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Construcción con Tierra Tecnología y arquitectura Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2010/2011. Coordinadores: Félix Jové Sandoval, José Luis Sáinz Guerra. ISBN: 978-84-694-8107-3 D.L.: VA673-2011 Impreso en España Septiembre de 2011 Publicación online. Para citar este artículo: JOVÉ SANDOVAL, Félix; MUÑOZ DE LA CALLE, David; PAHÍNO RODRÍGUEZ, Luis. “Ensayos de erosión hídrica sobre muros de tierra (fábrica de BTC). Método, resultados y discusión”. En: Construcción con tierra. Tecnología y Arquitectura. Congresos de arquitectura de tierra en Cuenca de Campos 2010/2011. [online]. Valladolid: Cátedra Juan de Villanueva. Universidad de Valladolid. 2011. P. 193-204. Disponible en internet: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones/digital/libro2011/2011_9788469481073_p193-204_jove.pdf URL de la publicación: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html Este artículo sólo puede ser utilizado para la investigación, la docencia y para fines privados de estudio. Cualquier reproducción parcial o total, redistribución, reventa, préstamo o concesión de licencias, la oferta sistemática o distribución en cualquier otra forma a cualquier persona está expresamente prohibida sin previa autorización por escrito del autor. El editor no se hace responsable de ninguna pérdida, acciones, demandas, procedimientos, costes o daños cualesquiera, causados o surgidos directa o indirectamente del uso de este material. This article may be used for research, teaching and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction, re-distribution, re-selling, loan or sub-licensing, systematic supply or distribution in any form to anyone is expressly forbidden. The publisher shall not be liable for any loss, actions, claims, proceedings, demand or costs or damages whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with or arising out of the use of this material. Copyright © Todos los derechos reservados © de los textos: sus autores. © de las imágenes: sus autores o sus referencias.

Construcción con Tierra Tecnología y arquitectura - … · Sin embargo, se ha detectado un tipo de ro-tura muy diferenciada entre unas muestras y otras, lo que nos indica una posible

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Construcción con Tierra Tecnología y arquitectura Congresos de Arquitectura de Tierra en Cuenca de Campos 2010/2011. Coordinadores: Félix Jové Sandoval, José Luis Sáinz Guerra. ISBN: 978-84-694-8107-3 D.L.: VA673-2011 Impreso en España Septiembre de 2011 Publicación online.

Para citar este artículo: JOVÉ SANDOVAL, Félix; MUÑOZ DE LA CALLE, David; PAHÍNO RODRÍGUEZ, Luis. “Ensayos de erosión hídrica sobre muros de tierra (fábrica de BTC). Método, resultados y discusión”. En: Construcción

con tierra. Tecnología y Arquitectura. Congresos de arquitectura de tierra en Cuenca de Campos

2010/2011. [online]. Valladolid: Cátedra Juan de Villanueva. Universidad de Valladolid. 2011. P. 193-204. Disponible en internet: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones/digital/libro2011/2011_9788469481073_p193-204_jove.pdf

URL de la publicación: http://www5.uva.es/grupotierra/publicaciones.html

Este artículo sólo puede ser utilizado para la investigación, la docencia y para fines privados de estudio. Cualquier reproducción parcial o total, redistribución, reventa, préstamo o concesión de licencias, la oferta sistemática o distribución en cualquier otra forma a cualquier persona está expresamente prohibida sin previa autorización por escrito del autor. El editor no se hace responsable de ninguna pérdida, acciones, demandas, procedimientos, costes o daños cualesquiera, causados o surgidos directa o indirectamente del uso de este material.

This article may be used for research, teaching and private study purposes. Any substantial or systematic reproduction, re-distribution, re-selling, loan or sub-licensing, systematic supply or distribution in any form to anyone is expressly forbidden. The publisher shall not be liable for any loss, actions, claims, proceedings, demand or costs or damages whatsoever or howsoever caused arising directly or indirectly in connection with or arising out of the use of this material.

Copyright © Todos los derechos reservados

© de los textos: sus autores. © de las imágenes: sus autores o sus referencias.

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VII Congreso de Tierra en Cuenca de Campos, Valladolid, 2010

ENSAYOS DE EROSIÓN HÍDRICA SOBRE MUROS DE TIERRA (FÁBRICA DE BTC)

Resumen

El objetivo principal de este trabajo es el es-tudio teórico y la realización de diferentes en-sayos, para comprobar las propiedades de la tierra cruda como material de construcción, y en particular de los bloques de tierra compri-mida (BTC).

En primer lugar, la investigación se ha basado en conocer la escala microscópica, es decir, obtener conocimientos químicos que nos ayu-den a entender las propiedades físico-quími-cas tanto del suelo como del revestimiento, de manera que en el momento de realizar las fu-turas tomas de datos, aseguremos un correc-

to conocimiento base del material. También se han estudiado desde un punto de vista teórico las propiedades de los suelos que caracteri-zarán a los bloques.

Por otro lado, como tema principal de esta po-nencia, se han realizado diferentes ensayos que nos han permitido conocer mejor el funciona-miento mecánico de estas fábricas, así como su comportamiento frente a la humedad, aspectos fundamentales a tener en cuenta para su uso en construcción; y se han realizado ensayos de campo para conocer de primera mano el comportamiento de los diferentes revocos que han protegido históricamente las fábricas de tierra cruda, teniendo en cuenta la norma UNE

Félix Jové Sandoval*, Dr. ArquitectoDavid Muñoz de la Calle, ArquitectoLuis Pahíno Rodríguez, Arquitecto

Universidad de Valladolid, UVA. EspañaE.T.S. de Arquitectura. GrupoTIERRA

ENSAYOS DE EROSIÓN HÍDRICA SOBRE MUROS DE TIERRA(FÁBRICA DE BTC). MÉTODO, RESULTADOS Y DISCUSIÓN

PALABRAS CLAVE: BTC, ensayos, agua

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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.

194 F. JOVÉ, D. MUÑOZ DE LA CALLE, L. PAHÍNO

que la composición de éstos no incluye nin-gún tipo de estabilizante.

La resistencia normalizada media es de 7,19 N/mm², y en todos los casos ha sido superior a 5 N/mm², de manera que todos los bloques son válidos para califi carlos tipo BTC 5, que es la categoría máxima que aparece en la Norma.

Sin embargo, se ha detectado un tipo de ro-tura muy diferenciada entre unas muestras y otras, lo que nos indica una posible hetero-geneidad del material. Esta heterogeneidad viene dada, lógicamente por la composición del bloque, pero también por su proceso de prensado. La prensa automática genera los bloques a partir de un prensado del canto de la pieza, mientras que la carga de trabajo del bloque se produce aplastando la tabla.

Esto nos lleva a la deducción de que las par-tículas que componen la pieza se encuentran mucho más comprimidas en un canto que en el otro, de manera que el reparto de esfuer-zos a lo largo del bloque no se produce de manera homogénea, sino que existen zonas más débiles en las que con mayor probabili-dad puede producirse la rotura.

Esto puede llegar a ser un problema en el momento de la ejecución real de los muros de BTC, sobre todo en la ejecución de mu-ros de medio pie, donde puede darse el caso de un muro con las sucesivas hiladas en las que todas las caras menos comprimidas (y por tanto menos resistentes) aparecen en uno de los lados del muro, de manera que cada hilada puede adquirir un asiento dife-rencial, y generar una excentricidad en el reparto de las cargas que pueda provocar la ruina de la fábrica.

Tabla 1. Granulometría de los BTC utilizados en todos los ensayos.

41410:2008, que ha sido elaborada por el Sub-comité Técnico AEN/CTN 41 SC10 Edifi cación con tierra cruda, y tiene por objeto defi nir las ca-racterísticas de los bloques de tierra comprimida utilizados en fábricas de albañilería, bien sean para interiores o exteriores, así como para ele-mentos portantes y no portantes.

Ensayos de laboratorio

A raíz de la publicación de la Norma UNE-41410, se han realizado diferentes ensayos en el Laboratorio de Construcción de la Escuela de Arquitectura de Valladolid, con el objetivo de co-nocer las especifi caciones más importantes de un tipo determinado de bloques, y también para conocer si los métodos de ensayo que aparecen en la Norma son los más adecuados al tipo de material de construcción que estamos tratando.

Se han realizado tres ensayos diferentes, don-de se han determinado dos de las propiedades más importantes de los bloques: resistencia a la compresión (para conocer en que categoría de resistencia se encuentran de acuerdo a la Nor-ma), así como su comportamiento frente a la humedad, realizando roturas a compresión con caras humedecidas, para conocer el hipotético comportamiento de la fábrica en un muro real a la intemperie.

- Ensayo Compresión: NORMA UNE-EN 772-1:2002 (Figuras 1 y 2).

Se utiliza una serie de seis BTC sin ningún tipo de aditivo, realizándose el ensayo en condicio-nes estándar de laboratorio. Previo a la ejecu-ción del ensayo se procede a la caracterización de las diferentes muestras.

El valor de la resistencia característica obte-nida en los BTC es alto, teniendo en cuenta

Nombre Determinación Resultado Método

Arena ISSS 64.48 % Densímetro Bouyoucos

Limo ISSS 9.28 % Densímetro Bouyoucos

Arcilla ISSS 26.24 % Densímetro Bouyoucos

Textura ISSS Arcillo arenoso

Materia orgánica oxidable 0.59 % Walkey-Black

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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA

195ENSAYOS DE EROSIÓN HÍDRICA SOBRE MUROS DE TIERRA (FÁBRICA DE BTC)

Figura 2. Esquema de compactación de la prensa y esquema de trabajo de la pieza en un hipotético muro.

Figura 1. Caracterización muestras utilizadas en el ensayo. Valores de resistencia alcanzados.

Una vez conocida la heterogeneidad del ma-terial, se divide el ensayo en dos sub-series, la primera donde humedecemos la cara más comprimida por la prensa y la segunda donde humedecemos la cara menos comprimida por la prensa.

Tras la ejecución del ensayo, llegamos al primer resultado claro: la resistencia a com-presión disminuye notablemente en todos los bloques al humedecer las caras. Llegamos a valores inferiores incluso de 1,3 N/mm², que es el límite mínimo para califi car a un bloque como BTC 1 (el de menor resistencia según la norma UNE 41410:2008). Además, tal y como nos demuestran los diferentes resultados de las sub-series, en fábricas de medio pie de BTC, la diferencia de capacidad de resisten-cia a compresión, dependiendo del canto que hayamos humedecido, es un factor que debe-mos tener en cuenta en su ejecución.

Esta pérdida de capacidad portante tan acu-sada, también nos debe advertir de la presen-cia obligada de un recubrimiento que asegure

- Ensayo Compresión: NORMA UNE-EN 772-1:2002 con gruesos de bloques humedecidos. (Figura 3).

Los BTC pueden ser utilizados a la intemperie, bien de manera intencionada ejecutando una fábrica vista, o bien de manera accidental, en el caso de que su revestimiento se haya des-prendido. Por todos es conocido que el agua es el agente que más altera la estabilidad de estas fábricas, por lo que queremos conocer el comportamiento del material ante condicio-nes de humedad severas en una de sus ca-ras. Esta situación “límite” es la que queremos estudiar en este ensayo, cuyo procedimiento de rotura de los bloques es el mismo que el realizado en el ensayo de rotura a compre-sión, pero para simular las condiciones de humedad extrema colocaremos los bloques con el grueso sumergido en un recipiente con una altura de agua de dos centímetros, du-rante una hora. Posteriormente se sacan los bloques del agua, se les da media vuelta, y se les deja en reposo media hora, para luego realizar el ensayo a compresión.

Nº SOGA MM

TIZÓN MM

GRUESO MM

VOLUMEN mm3

VOLUMEN M3

MASA Kg

DENSIDAD Kg/m²

promedio 305 156 102 4.842.790 0,004842790 9,900 2.044,00

SUPERFICIE ROTURA mm²

CARGA ROTURA KN

CARGA ROTURA N

RESISTENCIA CARACTERÍSTICA N/mm²

RESISTENCIA CARACTERÍSTICA NORMALIZADA fc N/mm²

47.478,33 379,67 379.666,67 7,997 7,197

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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.

196 F. JOVÉ, D. MUÑOZ DE LA CALLE, L. PAHÍNO

La determinación de la absorción de agua por capilaridad en los BTC se realiza conforme a la norma UNE-EN 772-11:2001, utilizando como probetas 6 bloques enteros. Previo a la realización del ensayo, se pesan y miden todas las muestras. El peso que tienen en condiciones de laboratorio lo compararemos con el peso seco, para conocer la humedad natural que contienen los BTC en condiciones generales de laboratorio.

Una vez pesados, introducimos las seis mues-tras en un horno a una temperatura constan-te de 70ºC, durante 72 horas. Este tiempo es sobradamente sufi ciente para considerar que las muestras han sufrido un secado total, y por tanto su humedad al salir del horno será nula.

Después de ser sacados del horno, dejamos que se estabilice la temperatura del bloque hasta las condiciones de laboratorio. La ele-vada inercia térmica que muestran los BTC hace que nos veamos obligados a dejar los bloques en reposo durante 24 horas, antes de poder realizar el ensayo.

Sumergimos los bloques en un contenedor con agua, con una profundidad de 5 mm. Des-pués los damos la vuelta y procedemos a su pesado, para conocer la cantidad de agua que han absorbido. La diferencia de peso entre el bloque seco y el bloque humedecido nos dará el valor del coefi ciente de absorción.

cierta estanqueidad ante el ataque del agua. Así mismo, podemos afi rmar que posibles rehabilitaciones mediante inyecciones/reta-cados de lechadas muy fl uidas (con mucho agua) en fábricas de tierra sin aditivar, pueden llegar a presentar problemas por la disgrega-ción de material en zonas en contacto con las lechadas, con la evidente pérdida de sección resistente de la fábrica original. No debemos olvidar también las intervenciones sobre fábri-cas de tierra con morteros a base de cemento, que impiden el fl ujo de vapor de agua a través del muro, fomentando la aparición de conden-saciones intersticiales, que pueden generar la ruina del muro.

- Ensayo Absorción de agua por capilaridad: NORMA UNE-EN 772-11:2001.

La norma UNE 41410, expone que el fabri-cante debe declarar el valor del coefi ciente Cb de absorción de agua por capilaridad de una muestra de piezas si éstas están destinadas a elementos exteriores con la cara vista. Los BTC que estamos ensayando, al no tener nin-gún tipo de estabilizante, no están diseñados en un principio para un acabado visto al exte-rior, pero realizaremos este ensayo para co-nocer, además del coefi ciente de absorción, otros datos como el contenido de humedad, o las diferentes capacidades de absorción de las caras de las piezas, una vez conocido que estamos ante un material heterogéneo.

Nº CARGA ROTURA N/mm² CARGA ROTURA N/mm² ALTURA SECA mm media mm

1 4,461

3,877

80

862 4,035 87

3 3,136 90

4 2,269

1,658

68

635 1,844 55

6 0,860 67

Figura 3. Diferencias de absorción de agua y capacidad portante entre subseries 1-2-3 y 4-5-6. Fotografía de dos muestras.

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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA

197ENSAYOS DE EROSIÓN HÍDRICA SOBRE MUROS DE TIERRA (FÁBRICA DE BTC)

Figura 4. Comparativa de pérdida de masa y ganancia de agua en las muestras tras el Ensayo de Absor-ción por Capilaridad.

Figura 5. Comparativa de absorción de agua justo después de la inmersión entre las dos subseries.

un material “inerte”, al que no le afecta física-mente las inmersiones en agua de la misma manera que a los bloques de tierra.

Por tanto no estamos en condiciones de com-parar ambos pesos, por lo que decidimos intro-ducir los bloques de nuevo en el horno durante 72 horas, de manera que una vez vuelvan a ser secados, obtendremos los siguientes resul-tados (Figura 4, columnas 1, 2 y 3).

De acuerdo con los resultados obtenidos en cuanto a la pérdida de masa y la ganancia de agua, destacamos los siguientes aspectos:

Un BTC, al ser introducido en el agua, y más en el caso que estamos estudiando, donde los bloques no tienen ningún tipo de estabilizan-te, además de absorber agua por capilaridad, pierde material por disgregación. Este factor

Según la Norma, una vez realizado este paso, el ensayo habría concluido, comparando esta última pesada con la de los bloques recién sa-cados del horno.

Pero en el caso de los BTC que estamos en-sayando, debemos tener en cuenta un factor fundamental: el bloque, al estar compuesto únicamente de tierra cruda, sin ningún tipo de estabilizante, al entrar en contacto con el agua se disgrega y pierde material, de manera que el peso que obtenemos al pesar el bloque hú-medo, no se corresponde con el peso seco del bloque + agua absorbida, sino que es el peso seco del bloque + agua absorbida - tierra del bloque disgregada.

No debemos olvidar que la normativa de BTC tiene en común casi todos sus apartados con diferentes normas de ladrillo cocido, que es

SECO ANTES INMERSION

HUMEDODESPUES

SECODESPUES PERDIDA MASA GANANCIA AGUA

1 2 3 1-3 2-3

Nº MASA Kg MASA Kg MASA Kg MASA Kg PROMEDIO SERIES MASA Kg PROMEDIO

SERIES

1 10,140 10,240 10,120 0,020 0,033

0,120 0,120

2 10,160 10,240 10,140 0,020 0,100

3 9,800 9,880 9,740 0,060 0,140

4 10,200 10,200 9,920 0,280 0,233

0,280 0,247

5 10,040 10,060 9,820 0,220 0,240

6 9,680 9,700 9,480 0,200 0,220

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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.

198 F. JOVÉ, D. MUÑOZ DE LA CALLE, L. PAHÍNO

Figura 6. Planta y vista aérea del Campo Experimental.

ascensión de agua por capilaridad. Por tanto, concluimos que estudiar el proceso de pren-sado es vital para conocer el comportamiento de la pieza.

Ensayos de campo. Ensayo de Erosión Hídrica

Paralelo a la realización de los ensayos de labo-ratorio, se ha ejecutado un campo experimen-tal 1 con los mismos bloques utilizados en los anteriores, estando éste encaminado al conoci-miento del comportamiento de diferentes reves-timientos sobre un mismo paramento de BTC.

La ejecución material de las muestras se planteó de una manera simple pero a la vez práctica. Se construyeron una serie de muros formando un círculo, muros que asemejan a muros reales ejecutados con tierra cruda a los que se aplica un determinado recubrimiento. Posteriormente se les sometió a ciclos de regado mediante un aspersor situado en el centro del círculo, determinando y calibrando de este modo la resistencia que ofrece cada paramento y su recubrimiento a la intemperie. (Figura 6).

El objetivo principal de la investigación es analizar la idoneidad de diferentes recubri-mientos ejecutados sobre soporte de fábrica de tierra, y sometidos a condiciones de hu-mectación controlada, determinando su grado de erosión hídrica a impacto y escorrentía, y la del soporte.

de pérdida de material no aparece refl ejado en el procedimiento que marca la norma UNE para el ensayo, de manera que los resultados obtenidos serán erróneos si no tenemos en cuenta esta característica.

Si que aparece refl ejada en la norma UNE de BTC el ensayo de erosión acelerada, pero en-focado al impacto del agua sobre la muestra, no a que la muestra permanezca totalmente empapada. Esto, en condiciones reales de tra-bajo de la fábrica de BTC, podría asimilarse al impacto de salpicaduras o de agua de lluvia en la fábrica, pero no a una ascensión de agua por capilaridad. Para conocer el comportamiento de la fábrica ante este fenómeno debemos realizar el ensayo de absorción y cuantifi car la pérdida de material del bloque, tabulando los resultados al igual que la norma refl eja para el ensayo de absorción acelerada.

El resultado del ensayo difi ere dependiendo de la cara del bloque que ha sido sumergida, en relación a su proceso de prensado. Así, las muestras sumergidas cuya cara es la menos comprimida por la prensa en la fabricación, han perdido más material y han absorbido más agua que las muestras sumergidas cuya cara fue la más comprimida por la prensa. Esto es debido a que en el proceso de prensado, las oquedades en el lado menos comprimido son mayores, de manera que las fuerzas internas entre las partículas aglutinantes (arcillas) son menores y la pieza presenta menos resis-tencia tanto al desmembramiento como a la

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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA

199ENSAYOS DE EROSIÓN HÍDRICA SOBRE MUROS DE TIERRA (FÁBRICA DE BTC)

Figura 7. Listado de recubrimientos seleccionados para el ensayo y dosifi cación de cada uno.

cuando fi nalice el ensayo, por lo que la huella ecológica del conjunto será nula.

Sobre el ala superior de los IPN se vierte una lechada fl uida de mortero de barro pro-cedente de la misma tierra que los BTC y se comienza la construcción del muro. La ejecu-ción es rápida a la vez que sencilla. La fábrica resultante es de 1 pie utilizando únicamente como mortero entre las piezas la lechada fl uida de mortero de barro procedente del mismo suelo que el utilizado en los bloques, cribado en un tamiz de menor diámetro. En la coronación se ejecuta una albardilla de cha-pa con goterón.

Previo a la ejecución de los revestimientos se pasó un cepillo de púas sobre todas las caras a revestir y se humedecieron para tratar de asegurar una correcta trabazón entre el re-vestimiento y la fábrica. El espesor medio del revestimiento es de 1,5 cm y cada muro se reviste al frente interior del círculo y a los la-terales. Una vez el recubrimiento ha fraguado completamente, se aplicó a la mitad de cada paramento una imprimación hidrofugante y transpirable a base de silicato potásico diluido al 10%.

Finalmente se ejecutó una pequeña zanja para conectar el aspersor con una toma de riego existente y se instaló un programador tipo RAIN BIRD WP1. Tras el calibrado del aspersor, el chorro de agua expulsado se pro-yecta a una línea horizontal situada a ¼ de

La investigación tiene una aplicación técnica directa en el campo de la restauración del Pa-trimonio Arquitectónico, así como para la eje-cución de fábricas de tierra cruda de nueva construcción. A pesar de los trabajos experi-mentales y de investigación llevados a cabo en los últimos años relativos a la recuperación de fábricas de tierra, existe aún un importante vacío en cuanto a las características de los acabados de recubrimiento apropiados a di-chas fábricas (Figura 7).

En cuanto a la metodología, el montaje del en-sayo se realizó en el verano de 2009, siendo la duración del ensayo de aproximadamente 1 año, tomando los últimos datos en el verano de 2010, presentándose ya muy degradados tanto los revestimientos como el material base en todas las muestras.

En el jardín trasero de la ETS Arquitectura de Valladolid se eligió un lugar lo más protegi-do de la intemperie posible, en una zona de sombra, para que la toma de datos sea lo más homogénea posible en todos los muros. La ci-mentación se ejecutó mediante 2 IPN-200, so-bre cama de suelo mejorado realizada con un mortero del propio suelo vegetal con una pe-queña proporción de cemento, de manera que los perfi les quedan totalmente nivelados para permitir el arranque directo de los bloques sin necesidad de nivelar de nuevo la fábrica. Además, este tipo de cimentación permite ale-jar los bloques de la humedad del terreno. El acero será un material totalmente reciclable

NÚMERO DENOMINACIÓN DOSIFICACIÓN EN VOLUMEN

01 VISTO

02 MORTERO DE BARRO TIERRA 3, ARENA 2

03 TRULLADO TIERRA 3, PAJA 2

04 MORTERO DE BARRO ADITIVOS TRADICIONALES

TIERRA 3, ARENA 2, TRAZAS FIBRAS DE ENEA

TRAZAS EXCREMENTO DE CABALLO

05 MORTERO DE CAL ARENA 3, CAL 1

06 MORTERO DE CEMENTO BLANCO ARENA 6, CEMENTO 1

07 MORTERO BASTARDO ARENA 9, CEMENTO 1, CAL 1

08 MORTERO BARRO Y CAL TIERRA 3, ARENA 2, CAL 7%

09 MORTERO BARRO Y CEMENTO TIERRA 3, ARENA 2, CEMENTO 7%

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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.

200 F. JOVÉ, D. MUÑOZ DE LA CALLE, L. PAHÍNO

Figura 8. Ejecución del campo experimental en el jardín de la ETS Arquitectura de Valladolid, durante el verano de 2009.

produce por el contacto entre la tierra y el molde metálico de la prensa.

Durante la ejecución de los enfoscados, se realizó una preparación del material base mediante cepillado de la fábrica de BTC con cepillo de cerdas metálicas. Esta pre-paración parece haber sido totalmente in-sufi ciente puesto que los morteros se han desprendido con rapidez, sin dejar ningún tipo de residuo en el paramento.

Esto nos hace pensar dos posibles so-luciones. Por un lado, la preparación del paramento debe realizarse con una mayor intensidad, aplicando un picado de la cara del paramento con ímpetu, de manera que la superfi cie de contacto sea más rugosa, y así aseguremos un mejor agarre del en-foscado. Esta solución es la que se realizó históricamente en los paramentos de adobe y tapial.

Pero, por otro lado, uno de los objetivos de la fábrica de BTC es la prefabricación y semi-industrialización del proceso cons-tructivo, de manera que no parece ser muy apropiado ejecutar una fábrica para realizar su picado posterior. El efecto del repicado puede ser sustituido por un tipo de BTC que tenga una de sus caras con un rayado que permita un mejor agarre del enfoscado. Es-taríamos hablando de la posibilidad de fabri-cación de bloques para ser vistos y bloques para ser revestidos, con una de sus caras “dentada”, al igual que ocurre en la indus-tria del ladrillo cocido. La fabricación de este tipo de bloques no presentaría ningún tipo de problema, puesto que únicamente habría que colocar en una de las caras del molde

la altura de cada paramento. De este modo podemos medir la erosión directa produci-da por el impacto del agua, y por otro lado, podemos medir la erosión producida por es-correntía en cada muro, además de ver la diferencia de degradación en un ambiente protegido en las partes superiores de los paramentos. El aspersor bate en dos direc-ciones, de manera que podemos estudiar y comparar la erosión producida en la esquina que tiene imprimación y la que no tiene, de cada tipo de revestimiento.

Se establece un ciclo de riego inicial de 5 minutos diarios. Después de realizar una primera serie de riegos de dos meses, éstos se interrumpen un periodo de seis meses coincidente históricamente con el tiempo más frío y húmedo en Valladolid, de mane-ra que se estudia el comportamiento de la fábrica y los revestimientos, ante agentes climatológicos extremos, pero con un origen no artifi cial. Posteriormente se reanudan los ciclos de riego, volviendo a realizar riegos de 5 minutos diarios durante tres meses, hasta el mes de julio de 2010. - La adherencia

Todos los morteros de barro han tenido una adherencia sobresaliente, al contrario de los morteros de cal y cemento. Este resulta-do nos indica que la superfi cie de contacto entre el bloque y los morteros ha resulta-do ser demasiado pulida, con unas juntas demasiado fi nas, que no han permitido un correcto agarre de los morteros de cal y ce-mento. Los BTC, por su proceso de fabrica-ción, presentan una capa superfi cial sobre-comprimida, excesivamente pulida, que se

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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA

201ENSAYOS DE EROSIÓN HÍDRICA SOBRE MUROS DE TIERRA (FÁBRICA DE BTC)

Figura 9. Paramento de mortero de cemento (izqda.) y de mortero de tierra con fi bras vegetales (dcha.) al fi nal del ensayo.

durante los primeros riegos sufrió un gran desgaste. Lo mismo ocurrió con la muestra aditivada con cal, que tampoco ha presenta-do una respuesta mejor al impacto que el pa-ramento original. Sin embargo, la aditivación con cemento si ha producido una mejora en la resistencia al impacto, presentando esta muestra un comportamiento similar al de los morteros de cal y cemento. La adicción de cemento en la mezcla de tierra y arena ha ri-gidizado el mortero, haciéndolo más estable al impacto, pero quizás con una proporción (7% en volumen) excesiva, puesto que en los últimos ciclos de riego ha comenzado a desprenderse.

Cabe destacar que la muestra con los BTC vistos ha tenido un comportamiento muy bue-no, no apreciándose degradación hasta los últimos riegos, lo que nos da idea de la gran resistencia que presenta la cara superfi cial de los bloques. Como era de esperar, el proceso de degradación se ha manifestado en primer lugar en las esquinas, conservándose intacta

una plantilla que dejara marcado el dentado en el bloque ya fabricado. Este nuevo tipo de bloques abriría las puertas a un nuevo tipo de BTC, con el consiguiente y necesario pro-ceso de normalización, señalando profundi-dades y dimensiones máximas y mínimas de dentado, siempre buscando una optimización del agarre del enfoscado en el bloque y una minimización de la sección resistente.

- El agua

Partiendo de que los tres morteros de cemen-to y cal han obtenido un buen resultado en cuanto a la resistencia a impacto del agua, va-mos a comparar la acción de aditivos que han conformado los morteros de tierra, en relación a los resultados obtenidos por la muestra nº2, que no contenía ningún aditivo.

Los morteros históricos, con aditivos tradicio-nales (paja, fi bras vegetales, excrementos) no han mejorado la resistencia al impac-to del agua, en especial el trullado, el cual,

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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.

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exteriores es un mortero cuyo material base sea la tierra que compone los bloques, ya que los morteros de cal y cemento presentan una resistencia demasiado elevada que anula completamente el agarre de éstos a la fábri-ca. En cuanto a la imprimación hidrofugante, resulta un tratamiento muy efectivo, de fácil ejecución, que retrasa en gran cantidad la aparición de patologías en los enfoscados.

También cabe destacar el buen funcionamien-to que ha tenido la fábrica de BTC vista, he-cho que puede llevar a la apertura de nuevos puntos de vista en la construcción con este tipo de piezas, que siempre se han ejecutado para posteriormente ser revestidas por algún tipo de enfoscado.

Conclusiones

La utilización de BTC en la construcción es un hecho relativamente contemporáneo aunque su material base, la tierra natural, haya sido utilizado profusamente a lo largo de toda la historia. Es por ello que tanto en el proceso de selección de tierras, como en la fabricación y en su puesta en obra, podemos adquirir co-nocimientos de la cultura tradicional y de sus sistemas constructivos.

La técnica de fabricación de este material es relativamente diferente a la del tapial, y muy diferente a la técnica del adobe; presentando el BTC una ventaja muy importante que hace totalmente factible su uso en el mundo de la construcción actual, como es su facilidad de fabricación y la posibilidad de industrializa-ción de su producción. Estas técnicas están sufi cientemente probadas, lo que nos da un buen punto de partida en la investigación para este nuevo producto, pero no debe limitarnos la posibilidad de explorar nuevas y diferentes composiciones en el material base que pue-dan ofrecernos distintos productos para un fi n determinado en cada caso.

Nos encontramos ante un material con un comportamiento anisotrópico, que presenta zonas más o menos comprimidas, lo que con-lleva a que tenga zonas más o menos resis-tentes y zonas más o menos permeables a la acción del agua. El conocimiento de esta propiedad puede ayudarnos a ejecutar dife-rentes procesos de compresión, dependiendo del uso que queramos dar a la fábrica, para favorecer la resistencia en una dirección de-terminada (partiendo de la lógica de que la

incluso al fi nal de los riegos algunas zonas de las caras de los bloques. Este buen compor-tamiento nos permite discutir si este tipo de bloques, aun sin ningún tipo de estabilización, son apropiados para permanecer a la intem-perie sin revestimiento, dado el buen compor-tamiento obtenido.

Sin embargo, los morteros con aditivos tradi-cionales (paja, y fi bras naturales) han mejo-rado notablemente la resistencia al lavado en comparación con el mortero de tierra sin adi-tivos, el cual desapareció por completo en las últimas fases de riego. Este buen resultado se ha producido especialmente en la muestra 4 (aditivado con excrementos y fi bras), donde se pudo observar claramente la línea horizon-tal muestra del impacto del agua, y en la parte inferior zonas donde el paramento se mostra-ba casi intacto.

- Hidrofugante

La imprimación de silicato potásico diluido al 10%, ha sido muy efectiva en los paramentos cuya base es la tierra natural, la aplicación de este producto retrasa en gran medida el des-gaste del paramento, por lo que su uso parece muy recomendable en cualquier paramento de tierra natural ejecutado en un ambiente ex-terior, para prolongar la durabilidad de éstos. En los morteros de cal y cemento no se ha apreciado ningún benefi cio en su aplicación.

Un aspecto a tener en cuenta, que hemos detectado en el último ciclo de riegos, es que en las zonas de impacto, donde la humedad ha profundizado en el espesor del enfoscado debido a que el desgaste de la imprimación ha sido mayor, los procesos de secado del paramento han sido más lentos, puesto que la propia imprimación ha impedido este proceso de secado desde el interior al exterior del pa-ramento. Esto nos indica que la imprimación con hidrofugante es muy efectiva, pero siem-pre asegurándonos de cubrir el paramento en su totalidad, y asegurando un plan de man-tenimiento que impida el comienzo de la de-gradación del enfoscado. Es decir, igual que el hidrofugante impide la entrada de agua en la fábrica, también impide su salida en el caso de que ésta ya se haya introducido.

Después de comprobar los resultado desde diferentes puntos de vista, podemos afi rmar que para este tipo de bloques, el mortero que mejor comportamiento ofrece para ambientes

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TECNOLOGÍA Y ARQUITECTURA

203ENSAYOS DE EROSIÓN HÍDRICA SOBRE MUROS DE TIERRA (FÁBRICA DE BTC)

ción frente a la humedad mucho mayor que las partes interiores de la pieza. Aunque el prensado se efectúa en una sola dirección, las paredes metálicas del molde en la fabricación ejercen una fuerza en todo el perímetro de la masa de tierra cruda, generando esta capa de costra superfi cial. La Norma no establece nin-guna prescripción acerca del proceso de fa-bricación, obviando estos apartados que tanta importancia tienen en las propiedades fi nales del bloque, en especial en la adhercia de dife-rentes acabados de recubrimiento.

Figura 10. Chorro del aspersor sobre Muestra 03 (Trullado).

mejor dirección de prensado es la dirección de trabajo que tendrá el bloque que conforma la fábrica), o establecer una cara más resis-tente a la intemperie, o una cara que absorba mejor la humedad para facilitar el agarre de un revestimiento, por ejemplo.

Además, este material no presenta un com-portamiento homogéneo en todo su volumen, puesto que presenta una capa superfi cial sobrecomprimida, de aspecto muy pulido al tacto, que tiene una resistencia a la disgrega-

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CONSTRUCCIÓN CON TIERRA.

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1. Proyecto de Investigación encuadrado dentro de la Beca de la Fundación de Patrimonio Histórico de Castilla y León, 5º convocatoria de Becas de In-vestigación sobre Patrimonio Cultural (2008-2010), Beca de Investigación Cabero, cuyo titular es David Muñoz de la Calle y director Félix Jové Sandoval. El Campo Experimental contó con la colaboración de la Fundación del Patrimonio Histórico de Casti-lla y León, el GrupoTIERRA-UVa de la Universidad de Valladolid y las empresas Cabero Edifi caciones S.A. y Adobera del Norte C.B.

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Notas

* Félix Jové Sandoval, Dr. Arquitecto. Profesor Titular de la Universidad de Valladolid. Profesor de Construcciones Arquitectónicas ETS Arquitectura. Director del Grupo de Investigación en Tecnología de la Construcción con Tierra. Grupo-TIERRA-UVa. <[email protected]>

David Muñoz de la Calle, Arquitecto. Becario de la Fundación de Patrimonio Histórico de Castilla y León, 5º convocatoria de Becas de Investigación sobre Patrimonio Cultural (2008-2010), titular de la Beca de Investigación Ca-bero. <[email protected]>

Luis Antonio Pahíno Rodríguez, Arquitecto. Becario de la Fundación de Patrimonio Histórico de Castilla y León, 6º convocatoria de Becas de Investigación sobre Patrimonio Cultural (2009-2011). <[email protected]>

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