Dosificación en la mezcla tierra- cemento a mano

En construcción y esencialmente en trabajos de albañilería el termino de “dosificación” significa medir lo mas exactamente posible los distintos componentes o elementos que entran a formar parte de una mezcla, para lograr la homogeneidad indispensable para la dureza y resistencia adecuada al trabajo o función para la que va a desempeñar. Resistencia y dureza para el caso de las columnas y vigas (estructuras) y dureza y buen acabado para las paredes, pisos y techos (mampostería).

Por lo general tanto para el preparado de una mezcla de resistencia o acabado se necesitan tres materiales como lo son: agregado, cemento y agua,. Dependiendo de dichos materiales estaríamos hablando de:

Piedra, Arena, Cemento y Agua forma > Concreto

Arena, Cemento y Agua forma > Mortero

Tierra, Cemento y Agua forma > Tierra-cemento o torta

(por sus condiciones de pastosidad emulando una mezcla para tortas)

En la dosificación de los dos primeros resultados no existe ningún problema, ya que sus cantidades necesarias para la conformación del Concreto o Mortero, ya han sido calculadas y tabuladas, por las normas de seguridad en cuanto a construcción de edificaciones se refiere, pero cuando se trata de utilizar tierra común, requiere de pruebas experimentales previa a su utilización, debido a la gran diversidad de componentes dentro de estas, así como su variación de un lugar a otro, como por ejemplo las cantidades de arena y arcilla contenida, desechos vegetales y otros elementos inertes que influyen severamente en el resultado final de una mezcla con cemento y para ello lo mas lógico sería hacerle pruebas de laboratorio.

Como es bien sabido que dentro de una población de bajos ingresos, y sobre todo en el interior del territorio no se disponen ni de los recursos, ni de la tecnología para efectuar esta serie de ensayos, ya se han pre-estudiado la resistencia que ofrece la tierra común por la densidad de sus elementos compuestos dentro de esta.

Cabe observar que el producto final obtenido por la adecuada dosificación de tierra-cemento y es la parte que nos ocupa, la de construir a base de tierra del lugar como elemento primario en la utilización de la vivienda popular y otras construcciones, no nos detendremos a calcular profundamente la resistencia de esta, ya que en pruebas obtenidas y a fin de seguir un solo patrón que defina su resistencia, damos por sentado que la resistencia de esta mezcla a la fractura por compresión es de 12 a 70 Kgs. Por cm2, lo que da un coeficiente de seguridad de 3 a 4, resultando un coeficiente de trabajo que está por encima de 1 Kg. Por cm2, para las construcciones de tierra o adobes que exige Las Normas para Cálculos de Edificios exigidos por el MOP (1947).

Ahora bien como podemos aplicar lo conocido hasta ahora en nuestra construcción?

Sabemos hasta ahora que dependiendo del agregado contenido dentro de la tierra es la base para mezclarla con el cemento y posteriormente con el agua. Digo posteriormente porque se ha vuelto una costumbre de que la mezcla se haga toda junta, es decir a la tierra se le agrega por encima el cemento y luego el agua batiendo los tres elementos a la vez. ERROR, esta mezcla se debilita porque siempre queda al final del llamado batido o paleo, zonas donde no llegó el cemento, que es el catalizador de la dureza de la mezcla, quedando partes arenosas que se desprenden de la homogeneidad aparente con los años venideros, dando como resultado una estructura debil y propicia a la fractura en caso de concretos, o una mezcla deficiente y esboronocidad que se pierde en el caso de adobones o frisos en el mortero.

Lo mas propicio y acatando las normas de la buena construcción, dicha mezcla debe hacerse de la siguiente manera:

1.- Unir la parte de agregado con el cemento, revolviendo de manera de que la mezcla resultante quede de un color totalmente homogéneo, sin vetas de colores o zonas mas oscuras que otras.

2.- Una vez así, obtenida dicha mezcla con sus dosificaciones correspondientes, se procede a agregar el agua también en su proporción establecida, de manera que al batirla forme también una mezcla pastosa ni muy seca, ni muy aguada e igual en todo su conjunto para que su resistencia sea la máxima calculada para ese tipo de tierra.

Ahora bien entrando a las cantidades correspondientes de cemento por partes de tierra, se procede a lo siguiente:

Ø La cantidad de cemento que deba mezclarse a la tierra con que se vayan a fabricar materiales de tierra-cemento, depende de la proporción de arena contenida en dicha tierra. Esta proporción se determinará valiéndose de una botella normal y corriente de vidrio claro y transparente a la cual previamente se marcará de abajo hacia arriba a cada 2 cms hasta un total de 10 cms hacia arriba. Luego procedemos a colocarle internamente una porción de tierra previamente mezclada del sitio hasta una altura de aproximadamente cuatro (4) dedos, a la que procederemos a llenar con agua casi hasta el final de la misma.

Ø Agitar firmemente la botella tapando el cuello de la misma e invirtiéndola varias veces, para luego dejarla reposar hasta que se asienten por orden de densidad la arena en primer lugar, la arenilla y por último la arcilla.

Este asentamiento de los componentes se verá separada por líneas bien definidas.

Al observar la botella puede verse la línea de separación entre los elementos livianos y el pesado. Tomando la medida precisamente de los agregados mas pesados o los colocados al fondo, se procederá a medir por las marcas cuantas franjas de las marcadas ocupa y en ese caso se dirá que la tierra tiene tantas partes de arena por tierra.

Luego para ello vamos a la tabla siguiente la que nos indicará según nuestra medición cuantas partes de tierra por cemento debe ser nuestra preparación.

Espacios de arena

PARTES DE

Arena - Cemento - Tierra

1 --------- 1 ------- 7 a 8

2 --------- 1------- 9 a 11

3 -------- 1 ------- 12 a 14

4 --------- 1 ------- 15 a 16

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NOTA: POR FAVOR CUALQUIERA PREGUNTA REFERENTE AL TEMA FAVOR HACERMELA LLEGAR POR MI E-MAIL PUBLICADO EN MI BLOG, YA QUE NO ESTOY PENDIENTE DE LOS COMENTARIOS SINO ESPORADICAMENTE. GRACIAS!

Viviendas según el clima

VIVIENDAS SEGUN EL CLIMA

VIVIENDAS EN TRÓPICO HÚMEDO
Es imposible y poco probable definir un modelo de vivienda como tipología correcta para la fabricación de viviendas en zonas húmedas y en cualquier zona. Todo depende de diversos factores como la presencia de materiales idóneos o cónsonos con el ambiente, costumbres tradicionales, estatus económico de la zona etc.

Es por esto que una de las formas tradicionales en la construcción de las viviendas desde la época de la colonia fue el uso del Bahareque y la Tapia que fueron muy difundida a nivel nacional debido primero al bajo costo de materiales (cañas de palo o bambú y tierra con paja), segundo a la fácil manera de obtenerla y de construir sin necesidad de equipos sofisticados con poca mano de obra, sin embargo esta tradición se ha ido abandonando debido a la no terminación del llamado enlucido de la construcción lo que se deja al descuido luciendo poco atractivo y también debido a la industrialización de materiales para la construcción que son más accesible debido al poco costos de estos en el pasado, pero que nuevamente a girado en 180° debido a la importación de maquinaria y a los precios especulativos por la gran demanda masificada por los proyectos habitacionales de los gobiernos de turno, que en ves de propiciar la autogestión de construcción como se hizo por los años 40 del programa de salubridad del M.S.A.S. para erradicar el chipo, portador del mal de chagas, se optó por una solución contraria al requerimiento poblacional y mecanismos especulativos para obtener votos.

En esta campaña de salubridad un grupo de Médicos, Ingenieros y Arquitectos se dedicaron a la tarea de conformar un proyecto de construcción de viviendas que comenzaba desde la elaboración de bloques (adobones) con moldes rudimentarios hasta el empleo de techos a base de tortas (tierra y paja) que luego fueron nuevamente por el gobierno de turno de sustituidas por láminas de zinc sin que se tomara en cuenta lo desfavorable que su uso proporciona debido a la alta absorción de calor que estas retienen y transmiten al área interna de habitación.

Hoy en día debido a la difícil situación por la que atraviesa el país, se debería retomar por lo menos a los diseños de las viejas viviendas unifamiliares, volver al empleo de estas costumbres de la arquitectura tradicional y de las grandes ventajas que una vez tuvieron las ya demolidas casas de la Pastora en Caracas.

Por otro lado, la tradición de las tapias fue un sistema contraproducente debido a la fragilidad de sus muros contra los terremotos, ya que este sistema proviene de la conquista española y fue un sistema importado de Europa donde no existe prácticamente zonas sísmicas.

Entrando en materia tenemos que los elementos básicos de topología para la fabricación de viviendas en zonas húmedas tenemos:

Techos con inclinación pronunciada, ya que esta facilita el escurrimiento mas rápido de la lluvia y el sol no calienta tanto debido a que alguna de sus alas queda en sombra. Los aleros deben ser mas grandes a fin de evitar la erosión y desgaste de las paredes debido a las lluvias constantes de esas zonas, además de que ofrece sombras sobres estas, que retardan el calor por efecto de la absorción. Las paredes deben ser delgadas para impedir que la humedad se retenga por mucho tiempo y deben tener ventilación para permitir la circulación de aire y por ende eliminar ambientes con gran concentración de humedad. Siempre es aconsejable construir las casas elevadas del piso para evitar su contacto directo con el suelo ya que este posee un alto grado de humedad retenida. Aunque existen aislantes hoy día siempre es aconsejable despejar el suelo de forma natural permitiendo el paso del viento que acelere la evaporación en estos pisos. Una de las formas de mejorar la vivienda en los trópicos húmedos es la de crear ventilaciones cenitales, bien sea por el uso de claraboyas o partiendo el techo de manera de crear planos distintos de inclinación.

Cuando se proyecte construir a futuro y esto es valido para todo tipo de vivienda con terrenos reducidos, se debe comenzar por la parte alta, dejando el espacio libre de abajo y no lo contrario, primero porque las molestias a nivel constructivo son mucho menores y segundo que la inversión se hace mucho mas económica ya que estructuralmente está casi completada.

VIVIENDA EN TRÓPICO SECO
Una buena parte de nuestras vidas la pasamos en nuestras viviendas pero nunca nos hemos puesto a pensar porque se le llama vivienda y no refugio de intemperie.

Porque si analizamos bien la palabra, sabremos que una vivienda es eso "vivencia", "vivir" es parte de nuestras vidas y sin embargo nada hacemos por hacerla parte de nosotros sino nos conformamos con que sea bonita, que quepan nuestras cosas y lo mas importante que sea de bajo costo, aunque psíquica y físicamente nos estemos acabando lentamente.

Soy un convencido de que la vivienda está estrechamente relacionado con nuestro bienestar y por ende la salud mental que es la regente del resto del cuerpo. Por eso en estas zonas son de fundamental prioridad, resolver problemas de bienestar que puedan hacer mas placentera la vivencia dentro de nuestros hogares sin las comodidades lucrativas que existen hoy día que lejos de resolver problemas comunitarios los perjudica.

Un buen constructor de casas y una persona observadora y con simples conocimientos de la física, puede y así lo ha demostrado a través de la historia que puede resolver problemas con simples tácticas y buen uso de materiales y poca tecnología para lograr que sus viviendas sean un elemento orgánico que pueda regular las variables que afectan una zona en un momento dado. Que respire con nosotros, que no nos sentamos ahogados.

Un concepto básico que todos sabemos es que el aire caliente es mas ligero que el aire frío y que cuando estos se encuentran, el aire caliente tiende a subir mientras el aire frío se desplaza rápidamente a tomar el lugar bajo de esta produciendo lo que llamamos corrientes de aire o vientos.

Este concepto es el inicio de lograr por medio de simples elementos que produzcan cambios dentro de una zona caliente, como por ejemplo la de crear zonas de sombras que enfríen aunque ligeramente una parte de nuestra vivienda.

Ejemplo, si tenemos una vivienda con un patio internos lleno de vegetación y que este produzca zonas en sombra, automáticamente estamos produciendo corrientes de aire en ese patio el cual podremos aprovechar para conducirla dentro de los distintos ambientes de nuestra vivienda, refrescando de esta manera el interior de estos espacios con relación a la zona de afuera. Para esto debemos saber controlar las direcciones de los vientos de aire seco y llevarlos al patio central y con aberturas en zona contraria a la dirección del viento podremos lograr una corriente de aire que vaya decreciendo paulatinamente la temperatura a medida que este pase por los ambientes. Solo es cuestión de distribuir los espacios mas frescos para los sitios mas importantes de la vivienda como el área de descanso por ejemplo, así como el uso de elementos de ventilación como romanillas o bloques perforados que permita que la corriente de aire penetre los mas posible en todos los ambientes. Lo demás es cuestión de buen diseño para hacerlo agradable, ya que la arquitectura es eso, utilizar los espacios adecuadamente a la función para la cual se crea y que los elementos a utilizar sean del agrado visual ya que el hombre también vive de sensaciones.

Podemos ayudar a la naturaleza con el cambio de temperaturas si a este patio agregamos una fuente o caida de agua, obtendríamos cierto grado de humedad, principal determinante de la temperatura de un ambiente. No necesariamente el uso del patio es el único elemento a utilizar, muchas veces por problemas de espacio podemos utilizar un método como el usado en el Medio Oriente como son los captores de vientos que cumplen la misma función pero en un espacio mas reducido. (de este tema hablaremos en un próximo capítlo)

Ahora bien estos conceptos no solo pueden ser utilizados en forma individual, también debemos aprovechar los elementos que nos rodean como en el caso de una comunidad en que los muros del vecino también se convierten en elementos arquitecturales al cual debemos sacarle el mayor provecho así como la altura de las edificaciones vecinas. todo es cuestión de emplear la lógica a la hora de construir.

Muchas veces se dice que en las zonas secas, se puede construir techos planos porque la superficie es mas pequeña que un techo a dos aguas además que como las precipitaciones pluviales son casi escasas no se necesita escurrir rápidamente. Sin embargo muchas veces el sacrificio de una cosa compensa la otra y en este caso el uso de techos a dos aguas es completamente válido ya que alguna de las aguas o planos del techo quedará siempre en sombra.

Muchas veces y en la mayor parte, las casas en sitios secos los ambientes internos siempre hay calor concentrado a veces mas que en la zona externa, esto se debe a las siguientes razones:
El techo y/o las paredes reciben demasiadas radiaciones por lo que el material absorbe y traspasa este calor a las zonas internas. No existen suficientes aberturas para escape del calor interno, por lo que que el aire caliente envuelve todo el recinto. Los elementos constructivos poseen poca reflexión de los rayos solares tambien debido a su color.

Cabe destacar que para sacar el calor interno se hace necesario crear circulación de aire. Al abrir aberturas se debe tener cuenta de que estas sean, primero que las grandes estén donde la dirección del viento fresco proviene y las de salida deben ser mas pequeñas para crear aceleramiento de la corriente en la salida (principios de la termodinámica). Ejemplo fíjense en el diseño de una turbina propulsora de un Jet en donde el orificio de entrada es considerablemente mas grande que el de salida por donde sale el calor de la combustión para crear propulsión en este caso y mover la gran masa del avión.

Otro elemento para el enfriamiento de las áreas internas y partiendo de la base que la masa caliente tiende a subir y la fría a bajar es el uso de ductos de ventilación subterráneas como es el ejemplo de colocar una tubería profunda para conseguir la zona fresca del subsuelo a la que no llega la radiación solar, colocando dos aberturas. Una casi a nivel de tierra y protegida contra la entrada de agua y animales en la parte exterior y la otra al recinto a ventilar, colocándola también en la parte baja de un muro garantizando así una circulación del aire caliente a través de esta la cual se enfriará y pasará aire fresco dentro de la habitación. Para garantizar esta circulación es necesario tener una pequeña abertura en el otro extremo de la habitación para garantizar la circulación interna.

El Clima

El Clima

El clima es el factor principal que afecta a nuestra vivienda o edificación, por ello es indispensable a la hora de diseñar tomar muy en cuenta a esta ya que depende del buen comportamiento a los factores externos que influyen en la calidad y perdurabilidad en el tiempo de nuestra inversión.
Para ello debemos considerar tres aspectos de esta las cuales son: El Sol La Lluvia El Viento

EL SOL
Es el primer elemento a tomar en consideración dentro del clima ya que este es la fuente que produce calor la cual beneficia en algunas zonas pero en otras se convierte en un factor de perturbación y del cual se hace necesario escapar de el.
La energía solar contiene un gran poder ya que no solo influye en forma directa sino también a través de su reflexión calentando la edificación a veces hasta niveles desagradable y que no solo debemos diseñar nuestra edificación de forma satisfactoria de los rayos solares sino también del entorno ya que las edificaciones vecinas también influyen debido a la reflexión de la luz solar.
Sabemos que en Venezuela las horas pico de incidencia solar son de 10:00 a.m. hasta las 3:30 p.m. y la orientación es de este a oeste, pero no solo debemos conformarnos con estos datos ya que la traslación de la tierra alrededor del sol tiene aproximadamente un promedio de 365 días equivalente a un año de nuestro calendario y cada día la incidencia solar varia en pocos grados de un día a otro imperceptiblemente, pero la diferencia se nota al transcurrir los meses y es por esto que los rayos solares llegan a un punto en diferentes direcciones durante el año y esta medición está basada en el Azimut anual y el punto donde se encuentra nuestra edificación, porque tampoco la incidencia solar se comporta de la misma manera en dos puntos distintos de ubicación.
El techo o cubierta es el elemento al que pocas veces les damos importancia y es este el que recibe la peor parte de las inclemencias del tiempo, sol directo, permeabilidad del agua hacia su interior etc.
Yo soy partidario de los techos inclinados y veamos porque:
Casi siempre en techos inclinados la lluvia deja pozos que tarde o temprano pudrirán la impermeabilización y por ende comenzara las filtraciones hacia su interior, mientras por otra parte se convierte en depósitos de basura y de depósito de objetos inservibles, mientras que en los de pendiente el escurrimiento del agua es mas efectivo y por ende se acelera su secamiento y no se deposita basura en estos.
Los techos planos reciben las radiaciones solares uniformes trayendo como consecuencia el recalentamiento de sus espacios internos mientras que los techos inclinados algunos quedan en sombra lo que minimiza el calentamiento total de la construcción, solo queda de parte del diseñador orientar los techos según la incidencia solar durante el año y el Azimut de comportamiento de este según la Latitud donde se encuentre la construcción y de diseñar cabalmente los espacios cuyas cubiertas se expongan lo mas reducidamente a la incidencia solar de sus horas críticas.
Solo se debe proyectar techos planos cuando estos sean diseñados para en un futuro seguir el crecimiento vertical de la construcción o cuando sus espacio sea visitable para cumplir cierta función.

LA LLUVIA
Otro elemento que puede llegar a ser perjudicial, sobre todo en zonas húmedas es la lluvia y la cual acarrea mas estragos que los otros dos elementos, es por ello que se debe pensar bien primero donde ubicar la construcción, ya que por todos los medios tenemos que minimizar el contacto de los diferentes materiales constructivos y segundo escurrir de forma inmediata el contacto con la superficies, es por ello que la topografía juega un factor importante, ya que esta en su estado original ha desarrollado naturalmente las formas de drenajes a través de los años, complicando el panorama cuando la la mano del hombre interfiere en este proceso para adoptar el terreno a su conveniencia.
Es por ello que la topografía del terreno debe ser intervenida en su mínima expresión a fin de evitar problemas futuros y daños a terceros, evitando así problemas a futuro e impredecibles.

HUMEDAD DEL SUELO
En cuanto a la protección de la humedad del suelo, en muchas partes de nuestra región y en especial dentro de bosques de vegetación espesa y cerca de las faldas de montañas donde se observe gran cantidad de vegetación, casi de seguro son suelos con una gran abundancia de humedad superficial lo que hace susceptible a cualquier elemento poroso de absorber esta y retenerla hasta que sucumba por pudrición. A este problema no escapa los elementos utilizados en construcción trayendo un dolor de cabeza por un problema que ha podido ser solucionable desde su principio como lo es el aislamiento.
El efecto de la humedad se manifiesta debido a que el agua penetra por la capilaridad de los materiales y recorre cierta distancia hasta que el aire evapora esta y no la deja avanzar.
Es común ver en muchas construcciones, manchas a lo largo de paredes que sobresalen hasta 50 o 60 cms. dependiendo de la abundancia de agua, permeabilidad del material y ventilación del lugar. Mucha gente cree que reconstruyendo las partes afectadas y colocando impermeabilizantes solventa el problema, cosa contraria ya que lo que hace es cerrarle el evaporamiento a la parte afectada y por ende el agua sube mas todavía ya que no tiene elemento que acelere su evaporación y como el agua contenida sigue subiendo por capilaridad del material, resultado: las manchas se ubican mas arriba de la parte tratada superficialmente ya que en su interior sigue empapada de humedad corroyendo el material hasta su putrefacción y por ende su futuro desmoronamiento.

EL VIENTO
El viento que es el elemento que refresca los ambientes, también hay que tratarlo con sumo cuidado para que no se convierta en una molestia.
Todos sabemos lo molesto que se convierte el viento cuando llega a un área sin formas de control o cuando una ventana está colocada arriba de una platabanda y el aire en vez de refrescar, empuja el calor reflejado del techo e introduce aire caliente dentro del ambiente.
El viento es agradable en la mayoría de los casos y es por esto que es muy importante saberlo conducir y a veces hasta de evitarlo de una forma natural.
Los siguientes dibujos ilustran las diferentes formas como aprovechar o tratar al viento según nuestra necesidades o cuando exista escasez de este, aumentar su velocidad dentro de los ambientes de la construcción.

PROTECCIÓN DEL VIENTO

Una de las ventajas en zonas donde la temperatura es elevada es la de aprovechar al máximo los vientos cuando estos se puedan aprovechar, dependiendo del área y la función de trabajo de cada ambiente se puede utilizar el viento como factor minimizante de la temperatura dentro del área o espacio.
Sabemos por experiencia que el mejor contacto con el viento es el directo y por ende este debe ser introducido al área de forma que llegue a las personas pero sin causar malestares en su cotidianidad, para ello podemos ubicar elementos de control o desvio de corrientes de aires al recinto, estos elementos pueden ser naturales, como plantas y árboles, o creados por el hombre para tal fin, como por ejemplo ventanas de celosías o Brisolei según sea el comportamiento de este .
También hay que estudiar al viento para acentuar su trayectoria y velocidad utilizando elementos de ventilación como bloques hechos para tal fin o aberturas para sacar al exterior el aire caliente acumulado cerca del techo.
A continuación damos unos pocos ejemplos del uso del viento como catalizador climático.

Bomba Hidráulica de Ariete

La bomba de ariete hidráulico es una maquina de construcción y funcionamiento muy sencillo y de bajo costo, este aprovecha la elevada presión generada por el fenómeno conocido como “golpe de ariete hidráulico” para impulsar un fluido a una altura superior de su altura inicial.

FUNCIONAMIENTO

Para el funcionamiento de la bomba de ariete hidráulico se requiere contar con una caída de fluido inicial no menor de un metro que se denomina “altura de carga” H y un “caudal de alimentación”Q.




Es posible impulsar un fluido a alturas h que sean muy superiores a 4 veces la altura H, sin embargo la cantidad de fluido de llegada q disminuirá considerablemente haciendo el sistema menos productivo.

De acuerdo al diseño se pueden construir bombas de ariete hidráulico de diferentes tamaños como 1”, 2”, 4”, 8”, de esto dependerá el caudal de llegada y por lo tanto la altura final de llegada. (Más adelante se muestra el proceso de construcción para una bomba de ariete de 1” en base a accesorios de PVC).