INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ

INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO
ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ

PRENSADO
TIERRA
BLOQUE
Arq. Andrés Mauricio
González Caicedo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - FACULTAD DE ARTES - MAESTRÍA EN CONSTRUCCIÓN

OBJETIVO

Orientar el empleo eficiente del Bloque de Tierra
Prensada BTP teniendo en cuenta factores como
el lugar, la materia prima y su proceso de
fabricación, sin olvidar las condicionantes con
respecto al uso destinado al conformar muros en
viviendas de Cazucá

INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ

MATERIAL MURO
TIERRA BLOQUE SISTEMA
CONSTRUCTIVO

VIVIENDA

PROPUESTA
BTP


MATERIAL TIERRA

GRAVA

ARENA

SUELO LIMO

ARCILLA


CARACTERISTICAS TIERRA

COHESIÓN

CAPILARIDAD

POROSIDAD

COMPRESIBILIDAD

ELASTICIDAD

PESO

SECTOR CAZUCÁ

CARACTERISTICAS TIERRA
TENJO

e
CHIA

qu
ho
Qt Kg2 Tg

ac
ub
S
o
Ri
Kg2 Kg2

A
T
COTA

O
G
O
B
Qt

O
I
Kg2

R
SABANA DE BOGOTÁ

e
sta Nort
Tg
Kg2 Tg
Qt
SUBA

Au to pi
Ri
o
Ju
an
LA CALERA

Am
ar
FUNZA ENGATIVA Kg2 Tb

ill
o
A
T
MOSQUERA

O
Tb

G
O
B
O
FONTIBON

I
R
Qt Tb
Rio Tunguelo
BOGOTA D.C.
BOSA
Tb Kg2

SOACHA ur
aS
ist
Kg2 top Tg Kg1 Tg Qt
Au

Kg2
Tu

Tb Kg2
Kg2
Kg1

Tg Kg2
Qt
SIBATE Tu
Tu
Kg1
elo

Tb
USME
n gu
Tu

Kg2
R io

Tg

ESTRATIGRAFIA DE BOGOTÁ Y SUS ALREDEDORES
Qt
Formación Sabana Kg2 Formación Guadalupe Superior

Tu Formación Usme Kg1 Formación Guadalupe Inferior

Tb Formación Bogotá Tg Formación Guaduas

ESCALA

0 5 10 15 20

Tesis “Evaluación de las fuentes de materiales de la Sabana de Bogotá para trabajar con suelo estabilizado en
la construcción de vivienda.”

SECTOR ESTUDIO

POBLACIÓN
SOACHA

ASPECTOS
CLIMATICOS
TERRENO

CONVENCIONES
Autopista Sur
Vía de acceso
Altos de Cazucá


ANALISIS TIERRA

PRUEBAS
CAMPO
SECTOR CAZUCÁ
ENSAYOS
LABORATORIO


PRUEBAS DE CAMPO

DETERMINACIÓN POSIBLE TIPO DE ESTABILIZANTE
PRUEBA RESULTADOS RECOMENDACIÓN
DE: SUELO (TIERRA) RECOMENDADO

Las partículas medias y finas 70% son
limaduras de arena y arcilla.
Arenas finas limosas
Inspección Las gruesas 30% de roca, Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas
Arenas finas arcillosas Cemento
visual gránulos de arena y y para bloques prensados.
Limoso arcilloso
conglomerados de arcilla.
Exhibe un color amarillento.

Arenas finas limosas
Aspectos Sensación al Sensación rugosa crocante en un Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas
Arenas finas arcillosas Cemento
generales tacto grado medio. y para bloques prensados.
Limoso arcilloso

Conveniente para todas las técnicas de construcción con
Ensayo de olor No presenta olor a moho. inorgánico No se determina
tierra.

Arcilla 21,4%,
Sedimentación Conveniente para todas las técnicas de construcción con
Limos 35,7% Arena limosa Cemento y cal
simplificada tierra, en especial para bloques prensados.
Arena 42,8%.

Arenas finas
Prueba de la Arenas finas limosas Conveniente para todas las técnicas de construcción con
Varía de rápida a lenta. Cemento
sacudida Arenas finas arcillosas tierra, en especial para bloques prensados.
Limoso arcilloso

Arcillas arenosas Cal agregando
Resistencia en Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas
De mediana a alta. Arcillas limosas arenas o
seco y para bloques prensados.
Arenas arcillosas gravillas
Partículas finas
Prueba de Arenas arcillosas Requiere estabilización, conveniente para tierras apisonadas
Superficie opaca. Cemento y cal
brillo Limoso y para bloques prensados.

Prueba del Arenoso o limoso con Conveniente para todas las técnicas de construcción con
Cordón frágil o sin resistencia. Cemento
cordón poca arcilla tierra, en especial para bloques prensados.

Prueba de la Material muy bueno, conveniente para todas las técnicas de
Cinta corta. Poco arcilloso Cemento
cinta construcción con tierra.

Prueba de la
caja Contracción entre 2,5 y 3,75 cm. No se determina Cemento Proporción aproximada de cemento y tierra 1:14.
Estabilizante
Estabilizante y
humedad Prueba de la
mano CHO Conserva la forma al apretarla en la Humedad óptima para iniciar el proceso de compactación
No se determina No se determina
para mano. con la prensa Cinta-Ram.
compactación


ENSAYOS LABORATORIO

PARA: PRUEBA RESULTADOS TIPO DE SUELO

Cantidad arena gruesa, 70 y 80%. No
presentan un incremento súbito en este
material, manifestando una granulometría
uniforme.
Por tener una buena cantidad de arena gruesa
Análisis Granulométrico por método y fina, estas muestras son aptas para ARENA GRAVOSA
mecánico estabilizarlas con cemento y por lo tanto para LIMOARCILLOSA
trabajar BTP estabilizados con este material.
Con este procedimiento no se puede conocer
la proporción de materiales como limos y
arcillas. Es recomendable emplear el método
del hidrómetro.
caracterizar el
material No presentan cambios abruptos en sus curvas
granulométricas, el contenido material fino
Análisis Granulométrico por (arena fina, limo y arcilla) se presentan en Material con alto
hidrómetro proporciones similares. Contienen entre 25 a contenido de finos
40% de arena fina, de 10 a 30% de limo y 9 a
15% de material arcilloso.

Límite Líquido 32,07

Límites de Límite Plástico 15,65 ARENA GRAVOSA
Atterberg LIMOARCILLOSA
Límite
42,77
Contracción

Peso unitario El CHO obtenido con relación a los límites
(16%), es aproximado con respecto al
Contenido de Humedad Optimo CHO encontrado por el método de proctor (14%). Estabilizante
proceso de
Por lo tanto el promedio del CHO para esta recomendado
estabilización
muestra es 15% 5 A 9 %CEMENTO
Compactación-Proctor Estabilizante más apropiado para este tipo de
tierra es el cemento.


ESTABILIZACIÓN TIERRA

ARENA GRAVOSA
Características LIMOARCILLOSA
PRUEBAS CAMPO
material ENSAYOS LABORATORIO
AASHTO A-2-4 (0)
CLASIFICACIÓN UNIFICADA SC

Requisitos CHO para mayor
Técnica tierra compactación 15%
prensada
ESTABILIZACIÓN
CEMENTO

% cemento
5a9%


CONCLUSIONES MATERIAL

• Conocer características del sector mediante estudio geológico
• Conocer características físicas y mecánicas mediante pruebas de
campo y ensayos de laboratorio
• Identificación material por clasificación de suelos define % cemento


CARACTERISTICAS VIVIENDA CAZUCÁ

ASPECTO
URBANO

ASPECTO
ARQUITECTÓNICO

ASPECTO TÉCNICO
CONSTRUCTIVO


ASPECTO URBANO

1

acceso barrio
3
desde
Autopista Sur
2


ASPECTO ARQUITECTÓNICO (tipología)
VIVIENDA – C4 TERRENO ORGANIZACIÓN ESPACIAL OCUPACIÓN MATERIALES

Plano
Material dominante:
mampostería
Sistema estructural:
mampuesto
Pisos:
100% cemento
Cubierta:
a un agua

Social 1
Servicios 3
Dormitorios 1 Total del lote
Total espacios 6

VIVIENDA – C22 TERRENO ORGANIZACIÓN ESPACIAL OCUPACIÓN MATERIALES

Material dominante:
madera
Sistema estructural:
combinado
Pisos:
100% tierra
Cubierta:
a un agua
En talud

Un espacio principal
compuesto de cocina y
dormitorio separados por
cortina y muebles Parte de atrás del lote
Baño y ropas exteriores
Total espacios 3


TÉCNICO CONSTRUCTIVO

Materiales

Relleno y
cimentación

Estructura y
sistema
constructivo


CONCLUSIONES CARACTERÍSITICAS VIVIENDA

• Familias compuestas de 5 a 6 personas promedio.
• Área promedio lotes 4,5 frente x 9,5 fondo, área 40 m2,
área construcción promedio 37,25 m2
• Mínimo dos espacios, ideal espacio para cada actividad (cocina,
baño, alcobas)
• Altura máxima dos pisos por NSR-98
• Material predominante madera y desechos, bajo porcentaje
mampostería y concreto
• Cimentación casi nula, algunas concreto ciclópeo
• Muros de cerramiento materiales de desecho, finalidad cobijo y
resguardo a factores climáticos
• Crecimiento progresivo, cambio de materiales
• El tipo de material condiciona el sistema estructural


MAMPOSTERÍA EN BLOQUES TIERRA PRENSADA

Dimensiones nominales y
de fabricación

Juntas verticales
3M 1M

Masa o volumen
1½M

Coordinación modular
NORMA TECNICA
COLOMBIANA
3 x 1 ½ x 1 = m.M
29 x 140 x 90 = m.T
29 (+/-3) x 140 (+/-3) x 90 (+5 /-2) = T.t
Estas medidas permiten una Superficies oblicuas NTC DE 708-03
modulación de 30 x 15 x 10 cm, incluida
la junta.
U = 10 mm
Grietas y fisuras

Desportilles puntas

Aspecto y textura


ELABORACIÓN BTP tipo Cinva-Ram

CARACTERÍSTICAS UNIDAD

P Peso neto de la prensa: 63 kg (126 lb)

R Altura y ancho de la base: 25 cm x 41 cm x 51 cm

E Aplicación de fuerza a la palanca: 36,5 kg (73 lb)

N Presión producida por esta fuerza: 18.000 kg (40.000 lb)

S Presión de compactación: 7 kg F/m2

A Tasa de compresión: 1,63

Profundidad máxima del molde: 145 mm

29,3cm x 14cm x 8,9cm
Tamaño del bloque:
(11,5” x 5,5” x 3,5”)
C
30 cm x 15 cm x 10 cm
I Tamaño efectivo con mortero:
(12” x 6” x 4”)

N Promedio de bloques por 2 personas en jornada 8 horas/día: 300 unidades

V
A Promedio de bloques necesarios para una casa de dos cuartos: 2.500 unidades

- Promedio de bloques por 50 kg de cemento: 166 unidades

R Volumen de tierra compactado por día: 1,55 m3

A Obreros para manipular la maquina (llenado del molde, compresión
y evacuación de los bloques)
4

M Nivel de producción: Bajo


ETAPAS PRODUCCIÓN BTP

Conocimiento
material

Estabilización

Preparación
tierra-cemento

Prensado

Fraguado y
curado


Conocimiento material

•Elección sector
extracción
•Extracción muestras
Materia prima •Cernido o tamizado

•Inspección visual
•Sensación al tacto
•Ensayo de olor y color
Determinaciones generales •Sedimentaciónsimplific

•Ensayo sacudida
CONOCIMIENTO DEL •Resistencia en seco
Pruebas de campo Determinación partículas •Ensayo de brillo
MATERIAL
finas •Prueba de decantación
•Prueba del cordóncinta

Determinación contracción •Prueba de la caja

•Granulometría
•Sedimentación
•Granulometría óptima
Ensayos laboratorio •Limites de Atterberg
•Estados de consistencia
•Prueba de Proctor
•Granulometría arcillas


Estabilización

•Reduce sensibilidad a la acción del
Cal agua
•Aumento resistencia a compresión
a mediano y largo plazo
Tipo de tierra

Estabilizante
Químico •Reduce sensibilidad a la acción del
agua
•Mejora características mecánicas
alta en presencia de arenas y
gravillas, reducida en suelos
Cemento Portland arcillosos - limosos
•Vuelve irreversible las mejoras
obtenidas
•Mejora resistencia a la erosión
ESTABILIZACIÓN

Compactación Prensa Cinva-Ram

•Mejoras deseadas
•Uso del bloque
•Sistema constructivo


Preparación mezcla

Deshidratación
tierra

Triturado

Tamizado

PREPARACIÓN MEZCLA

Secos
Dosificación

Líquidos
Almacenamiento
material
•Tierra (arcilla + arena)
•Estabilizante (cal y/o cemento)

Seco
Mezclado

Húmedo •Tierra (arcilla + arena)
•Estabilizante (cal y/o cemento)
•Agua


Prensado material
Prensado material

Aplicación desmoldante

Verificación CHO
de la mezcla

Llenado caja de compresión

PRENSADO

Compresión de mezcla

Desmolde

Fraguado


ENSAYOS BLOQUES TIERRA PRENSADA

TIPO DE
PARA DETERMINAR RESULTADOS CONCLUSIONES
PRUEBA.

Los bloques tienen una aceptable capacidad al desgaste producto de la lluvia u otros
Desgaste Resistencia a la abrasión. 7,38 cm2/g
agentes externos.

Fuerza de Compresión seca. 872,66 psi Las dosificaciones son las adecuadas y el grado de compactación es muy bueno.

Resistencia Se comprueba de nuevo que el grado de compactación es bueno y que los bloques
y Fuerza de Compresión húmeda. 7,78 psi
poseen una baja capacidad de absorción.
Capacidad portante

Peso unitario 1713,17 kg/m3 El bloque tiene una buena capacidad portante.

Este valor se encuentra por debajo del rango máximo permitido. Es decir, los
Absorción Absorción de agua 10,3 %
bloques tienen una baja capacidad de absorción.

Densidad Se encuentran dentro de los rangos catalogados como normales o aceptables,
Peso unitario 6,9 kg
o compactación exigidos para construir con esta técnica.


CONCLUSIONES MAMPOSTERÍA

• Normas de producción garantizan estandarización y calidad en los
BTP
• Control de calidad en producción evita problemas de resistencia y
calidad
• Formas y tamaños en BTP implican modificar el cuerpo p.pal prensa
• Resistencia BTP depende dosificación cemento, contenido de
humedad mezcla, proceso compactación
• Densidad constante de BTP depende llenar con igual cantidad caja de
compresión prensa
• Fatiga operarios prensa, influye en calidad y resistencia de BTP
• Etapa curado (cubrir bloques) evita aparición grietas que afectan su
resistencia
• Pruebas en BTP permite prever su comportamiento ante solicitaciones
estructurales y fenómenos climáticos


CONCLUSIONES MAMPOSTERÍA

• BTP buena calidad resistencia compresión 300 PSI (872,66), peso
entre 6,950 kg a 8,177 kg (6,958 ) densidad 1700 a 2200 kg/m3
(1713, 98)
• Agregar arena en mezcla tierra-cemento mejora duración y aumenta
resistencia
• Forma y composición de los BTP determinadas por el lugar y
función que ocupen en la vivienda
• Modulación y sistema constructivo inciden en la forma BTP
• Recomendaciones de NSR-98 y NTC impulsan técnica de tierra,
desarrollo nuevas formas
• Proporción tierra cemento según uso: cimentación 1:10, muros 1:10
a 1:18


SISTEMAS CONSTRUCTIVOS BTP - estudio casos

MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL CON BTP
Viviendas Interés Social, Maturín-Venezuela

MAMPOSTERÍA CONFINADA CON BTP
23 viviendas rurales, Palocabildo-Tolima

MAMPOSTERÍA “MIXTA” CON BTP
Cabaña de Montaña 2


Proyecto Cabaña de montaña 2

DESCRIPCIÓN ARQUITECTÓNICA
- Diseño Arquitecto Domingo Acosta
- Técnica constructiva: Bloques de suelo-cemento
- Sistema Estructural: combinación mampostería reforzada en Bloques
suelo-cemento, columnas tipo machones fabricados en bloques de
suelo-cemento, vigas en concreto

SISTEMA CONSTRUCTIVO



PROYECTO DESCRIPCIÓN CARACTERISTICAS

-Sistema estructural compuesto de muros construidos con mampostería de bloques de tierra-cemento
confinados entre columnas a manera de machones reforzados fabricados también con bloques de
Mixto
tierra-cemento y vigas en concreto reforzado.
-Entrepiso bloques alveolares cerámicos y vigas de concreto.

-Definida por los requerimientos de la mampostería estructural ≤ 1,50 m, por los elementos de
concreto (columnas) y por las dimensiones nominales del bloque de tierra-cemento 30 cm de largo por
Modulación
SISTEMA 15 cm de ancho por 10 cm de espesor.
CONSTRUCTIVO -Máxima luz 7 metros.

-Lento con mucho control de calidad en elementos de concreto, en los machones fabricados con
Tiempo de ejecución bloques de tierra-cemento y en especial en los bloques de tierra.
-Bajo rendimiento.

C
Número de pisos -Permite construir más de 2 pisos.
A
B
A -Bloque de tierra-cemento hueco aligerado, sus perforaciones o aberturas no deben sobrepasar el
Ñ 30% de superficie de asiento del bloque.
A -Perforaciones o aberturas (máximo dos) circulares de ø 8 cm de forma cónica para permitir un fácil
desmolde en la prensa.
D Bloque de tierra-cemento
-Diseño de mezcla para bloques 30% arena, 70% tierra a lo cual se le agrega cemento y agua en una
E hueco (perforación vertical)
proporción de 10% cada una en volumen.
M -Dimensiones nominales del bloque de tierra-cemento 30 cm de largo por 15 cm de ancho por 10 cm
O de espesor.
N -Uso del bloque hueco en todos los muros externos e internos de la vivienda.
T
-Bloque de tierra-cemento en forma de “u”.
A -Dimensiones nominales del bloque de tierra-cemento 30 cm de largo por 15 cm de ancho por 10 cm
Ñ Bloque de tierra-cemento de espesor. Abertura forma prismática.
A especial tipo “u” -Diseño de mezcla para bloques 30% arena, 70% tierra a lo cual se le agrega cemento y agua en una
II COMPONENTES proporción de 10% cada una en volumen.
-Uso del bloque especial en la conformación de la viga corona.

Mortero
-Compuesto de tierra-cemento (tierra arenosa).
para pega

-4 bloques de tierra conforman un machón, se localizan en los cruces de muros.
-Refuerzo vertical de machón en hierro, conformado por cuatro varillas de ø ⅜” localizadas en sus
Columnas
esquinas. Refuerzo horizontal de ø ¼” colocados cada tres hiladas.
-Interior de machón columna en concreto reforzado cuatro varillas de ø ⅜” y estribos de ø ¼”.

-Conformadas por bloque de tierra-cemento en forma de “u”.
-Sección mínima 10 cm de alto por el mismo espesor del muro.
Vigas de concreto
-Refuerzo en hierro, conformado por dos a cuatro varillas longitudinales de ø ⅜”, con estribos de ø ¼”
colocados cada 10 cm cerca de los nudos y a 20 cm en la parte media de la viga.


Proyecto Cabaña de montaña 2 Aspectos funcionales

CARACTERÍSTICAS JUSTIFICACIÓN

La capacidad portante la absorben los elementos de
Acción mecánica
concreto reforzado y los muros de BTP

Susceptibilidad de los bloques a la absorción de agua
con su consecuente debilitamiento. Por el contrario,
Agua
Resistencia los elementos de concreto manifiestan un buen
o comportamiento ante este fenómeno.
Durabilidad Clima
La tierra posee bajo coeficiente de conducción térmica
Sol
y calor específico.

Los elementos de concreto y los BTP tienen buen
Viento
comportamiento.

A diferencia del concreto los BTP son susceptibles al
Animales y platas
ataque de animales que los debilitan.

Debido tanto a la masa y calidad de material de la tierra
Acción del hombre
y el concreto.
Seguridad
Contaminació El concreto y los BTP son susceptibles al ataque de
n hongos y manchas.
Acción
indirecta
El grado de incombustibilidad del concreto y la tierra es
Fuego
muy alto.

Este sistema se basa en estructuras de concreto
Construcción
permitiendo libertad constructiva, no obstante debe
progresiva
Constructiv tener en cuenta la NSR-98.
Flexibilidad
a
Auto Requiere mano de obra medianamente especializada
construcción en los elementos de concreto

Los elementos de concreto y los BTP por la naturaleza
Higrotérmico
de sus materiales garantizan una estabilidad térmica.
Capacidad
Acústico Por su solidez y naturaleza de las materias primas.
ambiental
El material de los BTP es reutilizable, el del concreto
Medio Ambiente
no.

Muchas posibilidades de modulación. Numerosas
Modulación
Posibilidad formas y construcción de elementos con los BTP.
arquitectónica
Color Puede presentar diferentes acabados.

Alto Medio Bajo



CONCLUSIONES ASPECTOS FUNCIONALES
• Combinación de BTP con sistema pórticos, mayor construcción en altura
• Seguridad y resistencia de BTP aumenta combinado con elementos
concreto
• Mejorar resistencia desgaste cara externa bloques, para evitar que el
sistema manifieste debilidad en este aspecto
• Libertad en diseño arquitectónico, no es restringida por elementos
estructurales
• Se basa en técnicas constructivas convencionales, permite
autoconstrucción, modificaciones posteriores (crecimiento progresivo)
• Concreto resistencia estructural, tierra cualidades confort, combinación,
vivienda calidad, mejora en nivel de vida


Proyecto Cabaña de montaña 2 Proceso constructivo


Nivel Industrializado Se debe construir todo en obra.

Los elementos que se prefabrican son los BTP. Pueden llegar a prefabricarse los
Prefabricación de elementos
elementos de concreto (vigas, columnas).

Emplea bloques especiales que sirven como formaleta para conformar vigas y
Empleo de formaleta
columnas.

Facilidad de transporte Requiere equipo de transporte para los insumos de los elementos de concreto.

Requiere áreas extensas de almacenaje en especial para los elementos de tierra
Facilidad de almacenaje
(BTP).

Los elementos de concreto son resientes, los BTP son delicados, susceptibles a
Manipulación
despunte de aristas.

Requiere mano de obra medianamente especializada para los elementos de
Mano de Obra
concreto y puesta en obra de la mampostería.

El proceso de curado y fraguado de los elementos de concreto, demora el proceso
Rendimiento
constructivo. El proceso constructivo de muros con BTP es dispendioso.

Requiere atención en el curado de los elementos de concreto y puesta en obra de
Cuidados en el montaje
los BTP por la naturaleza de su material.

Revisión general y control en los procesos constructivos empleados, (concreto y
Control de calidad
BTP).

En los BTP después de períodos de lluvia. En los elementos de concreto limpieza
Mantenimiento
de caras externas por ataque de hongos.

Técnicas especiales Se basa en el sistema convencional de construcción con mampostería y concreto.

Construcción en altura Libertad para construcción en altura, debe tenerse en cuenta la NSR-98.

Alto Medio Bajo



CONCLUSIONES PROCESO CONSTRUCTIVO

• Empleo de maquinaria, encarece el sistema, inaccesible a la gente de
bajos recursos
• Uso formaleta, transporte, mano de obra media especializada
(elementos de concreto) encarecen el sistema
• Estudio de las juntas entre elementos de concreto y elementos de tierra
• Elementos de concreto reforzado amplia posibilidad altura y resistencia
de todo el sistema


Proyecto Cabaña de montaña 2 Proceso constructivo


Concreto Por transporte y colocación en obra.

Las dimensiones nominales de los BTP, se acoplan a la mayoría
Unidad de mampostería BTP
de la modulación de muros.

Desperdicios Para pega
Igual que en la mampostería tradicional. Con buena orientación
Mortero
en la mano de obra pede reducir a un más.
Para pañete

Acero refuerzo Necesidad de hacer elementos como flejes.

Concreto Conocimiento de las características generales del concreto.

Desconfianza en las características mecánicas de los BTP, por
Unidad de mampostería BTP
desconocimiento de las cualidades del sistema.

Aceptación
Para pega
socioeconómica Desconfianza y desconocimiento en las características
Mortero
mecánicas de la materia prima del mortero (tierra cemento).
Para pañete

Elemento conocido y muy utilizado en los sistemas de
Acero de refuerzo
construcción tradicional.

Mezcladora Se emplean para mejorar la calidad de los elementos de
concreto, no obstante este proceso puede hacerse en forma
Equipos Vibradores manual.
especiales
Máquina prensadora de
La producción de BTP requiere de una maquina prensadora.
bloques de tierra.

Alto Medio Bajo



CONCLUSIONES MATERIALES Y EQUIPOS

• Modulación definida por elementos de concreto, previa planeación de
aparejos, menor desperdicio materiales
• Manejo de concreto en mano de obra, menor desperdicio
• Características del concreto mayor confiabilidad y seguridad a la gente
para adoptar este sistema


PROPUESTA BTP TIPO CINVA RAM PARA VIVIENDAS CAZUCÁ

Coordinación modular sistema estructurales

1. UNIDAD MODULAR 2. COMPONENTE MODULAR 3. SISTEMA ESTRUCTURAL

BTP
10 x 15 x 30 cm Muro confinados con BTP

Mínimo de 4 unidades modulares
Unidad modular 30 cm horizontalmente
Vigas y columnas

4. RETÍCULA MODULAR DE REFERENCIA 5. OTROS COMPONENTES

Diseñar con base a retícula modular de referencia

Puertas, ventanas multimódulo de 30 cm



Muros exteriores
FOTO APARIENCIA PROPUESTA NORMA NTC DE 708/03

BTP MACIZO ESPECIAL BLOQUE PARAMENTO

APLICACIÓN MUROS EXTERIORES MUROS EXTERIORES

Largo Ancho Alto Largo Ancho Alto
DIMENSIONES
29,5 29,5
14 cm 9 cm 14 cm 9,5 cm
cm cm

+1 a +1 a +2 a +5/
TOLERANCIA DIMENSIONAL +/- 3 +/- 3
-3mm -2mm -1mm -2

RENDIMIENTODILATACIÓN 1
33,33 unidades/m2 NO ESPECIFICA
cm

PESO / UNIDAD 6,958 kg 6,950 KG*

Proporción de 1:10 (una
parte de cemento por diez
partes de tierra), en volumen.
DOSIFICACIÓN NO ESPECIFICA
Contenido máximo de
cemento 9% y mínimo 5%,
en peso.

Bloques en los cuales la o las
Recubrimiento de cara frontal caras vistas están realizadas
externa con capa de tierra- de manera a constituir el
CARACTERÍSTICA ESPECIAL
cemento en proporción 1:5 paramento del muro o
de 1,5 cm de espesor. división. Sin ninguna
característica especial.

RESITENCIA A COMPRESIÓN 842,21 psi ó 5,8 Mpa (prom.) 872,66 psi ó 6 MPa



Muros carga

BTP DE PERFORACIÓNES VERTICALES Y CELDA
BLOQUE ACCESORIO
HORIZONTAL

MUROS DE CARGA,
APLICACIÓN AMARRE VERTICAL
COLUMNAS

DIMENSIONES
29,5 29,5
14 cm 9 cm 14 cm 9,5 cm
cm cm

+1 a +1 a +2 a
TOLERANCIA DIMENSIONAL +/- 3 +/- 3 + 5 / -2
-3mm -2mm -1mm

cm

PESO / UNIDAD 5,24 kg (promedio) NO ESPECIFICA

Proporción de 1:8 (una parte
de cemento por ocho partes
de tierra), en volumen.
en peso.

Perforaciones verticales
forma circular de ø 6 cm,
máximo 2 aberturas.
CARACTERÍSTICA ESPECIAL Características de la celda NO ESPECIFICA
horizontal forrma trapezoidal,
lado mayor 6 cm y lado
menor 3,5 cm

Aprox. 887,89 psi ó 6,1 MPa
RESITENCIA A COMPRESIÓN NO ESPECIFICA
(promedio)



Muros divisorios

BTP ALIGERADO BLOQUE CORRIENTE

APLICACIÓN MUROS DIVISORIOS MUROS DIVISORIOS

DIMENSIONES
29,5 29,5
14 cm 9 cm 14 cm 9,5 cm
cm cm

+1 a +1 a +2 a
-3mm -2mm -1mm

RENDIMIENTO CON
DILATACIÓN 1 cm

PESO / UNIDAD 6,04 kg (promedio) 6,950 KG*

parte de tierra por catorce
partes de cemento), en
DOSIFICACIÓN volumen. NO ESPECIFICA
cemento 9% y mínimo 5% en
peso.

Cavidad de aligeramiento,
forma trapezoidal con bordes
redondeados en sus
extremos. Profundidad 3
CARACTERÍSTICA ESPECIAL NO ESPECIFICA
cm. Localizada en forma
horizontal en una de las
caras más largas y anchas
del bloque.

Aprox. 887,89 psi ó 6,1 Mpa
RESITENCIA A COMPRESIÓN 872,66 psi ó 6 Mpa
(promedio)



Muros instalaciones

BTP DE PERFORACIONES VERTICALES CIRCULARES BLOQUE ACCESORIO

APLICACIÓN MUROS INSTALACIONES MUROS DIVISORIOS

DIMENSIONES
29,5 29,5
14 cm 9 cm 14 cm 9,5 cm
cm cm

+1 a +1 a +2 a
-3mm -2mm -1mm

cm

PESO / UNIDAD 6,04 kg (promedio) 6,950 KG*

parte de cemento por doce
partes de tierra), en volumen.
en peso.

Dos perforaciones verticales
CARACTERÍSTICA ESPECIAL cilíndricas, con dimensiones NO ESPECIFICA
de 6 cm de diámetro c/u.

Aprox. 887,89 ó 6,1 MPa psi
RESITENCIA A COMPRESIÓN 872,66 psi ó 6 Mpa
(promedio)



Elementos especiales

BTP TIPO CANALETA EN FORMA DE “U” BLOQUE ACCESORIO

APLICACIÓN VIGAS Y DINTELES VIGAS Y DINTELES

DIMENSIONES
29,5 29,5
14 cm 9 cm 14 cm 9,5 cm
cm cm

+1 a +1 a +2 a +5/
TOLERANCIA DIMENSIONAL +/- 3 +/- 3
-3mm -2mm -1mm -2

3,38 unidades /m lineal NO ESPECIFICA
cm

PESO / UNIDAD 5,04 kg (promedio) NO ESPECIFICA

Proporción 1:12 (una parte
de cemento por doce partes
de tierra), en volumen.
cemento 9% y mínimo 5% en
peso.

Forma de cuneta en “U”
CARACTERÍSTICA ESPECIAL dispuesta a lo largo del NO ESPECIFICA
bloque. Dimensiones:

RESITENCIA A COMPRESIÓN NO ESPECIFICA NO ESPECIFICA


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En relación al material tierra:

• Aproximación características tierra garantiza buen material para elaborar
BTP. Se recomienda estudio geológico del sector donde se extraerá el
material. Para este caso se partió de las conclusiones de la tesis
Evaluación de las fuentes de materiales de la Sabana de Bogotá para
trabajar con suelo estabilizado en la construcción de vivienda
• Las pruebas de campo, ensayos de laboratorio y pruebas para los
bloques, permiten conocer las características del tipo de tierra y el
comportamiento efectivo de los BTP, se recomienda previo
adiestramiento en cada prueba, minimizando los errores de ejecución,
evitando alterar los resultados
• Tierra apropiada para técnica de tierra prensada si contiene 40 a 90%
arena, arcilla de 15% a 30%, no poseer materia orgánica. Tierra Cazucá
arcilla 21,4%, limos 35,7% y arena 42,8%. Conveniente técnica de
bloques de tierra prensada.



• Identificación tierra define % estabilizante para mezcla tierra cemento.
Se recomienda identificar material por sistemas clasificación suelos,
AASHTO y Clasificación Unificada. Tierra analizada arena gravosa limo
arcillosa, % cemento recomendado preparar mezcla tierra-cemento 5 a
9%
• Contenido de Humedad Óptimo (CHO), establece si tierra analizada
apropiada para estabilización cemento. Resultado obtenido CHO 15%
• Máxima compactación del suelo relacionada con CHO mezcla de tierra-
cemento. Mayor densidad bloques, mayor impermeabilidad y resistencia
al desgaste acción agentes climáticos
• Características tierra como material de construcción, mejor calidad
viviendas aspecto estético, constructivo y confort. Se pasaría viviendas
constituidas paredes madera y plástico a muros fabricados con
mampuestos que ofrecen protección contra frío e inclemencias del
tiempo
• Saber acumulado técnica mampostería convencional, mano de obra
disponible voluntaria y materia prima presente en todo el sector, son
factores disminuyen costo fabricación muros, tener en cuenta posibilidad
abaratar costos construcción viviendas para esta población



En cuanto al proceso de producción de los BTP:
• Presencia arena mezcla de tierra-cemento mejora calidad bloques
duración y resistencia, se recomienda adicionar pequeña. En mezcla
con tierra Cazucá no necesaria adición, sector presenta material con
contenido arena 42,8%
• Adicionar cantidades pequeñas de cemento aumenta resistencia,
controla fenómeno de absorción y reduce expansión del material. Tener
en cuenta propiedades tierra
• Dosificación tierra, agua y cemento calidad bloques. La correcta
proporción agua permite mezcla manejable, hidratar cemento y tasa de
consolidación máxima del material
• Volumen mezcla tierra-cemento de acuerdo al rendimiento operarios
prensa Cinva-Ram, para evitar secamiento excesivo del material,
evitando adición de más agua a la mezcla inicial, que altere dosificación
propuesta y resistencia final de BTP
• Fatiga operarios prensa Cinva-Ram afecta prensado bloques, influye
calidad final, rotar operarios para evitar producción bloques con diferente
compresión y resistencia. Equipo recomendado seis personas, tres
excavación y procesamiento tierra, dos operando prensa, una persona
apilar bloques



• Para evitar aparición grietas durante proceso fraguado y curado de
bloques, deben perder humedad lentamente, se recomienda cubrirlos
con plástico primeras horas fabricación
• Tiempo para emplear bloques en construcción vivienda, mínimo 28 días
de curado, tiempo cemento adquiere resistencia final
• Técnica constructiva BTP no compleja, fácil de aprender y poner en
práctica por los habitantes, se recomienda realizar seguimiento y control
calidad en etapas fabricación de BTP con exigencias establecidas para
esta técnica
• Variedad formas y tamaños BTP requieren modificaciones que implican
modificar todo el cuerpo principal prensa, se recomienda por cada forma
de bloque una prensa exclusiva para su producción



En cuanto a las pruebas de bloques:
• Pruebas bloques permiten conocer sus características, evaluar calidad y
comportamiento a fenómenos sometidos en la realidad, por lo tanto
realizar tres veces para obtener resultados confiables
• BTP de buena calidad si resultados dentro de rangos, Coeficiente de
resistencia a abrasión 7,38 cm2/g rango aceptable de 2 a 7 cm2/g,
Fuerza compresión seca 61,35 kg f/cm2 aceptable ≥ 20 kg f/cm2, Fuerza
compresión húmeda 7,78 kg f/cm2 aceptable ≥ 5 kg f/cm2, Peso unitario
6,958 k rango aceptable 6,950 a 8,177 k, Absorción de agua 10,3%
aceptable ≤ 15%, Densidad 1713,17 k/m3 rango aceptable 1700 a 2200
k/m3.
• Resistencia bloques además de dosificación cemento, ligada a contenido
de humedad de mezcla y buen proceso compactación
• Alta densidad bloques comprobar proceso fabricación adecuado y
cantidad de humedad determinada mezcla tierra-cemento fue correcta,
además prever buena capacidad portante y bajo porcentaje de
absorción. (872,66 PSI)



• Dosificación tierra cemento demostró ser correcta por resultados
pruebas, puede disminuirse % cemento ya que capacidad portante por
encima del requisito, logrando mayor rentabilidad en construcción
viviendas
• Los resultado obtenidos en los BTP fabricados con tierra del sector de
Cazucá al cumplir con requisitos exigidos garantizan buena calidad, son
resistentes y seguros para construcción viviendas pequeñas en sector
estudio
• Prensado con buena capacidad de compresión genera bloques
resistentes al desgaste. Propuesta del BTP macizo especial se recubre
cara externa con mezcla de tierra-cemento en proporción 1:5 con
espesor de 1,5 cm garantizando mayor resistencia al desgaste producido
por factores climáticos como la lluvia



Con respecto a la vivienda del sector de Cazucá:
• Las viviendas presentan precariedad en materiales (de desecho)
presentan baja protección ante factores climáticos y de seguridad. En
este sentido los BTP por su capacidad térmica, antisonora e incluso
estética y sobre todo por la disponibilidad de la materia prima en el
sector, harían posible responder en forma eficaz a la necesidad de
protección y por consiguiente de solución de vivienda para los
moradores de esta zona
• Mayoría de viviendas se ubican sobre terrenos con riesgo de
deslizamiento. El sistema constructivo que se emplee debe garantizar
una rigidez estructural
• Para zona Cazucá, viviendas altura máxima dos pisos, conformando una
estructura rígida (NSR-98). Se recomienda plantear muros reforzados
con columnas concreto en esquinas y en bordes de vanos conectadas a
viga de piso y corona, de manera que actúen como un solo conjunto



• Viviendas espacios precarios en sus dimensiones y calidad (ambiente
mal sano por la oscuridad, falta de ventilación y humedad). Viviendas
con BTP por capacidad modular y características del material, brindarían
solución a estos problemas a un bajo costo
• La ausencia de servicios públicos genera aparición de instalaciones
deficientes que deterioran vivienda y las calles. El sistema constructivo
con BTP planteado tiene en cuenta esta necesidad (bloque con
perforaciones verticales) que facilitan paso de instalaciones sin afectar la
capacidad portante de los muros de la vivienda



Con relación a BTP propuestos para sector Cazucá:
• Forma y composición de BTP determinadas por lugar y función dentro de
vivienda. Para resolver vivienda en Cazucá se propone: BTP MACIZO
ESPECIAL para muros exteriores, BTP DE PERFORACIÓNES
VERTICALES Y CELDA HORIZONTAL para muros de carga y
machones tipo columnas, BTP ALIGERADO en muros divisorios, BTP
DE PERFORACIONES VERTICALES CIRCULARES para muros con
instalaciones, BTP TIPO CANALETA EN FORMA DE “U” para armar
vigas y dinteles
• Dosificación en mezcla tierra-cemento de BTP se establecen según el
uso, se recomienda las siguientes dosificaciones: bloques para
cimentación proporción 1:10 (una parte de cemento por diez de tierra),
para muros 1:10 a 1:18
• Revestimiento con capa protectora en superficie bloque, reduce la
erosión por acción de lluvia, se recomienda revestir todas las caras, aun
cuando en la realidad solo una va estar expuesta en forma a la
intemperie



• Utilizar el mismo material de bloques en mortero, (dos veces más
estabilizante) para producir mortero de igual resistencia a bloques, ya
que si las resistencias de estos son iguales, soportaran iguales
esfuerzos
• Resistencia y capacidad portante de muro determinada por distribución
de mortero sobre las juntas. En juntas horizontales esparcido sobre la
cara de asentamiento, las juntas verticales deben rellenarse en su
totalidad


FIN


INCIDENCIA DE LA FORMA Y COMPOSICIÓN DEL BTP EN EL USO COMO ELEMENTO ARQUITECTÓNICO PARA VIVIENDAS SECTOR CAZUCÁ

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