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MEJORAMIENTO DEL ADOBE PARA DISMINUIR RIESGOS EN LA
CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS.
CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL
Febrero del 2011
INTRODUCCIÓN
La construcción de adobes ha sido utilizada por siglos en Latinoamérica y en gran parte del mundo, especialmente en regiones rurales. El suelo puede ser estabilizado por compactación manual, por compactación mecánica o con fibras naturales. Sin embargo, con el desarrollo del concreto, utilizado en la edificación, las técnicas con el material de tierra han venido siendo relegados, además de los problemas que presenta como la baja resistencia al agua y a la erosión
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INTRODUCCIÓN
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INTRODUCCIÓN
Para el mejoramiento de los materiales de tierra como el adobe, algunas maquinas hidráulicas han sido desarrolladas con la finalidad de facilitar el proceso de compactación y conseguir bloques similares a los del concreto. De esta manera, la estabilización química por medio del cemento, la cal y fibras han sido investigadas. Sin embargo el suelo difiere en gran medida de un lugar respecto a otro y los estudios de la resistencia a la compresión, así como de pruebas de durabilidad, permeabilidad y absorción de agua son necesarios.
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OBJETIVO
El objetivo del presente trabajo fue evaluar el comportamiento de un material regional de características areno-arcillosas estabilizado con la energía de compactación proporcionada por una máquina compactadora manual y la adición de diferentes porcentajes de cemento portland, para evaluar su comportamiento, principalmente ante la prueba de inmersión en agua, que simula el efecto de una inundación o la humedad ambiental en ambientes saturados. .
METODOLOGÍA
Estudio de mezclas para el mejoramiento del adobe Para elaborar el adobe compactado, se seleccionó y caracterizó un banco de materiales. Se buscó que las características de los adobes compactados tuvieran la menor variación posible, por lo que se intentó disminuir las variables que nos dieran productos muy heterogéneos, para eso se procedió a hacer el diseño de mezclas.
METODOLOGÍA
Para este experimento se elaboró una serie de 5 piezas de adobe estabilizadas mecánicamente con la compactadora manual, los cuales sirvieron de testigos, y otras ocho series de 5 adobes cada una adicionándoles cemento portland en proporciones en peso que variaron del 2% al 16% -variando un 2% entre cada mezcla- en total se elaboraron 45 piezas, las probetas se almacenaron durante 28 días bajo cubierta y en ambiente del laboratorio y posteriormente fueron sometidos a ensayos de flexión, compresión y absorción, para observar su comportamiento, empleando las siguientes normas mexicanas: Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Normas de construcción. Muestreo y Pruebas de materiales. Parte Segunda, Tomo IX: México [12].
RESULTADOS:
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.01 0.1 1 10
POR
CIE
NTO
QU
E PA
SA
TAMAÑO (MM)
GRANULOMETRIA
Características del suelo empleado.
El material se clasificó, según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) como una arena arcillosa, donde los límites de atterberg obtenidos –Límite líquido = 25.1% Índice plástico 9.3%-lo clasifican como de mediana plasticidad
RESULTADOS:
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Res
iste
ncia
Mpa
% de cemento en peso.
FLEXIÓN
RESULTADOS:
0
2
4
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8
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12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Res
iste
ncia
Mpa
% de cemento en peso.
RUPTURA TOTAL EN ADOBES COMPACTADOS
RESULTADOS:
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
% d
e ab
sorc
ión
% de cemento en peso
ABSORCIÓN
RESULTADOS:
RESULTADOS:
CONCLUSIONES:
Las pruebas de absorción realizadas a los adobes compactados sin estabilizante, muestran que las construcciones a base de tierra están propensas a sufrir daños en su estructura por efectos de la humedad debido a los riesgos naturales, como tormentas tropicales y huracanes, o ambientes húmedos de bosques y selvas.
Las adiciones de cemento al suelo, como un aditivo químico, así como la densificación del mismo a través de medios mecánicos, proveen a los adobes estabilizados, mejores propiedades mecánicas y un mejor comportamiento, especialmente cuando son demandados ante su humedecimiento.
CONCLUSIONES:
Se requiere de mayores investigaciones para determinar los contenidos necesarios de estabilizante químico –cemento-, que sean adecuados para obtener las mejoras deseadas para los usos a que se destinen los adobes mejorados.
REFORZAMIENTO EN MUROS DE ADOBE PARA DISMINUIR RIESGOS POR SISMOS E INUNDACIONES
INTRODUCCIÓN.
Los materiales a base de tierra siguen siendo utilizadas en la construcción de viviendas, especialmente en áreas rurales y por personas de recursos económicos limitados, es por ello, que las estructuras presentan deficiencias en su construcción y ante eventos dinámicos, como los producidos por sismos, su comportamiento es inadecuado, poniendo en riesgo la seguridad y economía de los usuarios.
En el Estado de Oaxaca, de acuerdo con el censo del año 2000 de 738 087 viviendas construidas en el estado, el 23.73 % de las viviendas eran de Adobe, cifra que va en decremento, tanto por la preferencia por construir con materiales industrializados y semiindustrializados, como por su vulnerabilidad ante las acciones sísmicas y otros fenómenos naturales que últimamente se han presentado.
Efectos del sismo del 30 de Septiembre de 1999 en la ciudad de Oaxaca,
7.4 en la escala de Ritcher.
El adobe es un material regional, empleado para la construcción de muros en viviendas, sin embargo, es susceptible de sufrir daños originados por sismos si no se confina adecuadamente.
Se han realizado diversos estudios en el mejoramiento del adobe tradicional, sustituyendolo por materiales estabilizados mecánica y quimicamente, sin embargo existen una gran cantidad de construcciones de materiales de tierra en pie que requieren del trabajo experimental para garantizar su vida útil. Con base en estos estudios, urge presentar alternativas viables para el reforzamiento de las viviendas de adobe, tal es el caso del estado de Oaxaca donde el 60% de las construcciones en zonas rurales son a base de materiales de tierra, así como las edificaciones del centro histórico de Oaxaca declarada como patrimonio de la humanidad por la Unesco en 1987.
Vivienda de Adobe Compactado, San Pedro Mixtepec, Oax.
Dentro de los principales factores que pueden afectar la seguridad estructural de las viviendas de adobe, se tienen:
La falta de mantenimiento y modificaciones que debilitan la estructura.
La degradación de la capacidad estructural de los materiales provocada por el intemperismo.
El debilitamiento debido al efecto acumulado de los sismos.
En algunas construcciones, los muros cuentan con aplanados sencillos, poco adheribles y durables generalmente a base de morteros cal-arena y elementos que los sujeten al muro como pueden ser clavos o mallas de gallinero en el mejor de los casos o en otros donde se busca que los espesores de los morteros sean “delgados” y se adhieran por mas tiempo a los muros, estos recubrimientos de igual manera son afectados por los factores antes mencionados
Efectos del sismo del 30 de Septiembre de 1999 en una vivienda de
adobe compactado construida en la costa de Oaxaca
DESARROLLO.
Se revisó la bibliografía concerniente para pruebas de compresión en pila, compresión diagonal y flexión lateral, encontrándose que las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería del Departamento del Distrito Federal en su capítulo 2.4, recomiendan dentro de los procedimientos de ensaye y tipos de probetas, un número de nueve especímenes como mínimo para determinar la resistencia a compresión en pilas y el esfuerzo cortante resistente de diseño.
Ensayos a compresión en pila
Resultados de los ensayos a compresión en pilas de muretes.
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
S/R MG ME
100.0112.5
143.4
Por c
ient
o
Tipo de refuerzo
RESISTENCIA A COMPRESION AXIAL
Elaboración de muretes para ensayos a compresión diagonal.
Ensayos a compresión diagonal.
Resultados de los ensayos a compresión diagonal de muretes.
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
S/R MG ME
100.0
193.7
226.3
Por c
ient
o
Tipo de refuerzo
RESISTENCIA A COMPRESION DIAGONAL (CORTANTE)
Elaboración de muretes para ensayos a la flexión lateral.
Ensayos a la flexión lateral de muretes de adobe compactado.
Resultados de los ensayos a flexión lateral de muretes.
0.0
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
400.0
S/R MG ME
100.0
182.1
384.8
Por c
ient
o
Tipo de refuerzo
RESISTENCIA A FLEXION LATERAL
Así también, se construyó un muro experimental de adobe compactado para colocar y probar diferentes tipos de anclajes de alambrón, para la sujeción de la malla electrosoldada al muro
Se puso en práctica este sistema de reforzamiento en una vivienda de la comunidad de “El Salitre”, perteneciente al municipio de san Pedro Mixtepec, Oax., población beneficiada con la construcción de viviendas de adobe compactado con apoyo de la Cruz Roja Mexicana y Americana durante la reconstrucción de viviendas por los destrozos ocasionados por el huracán “Paulina” en el año de 1998, y que sufrieron algunos daños a consecuencia del sismo de septiembre de 1999.
En este sitio la aceptación del reforzamiento fue buena pero por las condiciones económicas de los pobladores, requieren de un programa de apoyos económicos para reforzar sus viviendas, tanto el muro experimental construido en el CIIDIR, como la vivienda reforzada en el “Salitre”, han tenido un buen comportamiento a pesar de los sismos que frecuentemente han ocurrido a la fecha en la entidad.
Tanto el muro como la vivienda reforzada a la fecha y después de poco más de 10 años de haberse intervenido, han presentado un adecuado comportamiento estructural, a pesar de la falta de una adecuada cimentación del primero y su exposición a la intemperie, y de las inclemencias ambientales de la segunda.
Se considera que una buena medida para incrementar la resistencia de los muros de adobe ante efectos sísmicos, es utilizando como refuerzo malla electrosoldada 6x6-8/8 para el caso de viviendas de adobe tradicional y 6x6-10/10 para viviendas de adobe compactado y la aplicación de un recubrimiento con mortero cemento-arena en proporción volumétrica 1:3.
RESULTADOS.
El reforzamiento propuesto, incrementa la vida útil de las construcciones de adobe al protegerlas del humedecimiento y la erosión por viento, causas principales de su deterioro por condiciones climatológicas. Así también, el notable incremento en las resistencias de los muretes ensayados, principalmente a flexión, permite predecir que su comportamiento ante fuerzas dinámicas (sísmicas) mejora sustancialmente.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
La tecnología planteada, está al alcance de las familias de escasos recursos económicos, del medio rural principalmente y se considera adecuada para emplearla como autoconstrucción.
El adobe compactado es una tecnología de bajo impacto ambiental con buenas perspectivas como material de construcción para viviendas, así mismo, se fomenta el uso de la tierra como material de construcción.
El reforzamiento planteado permitirá aumentar la durabilidad y seguridad de las viviendas de adobe, siendo una alternativa del rescate de la arquitectura vernácula de las comunidades.
GRACIAS
POR SU
ATENCIÓN
CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE INVESTIGACIÓN PARA EL DESARROLLO INTEGRAL REGIONAL