresioacuten
