“CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE A PARTIR DE … · sostenible a partir de paneles prefabricados de caÑa guadua y poliuretano”, por la presente autorizo a la ... ventajas y desventajas

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y

MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

“CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE A PARTIR DE PANELES

PREFABRICADOS DE CAÑA GUADUA Y POLIURETANO”

TRABAJO DE GRADUACIÓN, PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

AUTORES: ERREYES PADILLA ALFREDO ROLANDO

GÓMEZ GÓMEZ TATIANA CAROLINA

TUTOR: ING. LUISA PAULINA VIERA ARROBA MSc

QUITO - ECUADOR

2015

ii

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a Dios y a la Virgencita del Quinche por darme toda la fuerza

para seguir adelante en los momentos de debilidad en mi carrera estudiantil.

A mis amados padres Juan Gómez y Rosa Gómez por siempre darme su apoyo y

confianza incondicional para poder llegar a culminar mi carrera.

A mi esposo Paúl Flores y mi hija Paula Flores por darme su amor, por todos los

sacrificios que hicieron por mi durante el estudio de mi carrera para poder llegar

a ser este sueño realidad.

A mis suegros Miguel Flores y María Gómez por todas sus palabras de aliento y

apoyo para poder llegar a la meta.

A mi compañero Alfredo Erreyes por su dedicación, apoyo y colaboración en el

desarrollo de Trabajo de graduación para poder finalizar la meta propuesta.

TATIANA

iii

DEDICATORIA

Primeramente dedico este trabajo a Dios, quien me ha dado la salud, las fuerzas y

la sabiduría para poder culminar esta etapa de mi vida.

A mis amados padres Fanny Padilla y Rolando Erreyes, quienes me han dado su

apoyo, su confianza para poder alcanzar esta meta.

A mi querida hermana Nikely Erreyes por su apoyo incondicional.

A mi esposa Cristina Andrago y a mi hija Emilia Erreyes, por siempre estar a mi

lado apoyándome y brindándome el cariño y fuerzas para seguir adelante.

A mis amigos y familiares quienes con sus consejos y motivaciones ayudaron a

culminar este objetivo.

A mi compañera Tatiana Gómez por su dedicación, apoyo y colaboración para

poder finalizar la meta propuesta.

ALFREDO

iv

AGRADECIMIENTO

Queremos agradecer a la Universidad Central del Ecuador por darnos la

oportunidad de educarnos en tan prestigiosa institución, a nuestros profesores por

sus conocimientos brindados para poder llegar a ser unos profesionales.

En especial queremos agradecer a la Ing. Paulina Viera, Ing. Luis Morales e Ing.

Luis Maya por todo su apoyo para la realización de Trabajo de Graduación.

Al Laboratorio de Ensayo de Materiales e Ing. Paola Villalba por su colaboración

en la elaboración del presente trabajo.

A todos nuestros amigos que con sus palabras de aliento nos apoyaron para poder

culminar este trabajo.

Alfredo y Tatiana

v

AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL

Yo, ERREYES PADILLA ALFREDO ROLANDO; GÓMEZ GÓMEZ TATIANA

CAROLINA, en calidad de autor de la tesis realizada sobre: “CONSTRUCCIÓN

SOSTENIBLE A PARTIR DE PANELES PREFABRICADOS DE CAÑA

GUADUA Y POLIURETANO”, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD

CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen

de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académico o de

investigación.

Los derechos que como autor me corresponde, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en

los artículos 5, 6, 8, 19 y los demás pertinentes de la ley de Propiedad Intelectual y

su reglamento.

Quito, 24 de noviembre de 2015

Atentamente,

ERREYES PADILLA ALFREDO ROLANDO GÓMEZ GÓMEZ TATIANA CAROLINA

FIRMA FIRMA

C.I. 2100376827 C.I. 172107931-5

vi

Luisa Paulina Viera Arroba, Profesor de la Facultad de Ingeniería, Ciencias

Físicas y Matemática de la Universidad central del Ecuador, Tutora del

trabajo de graduación

CERTIFICA

En mi calidad de Tutora del proyecto de investigación: “CONSTRUCCIÓN

SOSTENIBLE A PARTIR DE PANELES PREFABRICADOS DE CAÑA

GUADUA Y POLIURETANO”, presentado y desarrollado por los señores:

ERREYES PADILLA ALFREDO ROLANDO; GÓMEZ GÓMEZ TATIANA

CAROLINA, previo a la obtención del título de INGENIERO CIVIL, considero

que el proyecto reúne los requisitos necesarios para presentarse a la prueba del

examen oral.

El documento elaborado superó el control antiplagio Urkund.

Quito, 24 de noviembre de 2015

Ing. Luisa Paulina Viera Arroba MSc

Profesor - Tutor

vii

viii

ix

x

xi

xii

xiii

CONTENIDO

DEDICATORIA………………………………………………………………….ii

AGRADECIMIENTO………………………………………………..…………iv

AUTORIZACION DE LA INTELECTUAL………………………..………….v

CERTIFICACION DE LA CULMINACION DEL TRABAJO DE

GRADUACIÓN………………………………………………………………….vi

RESULTADO DEL TRABAJO DE GRADUACIÓN………………….…….xi

CONTENIDO…………………………………………………………….…….xiii

LISTA DE FIGURAS……………………………………………………….....xix

LISTA DE TABLAS……………………………….…………………………..xxi

LISTA DE GRÁFICOS……………………………………………………….xxii

LISTA DE ANEXOS………………………………………………...………..xxii

RESUMEN…………………………………………………………..………..xxiii

ABSTRACT…………………...………………………………………………xxiv

INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 1

ANTECEDENTES GENERALES ...................................................................... 1

JUSTIFICACIÓN: ................................................................................................ 2

OBJETIVOS .......................................................................................................... 2

OBJETIVO GENERAL: .................................................................................. 2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ......................................................................... 2

1. CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO ............................................................ 4

1.1. LA CAÑA GUADUA EN EL ECUADOR ........................................... 4

1.2. CARACTERÍSTICAS DE LA CAÑA GUADUA .............................. 5

1.3. PRINCIPALES AMENAZAS A LA CAÑA GUADUA ..................... 7

xiv

1.3.1. PLAGAS ........................................................................................... 7

1.3.2. INSECTO: DINODERMUS MINUTUS. ......................................... 8

1.3.3. INSECTO: PODISCHNUS AGENOR. ............................................ 8

1.3.4. INSECTO: ESTIGMINA CHINENSIS. ........................................... 9

1.3.5. INSECTO: PARISOSCHOENUS SP. .............................................. 9

1.3.6. INSECTO: KALOTERMIS BREVIS. ............................................ 10

1.3.7. INSECTO: ATTA SP. ..................................................................... 10

1.3.8. ENFERMEDADES. ........................................................................ 11

1.4. OBTENCIÓN DE LA CAÑA GUADUA APTA PARA LA

CONSTRUCCIÓN .......................................................................................... 12

1.4.1. SELECCIÓN ................................................................................... 12

1.4.2. CORTE ............................................................................................ 13

1.4.3. VINAGRADO O CURADO EN LA MATA ................................. 14

1.4.4. PERFORACIÓN ............................................................................. 15

1.4.5. LIMPIEZA ...................................................................................... 15

1.4.6. PRESERVACIÓN. ......................................................................... 16

1.4.7. SECADO ......................................................................................... 16

1.4.8. ALMACENAMIENTO .................................................................. 17

1.5. PROPIEDADES FÍSICAS - MECÁNICAS DE LA CAÑA

GUADUA ......................................................................................................... 18

1.6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA CAÑA GUADUA EN LA

CONSTRUCCIÓN .......................................................................................... 22

1.7. PROBLEMAS DE ADHERENCIA EN LA CAÑA .......................... 24

1.8. AISLANTES TÉRMICOS Y ACÚSTICOS .......................................... 25

1.8.1. AISLANTE TÉRMICO ....................................................................... 25

xv

1.8.2. AISLAMIENTO ACÚSTICO ............................................................. 25

1.8.3. TIPOS DE AISLANTES TÉRMICOS Y ACÚSTICOS ..................... 26

1.8. MORTEROS MÁS UTILIZADOS PARA RECUBRIMIENTOS .. 28

1.8.1 DEFINICIÓN .......................................................................................... 28

1.8.2. TIPOS Y USOS DE LOS MORTEROS ............................................. 28

1.8.3. USOS DEL MORTERO ...................................................................... 33

2. CAPITULO II: PREDIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE LOS

COMPONENTES DEL PANEL ........................................................................ 34

2.1. CORTE Y CURADO DE LA CAÑA GUADUA. .................................. 34

2.1.1. CORTE ................................................................................................ 34

2.1.2. PAUTAS GENERALES DE SELECCIÓN DE BAMBÚES A

CORTAR ....................................................................................................... 34

2.1.3. TRATAMIENTO DE LA CAÑA........................................................ 35

2.1.4. MÉTODOS DE CURADO .................................................................. 36

2.1.5. GENERALIDADES SOBRE LA PRESERVACIÓN ......................... 44

2.1.6. AGENTES QUÍMICOS UTILIZADOS PARA EL TRATAMIENTO

DE LA CAÑA GUADUA ............................................................................. 46

2.2. DIMENSIONAMIENTO DE LA CAÑA DE GUADUA PARA LA

FABRICACIÓN DEL PANEL. ...................................................................... 54

2.3. SELECCIÓN DE POLIURETANO COMO AISLANTE TÉRMICO Y

ACÚSTICO. ..................................................................................................... 55

2.3.1. VENTAJAS DEL USO DEL POLIURETANO. ................................. 55

2.3.2. DISPONIBILIDAD Y COSTO DEL POLIURETANO EN EL

MERCADO ECUATORIANO...................................................................... 57

2.4. ADHERENCIA ENTRE LA CAÑA GUADUA Y EL HORMIGÓN. 57

xvi

2.5. DISEÑO DEL MORTERO PARA EL REVESTIMIENTO DEL

PANEL CON UN FĆ = 210 KG/CM². .......................................................... 57

2.6. PROCEDIMIENTO PARA EL ARMADO Y REVESTIMIENTO DEL

PANEL. ............................................................................................................ 59

3. CAPITULO III: ENSAYOS DE LABORATORIO. ................................ 65

3.1. DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO A TRACCIÓN DE LA CAÑA

GUADUA. ........................................................................................................ 65

3.1.1. ALCANCE: ......................................................................................... 65

3.1.2. OBJETIVO ...................................................................................... 65

3.1.3. MATERIALES: .............................................................................. 65

3.1.4. EQUIPO: ......................................................................................... 65

3.1.5. PROCEDIMIENTO: ....................................................................... 65

3.1.6. CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS: ........................ 70

3.2. DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO A FLEXIÓN ESTÁTICA

DE LA CAÑA GUADUA. ............................................................................... 79

3.2.1. ALCANCE: ......................................................................................... 79

3.2.2. OBJETIVO: .................................................................................... 79

3.2.3. EQUIPO: ......................................................................................... 79

3.2.4. MATERIAL: ................................................................................... 79

3.2.5. PROCEDIMIENTO: ....................................................................... 79

3.3. DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO A COMPRESIÓN DEL

PANEL PREFABRICADO DE CAÑA GUADUA + POLIURETANO +

MORTERO ...................................................................................................... 84

3.3.1. ALCANCE: ......................................................................................... 84

3.3.2. OBJETIVO: .................................................................................... 84

3.3.3. EQUIPO: ......................................................................................... 84

xvii

3.3.4. MATERIAL: ................................................................................... 84

3.3.5. PROCEDIMIENTO ........................................................................ 84

3.4. Determinación del esfuerzo a flexión del panel prefabricado de caña

guadua + poliuretano + mortero. ................................................................... 91

3.4.1. ALCANCE: ......................................................................................... 91

3.4.2. OBJETIVO: ......................................................................................... 91

3.4.3. EQUIPO: .............................................................................................. 91

3.4.4. MATERIAL: ........................................................................................ 91

3.4.5.-PROCEDIMIENTO: ........................................................................... 91

4. CAPITULO IV: ANÁLISIS ECONÓMICO COMPARATIVO ENTRE

EL MÉTODO TRADICIONAL (MAMPOSTERÍA DE BLOQUE), Y EL

MÉTODO PROPUESTO EN EL SIGUIENTE PROYECTO

INVESTIGATIVO. ............................................................................................. 98

4.1. INTRODUCCIÓN: .................................................................................. 98

4.2. CRITERIOS Y GENERALIDADES: ................................................ 98

4.3.1. PRESUPUESTO DE MAMPOSTERÍA TRADICIONAL A BASE DE

BLOQUES: .................................................................................................... 99

4.3.1. PRESUPUESTO DEL MÉTODO PROPUESTO A BASE DE CAÑA

GUADUA: ................................................................................................... 100

4.4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y PROPUESTA DE DISEÑO: ....... 101

5. CAPITULO V: DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA VIVIENDA DE

INTERÉS SOCIAL DE UN NIVEL, A BASE DE PAREDES PORTANTES

DE CAÑA GUADUA Y POLIURETANO CON REVESTIMIENTO DE

MORTERO. ....................................................................................................... 102

5.1. INTRODUCCIÓN .............................................................................. 102

5.2. MODULO DE ELASTICIDAD DE LA CAÑA GUADUA ............ 102

5.3. MODULO DE ELASTICIDAD DEL LAUREL. ............................ 102

xviii

5.4. DEFINICIÓN DE LA CARGA MUERTA. ..................................... 102

5.4.1. PANELES DE CUBIERTA: ......................................................... 103

5.4.2. VIGAS Y VIGUETAS DE LAUREL. ......................................... 104

5.4.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS SECCIONES DE LA

VIGAS. 104

5.5. DETERMINACIÓN DE CARGA VIVA. ........................................ 106

5.6. PARÁMETROS DE DISEÑO SISMO RESISTENTE SEGÚN LA

NORMA NEC-14 ........................................................................................... 107

5.7. CARGA AXIAL RESISTENTE: ...................................................... 113

5.8. MOMENTO RESISTENTE: ............................................................. 114

5.9. MODELACIÓN MATEMÁTICA MEDIANTE EL SOFTWARE

SAP 2000 ........................................................................................................ 114

6. CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........... 124

6.1. CONCLUSIONES .............................................................................. 124

6.2. RECOMENDACIONES .................................................................... 125

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 126

xix

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Partes principales de la caña guadua ....................................................... 6

Figura 2. Selección de la caña guadua .................................................................. 12

Figura 3. Corte ...................................................................................................... 13

Figura 4. Vinagrado de la caña guadua ................................................................. 14

Figura 5. Perforación de la caña guadua ............................................................... 15

Figura 6. Limpieza de la caña guadua ................................................................... 15

Figura 7. Preservación de la caña guadua ............................................................. 16

Figura 8. Secado de la caña guadua ...................................................................... 17

Figura 9. Almacenamiento de la caña guadua ...................................................... 17

Figura 10. Curado de la caña guadua en la mata. .................................................. 38

Figura 11. Curada de la caña guadua por inmersión. ............................................ 39

Figura 12. Curado de la caña guadua por calor o calentamiento .......................... 40

Figura 13. Curado de la caña guadua por ahumado. ............................................. 42

Figura 14. Curado de la caña guadua por el método de boucherie ....................... 49

Figura 15. Curado de la caña guadua por el método de boucherie modificado. ... 50

Figura 16. Solución de ácido bórico + bórax + agua. ........................................... 53

Figura 17. Inmersión de la caña guadua en la solución. ....................................... 54

Figura 18. Corte de la caña guadua ....................................................................... 59

Figura 19. Solución de acido bórico-bórax-agua .................................................. 59

Figura 20. Marco de madera (20x70) cm .............................................................. 60

Figura 21. Corte e igualado de la caña guadua ..................................................... 60

Figura 22. Clavado de la caña guadua al marco de madera .................................. 61

Figura 23. Colocación de la espuma de poliuretano ............................................. 61

Figura 24. Colocación de la caña guadua en la otra cara del marco de madera. ... 62

Figura 25. Colocación de la malla......................................................................... 62

Figura 26. Colocación de agua en la mezcla ......................................................... 63

Figura 27. Colocación del mortero de recubrimiento en el panel ......................... 63

Figura 28. Curado de los paneles de caña guadua ................................................ 64

Figura 29. Probetas de caña guadua, según norma astm – 143 ............................. 66

xx

Figura 30. Probetas de caña guadua, según norma astm – 143 ............................. 66

Figura 31. Colocación de mordazas y deformímetro ............................................ 67

Figura 32. Encendido de la máquina ..................................................................... 68

Figura 33. Ruptura de la probeta a carga máxima. ............................................... 69

Figura 34. Corte de la muestra de caña guadua para flexión ................................ 80

Figura 35. Colocación de la muestra en los apoyos. ............................................. 80

Figura 36. Colocación del cabezal de carga al centro de la luz ............................ 81

Figura 37. Registro de la carga máxima de rotura. ............................................... 81

Figura 38. Diagrama ensayo a la flexión .............................................................. 83

Figura 39. Colocación de la muestra en la balanza ............................................... 85

Figura 40. Colocación de la muestra en la maquina universal .............................. 85


Figura 42. Diagrama ensayo a la compresión ....................................................... 88

Figura 43. Colocación de la muestra en la balanza ............................................... 92

Figura 44. Colocación del panel en la maquina universal .................................... 92



Figura 47. Diagrama ensayo a la flexión .............................................................. 95

Figura 48. Prototipo de cubierta .......................................................................... 103

Figura 49. Disposición de vigas y viguetas ......................................................... 104

Figura 50. Resultado de F11, en dirección horizontal con el peso propio de la

estructura. ..................................................................................................... 114

Figura 51. Resultado de F22, en dirección vertical con el peso propio de la

estructura. ..................................................................................................... 116

Figura 52. Resultado de F11, en dirección horizontal con carga muerta. ........... 117

Figura 53. Resultado de F22, en dirección vertical con carga muerta. ............... 118

Figura 54. Resultado de F22, en dirección vertical con carga viva. ................... 119

Figura 55. Resultado de F11, en dirección horizontal con la envolvente máxima.

..................................................................................................................... 120

Figura 56. Resultado de F22, en dirección vertical con la envolvente máxima. . 121

xxi

Figura 57. Resultado de M11, en dirección horizontal con la envolvente máxima.

..................................................................................................................... 122

Figura 58. Resultado de M22, en dirección vertical con la envolvente máxima. 123

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Resistencia de la caña guadua ................................................................. 19

Tabla 2. Propiedades físico - mecánico de la caña guadua ................................... 19

Tabla 3. Usos de los morteros de cemento ............................................................ 31

Tabla 4. Especificación por dosificación, requisito .............................................. 32

Tabla 5. Diseño del mortero de recubrimiento...................................................... 58

Tabla 6. Resultados de los ensayos de tracción paralela a la fibra realizados sobre

madera tipo caña guadua astm d-143 (probeta 1) .......................................... 71

Tabla 7. Resultados de los ensayos de tracción paralela a la fibra realizada sobre


Tabla 8. Resultados de los ensayos de tracción paralela a la fibra realizados sobre


Tabla 9. Resultados de los ensayos de realizados sobre barras de acero método

astm a 370 ...................................................................................................... 77

Tabla 10. Resultado de los ensayos de flexión estática realizados sobre madera

astm d143 ....................................................................................................... 82

Tabla 11. Resultados de los ensayos de compresión realizados sobre paneles de

caña guadua.................................................................................................... 87

Tabla 12. Resultados ensayo de flexión realizados sobre paneles de caña guadua

con revestimiento de mortero (2:1) simplemente apoyada con carga aplicada

al centro de la luz ........................................................................................... 94

Tabla 13. Características técnicas de cubierta ..................................................... 103

Tabla 14. Tensiones para madera admisibles en kg/cm2 .................................... 104

xxii

Tabla 15. Cargas vivas mínimas para cubiertas en kg/ m2 ................................. 106

Tabla 16. Clasificación de los perfiles de suelos. ............................................... 107

Tabla 17. Tipo de suelo y factores de sitio fa ..................................................... 108

Tabla 18. Tipo de suelo y factores de sitio fd ..................................................... 109

Tabla 19. Tipo de suelo y factores de comportamiento inelástico del subsuelo fs

..................................................................................................................... 109

Tabla 20.categoría de edificios y coeficiente de importancia I ........................... 110

Tabla 21. Coeficiente R para sistemas estructurales de ductilidad limitada ....... 111

Tabla 22. Coeficiente de balasto. ........................................................................ 112

Tabla 23. Valores del coeficiente de reducción de resistencia ɸ ........................ 113

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfica 1. Esfuerzo vs deformación específica .................................................... 72



Gráfica 4. Esfuerzo vs. Deformación especifica .................................................... 78

LISTA DE ANEXOS

Anexo 1. Manual de construcción para casa de un nivel de caña guadua y

poliuretano ................................................................................................... 128

Anexo 2. Resultados de los ensayos realizados en el laboratorio de ensayos de

materiales de la universidad central del ecuador ......................................... 138

Anexo 3. Diseño arquitectónico de la vivienda de un nivel ................................ 148

xxiii

RESUMEN

“CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE A PARTIR DE PANELES

PREFABRICADOS DE CAÑA GUADUA Y POLIURETANO”

En este presente trabajo se determinó las características de la caña Guadua

Angustifolia, la obtención de la caña guadua apta para la construcción a través de

ensayos de tracción y flexión.

Se construcción paneles prefabricados de caña guadua y poliuretano como un nuevo

elemento estructural para la construcción en el país, realizando ensayos a

compresión y flexión que avalen el trabajo, se realizó un análisis comparativo

económico de la propuesta de construcción, para de esta manera poder comparar

con los métodos tradicionales y así ver cuán factible es la propuesta desde el punto

de vista económico.

Para poder dar un soporte ingenieril a la propuesta de construcción se realizó la

modelación de una vivienda de un nivel con el software SAP 2000 14.

Se elaboró un manual para la construcción de una vivienda de un nivel de tipo social

para las zonas tropicales y sub tropicales del Ecuador.

DESCRIPTORES:

ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE CAÑA GUADUA / ENSAYOS

COMPRESIÓN / ENSAYOS TRACCIÓN / ENSAYOS FLEXIÓN / ANÁLISIS

ECONÓMICO / ELABORACIÓN MANUAL DE CONSTRUCCIÓN / SOFTWARE

SAP 2000 14

xxiv

ABSTRACT

“SUSTAINABLE CONSTRUCTION BASED ON PREFABRICATED

PANELS FROM CANE GUADUA AND POLYURETHANE”

In the present work, it was studied the properties and the physical and mechanical

characteristics from the Angusfilofia Guadua cane through tensile and bending

studies, at the same time it was also studied the preparation of the Guadua Cane for

building purposes.

Prefabricated panels made of Guadua Cane and polyurethane were constructed as a

new option for construction in our country performing compression and bending

tests that support the work, at the same time a comparative economic analysis was

done to measure the traditional methods and this way to be able to see how effective

and feasible the proposal construction was from the economic point of view.

To support the engineering aspect, the construction proposal was done through a

software SAP 200014 model living place.

A handout for a living area according to social aspects related to tropical and

subtropical areas in Ecuador was done.

KEY WORDS:

STUDY RELATED TO THE MAI CHARACTERISTICS OF GUADUA CANE/ TESTS

/COMPRESSION / TRACTION TESTS / BENDING TEST / ECONOMIC ANALYSIS /

HANDOUT RELATED TO CONSTRUCTIONS / SOFTWARE SAP 2000 14

1

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo investigativo se enfoca principalmente en la implementación de

un método constructivo que involucre paneles prefabricados de caña guadua y

poliuretano además expresar la necesidad de crear vivienda a partir del objetivo tres

del plan nacional del buen vivir, las caña se produce es las zona tropicales y

subtropicales del Ecuador por lo tanto se recomienda la implementación de este

método en estas zonas.

El proyecto se basa principalmente en tres factores en el de seguridad, económico

y en el ecológico, debido a que la caña es un recurso renovable a corto tiempo y el

costo de producción es accesible para la clase media a baja de las zonas donde existe

la producción de la caña guadua.

ANTECEDENTES GENERALES

Una solución ante el problema latente de falta de vivienda y de la tala de bosques

primarios es la optimización de los recursos existentes y alternativas a los modelos

tradicionales que empleen innovaciones que permitan volver a tener el equilibrio

entre las acciones del hombre y de la naturaleza.

La Caña Guadua, es una planta de características envidiables, es liviana por lo que

la estructura no tiene tanto peso, fuertes, flexible lo que aporta en disminución de

secciones, resiste grandes esfuerzos físico-mecánicos, absorbe sonidos, olores, altas

temperaturas y tiene estupendas cualidades estéticas es conocida como el acero

vegetal, que permiten incorporarse fácilmente al área de la construcción como una

alternativa a los materiales y sistemas constructivos tradicionales.

El uso de la caña guadua se remonta desde la antigüedad en las zonas tropicales del

Ecuador, manteniéndose hasta ahora como un producto versátil, utilizando nuevas

técnicas y la tecnología se puede obtener un mejor provecho de caña guadua.

2

Perú, Colombia y Brasil, a nivel Sudamérica, han investigado profundamente su

uso. Colombia, ha realizado estudios sobre las propiedades de la caña guadua que

crece en su región y en base a estos, han creado una Norma para regularizar tanto

la producción como su uso en la construcción.

El Ecuador ha realizado estudios sobre la caña guadua creando la norma INEN 42

(1976) que es una guía de práctica que da a conocer las propiedades físicas,

mecánicas y sus diferentes usos que se da en la construcción.

JUSTIFICACIÓN:

El presente proyecto se justifica por la necesidad de implementar métodos constructivos

ecológicamente amigables, estructuralmente seguros y que además nos permitan reducir

el tiempo y costo de construcción, ya que se pretende reemplazar al acero comercial que

se importa en el país por un acero vegetal como lo es la caña guadua que se encuentra en

nuestro medio.

La técnica propuesta se basa principalmente en el uso de la caña de guadua ya que por

sus propiedades físicas-mecánicas combinadas con el mortero ha tenido excelente

resultados en la construcción según estudios anteriores.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Obtener las características físicas y mecánicas de paneles prefabricados de Caña Guadua

y poliuretano con revestimiento de mortero como alternativa para una construcción

sustentable.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Elaborar ensayos de resistencia a la compresión, tracción y flexión de los

paneles en estudio que tiene la siguiente combinación: (Caña Guadua +

espuma de poliuretano + mortero.)

3

Realizar un análisis de económico de la construcción de los paneles y

compararlos con otros métodos tradicionales.

Realizar una modelación con el software SAP 2000 para garantizar la

seguridad de la vivienda.

4

1. CAPÍTULO I: MARCO TEÓRICO

1.1. LA CAÑA GUADUA EN EL ECUADOR

A partir de la época precolombina la caña guadua de América ha estado enlazado

con la cultura de los pueblos de las zonas tropicales y subtropicales, ya que

mediante su uso se ha logrado la expansión de la población debido a que construían

viviendas de forma artesanal. Por los diferentes usos que se le da a la caña se ha

ampliado su utilización hasta nuestros días.

La caña Guadua es originaria de América latina, donde existen veinte seis clases de

caña pero solo en Ecuador, Colombia y Venezuela hay la especie conocida por los

científicos como “ Guadua Angustifolia” los científicos de otros países han

catalogado a la Caña Guadua de Ecuador como una de las mejores del mundo por

sus características físicas, mecánicas y botánicas además por su menor ciclo de

cosecha, facilidad para su transportación, baja inversión en periodo de cultivo en

cada hectárea de terreno y mayor densidad de cultivo.

La guadua se desarrolla a una altitud del nivel del mar hasta los 1100 m.s.n.m. y la

mayor producción está en zonas con precipitaciones entre 1800 y 2200 mm de

lluvia. En el Ecuador, la producción de la guadua se encuentra en toda la región

costera. La población con mayor densidad de guadua es la de Los Ríos ya que

corresponde el 8% del total con relación a las zonas de producción en el país. La

guadua crece por pequeñas áreas denominadas manchas. Los rangos del tamaño de

las manchas van desde 100 metros hasta 10 hectáreas. Mientras menos es el tamaño

de la mancha mayor será el número de guaduas.

Al aprovechar este recurso se está generando fuentes económicas a los pueblos del

Ecuador dedicados al cultivo de la caña ya que hoy día se está exportando la caña

hacia los países vecinos con la finalidad de utilizarlas en trabajos de arquitectura,

tumbados y otras obras de infraestructura de viviendas, la caña guadua están entre

las plantas de mayor y más versátil utilización en el mundo, incluyendo la

construcción.

5

1.2. CARACTERÍSTICAS DE LA CAÑA GUADUA

Su altura depende de la especie, de las condiciones climáticas y del suelo,

algunas especies pueden llegar a tener entre 25 a 35 m de altura o más, con

diámetros de 5 a 15 cm. La relación aproximada entre el diámetro exterior

y el espesor de la pared de la caña es de 1/10. (Miurragui Zambrano, A.,

2011)

Tiene su crecimiento ideal en zonas tropicales y subtropicales entre las

latitudes 46 Norte y 47 Sur, y en las altitudes que llegan hasta 4.000

metros, como el Himalaya o Los Andes. Existen aproximadamente 90

géneros y cerca de 1.200 especies de bambú en todo el mundo. (Mc.Clure

1996), con variedad de 42 géneros y 547 especies que se desarrollan en

América, representando el 50% de la variedad mundial. (Miurragui

Zambrano, A., 2011)

La Bambusa guadua (Guadua angustifolia): o simplemente “Guadua”. Se

encuentra en Colombia, Ecuador y Perú. La altura promedio de su tallo es

de 28 metros por 15 cm de diámetro, con internudos relativamente cortos

y 2 cm. se espesor. Esta maravillosa gramínea protege los suelos. Al ser la

especie vegetal de más rápido crecimiento y por consiguiente un efectivo

cobertor de suelos, produce una capa absorbente del agua que favorece su

filtración hacia las cuencas hidrográficas, aumentando el nivel de líquido

y a su vez previniendo la erosión del cauce. (Miurragui Zambrano, A.,

2011)

6

La caña guadua tiene algunas propiedades físicas y ecológicas por las que

se debe considerarla una seria opción forestal para el país. Es liviana,

fuerte, flexible, resiste grandes esfuerzos físico-mecánicos, por lo que sus

módulos de compresión, tracción y flexión superan a los del acero en

algunas aplicaciones. Absorbe sonidos, olores, altas temperaturas y tiene

estupendas cualidades estéticas. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

“Las partes principales de la Caña Guadua son: raíces, tallo o culmo, hojas

caulinares, hojas de follaje, flores, semillas.” (Miurragui Zambrano, A., 2011)

Figura 1. Partes principales de la Caña Guadua

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, agosto 2015

7

1.3.PRINCIPALES AMENAZAS A LA CAÑA GUADUA

1.3.1. PLAGAS

En condiciones normales, los guadales son sistemas ecológicos naturales,

donde los disturbios fitosanitarios son mínimos o no alcanzan a detectarse,

debido a la elevada capacidad de auto equilibrio que posee el sistema. No

obstante, la variada composición físico-química y las condiciones

ambientales donde se desarrollan, los hacen vulnerables al ataque de

plagas como los insectos, especialmente cuando su hábitat y condición

ambiental sufre disturbios. (SAENZ, A..A., 2001, pág. 58)

La guadua, al igual que las demás especies maderables son atacadas por

plagas. Cuando un insecto que se hospeda o convive con ella causa

invasión, ocasionada por el incremento de su población. Por ello, los

insectos se consideran plaga cuando su presencia por abundancia se hace

nociva, generando daños endémicos, epidémicos o cuando su densidad de

población sobrepasa el nivel de daño económico. (SAENZ, A..A., 2001,

pág. 58)

“En la actualidad se maneja el término “Umbral de acción o económico” que es el

nivel de población del insecto, al cual el costo marginal de control es igual al

beneficio marginal de control.” (SAENZ, A..A., 2001, pág. 58)

El ataque de insectos a la Guadua mayormente sucede cuando está

trabajando en construcción o antes de ser empleada. En la Guadua

Angustifolia, la primera plaga fue reportada en 1917, del orden Orthóptera,

familia Tettigoniidae, especie Melanoplus. Sp. (langosta) cuyo daño fue

la defoliación y partición de tallos debido al peso de los insectos. (SAENZ,

A..A., 2001, pág. 58)

8

Cuando un insecto ataca la caña, se debe a que encuentra en ella

condiciones necesarias para desarrollarse, como son alimento (azúcar y

almidón) y espacio o resguardo. Los insectos perforadores de la guadua

ocupan el segundo lugar en importancia en lo que respecta al deterioro

biológico de la guadua después de los hongos. (SAENZ, A..A., 2001, pág.

58)

1.3.2. INSECTO: DINODERMUS MINUTUS.

Familia Bostrichidae, orden coleóptera; son insectos de tamaño pequeño a

mediano, de color gris, café o negro, la cabeza generalmente está

escondida debajo del amplio protoráx y las partes bucales son

generalmente bien desarrolladas para masticar; su nombre común es

Broma y se considera como de las peores plagas que afecta la guadua,

causa daños en las partes más blandas del tallo, especialmente cuando

están presentes altos contenidos altos contenidos de humedad y azúcares;

actúa sobre guadua en pie, apeada y transformada en esterilla y culmos

secos o enfermizos. Para su control se recomienda el empleo de

insecticidas de amplio espectro y a base de piretros. También se

recomienda recolectar y quemar los tallos afectados. (Sandhu, G.S., 1975,

págs. 152-155)

1.3.3. INSECTO: PODISCHNUS AGENOR.

Familia Scarabaeidae, orden coleóptera; son de cuerpo pesado, forma oval

o elongada de antenas lameladas y de 8 a 10 segmentos, con tibias frontales

más o menos dilatadas con el borde externo dentado o afilados; al igual

que el Dinodermus, posee aparato bucal especial para masticar, pero se

distingue de el por sus alas anteriores que son fuertemente cutinizadas.

Comúnmente se les denomina escarabajos, cucarrones de invierno,

rinocerontes o mayates de mayo. (Sandhu, G.S., 1975, págs. 152-155)

9

El daño es ocasionado por el insecto adulto que ataca preferentemente las

partes más tiernas de los tallos en formación; perfora las paredes externas

y se introduce en los entrenudos, ovopositando en los nudos; el daño es

ocasionado por las larvas que tienen forma de media luna, las que

consumen los nudos interfiriendo el crecimiento del tallo y disminuyendo

su altura final. (Sandhu, G.S., 1975, págs. 152-155)

1.3.4. INSECTO: ESTIGMINA CHINENSIS.

“Familia Chrysomelidae, orden coleóptera; de tamaño pequeño, contorno oval. La

superficie de los élitros usualmente lisa, punteada y a veces la esconde en las patas

relativamente cortas. Aparato bucal característico de los coleópteros.” (Sandhu,

G.S., 1975, págs. 152-155)

Ataca los rebrotes o tallos juveniles, el daño inicial lo ocasionan los

adultos, pero son sus larvas las que consumen los tejidos tiernos,

ocasionando acortamiento y torceduras del tallo cuando el ataque es

severo. El control generalmente es dirigido al estado adulto. (Sandhu,

G.S., 1975, págs. 152-155)

1.3.5. INSECTO: PARISOSCHOENUS SP.

Familia Curculinoidae, orden coleóptero; son de cabeza prolongada con su

pico en forma de trompa de elefante, posee un juego de partes bucales

masticadoras. El pico capacita a los adultos para alimentarse debajo de la

epidermis; las larvas no tienen patas, son típicamente jorobadas, blancas y

de cuerpo suave, el daño lo ocasionan tanto la larva como el adulto, que

infestan sitios de cortes mal hechos y guaduas en proceso de degradación.

(Sandhu, G.S., 1975, págs. 152-155)

10

1.3.6. INSECTO: KALOTERMIS BREVIS.

Familia Kalotermitidae, orden isóptera; tienen alas más grandes que el

cuerpo blanquecino y delicado, con partes bucales masticadoras. Son

llamados erróneamente hormigas blancas y se encuentran distribuidas en

todo el mundo a excepción de la zona ártica y la antártica. Son conocidos

como termites o comejenes. Tienen excelente organización

distinguiéndose: las obreras, que se encargan de hacer túneles y canales,

son ciegas, sin alas y estériles; los soldados, dedicados a trabajos

especializados y a la defensa de la colmena, tienen cabeza y mandíbula

esclerotizadas y las reproductoras encargadas de establecer nuevas

familias en otros sitios. Atacan a la guadua en uso, construyendo galerías

y destruyéndola internamente hasta consumir todas sus fibras, ocasionando

daños mecánicos irreparables. Estos insectos que se alimentan

generalmente de madera, asimilan la celulosa y otros carbohidratos gracias

a la presencia de un protozoo en su intestino que le permite desdoblar estos

compuestos. (Sandhu, G.S., 1975, págs. 152-155)

1.3.7. INSECTO: ATTA SP.

Familia Formicidae, orden Hymenóptera; son insectos de las zonas

tropicales, de características morfológicas típicas, donde sobresale su

cuerpo segmentado con patas de movimientos rápidos, alas bien

desarrolladas, reducidas o ausentes y aparato bucal trozador. Causan daño

destruyendo tejidos blandos de la guadua y vivero, trozando las hojas que

transporta a su madriguera, donde las utiliza para cultivar el hongo del

genero Rhozytes del cual se alimenta. (Sandhu, G.S., 1975, págs. 152-

155)

11

Otros insectos como los pasadores o perforadores, que atacan guaduas

enfermas, abandonadas, con grietas o almacenadas con alta humedad,

producen galerías donde depositan sus huevos; se destacan los gorgojos

del orden coleóptera, la familias colitidae con géneros como Xyleborus sp

y la familia Platypodiate con el género Platypus sp. (Sandhu, G.S., 1975,

págs. 152-155)

1.3.8. ENFERMEDADES.

Las enfermedades en la guadua son ocasionadas por hongos o bacterias

que acaban con ella y le hacen perder su utilidad; estos seres vivos

aparecen en cualquier lugar, ya sea el guadual plantado, natural o cualquier

sitio donde se deposite la caña, es decir, su ataque es limitado. Pueden

distinguirse tres grupos de hongos según la naturaleza de su desarrollo

sobre la madera y el tipo de deterioro que ocasionan, hongos xilófagos,

cromógenos y mohos. (Admim, 2012)

Los primeros son los más importantes, por ser capaces de desintegrar las

paredes de las células y por lo tanto de cambiar las características físicas y

químicas, dando origen a la pudrición. Los hongos cromógenos y los

mohos se alimentan de compuestos orgánicos, almacenados en la caña y

fáciles de digerir; ejercen escasa o ninguna influencia sobre las

propiedades de esta. Los cromógenos causan coloraciones que se

consideran como defectos, mientras que los mohos pocas veces colorean

la caña. (Admim, 2012)

12

1.4. OBTENCIÓN DE LA CAÑA GUADUA APTA PARA LA

CONSTRUCCIÓN

1.4.1. SELECCIÓN

“Para la selección de la caña guadua en las fincas o plantaciones se debe escoger

las que estén maduras o hechas, se las deben marcar las que estén listas para el

proceso de corte.” (Invar, Bambú, 2012)

“Se debe proteger los plantones, para permitir un proceso de explotación que

permita la sostenibilidad de la finca o plantación de la caña.” (Invar, Bambú, 2012)

Figura 2. Selección de la Caña Guadua


13

1.4.2. CORTE

Alcanzada la edad de sazonamiento óptimo que se da entre los tres y cinco

años, las guaduas están listas para su uso en la construcción. Una vez

determinados los tallos maduros, se procede a cortarlos entresacados, a una

altura aproximada de 15 cm a 30 cm del suelo, por la parte inmediatamente

superior del nudo, de forma que el agua no forme depósito y evitar que el

rizoma se pudra. El corte debe ser lo más limpio posible, para lo cual deben

utilizarse machetes. (Invar, Bambú, 2012)

Figura 3. Corte


14

1.4.3. VINAGRADO O CURADO EN LA MATA

Los tallos cortados se dejan recostados verticalmente contra el guadual,

aislándolos del suelo por un lapso de cuatro a ocho semanas. Después de

cortado el tallo, se deja con ramas y hojas recostado lo más vertical posible,

sobre otros bambúes y aislado del suelo por medio de piedras. En esta

posición se deja por un tiempo no menor de 4 semanas, después de lo cual

se cortan sus ramas y hojas y se deja secar dentro de un área cubierta bien

ventilada. Este método ha sido hasta ahora el más recomendable, pues los

tallos no se manchan y conservan su calor. (Invar, Bambú, 2012)

Las ramas y hojas, luego de la cosecha, permanecen en el tallo para que

absorban el agua libre de los capilares (el agua fija está en las células);

desgraciadamente se lo olvida por razones económicas. Si la cosecha

ocurre antes de la salida del sol, el almidón todavía se encuentra en las

raíces. (Invar, Bambú, 2012)

Figura 4. Vinagrado de la Caña Guadua


15

1.4.4. PERFORACIÓN

“Se debe perforar en el interior de la caña guadua en todo su largo con una varilla

mayor de 0.5 pulgadas atravesando todos los nudos y pueda penetrar en toda su

longitud.” (Invar, Bambú, 2012)

Figura 5. Perforación de la Caña Guadua


1.4.5. LIMPIEZA

Para empezar el proceso de inmunización es conveniente limpiar con

cepillo y lavar con agua las cañas para retirar el polvo, el lodo y la suciedad

en general, para evitar la contaminación del líquido a inmunizar y además

para que la superficie este uniforme. (Invar, Bambú, 2012)

Figura 6. Limpieza de la Caña Guadua


16

1.4.6. PRESERVACIÓN.

“Para preservar la caña guadua de manera económica y practica es necesario

sumergir las cañas cortadas en tanque de inmunización (piscinas con una solución

de preservantes químicos generalmente Ácido Bórico y Bórax) y dejarlos secar al

aire.” (Invar, Bambú, 2012)

La mezcla para la preservación más utilizada es la que combina 1 Kg, de

Bórax y otro Ácido Bórico por cada 50 litros de agua. En esta aleación es

introducida en las cañas, las mismas que han sido previamente perforadas

en su tabique para que se introduzca la mezcla. (Invar, Bambú, 2012)

Figura 7. Preservación de la Caña Guadua


1.4.7. SECADO

“Cuando se retiran las cañas de la solución inmunizante deben permanecer

verticalmente para que escurran bien. Se dejan secar al sol hasta que se pongan de

color amarillento.” (Invar, Bambú, 2012)

17

Figura 8. Secado de la Caña Guadua


1.4.8. ALMACENAMIENTO

Una vez secas las cañas se deben almacenar, bien organizadas, en un sitio seco y

cubierto para protegerlas de la intemperie.

Figura 9. Almacenamiento de la Caña Guadua


18

1.5. PROPIEDADES FÍSICAS - MECÁNICAS DE LA CAÑA GUADUA

Son varios los factores que pueden influir en las propiedades físicas y

mecánicas que tenga una caña de guadua, los mismos que pueden ser

intrínsecos de la especie como por ejemplo edad de maduración de la caña

y otros factores externos que tiene ver con las condiciones ambientales del

lugar de la plantación del guadual (aspectos climáticos y características del

tipo de suelo). (Miurragui Zambrano, A., 2011)

Varios estudios han sido realizados para determinar las propiedades de la

caña guadua, pero lamentablemente como los estudios sobre esta especie

son relativamente recientes, no existen aún estándares establecidos sobre

las pruebas que se realizan y las características que deben cumplir los tipos

de muestras para dichos ensayos. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

Una característica de todo producto de la naturaleza es su variabilidad; la

guadua como tal es buen ejemplo de ello. No existen dos pedazos de

guadua iguales, aun siendo parte del mismo tallo o caña. Se presentan

condiciones del ambiente como son el suelo y el clima que afectan la tasa

de crecimiento, así como la estructura, la forma y las propiedades de

resistencia. Se pueden mencionar otros ejemplos que son fuentes de

variación en las propiedades de la guadua como la presencia o ausencia de

luz y las labores silviculturales en el guadual como la poda de ramas.

(Miurragui Zambrano, A., 2011)

La guadua es considerada como un material liviano, de fácil y económico

desarrollo en muchas regiones de la geografía ecuatoriana, por lo cual debe

ser utilizada adecuadamente a partir de parámetros de diseño apoyados en

sus particulares propiedades físicas y mecánicas, de procesos de

preservación si fuese necesario. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

19

Las propiedades físico-mecánicas de la guadua son la expresión de su

comportamiento bajo la acción de fuerzas externas; este comportamiento

depende de la clase de fuerza aplicada y de la estructura de la misma. En

general, estas propiedades son las que determinan la aptitud de la madera

para propósitos de construcción. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

“A continuación se presenta algunos valores de resistencia para la caña Guadua,

que nos permitirán conocer su comportamiento a los diferentes esfuerzos”.

(Miurragui Zambrano, A., 2011)

Tabla 1. Resistencia de la caña Guadua

Nombre

Botánico

%

humedad

secada al

aire

Peso

Kg/dm3

Límite de

tensión

elástico

Kg/cm2

Tensión

para la

rotura

Kg/cm2

Modulo

Elasticidad

Kg/cm2

Bambusa

tuldoides

11.1 0.83 844 1547 162000

Guadua

angustifolia

10.3 0.82 843 1448 176000

Fuente: Norma INEN Ecuatoriana 42 (1976) Bambú caña guadua

Tabla 2. Propiedades Físico - Mecánico de la Caña Guadua

Propiedades Físico - Mecánico de la Caña Guadua

Propiedades Sección Valores

Máximo Mínimo Promedio

Densidad Seca***

(g/cm3)

Entre

nudo

0.86 0.75 0.83

En el

nudo

0.81 0.7 0.77

Contracción Volumétrica***

(%)

Entre

nudo

37 26 31

20

En el

nudo

30 25 28

Resistencia a la Tención*

(Kg/cm2)

Entre

nudo

3515.50 1828.00 2636.62

En el

nudo

3480.34 1265.58 2285.00

Módulo de Elasticidad a la Tención*

(Kg/cm2)

- 316395.00 140620.00 228507.50

Resistencia a la Flexión**(Kg/cm2) - 2760.00 763.00 1761.50

Módulo de Elasticidad a la Flexión***

(Kg/cm2)

- 277689.00 239743.00 258716.00

Resistencia a la Compresión**

(Kg/cm2)

- 863.00 562.48 712.74

Módulo de Elasticidad de la

Compresión** (Kg/cm2)

- 199000.00 151869.60 175434.80

Módulo de Rotura*** (Kg/cm2) - 1113.00 757.00 935.00

Cizallamiento**** (Kg/cm2) - - - 43.85

Esfuerzo Cortante*** (Kg/cm2) - 75.00 63.00 69.00

Fuentes:

*“Diseño y construcción de Estructuras de Madera”, Julio León Rodríguez, 1986.

Tesis Ing. Civil U. S. G.

**”Bambú, su cultivo y Aplicaciones”, Arq. Oscar Hidalgo López, 1974. Estudios

Colombianos.

***”Memorias del Seminario Internacional Bamboo 2001”, Guayaquil, Ecuador.

****”Estudio de Construcción de Viviendas Económicas con Bambú-Concreto”,

Arq. David Guzmán, 2001.

21

Contenido de humedad

La humedad propiedad física indispensable en el comportamiento

mecánico de la caña guadua, la humedad del tallo de la guadua disminuye

con la altura y la edad. Cambia con la época del año si hay lluvia mayor

humedad y menor durante las sequias. La contracción del tallo en su

longitud es insignificante pero la contracción del diámetro puede ser del

5% hasta el 15% esta contracción es importante considerando el uso en

hormigón armado. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

“Para la utilización de la caña en hormigón armado se recomiendo humedecer la

caña para que el momento en que exista la perdida de líquido su contracción sea la

menos posible”. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

Masa por Volumen

“Esta es la densidad a la cual se encuentra el material de acuerdo a su peso propio.

La determinación de la densidad es de aproximadamente 700 Kg/m3.” (Cobos,

Jorge & León, Xavier, 2007)

Esbeltez

Durante su crecimiento es sometido a fuertes cargas de viento. Los

tabiques de entrenudo producen rigidez y elasticidad, evitan su ruptura al

curvarse (característica apropiada para construcciones sismo resistentes).

Es un material económico muy resistente a los esfuerzos de compresión,

tracción y flexión. (Banda, Mabely & Salas, Eduardo, 2001, pág. 29)

22

Resistencia a Compresión: Se presenta cuando la fuerza actúa acortando

una dimensión o reduciendo el Volumen del cuerpo en cuestión; se define

como la fuerza total de compresión dividida por el área de la sección

transversal de la pieza sometida al esfuerzo. La compresión paralela a la

fibra o al grano, está implicada en muchos usos de la guadua, en columnas,

postes, puntales para minas y todos aquellos casos donde la madera está

sometida a cargas. (Banda, Mabely & Salas, Eduardo, 2001, pág. 29)

Resistencia a Flexión y Tracción: En el uso de la guadua para la

construcción, la resistencia de la flexión es la propiedad más importante.

Entre la compresión paralela, la tracción paralela y la flexión existen las

siguientes relaciones: la resistencia a la flexión es alrededor del 75%

mayor que la resistencia a la compresión. La flexión se presenta en partes

estructurales denominadas vigas, las cuales pueden ser simples,

empotradas y viga continua. (Banda, Mabely & Salas, Eduardo, 2001, pág.

29)

1.6. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA CAÑA GUADUA EN LA

CONSTRUCCIÓN

VENTAJAS:

Es un material liviano, resistente y muy fácil de manejar; si se emplea

correctamente puede llegar a durar más que la madera.

Tiene un precio económico y de fácil acceso a cualquier tipo de estrato

social de la población.

Al emplear la guadua se logran altos impactos benéficos, ecológicos, y

ambientales, se disminuye la deforestación de los bosques nativos.

Puede ser cortado transversal o longitudinalmente con herramientas

manuales.

Se emplea en combinación con todo tipo de materiales de construcción.

23

DESVENTAJAS:

Por ser un material orgánico, tiene un tiempo de vida útil. Si bien es cierto

existen métodos de conservación que ayudan a alargar la vida de la caña

guadua mas no pueden detener el proceso degenerativo por el paso del

tiempo.

Es altamente combustible cuando está seco. Debe recubrirse con sustancia a

prueba de fuego.

24

1.7. PROBLEMAS DE ADHERENCIA EN LA CAÑA

Una de las principales aplicaciones de la caña guadua en combinación con

otros materiales de construcción la constituye su empleo como refuerzo

del hormigón. Los primeros experimentos en este campo fueron realizados

en 1914 por H. Chou en Massachussets Intitute of Technology, (USA), y

posteriormente aplicados en China (1918), entre otros propósitos en la

cimentación de puentes de ferrocarril. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

Se han realizado investigaciones en países tales como China, India, Japón,

Filipinas, México, Guatemala, EE.UU y Colombia y aún en países sin

mucha cultura y conocimiento respecto a la familia de los bambús como

Alemania, Holanda, Italia y Egipto. Las investigaciones y trabajos

experimentales ponen de manifiesto que el refuerzo de la caña de guadua

en el hormigón incrementa la carga límite de rotura del elemento de forma

considerable, en comparación con lo previsible a ese mismo elemento sin

reforzar. No obstante, existen varias limitaciones prácticas en el empleo de

la caña como refuerzo del hormigón. La más importante es la dificultad de

adherencia producida por las variaciones en los contenidos de humedad de

cada material por tanto, gran parte de las investigaciones han sido

enfocadas en esa dirección. Los datos experimentales y comentarios se

basan en el trabajo que durante el anterior siglo han desarrollado

investigadores tales como H. Glenn (1944), Pamaet al (1976), e Hidalgo

(1980). Los elementos de hormigón que trabajan a flexión, al estar

armados con caña guadua muestran resquebrajamientos que exceden

considerablemente los previstos con un elemento no reforzado de las

mismas dimensiones. El refuerzo con caña guadua aumenta la capacidad

de carga en 4 ó 5 veces, con un porcentaje óptimo de refuerzo del 3% al

4% de la sección transversal. Por encima de este valor óptimo de refuerzo

no hay aumento en la capacidad de carga. (Miurragui Zambrano, A., 2011)

25

Se debe tener mucho cuidado en los porcentajes de humedad ya que si se

logra impermeabilizar totalmente pueden quedar residuos de agua lo que

llevaría a la pudrición y descomposición de la caña guadua en especial en

cañas verdes por su alto contenido de humedad. (Miurragui Zambrano,

A., 2011)

En la utilización de cables de caña guadua se logra compensar la falta de

adherencia, que su forma helicoidal proporciona una beneficiosa

adherencia química y mecánica que ayudan al trabajo uniforme de

hormigón con la caña guadua. En el caso de formar paquetes con latillas

de caña guadua, no trabajan de forma igual a la de los cables, razón por la

cual su adherencia debe ser trabajada de forma diferente en la cual se

recomienda realizar métodos en los que no existan epóxidos ni ningún tipo

de material que logre la impermeabilización de la guadua. (Miurragui

Zambrano, A., 2011)

1.8. AISLANTES TÉRMICOS Y ACÚSTICOS

1.8.1. AISLANTE TÉRMICO

“Es el material que se usa en la construcción debido a que tiene elevada resistencia

térmica, constituyendo una barrera al paso del calor entre dos medios que

naturalmente se tendera a igualase en la temperatura.” (Flores, A., 2011)

“Por esta razón se utilizan como aislamiento térmico materiales porosos o fibrosos

como las lanas minerales (lana de roca o de vidrio), poliestireno expandido,

poliestireno extruido, espuma de poliuretano, corcho, etc.” (Flores, A., 2011)

1.8.2. AISLAMIENTO ACÚSTICO

“Se emplea materiales y elementos constructivos que permiten reducir la

transmisión de sonido entre dos áreas interiores, o entre el interior y el exterior.”

(Costa, E., 2014)

26

“El aislamiento acústico es la propiedad de una solución constructiva que expresa

el grado de reducción del sonido entre dos espacios separados por un elemento de

cerramiento.” (Costa, E., 2014)

Tipos de Aislante térmico y acústico.

1.8.3. TIPOS DE AISLANTES TÉRMICOS Y ACÚSTICOS

Reflectante: Es un material muy ligero, de espesor mínimo, compuesto por

acolchado y varias capas de reflectante. Es uno de los aislantes que mejor

se comporta frente al frío y es antióxido, antialérgico e insensible al agua

y a la humedad. (Costa, E., 2014)

“Es de fácil instalación, ya que se adhiere a la superficie con grapas. Permite ahorrar

espacio. Se usa en bajo techos, buhardillas y paredes, principalmente.” (Costa, E.,

2014)

Poliestileno expandido: Es un material aislante de color blanco, de

diferentes densidades y grosores (desde 3 cm hasta 12). Se instala con

adhesivos o entre los ladrillos de un muro. A la vez que aísla, sirve de

soporte al posterior enfoscado (capa de mortero empleada para revestir una

pared) y pintado. (Costa, E., 2014)

Poliestileno extruido: “A diferencia del poliestireno expandido, el extruido tiene

mayor densidad y, por tanto, mayor poder aislante. Es impermeable al agua,

reciclable y ofrece una alta resistencia a la compresión, a las altas temperaturas y a

la deformación”. (Costa, E., 2014)

Espumas elastoméricas domésticas o poliuretano: “El poliuretano expandido, o

espuma de poliuretano es un nuevo material que nace de la fusión de dos químicos:

uno derivado del petróleo (isocianato) y otro del azúcar (poliol).” (Costa, E., 2014)

27

Aunque las presentaciones del poliestireno y el poliuretano son casi

similares, la diferencia entre los dos materiales es grande. El poliestireno

expandido es un material plástico espumado, derivado del poliestireno y

usado en los envases y la construcción y tiene poca resistencia. El

poliuretano expandido es mejor para impermeabilizaciones y aislamientos

térmicos y acústicos y tiene alta resistencia. (Poliuretano, un óptimo

aislante, 2012)

La espuma de poliuretano proyectado es una manera económica y versátil

de aislar todo tipo de espacios, incluyendo los más complicados y de difícil

acceso. El campo de aplicaciones cubre prácticamente todas las áreas:

fachadas por el interior y exterior, cubiertas planas e inclinadas, techos,

paredes, suelos y aislamiento industrial. (Costa, E., 2014)

La espuma de poliuretano se produce directamente sobre la superficie a

aislar mediante un proceso de proyección. El material forma una capa

consistente y continua, sin juntas ni huecos, eliminando cualquier puente

térmico. Su versatilidad le permite dar solución a las necesidades de

aislamiento térmico y/o acústico. (Poliuretano, un óptimo aislante, 2012)

Lanas minerales: “Principalmente hechas de roca o de fibra de video. Grosor y

densidad marcan su tipología. Aquellas más densas son utilizadas como aislante

térmico en zonas que necesitan mayor resistencia a la compresión.” (Costa, E.,

2014)

Lámina de caucho: “Es ideal para ruido de impacto en suelos y la reverberación

en paredes. Su grosor es mínimo y su instalación es también muy sencilla. Sobre

todo bajo suelos de parquet y tarima flotante.” (Costa, E., 2014)

28

1.8. MORTEROS MÁS UTILIZADOS PARA RECUBRIMIENTOS

1.8.1 DEFINICIÓN

“El mortero es una mezcla homogénea de un material cementante (cemento), un

material de relleno (agregado fino o arena), agua y en algunas ocasiones aditivos,

prácticamente es hormigón sin el agregado grueso.” (Gutiérrez de López, L., 2003)

1.8.2. TIPOS Y USOS DE LOS MORTEROS

Atendiendo a su endurecimiento se pueden distinguir dos tipos de

morteros: Los aéreos que son aquellos que endurecen al aire al perder agua

por secado y fraguan lentamente por un proceso de carbonatación, y los

hidráulicos o acuáticos que endurecen bajo el agua, debido a que su

composición les permite desarrollar resistencias iniciales relativamente

altas. Teniendo en cuenta los materiales que los constituyen, pueden ser:

(Gutiérrez de López, L., 2003)

Morteros calcáreos: “los que interviene la cal como aglomerante, se distinguen,

según el origen de ésta en aéreos e hidráulicos.” (Gutiérrez de López, L., 2003)

“Las cuales éreas más conocidas son la cal blanca y la cal gris (dolomítica); en los

morteros aéreos la arena tiene como objetivo principal evitar el agrietamiento por

las contracciones del mortero al ir perdiendo el agua de amasado.” (Gutiérrez de

López, L., 2003)

Se recomienda que la arena sea de partículas angulares y que esté libre de

materia orgánica. La proporción de cal-arena más usada para revoque es

de 1:2 y para mampostería simple de 1:3 o de 1:4. Si la proporción aumenta

el mortero pierde ductilidad y trabajabilidad. (Gutiérrez de López, L.,

2003)

29

Morteros de yeso: Se preparan con yeso hidratado con agua. El contenido

de agua es variable según el grado de cocción, calidad y finura de molido

del yeso. En obras corrientes se agrega el 50%, para estucos el 60% y para

moldes el 70%. El mortero se prepara a medida que se necesita, pues

comienza a fraguar a los cinco minutos y termina más o menos en un cuarto

de hora. (Gutiérrez de López, L., 2003)

Morteros de cal y cemento: Son aconsejables cuando se busca gran

trabajabilidad, buena retención de agua y alta resistencia (superior a la de

los morteros de cal); en estos morteros se sustituye parte del cemento por

cal, razón por la cual se les conoce también como Morteros de Cemento

Rebajado. (Gutiérrez de López, L., 2003)

Las relaciones de mezcla más usadas varían entre 1:2:6 y1:2:10 de

cemento, cal y arena y el agua necesaria varía de acuerdo a la composición

del mortero y a la consistencia deseada. Si el contenido de cemento es alto,

el mortero será de alta resistencia y de poco tiempo entre amasado y

colocación, será más o menos trabajable y tiene una contracción del 3% si

el mortero es seco; en cambio si el contenido de cal es alto tendrá menor

resistencia, será mayor el tiempo entre amasado y colocación, será más

plástico y permeable, pero tendrá mayor retracción. Si el contenido de

arena es alto, la resistencia disminuirá y será poco trabajable, pero tendrá

poca retracción. Por lo anterior debe buscarse una combinación adecuada

a las condiciones de obra. (Gutiérrez de López, L., 2003)

30

Morteros de cemento: Se componen de arena y cemento Portland. Este

mortero tiene altas resistencias y sus condiciones de trabajabilidad son

variables de acuerdo a la proporción de cemento y arena usados. Es

hidráulico y debe prepararse teniendo en cuenta que haya el menor tiempo

posible entre el amasado y la colocación; se acostumbra mezclarlo en obra,

revolviendo primero el cemento y la arena y después adicionando el agua.


En el mortero de cemento al igual que en el hormigón, las características

de la arena, tales como la granulometría, módulo de finura, forma y textura

de las partículas, así como el contenido de materia orgánica, juegan un

papel decisivo en su calidad. (Gutiérrez de López, L., 2003)

En algunos casos se emplean arenas con ligeros contenidos de limo o

arcilla, para darle mayor trabajabilidad al mortero, sin embargo, los

morteros fabricados con este tipo de arena no son muy resistentes. Si el

mortero tiene muy poco cemento la mezcla se hace áspera y poco

trabajable ya que las partículas de arena se rozan entre sí, pues no existe

suficiente pasta de cemento que actúe como lubricante. Por otro lado si el

mortero es muy rico, es decir, con alto contenido de cemento, es muy

resistente pero con alta retracción en el secado, o sea muy susceptible de

agrietarse; estos morteros muy ricos sólo se usan en obras de ingeniería

que exijan altas resistencias, tales como muros de contención o cimientos.


31

Tabla 3. Usos de los morteros de cemento

Mortero Usos

1:1 Mortero muy rico para impermeabilizaciones. Rellenos

1:2 Para impermeabilizaciones y revestimientos de tanques

subterráneos

1:3 Impermeabilizaciones menores. Pisos

1:4 Pega para ladrillos en muros y baldosas. Revestimientos finos

1:5 Revestimientos de exteriores. Pega para ladrillo y baldosas,

revestimientos y mampostería en general. Revestimientos no muy

finos

1:6 y 1:7 Revestimientos de interiores. Pega para ladrillo y baldosas,

revestimientos y mampostería en general. Revestimientos no muy

finos

1:8 y 1:9 Pegas para construcciones que se van a demoler pronto.

Estabilización de taludes en cimentaciones

Nota. Fuente: Gutiérrez de López, L. (2003). El concreto y otros materiales para la

construcción

Según la Norma ASTM C270, Especificaciones para Morteros de Mampostería,

clasifica a éstos en cuatro tipos: M, S, N Y O. Estos tipos de morteros pueden ser

especificados por proporción o por propiedades, pero no por ambos.

32

Tabla 4. Especificación por dosificación, requisito

Mortero Tipo Dosificación por volumen (materiales ceméntales) Relación

de áridos

(medidos

en

condició

n

húmeda,

suelta)

Cemento

Portland

o

cemento

compues

to

Cemento para

mortero

Cemento para

mampostería

Cal

hidrata

da

o

masilla

de cal

M S N M S N No

menos

que 2 ¼

y no más

que 3

veces la

suma de

los

volúmen

es

separado

s de

materiale

s

cementa

ntes

Cemento y

cal

M 1 -- -- -- -- -- -- ¼

S 1 -- -- -- -- -- -- Sobre

¼ a ½

N 1 -- -- -- -- -- -- Sobre

½ a 1 ¼

O 1 -- -- -- -- -- -- Sobre

1¼ a 2

½

Cemento

para

morteros

M 1 -- -- 1 -- -- -- --

M 1 -- -- -- -- -- --

S ½ -- -- 1 -- -- -- --

S -- 1 -- -- -- -- --

N -- -- 1 -- -- -- --

O -- -- 1 -- -- -- --

Cemento

para

mamposte

ría

M 1 -- -- -- -- -- 1 --

M ½ -- -- -- 1 -- -- --

S -- -- -- -- -- 1 --

S -- -- -- -- 1 -- --

N -- -- -- -- -- 1 --

O -- -- -- -- -- 1 --

Fuente: Norma INEN Ecuatoriana 2518 (2010) Morteros para unidades de

mampostería. Requisitos

33

1.8.3. USOS DEL MORTERO

Los morteros pueden tener una función estructural, y pueden usarse entonces en la

construcción de elementos estructurales, o en la mampostería estructural en donde

puede ser de pega o de relleno en las celdas de los muros. Existen otros morteros

que no tienen función estructural y se destinan a recubrimiento como revestimiento,

repellos o revoques.

• Mortero de pega: debe tener cualidades especiales, diferentes a los

morteros usados para otros fines porque está sometido a las condiciones

especiales del sistema constructivo, y una resistencia adecuada ya que debe

absorber esfuerzos de tensión y compresión.

• Morteros de relleno: Se utilizan para llenar las celdas de los elementos en

la mampostería estructural, y al igual que el mortero de pega debe tener una

adecuada resistencia.

• Morteros de recubrimiento: Ya que su función no es estructural sino de

embellecimiento, o la de proporcionar una superficie uniforme para aplicar

la pintura, no requieren una resistencia determinada; la plasticidad juega en

ellos un papel muy importante.

34

2. CAPITULO II: PREDIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE

LOS COMPONENTES DEL PANEL

2.1. CORTE Y CURADO DE LA CAÑA GUADUA.

2.1.1. CORTE

El corte debe hacerse en menguante lunar preferiblemente en las tres

noches de mayor oscuridad y entre la media noche a 4:30 am. Realizarlo

en época seca y/o fría es más favorable. No utilizar la caña seca del

plantón, utilice la caña madura. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“El corte deberá hacerse entre el primero y segundo nudo sin dejar vaso para que

no se acumule la lluvia y se pudra el rizoma, además para facilitar el nacimiento de

las nuevas cañas.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

2.1.2. PAUTAS GENERALES DE SELECCIÓN DE BAMBÚES A CORTAR

Brillo. En el caso de Bambusa vulgaris es importante para reconocer su maduración

o edad, el brillo lustroso de las cañas.

Color. Preferir las de color más apagado, y en general, las que tienen brillo ceroso

(similar a que se le hubiese aplicado una mano de cera), son cañas de más edad y

de mejor densidad de fibra. Descartar las cañas que exhibe un color brillante e

intenso y que al secar son más blanquecinas y opacas.

Rectitud. Seleccionar las cañas más rectas. Para tener una dimensión de la rectitud,

se coloca la caña vertical, con una plomada igual a su longitud en la punta. La

distancia lateral de esta plomada a la base marcará que tan ́ fuera de plomo´ es dicha

caña. Conviene expresarlo en un porcentaje sobre el largo total. Por ejemplo, si en

4 metros la plomada está a 40 cm del eje, tiene una desviación del 10%.

35

Diámetro y regularidad (conicidad). El diámetro conviene medirlo,

contando desde la base, a la altura de la vista. La conicidad es la diferencia

entre el diámetro mayor y el menor medido en el mismo sitio. Las cañas

nunca son perfectamente cilíndricas, pero a veces son muy aproximadas a

esa forma. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Distancia de nudos (entrenudo). Los bambúes tienen menos distancia entre nudos

en su base que en las puntas.

Espesor de pared. Todos los bambúes tienen más pared cerca de la base que en la

punta. Hay cañas que tienen pared irregular, esto es que la pared no tiene un espesor

constante en su circunferencia. Es medido en milímetros

2.1.3. TRATAMIENTO DE LA CAÑA

El tratamiento de la caña guadua, tiene por objeto darle a la misma y a los

productos de ella, determinadas propiedades físicas, además de protegerla

contra los insectos y hongos, lo que permite utilizarla en la fabricación de

diversos materiales de construcción, artículos artesanales, etc.

Existen diversos tratamientos para inmunizar a la caña, teniendo en cuenta

los métodos de curado, los tratamientos químicos, e inclusive los métodos no

tradicionales.

En el presente capítulo se detallaran diferentes técnicas, dándole al lector

distintas opciones a seguir, tomando en cuenta los procedimientos

industrializados y los artesanales.

36

2.1.4. MÉTODOS DE CURADO

Para evitar el ataque de insectos xilófagos a la caña guadua, esta se

la debe someter a un tratamiento de curado, inmediatamente después de

haber sido cortada de la mata, ya que se la debe inmunizar para hacerla

menos propensa al ataque de dichos insectos, entre ellos el escarabajo

del bambú (Dinoderus minutus), que es atraído por la sabia de la caña. El

curado entonces consiste en la expulsión de la sabia de la caña para

disminuir el ataque de insectos. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Entre los métodos más utilizados están los siguientes:

Curado en la mata.

Curado por inmersión.

Curado por calentamiento.

Curado de la mata de caña guadua.

37

CURADO EN LA MATA

Los tallos cortados se dejan recostados verticalmente contra el

guadual, aislándolos del suelo por un lapso de cuatro a ocho semanas.

Después de cortado el tallo, se deja con ramas y hojas recostado lo más

vertical posible, sobre otros bambúes y aislado del suelo por medio de

piedras. En esta posición se deja por un tiempo no menor de 4 semanas,

después de lo cual se cortan sus ramas y hojas y se deja secar dentro de un

área cubierta bien ventilada. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Este método ha sido hasta ahora el más recomendable, pues los tallos no

se manchan y conservan su calor. Las ramas y hojas, luego de la cosecha,

permanecen en el tallo para que absorban el agua libre de los capilares

(el agua fija está en las células); desgraciadamente se lo olvida por

razones económicas. Si la cosecha ocurre antes de la salida del sol,

el almidón todavía se encuentra en las raíces. Los Indígenas de

Colombia, cosechan después del mediodía, puesto que el almidón se

encuentra en las hojas y hay menos agua en el tallo. Por la mañana,

debido a la fotosíntesis, se encuentra más agua en el tallo. Si el tallo

se fue cosechado por la mañana, después de poco tiempo, éste

presentara el ataque de los insectos. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

38

Figura 10. Curado de la Caña Guadua en la mata.

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, agosto 2015.

CURADO POR INMERSIÓN

“Se sumergen los tallos en agua, una vez cortados por un tiempo no mayor a cuatro

semanas. Aun cuando se reduce considerablemente el ataque de insectos, el

tallo se torna más liviano y quebradizo.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Los tallos recién cortados se sumergen en agua, ya sea en un estanque o en un

río, por un tiempo no mayor de 4 semanas. Posteriormente se dejan por algún

tiempo. Este método ha sido hasta ahora el más utilizado.” (Cobos, Jorge & León,

Xavier, 2007)

39

Figura 11. Curada de la Caña Guadua por Inmersión.


CURADO POR CALOR O CALENTAMIENTO

“Los tallos recién cortados se rotan sin quemarlos sobre fuego, a cielo

abierto.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“El curado al calor se hace colocando horizontalmente las cañas de bambú

sobre brasas a una distancia apropiada para que las llamas no las

quemen, girándolas constantemente.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Este tratamiento se hace por lo general a campo abierto. Las brasas se colocan

en el fondo de una excavación de 30 a 40 centímetros de profundidad.”

(Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

40

“Este método también se emplea para enderezar cañas torcidas.” (Cobos,


“Este tratamiento es considerado muy efectivo; sin embargo, se corre el

peligro de que el calor produzca contracciones y estas a su vez agrietamientos y

fisuras en la caña.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Figura 12. Curado de la Caña Guadua por Calor o Calentamiento


CURADO POR HUMO (AHUMADO).

“Este método consiste en ahumar las cañas previamente colocadas

horizontalmente en el interior de la casa sobre un fogón u hoguera, hasta

que queden cubiertas exteriormente de hollín.” (Cobos, Jorge & León, Xavier,

2007)

41

Proceso por el cual se expone al calor generado por el fuego las cañas

impregnándose agentes tóxicos que dan un grado de protección, además el

calor puede destruir o reducir el contenido de almidón de las células de

parénquima por pirolisis. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Ahumar. Si se ahúma la caña guadua sobre un fuego, puede llegar

a ser incomestible; para ello se utilizan sus propias ramas y hojas.

Con 50 a 60 grados de temperatura ambiental y humedad variable, se

ahúman los vástagos. Se intercambia entre un fuego lento y solo el

calor, para la filtración del alquitrán en la madera de manera gaseosa.


“En Japón se tiene experiencia en cómo manejar este tratamiento. Hay que perforar”


“Los vástagos, sin dejar los huecos alineados para evitar rasgaduras. La desventaja

de ese” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Tratamiento es, que los tallos huelen a humo. La caña guadua es muy

interesante del punto de vista del mantenimiento, porque una guadua

(bambú) de 9 metros está lista para ser cortada y usada 5 a 7 años

después de haber sido plantada. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

42

La debilidad de la caña es que este material es fácilmente atacado por

insectos y plagas. El sistema tradicional para conservar el bambú

consiste en inmunización a través del uso de fuertes y tóxicos químicos

que son muy eficaces para este proceso, pero ellos también son muy

dañinos para la naturaleza, ambiente y personas que viven en las

casas y aquellos que trabajan con ellos. (Cobos, Jorge & León, Xavier,

2007)

El proyecto de bambú ahumado usa una tecnología muy antigua, la caña

se pone en hornos que, a través de la incineración de madera

desechada, produce humo y al mismo tiempo un ácido piroleñoso que

impregna las paredes de la caña que crea una barrera natural que no

permite la penetración de insectos y plagas. Por consiguiente, la

importancia de este proyecto es que aplicando la antigua tecnología,

un inmunizante químico y tóxico es sustituido por uno natural. (Cobos,


Figura 13. Curado de la Caña Guadua por ahumado.


43

CURADO POR AGUARDIENTE

“El curado por aguardiente se hace colocando horizontalmente las cañas de bambú

en una solución alcohólica, girándolas constantemente y dejándolas sumergidas

por varios días.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Este tratamiento se hace por lo general a campo abierto. Las cañas se colocan

en el fondo de una recipiente de 20 a 30 centímetros de profundidad.”


“Este método también se emplea para enderezar cañas torcidas, como también para

evitar que los insectos, hongos y demás microorganismos penetren en el torso

de la caña y la corroan.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Debido al alto costo de la materia prima que es el alcohol etílico, este método se

lo ha desechado en algunos lugares y así tomando otras alternativas más baratas.”


CURADO CON SALMUERA

El curado con salmuera ya era utilizado en los tiempos de la colonia

por motivo de causarle a la caña una pequeña elasticidad y como

también saturarla de minerales como el sodio, además de

proporcionarle una resistencia, que hacía que el cloro desprendido

bajaba el pH de la caña y así haciéndola difícil de penetrar por los insectos

xilófagos, los cuales morían a alta acidez. (Cobos, Jorge & León, Xavier,

2007)

“Siendo este método, uno de los más utilizados por el bajo costo que este

representa.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

44

2.1.5. GENERALIDADES SOBRE LA PRESERVACIÓN

La preservación de la caña comienza desde el momento mismo en que se

corta de manera entresacada, seleccionado las guaduas en estado de

desarrollo “maduro”. A una altura aproximada de 15 cm a 30 cm del suelo,

por la parte inmediatamente superior del nudo, de forma que el agua no

forme depósito y evitar que el rizoma se pudra existen varios métodos

de preservación, en los cuales se utilizan agentes químicos que

favorecen a la conservación de la caña. (Cobos, Jorge & León, Xavier,

2007)

Una alternativa de inmunización no tóxica es el ahumado. Consiste en

poner la guadua dentro de una cámara por la cual circula humo

obtenido por combustión incompleta de materia orgánica. Además de

inmunizar, este sistema también seca la guadua, y mejora sus propiedades

ante la pudrición. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“En condiciones naturales la caña guadua es vulnerable al fuego, se deteriora y se

quema. Para reducir este riesgo, se propone utilizar soluciones de productos

químicos que retardan la acción del calor.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

45

La caña es introducida en soluciones de sustancias que reducen

su combustibilidad, tales como el bórax, que no tienen efectos

secundarios en la salud humana y se consiguen fácilmente en el mercado.

Luego de sacar la caña ya tratada con el agente ignifugo fue bañada con

un combustible y se la procedió a quemar, además de la caña que estaba

sin tratamiento, para comparar tres parámetros: la pérdida de peso, pues

entre menos peso perdido la caña dura más, por ejemplo en un caso de

incendio; la velocidad de carbonización, que permite establecer qué tan

rápido se quema la caña y el tiempo de extinción de la llama para

comprobar que la caña tratada se apaga con más rapidez. (Cobos,


En resumen se trataba de que la caña tratada “no perdiera peso, no

se quemara rápido y se apagara en el menor tiempo posible”, se comprobó

que ciertas cañas tratadas con sustancias ignifugas se apagan en un

minuto, mientras que éstas mismas cañas al natural, sin químicos, lo

hacen en 20 minutos. “Este hecho nos alienta a fomentar la cultura del

ignífugo para que la gente lo utilice como medida preventiva”. Un

tratamiento preventivo que está siendo examinado es el uso de sulfato

de cobre, el cual está siendo usado en huertos orgánicos para curar

frutas y semillas de muchas otras enfermedades de árboles. (Cobos,


“Se espera que el sulfato de cobre aplicado a los troncos de robles vivos de la costa

proteja a los árboles saludables de las infecciones.” (Cobos, Jorge & León, Xavier,

2007)

“Luego del tratamiento químico, se procede al secado, ya que para evitar el ataque

de hongos y de insectos xilófagos, la caña debe de tener entre un 10% a

15% de humedad.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

46

“El paso final de la preservación es, que una vez ya formada la pieza de

parquet, es recomendable que esta sea bañada por un agente químico, que

además de darnos un buen acabado, inmunice la pieza contra cualquier elemento

externo.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Entre los riesgos del tratamiento químico, podemos decir que hasta el más

benigno de los pesticidas presentan un conflicto en el medio ambiente, siendo

los agricultores quienes trabajan de cerca, los que podrían presentar contagio

químico.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Existen guías para la aplicación segura de compuestos que han sido desarrollados

y que están siendo implementados mientras continúa el tratamiento de los

árboles.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Además se deben tomar las precauciones necesarias en el manejo de reactivos.

2.1.6. AGENTES QUÍMICOS UTILIZADOS PARA EL TRATAMIENTO

DE LA CAÑA GUADUA

Existen dos tipos de preservantes dependiendo del medio de disolución en el

tratamiento de la caña guadua:

Los preservantes óleo solubles, que son soluciones de creosota y petróleo

como por ejemplo la creosota alquitranada, que es un aceite de color

oscuro, altamente toxico para los insectos y microorganismos

destructores de la caña, siendo de fácil aplicación pero con la

desventaja que por su color no se puede pintar la caña, tiene olor

desagradable y es inflamable. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

47

Los preservantes hidrosolubles, que son sales disueltas en agua teniendo

como ingredientes activos el cloruro de Sodio, ácido bórico, sulfato

de cobre, dicromato de potasio. Presentando como modelo el Cromato

de cobre ácido, que es una mezcla en cantidades iguales de sulfato

de cobre y bicromato de potasio, dando una buena protección contra

los hongos e insectos, pudiendo la caña tratada con esta solución

usarse en contacto con el suelo y el agua. (Cobos, Jorge & León, Xavier,

2007)

Aplicación de Preservantes.

“Para la aplicación de los preservantes es necesario que la caña guadua hay

sido sometida a la operación de secado, teniendo una humedad entre 10% a 15%,

siendo la manera más idónea para suministrar los preservantes.” (Cobos,


“Existen varias formas de aplicación entre las más usadas podríamos

mencionar el Aprovechamiento de la transpiración de las hojas, Método

Boucherie, Método Boucherie modificado, además de otros métodos no

tradicionales” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Aprovechando la Transpiración de las hojas.

Siendo similar al curado en la mata, pero con la diferencia de que

una vez escurrida la savia por el extremo inferior se procede a colocar el

tallo en un receptáculo que contiene la solución, la misma que es absorbida

hacia arriba por la transpiración de las hojas. (Cobos, Jorge & León,

Xavier, 2007)

Método por Boucherie.

“El método de Boucherie (tapar el orificio), se requieren de cañas en

condición verde.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

48

“Método que demanda de una instalación de canalización de agua, donde el

preservativo es alimentado por la gravitación, y la fuente está ubicada en una parte

más alta (a manera de tanque elevado).” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“La duración y el éxito del proceso del tratamiento dependen del tipo

de preservativo, de su adherencia y precipitación, y de las influencias de la

hinchazón en la pared de la caña.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Los preservativos con la alta adherencia pueden fluir a través de la caña en

un periodo de tiempo relativamente corto.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“El secado de la caña se debe hacer de forma lenta, asegurando así la penetración

de la solución en el tejido fino.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Los mejores resultados por lo tanto se obtienen durante o poco después de la

estación de lluvias, usando cañas más jóvenes con un contenido de humedad más

alto.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Después del proceso de tratamiento, la solución preservativa puede ser filtrada y

reutilizada. Según Arq. Oscar Hidalgo.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

49

Figura 14. Curado de la Caña Guadua por el Método de Boucherie


Método modificado de Boucherie.

“Método mejorado a través de una presión neumática (bomba de aire o

bomba eléctrica), esto acorta el tiempo del tratamiento a unos pocos minutos

asegurando una mayor penetración del preservativo, y evitando la posición vertical

de las cañas.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

50

Figura 15. Curado de la Caña Guadua por el Método de Boucherie

Modificado.


Tratamiento por inmersión en secciones longitudinales.

Para tratar la caña por inmersión, los tallos se colocan

horizontalmente o verticalmente dentro de un tanque con preservativos

por un tiempo sea este entre 48 a 120 horas. Si en lugar de tallos

se tratan tableros de esterilla, estos deben permanecer horizontalmente

en el preservativo por lo menos 24 horas, Si no se dispone de

tanques, en su lugar puede hacerse una excavación y recubrirse con un

plástico grueso. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

51

Al igual que la madera, algunas especies de bambú son más propensas que

otras al ataque de los insectos y hongos y por lo tanto deben tratarse

con productos químicos insecticidas (contra insectos) y fungicidas

(contra hongos) que por lo general son mezclados previamente y se

emplean para tratar maderas, algunos de los cuales son más efectivos

dependiendo de su composición química. Debido a la impermeabilidad

de la parte externa de la caña guadua, los insectos penetran por la parte

extrema de la misma y en otros casos por los nudos. (Cobos, Jorge &

León, Xavier, 2007)

Método con lavado en blanco.

Método por el cual se da un baño a las cañas con cal dormida, además de

ser por cuestión estética, también previene la humedad de las cañas.

También las esteras de caña son cubiertas de alquitrán y una capa de

arena, y luego se le aplican hasta cuatro capas de lechada de cal.


Método del tanque abierto en frío.

Método simple y económico con buena y eficaz protección. Se sumergen

en la solución del preservativo soluble en agua por un periodo de

varios días, la solución entra a la caña a través de los extremos y

por las lisuras y cicatrices. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Es más fácil de trabajar con cañas secadas recientemente que las verdes,

porque las verdes tienen un contenido de humedad superior al 100 %, no

dejando espacio para que penetre la solución.” (Cobos, Jorge & León, Xavier,

2007)

52

La concentración preservativa debe por lo tanto ser más alta cuando

se trata con cañas verdes. Al ser más impermeable la parte exterior de la

caña, es mucho más fácil tratar con cañas partidas que las redondas, o

en su defecto perforar el diafragma, las fisuras en las cañas ayudan a

la penetración. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

Método con baño frío y caliente.

Se sumerge la caña en un tanque con preservativo, se calienta, en fuego

directo o por medio de las bobinas de acero en el tanque. La temperatura

del baño se eleva alrededor a 90ºC manteniendo cerca de 30 minutos

luego se refresca. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Es mejor precalentar la caña en líquido como agua para luego transferirlo en

un tanque con el preservativo en frío.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Para tener un tratamiento eficaz, se debe perforar el diafragma proporcionando el

acceso interrumpido a través de la caña. Luego un secado lento permite terminar el

proceso permitiendo la difusión adicional del preservativo.” (Cobos, Jorge & León,

Xavier, 2007)

Preservantes utilizados de acuerdo a la aplicación de la caña

Los preservantes que se utilizan para el tratamiento de la caña guadua

varía de acuerdo a los usos que a esta se le van a dar, es decir los

tratamientos difieren dependiendo el propósito que a la caña se le va

a dar. A continuación se menciona varios preservantes y sus respectivos

usos. (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

“Para usos a la intemperie y en contacto con el suelo, es decir en cercas,

astas, andamios, etc. Se utiliza como preservantes soluciones de Sulfato de Cobre,

Dicromato de Potasio.” (Cobos, Jorge & León, Xavier, 2007)

53

En construcciones de viviendas donde se utiliza caña en Perchas,

correas, columnas, soportes para plantas, estas serán sometidas a

soluciones de cloruro de Sodio, y dicromato de potasio. En el

tratamiento para persianas, tumbados, paneles para puertas y en pisos,

se utilizaran: soluciones de Ácido bórico, bórax y dicromato de

potasio, también de ácido bórico y bórax en relación 1:1.

En el caso de artículos artesanales, las soluciones más idóneas son de ácido

bórico, bórax y dicromato de potasio, y en el caso de que se requiera

inmunizar la caña para la protección del fuego, la solución más óptima

es de ácido bórico, sulfato de cobre cristalizado, cloruro de sodio y

dicromato de potasio en relación de 3:1:5:6. (Cobos, Jorge & León,

Xavier, 2007)

“En el presente trabajo de investigación se escogió el curado por inmersión en

Bórax y Ácido Bórico, por su facilidad y accesibilidad en costos.” (Cobos, Jorge &

León, Xavier, 2007)

“La relación que se tomó para hacer la solución del Bórax y el Ácido Bórico es

1:1:5, es decir un kg de Ácido Bórico+ 1 kg de Bórax, por cada 50 litros.” (Cobos,


Figura 16. Solución de Ácido Bórico + Bórax + Agua.


54


2.2. DIMENSIONAMIENTO DE LA CAÑA DE GUADUA PARA LA

FABRICACIÓN DEL PANEL.

Las dimensiones de los paneles en el uso práctico se puede hacer de diferentes

medidas entre las más comunes están de 60cm x 1.20cm, 1.20cm x 2.40; también

se puede armar los paneles en el sitio siendo esta la manera más eficiente ya que se

puede aprovechar de una mejor manera los recursos.

En el proyecto se consideró las siguientes medidas para los paneles: 20cm x 70cm,

estas dimensiones han sido escogidas teniendo en cuenta el equipo existente en el

laboratorio de Ensayo de Materiales de la Facultad de Ingeniería Ciencias Físicas y

Matemática de la Universidad Central del Ecuador con el fin de poder ensayar los

paneles.

Por lo tanto la caña guadua fue cortada de 20cm para ser armado en el respectivo

marco de madera que tiene las medidas antes mencionadas: 20cm x 70cm.

Figura 17. Inmersión de la Caña Guadua en la Solución.

55

2.3. SELECCIÓN DE POLIURETANO COMO AISLANTE TÉRMICO Y

ACÚSTICO.

2.3.1. VENTAJAS DEL USO DEL POLIURETANO.

Facilita entornos confortables para vivir y trabajar.

Poner cantidades óptimas de aislamiento en nuestras cubiertas,

fachadas y suelos hace más fácil mantener nuestros edificios a una

temperatura confortable durante todo el año. Lo hace formando una

barrera que detiene el flujo de calor a través de la envolvente del

edificio, dándonos un mejor control de la temperatura interior, sea

cual sea la temperatura en el exterior. (PU Europe, 2010)

Reducir el consumo de energía y sus costes

El aislamiento es una de las maneras más baratas y fáciles de mejorar

la eficiencia energética de los edificios, ya sean viejos o nuevos. Una

mayor eficiencia energética significa que se necesita menos energía

para calentar o enfriar los edificios. A su vez eso conlleva un menor

consumo de combustible, facturas de energía más reducidas para el

usuario y menos emisiones de dióxido de carbono perjudiciales para

el medioambiente. (PU Europe, 2010)

“Lo mejor de todo es que, siempre que se utilice el aislamiento

adecuado y se instale correctamente, seguirá siendo energéticamente

eficiente durante la vida del edificio sin necesitar ningún

mantenimiento.” (PU Europe, 2010)

“El coste de instalación del aislamiento se amortizará en unos pocos

años gracias al ahorro en las facturas de energía.” (PU Europe, 2010)

56

Lucha contra el cambio climático

En Europa, alrededor del 40 % - 50 % de toda la energía utilizada se

emplea en edificios y hasta el 60 % de ella se usa para calentarlos.

La combustión de combustibles fósiles para crear energía forma

dióxido de carbono — un ‘gas con efecto invernadero’ que aumenta

el calentamiento global y causa el cambio climático. (PU Europe,

2010)

Así que la energía utilizada en los edificios, especialmente para

calefacción, crea grandes cantidades de dióxido de carbono;

Actualmente se reconoce ampliamente que el calentamiento global

es una de las mayores amenazas para nuestro modo de vida, incluso

para nuestra existencia, que jamás hayamos tenido y que se necesitan

acciones firmes para detener su aceleración y combatir sus efectos.

(PU Europe, 2010)

“Eso se puede hacer de varias maneras. Mucha gente cree que la

inversión en energía nuclear o renovable es la res-puesta, pero esas

tecnologías son caras y cada una tiene sus propias limitaciones y

problemas potenciales.” (PU Europe, 2010)

Un enfoque mucho más responsable es reducir primero la demanda

de energía y recursos, haciendo más fácil poder satisfacer esa

demanda a través de otras fuentes más respetuosas con el medio

ambiente. La manera más sencilla y rentable de reducir la demanda

es mejorar la eficiencia energética de nuestros edificios: dicho de

otro modo, aislarlos. (PU Europe, 2010)

Ayudar a asegurar el suministro energético

Guerra, política, incluso desastres naturales, todo ello es una

amenaza para las reservas de combustibles fósiles, lo cual es causa

de preocupación para muchos países que quieren asegurarse que sus

57

fuentes de energía están Garantizadas. El incremento de la demanda

no puede ser satisfecho por fuentes alternativas, como la energía

eólica o solar, pero si podemos primero reducir la demanda, es

posible satisfacer una mayor parte de ella de esa manera,

aumentando así los niveles de seguridad de la energía local y

nacional. (PU Europe, 2010)

2.3.2. DISPONIBILIDAD Y COSTO DEL POLIURETANO EN EL

MERCADO ECUATORIANO.

La disponibilidad de la espuma de poliuretano en el mercado ecuatoriano es buena,

y los precios son relativos todo depende de la marca comercial, variando desde 10

dólares hasta 35 dólares un envase de 600ml, que para nuestro caso nos rinde para

unos 3 paneles de 20cm x 70xm.

2.4. ADHERENCIA ENTRE LA CAÑA GUADUA Y EL HORMIGÓN.

Una de las desventajas de la caña guadua es la adherencia con los demás materiales

en nuestro caso con el mortero de recubrimiento de los paneles.

Para mitigar esta falencia de la caña guadua hemos decidido antes de aplicar el

mortero de recubrimiento de los paneles, colocar una malla fina cubriendo todo el

panel de caña guadua; de esta manera generamos una mejor adherencia entre el

mortero y la caña guadua.

2.5. DISEÑO DEL MORTERO PARA EL REVESTIMIENTO DEL PANEL

CON UN FĆ = 210 KG/CM².

Para la dosificación del mortero de recubrimiento se ha escogido la tabla

propuesta en el código ecuatoriano de la construcción NEC-11.

58

Tabla 5. Diseño del mortero de Recubrimiento

Mortero Tipo Resistencia

promedio a

la

compresión

a 28 días

min, (Mpa)

Retención

de agua,

% min

Contenido

de aire, %

máxima

Relación

de áridos

(medidos

en

condición

húmeda,

suelta)

Cemento y

cal

M 17.2 75 12 No menos

que 2 ¼ y

no más que

3 ½ veces

los

volúmenes

separados

de

materiales

cementantes

S 12.4 75 12

N 5.2 75 14 C

O 2.4 75 14 C

Cemento

para

Mortero

M 17.2 75 12

S 12.4 75 12

N 5.2 75 14 C

O 2.4 75 14 C

Cemento

para

mampostería

M 17.2 75 18

S 12.4 75 18

N 5.2 75 20 D

O 2.4 75 20 D

C cuando el refuerzo estructural esta embebido en un mortero de cemento cal,

el contenido máximo de aire debe ser 12%

D cuando el refuerzo estructural esta embebido en un mortero de cemento con

mampostería, el contenido máximo de aire debe ser 18%

Fuente: Norma INEN Ecuatoriana 2518 (2010) Morteros para unidades de

mampostería. Requisitos

Debido a que el mortero solo juega un papel de recubrimiento (estético), se

decidido tomar el mortero para mampostería tipo O de 2.4 MPa a los 28 días de

curado. Donde su relación es 1:2.5, por un volumen de cemento se agregara 2.5

volúmenes de arena.

59

2.6. PROCEDIMIENTO PARA EL ARMADO Y REVESTIMIENTO DEL

PANEL.

Corte de la caña bajos los parámetros antes mencionados y teniendo en

cuenta el menguante lunar.


Curado de la caña mediante al inmersión de la caña en una solución de ácido

Bórico y Bórax.

Figura 18. Corte de la Caña Guadua

Figura 19. Solución de ACIDO BÓRICO-BÓRAX-AGUA

60


Realización del marco portante de madera de sección 3cm x 3cm, y de 20cm

x 70cm, cabe recalcar que esta medida del panel se debe por motivos de poder

ensayar en el laboratorio.

Figura 20. Marco de madera (20x70) cm


Cortar la caña guadua previamente curada de tal manera que se pueda armar

en el marco portante de madera de 20cm x 70cm.

Figura 21. Corte e igualado de la Caña Guadua


61

Colocación la caña guadua al marco de madera con clavos de media

pulgada, este procedimiento se lo hace primeramente en una cara del panel.

Figura 22. Clavado de la Caña Guadua al marco de madera


Colocación de la espuma de poliuretano en medio del panel.

Figura 23. Colocación de la espuma de poliuretano


62

Colocación la caña de guadua en la otra cara del panel con el mismo

procedimiento anterior, quedando serado completamente el panel.

Figura 24. Colocación de la Caña Guadua en la otra cara del

marco de madera.


Colocación una malla fina recubriendo todo el panel con el fin de ganar

adherencia entre el panel y el mortero que colocaremos más adelante.

Figura 25. Colocación de la malla


63

Realización del mortero para recubriendo con relación 1:2.5

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, septiembre 2015.

Recubrimiento del panel con una capa de mortero con el fin de darle una

mejor apariencia estética y una protección adicional al panel ante los agentes

externos como agua, hongos, plagas, etc.

Figura 27. Colocación del mortero de recubrimiento en el panel

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, septiembre 2015

Figura 26. Colocación de agua en la mezcla

64

Curado de los paneles de Caña Guadua

Figura 28. Curado de los paneles de Caña Guadua

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, septiembre 2015

65

3. CAPITULO III: ENSAYOS DE LABORATORIO.

3.1. DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO A TRACCIÓN DE LA CAÑA

GUADUA.

3.1.1. ALCANCE:

Se especifica un método para realizar las pruebas de tracción paralela a las fibras

en las probetas de caña guadua

3.1.2. OBJETIVO:

Determinación del esfuerzo último de tracción paralelo a las fibras aplicando un

aumento gradual de carga a la caña guadua.

3.1.3. MATERIALES:

Probeta de caña guadua para ensayos paralelo a las fibras según norma ASTM -

143.

3.1.4. EQUIPO:

Máquina Universal de 30 toneladas, escala A = +/- 5 Kg.

Calibrador o Vernier, A = +/- 2 x 10-2 mm

Deformímetro, A = +/- 25 x 10-4 mm

Mordazas para la Tracción, (carga de ruptura = 363.64 kp. )

3.1.5. PROCEDIMIENTO:

1. Preparar un pequeño pedazo de caña guadua de dimensiones

considerables anteriormente indicadas según la norma ASTM – 143.

66

Figura 29. Probetas de Caña Guadua, según norma ASTM – 143


2. Mida las dimensiones de cada lado y registre los valores observados.

Segú las norma del ASTM - 143. Para investigaciones en madera.

Figura 30. Probetas de Caña Guadua, según norma ASTM – 143


3. Colocación de la madera en las mordazas y el deformímetro para leer

las deformaciones que se presenten mientras se vaya aplicando la

carga de tracción.

67

Figura 31. Colocación de mordazas y deformímetro


4. Encendido de la maquina universal de 30 Toneladas y colocación de

la probeta en la sección de carga, cuidadosamente de tal manera que

las secciones transversales estén en contacto con el área de carga.

68

Figura 32. Encendido de la máquina


69

5. Colocación de las mordazas a la madera y ubicación en forma

vertical y al mismo tiempo se coloca el deformímetro tendrá una

apreciación de 25*10-4 de milímetro. Aquí se irán aplicarán cargas

secuenciales de 20 kp para los cuales se leerá la deformación que

presente por cada intervalo de 20 kp de carga aplicada. Leeremos la

carga de falla cuando la madera ya esté rota y la registraremos.

Figura 33. Ruptura de la probeta a carga máxima.


70

3.1.6. CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS:

El esfuerzo a tracción se calcula con la siguiente fórmula:

𝜎 =𝐹

𝐴

Dónde:

- 𝜎 = Esfuerzo ultimo de tracción en MPa.

- F = Carga máxima en KN

- A = Promedio del área transversal medida en mm2

71

Tabla 6. Resultados de los ensayos de tracción paralela a la fibra realizados

sobre madera tipo caña guadua ASTM d-143 (Probeta 1)

DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS PROBETA N°1

MATERIAL: Caña Guadua

ANCHO mm: 7.10

ESPESOR mm: 2.80

LONGITUD

MEDIDA mm:

50.40

ÁREA mm2: 19.80

ESPECIFICACIÓ

N:

TERMINAL DE REGULACIÓN

MARCA: NINGUNA

CARGA

P (KN)

DEFORMACIÓN

mm.

1X10 -2

ESFUERZ

O

Mpa

DEFORMACIÓ

N

ESPECIFICA

mm/mmx10-4

0.00 0.00 0.00 0.00

0.30 1.00 15.09 1.98

0.60 1.50 30.18 2.98

0.80 2.00 40.24 3.97

1.00 7.00 50.30 13.89

1.20 12.0 60.36 23.81

1.40 22.0 70.42 43.65

1.60 31.0 80.48 61.51

1.80 40.0 90.54 79.37

2.00 50.0 100.60 99.21

2.20 60.0 110.66 119.05

2.40 70.0 120.72 138.89

2.60 80.0 130.78 158.73

2.80 90.0 140.85 178.57

3.00 97.0 150.91 192.46

3.20 110.0 160.97 218.25

3.40 122.0 171.03 242.06

3.60 168.0 181.09 333.33

3.80 188.0 191.15 373.02

72

TRACCIÓN PARALELA A LA FIBRA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

σ(M

Pa)

εmm/mm*10-4

ESFUERZO - DEF. ESPECÍFICA

Gráfica 1. Esfuerzo vs Deformación específica

73

Tabla 7. Resultados de los ensayos de tracción paralela a la fibra realizada




ANCHO mm: 7.00

ESPESOR mm: 2.80

LONGITUD

MEDIDA mm:

50.40

ÁREA mm2: 19.60

ESPECIFICACIÓN

:


MARCA: NINGUNA

CARGA

P (KN)

DEFORMACIÓ

N

mm.

1X10 -2

ESFUERZ

O

Mpa

DEFORMACIÓ

N

ESPECIFICA

mm/mmx10-4

0.00 0.00 0.00 0.00

0.20 1.00 9.52 1.98

0.40 1.00 19.05 1.98

0.60 1.00 28.57 1.98

0.80 2.00 38.10 3.97

1.00 6.00 47.62 11.90

1.20 9.00 57.14 17.86

1.40 27.0 66.67 53.57

1.60 40.0 76.19 79.37

1.80 59.0 85.71 117.06

2.00 77.0 95.24 152.78

2.20 96.0 104.76 190.48

2.40 120.0 114.29 238.10

2.60 145.0 123.81 287.70

2.80 165.0 133.33 327.38

3.00 200.0 142.86 396.83

74


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

-50 0 50 100 150 200 250

σ(M

Pa)

εmm/mm*10-4



75

Tabla 8. Resultados de los ensayos de tracción paralela a la fibra realizados




ANCHO mm: 7.00

ESPESOR mm: 3.00

LONGITUD

MEDIDA mm:

50.40

ÁREA mm2: 21.00

ESPECIFICACIÓN

:


MARCA: NINGUNA

CARGA

P (KN)

DEFORMACIÓ

N

mm.

1X10 -2

ESFUERZ

O

Mpa

DEFORMACIÓ

N

ESPECIFICA

mm/mmx10-4

0.00 0.00 0.00 0.00

0.20 1.00 10.20 0.00

0.40 1.00 20.41 1.98

0.60 1.0 30.61 23.81

0.80 28.0 40.82 55.56

1.00 48.0 51.02 95.24

1.20 71.0 61.22 104.87

1.40 84.0 71.43 166.67

1.60 103.0 81.63 204.37

1.80 110.0 91.84 218.25

2.00 132.0 102.04 261.90

2.20 159.0 112.24 315.48

2.40 217.0 122.45 430.56

2.60 245.0 132.65 486.11

2.80 282.0 142.86 559.52

3.00 330.0 153.06 654.76

76



0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

σ(M

Pa)

εmm/mm*10-4


77

Tabla 9. Resultados de los ensayos de realizados sobre barras de acero

método ASTM a 370

DATOS TÉCNICOS Y RESULTADOS

MATERIAL: ACERO

DIAM. NOM.

mm:

12

DIÁMETRO

mm:

11.80

MUESTRA No. ADELCA

ÁREA NOM.

mm2:

113.10

LONG.

MEDIDA-mm

200.00

ÁREA mm2: 109.36

CARG

A

(KN)

DEFORM

.

25mm.

1X10 -4

ESFUERZ

O

Mpa

DEFORM.

ESPECIFIC

A

mm/mmx10-4

CARG

A

(KN)

DEFORM

.

25mm.

1X10 -4

ESFUERZ

O

Mpa

DEFORM.

ESPECIFIC

A

mm/mmx10-4

0.00 0.0 0.00 0.00 52.00 178.0 475.50 22.25

2.00 2.0 18.29 0.25 54.00 189.0 493.79 23.63

4.00 9.0 36.58 1.13 55.10 250.0 503.85 31.25

6.00 12.0 54.87 1.50 55.10 300.0 503.85 37.50

8.00 19.0 73.15 2.38 55.10 400.0 503.85 50.00

10.00 26.0 91.44 3.25 55.10 500.0 503.85 62.50

12.00 34.0 109.73 4.25 55.10 600.0 503.85 75.00

14.00 39.0 128.02 4.88 55.10 700.0 503.85 87.50

16.00 45.0 146.31 5.63 55.10 800.0 503.85 100.00

18.00 50.0 164.60 6.25 55.10 900.0 503.85 112.50

20.00 59.0 182.88 7.38 55.10 1000.0 503.85 125.00

22.00 64.0 201.17 8.00 55.20 1200.0 504.76 150.00

24.00 73.0 219.46 9.13 55.60 1400.0 508.42 175.00

26.00 80.0 237.75 10.00 56.40 1600.0 515.73 200.00

28.00 90.0 256.04 11.25 57.80 1800.0 528.54 225.00

30.00 100.0 274.33 12.50 59.20 2000.0 541.34 250.00

32.00 105.0 292.61 13.13 61.30 2200.0 560.54 275.00

34.00 111.0 310.90 13.88 62.40 2400.0 570.60 300.00

36.00 120.0 329.19 15.00 67.20 5.0% 614.49 500.00

38.00 127.0 347.48 15.88 73.30 7.5% 670.27 750.00

40.00 135.0 365.77 16.88 74.80 10.0% 683.99 1000.00

42.00 140.0 384.06 17.50 75.90 12.5% 694.05 1250.00

44.00 146.0 402.35 18.25 32.50 18.0% 297.19 1800.00

46.00 154.0 420.63 19.25

48.00 161.0 438.92 20.13

50.00 169.0 457.21 21.13

78

MUESTRA ADELCA DIÁMETRO NOMINAL: 12mm

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

σ(M

Pa)

εmm/mm*10-4

Gráfica 4. Esfuerzo vs. Deformación especifica

79

3.2. DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO A FLEXIÓN ESTÁTICA DE

LA CAÑA GUADUA.

3.2.1. ALCANCE:

Se especifica un método para realizar pruebas a flexión en caña guadua.

3.2.2. OBJETIVO:

Calcular el esfuerzo a flexión de la caña guadua con un punto de carga

Determinación de la carga máxima a la rotura de la caña guadua.

3.2.3. EQUIPO:

Una máquina para el ensayo de flexión capaz de medir carga lo más cercano al 1%

y la deflexión lo más cercano a milímetros. Un mecanismo capaz de asegurar la

flexión de un tronco de caña guadua aplicando una carga media entre los centros de

soporte de la carga. La prueba debe ser una prueba de flexión de 3 puntos, uno de

aplicación de la carga al centro de la luz y dos de los apoyos.

3.2.4. MATERIAL:

Los troncos deben estar sin ningún defecto visible, con el propósito de obtener la

deflexión real, además deberá poseer una distancia libre entre apoyos de 30*D

donde D es el diámetro externo de la guadua para alcanzar la flexión pura.

En este caso las dimensiones entre apoyos es de 70cm por cuestiones de facilidad

de la maquina con cual vamos a realizar el ensayo.


En el ensayo de flexión se registró la carga máxima de la caña guadua ya que la

resistencia de la misma supera la capacidad de la máquina.

Esto indica las excelentes características de la caña guadua.

Para esto se realizó los siguientes pasos:

1. Se corta la muestra de caña guadua de un metro de largo.

80

Figura 34. Corte de la muestra de caña guadua para flexión


2. Se coloca la muestra en la máquina de ensayo, dejando una

distancia libre entre apoyos de 70cm.

Figura 35. Colocación de la muestra en los apoyos.


3. Colocación del cabezal de carga en centro de la luz.

81

Figura 36. Colocación del cabezal de carga al centro de la luz


4. Carga progresivamente hasta registrar la carga máxima de

rotura.

Figura 37. Registro de la carga máxima de rotura.


82

Tabla 10. Resultado de los ensayos de flexión estática realizados sobre

madera ASTM d143


MATERIAL: MADERA

MUESTRA No: 1

ESPECIE: CAÑA GUADUA

DIMENSIONES

DIÁMETRO

INTERNO (mm):

85.00 ÁREA

INTERNO(mm2):

5674.50

DIÁMETRO

EXTERNO (mm):

105.00 ÁREA EXTERNO

(mm2):

8659.01

L (mm): 700

CARGA DEFORMACIÓ

N

ESFUERZ

O

MÁXIMO

MOMENTO DEFLEXIÓ

N

mm X σ máx. FLECTOR (FLECHA)

P(KN) 10-2 MPa N-mm mm

10.90 0.0 2428.7 1907500.00 0.00

83

MUESTRA 1

CALCULO DE ESFUERZO MÁXIMO Y MOMENTO FLECTOR

Figura 38. Diagrama ensayo a la flexión


DATOS:

P = 10.90 KN = 1111.473 Kg

L = 700 mm

D interno = 85 mm

D externo = 105.00 mm

CALCULO DE ESFUERZO MÁXIMO

𝜎𝑚𝑎𝑥 = 8 ∗ 𝑃 ∗ 𝐿

𝜋 ∗ 𝑑3

𝜎𝑚𝑎𝑥 = 𝟐𝟒𝟐𝟖. 𝟕𝟎 𝑴𝑷𝒂

84

CALCULO DE MOMENTO FLECTOR

𝑀 = 𝑃 ∗ 𝐿

4

𝑀 = 10.90 ∗ 70

4= 𝟏𝟗𝟎𝟕. 𝟓 𝑲𝒈 ∗ 𝒄𝒎

𝑴 = 𝟏𝟗𝟎𝟕𝟓𝟎𝟎 𝑵 − 𝒎𝒎

3.3. DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO A COMPRESIÓN DEL

PANEL PREFABRICADO DE CAÑA GUADUA + POLIURETANO +

MORTERO

3.3.1. ALCANCE:

Se especifica un método para realizar pruebas a compresión del panel prefabricado

de Caña Guadua.

3.3.2. OBJETIVO:

Calcular el esfuerzo a compresión del panel de caña guadua con un

punto de carga

Determinación de la carga máxima a la rotura del panel de caña

guadua

3.3.3. EQUIPO:

Maquina Universal de 60 Toneladas

3.3.4. MATERIAL:

Panel prefabricado de Caña Guadua relleno con poliuretano y revestimiento de

mortero


En el ensayo de compresión se registra la carga máxima del panel de caña guadua

hasta la rotura

85


1. Registró los pesos de cada panel en la balanza cuya apreciación

es ± 1 onza.

Figura 39. Colocación de la muestra en la balanza

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, octubre 2015

2. Colocación del panel en la Maquina Universal.

Figura 40. Colocación de la muestra en la Maquina Universal


86


rotura

.



87

Tabla 11. Resultados de los ensayos de compresión realizados sobre paneles de caña guadua


No. IDENTIFICACIÓN

DE LA MUESTRA

FECHA DE

ENSAYO

LONGITUD

TOTAL

(mm)

ALTO

(mm)

ESPESOR

(mm)

SECCIÓN

(mm)

CARGA

MÁXIMA

(KN)

RESISTENCIA

A

COMPRESIÓN

(MPa)

1 2 15/10/2015 750 200 83 16600 355.3 21.40

2 1 750 200 82 16400 479.0 29.21

3 4 750 200 82 16400 374.5 22.84

88

MUESTRA 2

CALCULO DE ESFUERZO A LA COMPRESIÓN


DATOS:

1KN=101.97 Kgf

P = 355.3 KN = 36229.941 Kg

ALTO = 200 mm = 20 cm

ESPESOR = 83 mm = 8.3 cm

ÁREA = 16600 mm2 = 166 cm2

1 Mpa= 10.197 Kg/cm2

𝛔 =𝑷

𝑨𝒓𝒆𝒂

𝛔 =𝟑𝟔𝟐𝟐𝟗. 𝟗𝟒𝟏 𝑲𝒈

𝟏𝟔𝟔 𝒄𝒎𝟐

Figura 42. Diagrama ensayo a la compresión

89

𝛔𝒎𝒂𝒙 = 𝟐𝟏𝟖. 𝟐𝟓 𝑲𝒈

𝒄𝒎𝟐

𝛔𝒎𝒂𝒙 = 𝟐𝟏. 𝟒𝟎 𝐌𝐩𝐚

MUESTRA 1


DATOS:

1KN=101.97 Kgf

P = 479 KN = 48843.63 Kg

ALTO = 200 mm = 20 cm


ÁREA = 16400 mm2 = 164 cm2

1 Mpa= 10.197 Kg/cm2

𝛔 =𝑷

𝑨𝒓𝒆𝒂

𝛔 =𝟒𝟖𝟖𝟒𝟑. 𝟔𝟑 𝑲𝒈

𝟏𝟔𝟒 𝒄𝒎𝟐

𝛔𝒎𝒂𝒙 = 𝟐𝟗𝟕. 𝟖𝟑 𝑲𝒈

𝒄𝒎𝟐

𝛔𝒎𝒂𝒙 = 𝟐𝟗. 𝟐𝟏 𝐌𝐩𝐚

90

MUESTRA 4


DATOS:

1KN=101.97 Kgf

P = 374.5 KN = 381.87 Kg

ALTO = 200 mm = 20 cm


ÁREA = 16400 mm2 = 164 cm2

1 Mpa= 10.197 Kg/cm2

𝛔 =𝑷

𝑨𝒓𝒆𝒂

𝛔 =𝟑𝟖𝟏𝟖𝟕. 𝟕𝟔𝟓 𝑲𝒈

𝟏𝟔𝟒 𝒄𝒎𝟐

𝛔𝒎𝒂𝒙 = 𝟐𝟑𝟐. 𝟖𝟓 𝑲𝒈

𝒄𝒎𝟐

𝛔𝒎𝒂𝒙 = 𝟐𝟐. 𝟖𝟒 𝐌𝐩𝐚

91

3.4. Determinación del esfuerzo a flexión del panel prefabricado de caña

guadua + poliuretano + mortero.

3.4.1. ALCANCE:

Se especifica un método para realizar pruebas a flexión en los paneles prefabricados

de caña guadua

3.4.2. OBJETIVO:

Calcular el esfuerzo a flexión de los paneles de caña guadua con un

punto de carga

Determinación de la carga máxima a la rotura del panel de caña

guadua

3.4.3. EQUIPO:

Maquina Universal de 60 Toneladas

3.4.4. MATERIAL:

Panel prefabricado de Caña Guadua relleno con poliuretano y revestimiento de

mortero

3.4.5.-PROCEDIMIENTO:

En el ensayo de flexión se registra la carga máxima del panel de caña guadua hasta

la rotura


1. Registró los pesos de cada panel en la balanza cuya apreciación

es ± 1 onza.

92


2. Colocación del panel en la Maquina Universal.


Figura 43. Colocación de la muestra en la balanza

Figura 44. Colocación del panel en la Maquina Universal

93


rotura





94

Tabla 12. Resultados ensayo de flexión realizados sobre paneles de caña guadua con revestimiento de mortero (2:1)

simplemente apoyada con carga aplicada al centro de la luz


No. IDENTIFICACIÓN

DE LA MUESTRA

FECHA DE

ENSAYO

ANCHO

(mm)

ESPESOR

(mm)

LONGITUD

TOTAL

(mm)

SECCIÓN

(mm)

APOYOS

L

(mm)

CARGA DE

ROTURA P

(KN)

1 6 15/10/2015 200 82 750 16400 700 8.50

2 5 200 82 750 16400 700 7.00

3 3 200 82 750 16400 700 7.90

95

MUESTRA 6:

CALCULO DE MOMENTOS


DATOS:

1KN=101.97 Kgf

P= 8.50 KN = 866.745 Kg

L= 700 mm = 70 cm

𝑀 = 𝑃 ∗ 𝐿

4

𝑀 = 866.745 ∗ 700

4= 𝟏𝟓𝟏𝟔𝟖. 𝟎𝟒 𝑲𝒈 ∗ 𝒄𝒎

CALCULO DE CORTANTES

𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 𝑃

2

𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 866.745

2= 𝟒𝟑𝟑. 𝟑𝟕 𝑲𝒈

Figura 47. Diagrama ensayo a la flexión

96

MUESTRA 5:

CALCULO DE MOMENTOS

DATOS:

1KN=101.97 Kgf

P= 7.00 KN = 713.79 Kg

L= 700 mm = 70 cm

𝑀 = 𝑃 ∗ 𝐿

4

𝑀 = 713.79 ∗ 700

4= 𝟏𝟐𝟒𝟗𝟏. 𝟑𝟐 𝑲𝒈 ∗ 𝒄𝒎



2

𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 713.79

2= 𝟑𝟓𝟔. 𝟖𝟗𝟓 𝑲𝒈

MUESTRA 3:

CALCULO DE MOMENTOS

DATOS:

1KN=101.97 Kgf

P= 7.9 KN = 805.563 Kg

L= 700 mm = 70 cm

97

𝑀 = 𝑃 ∗ 𝐿

4

𝑀 = 805.563 ∗ 700

4= 𝟏𝟒𝟎𝟗𝟕. 𝟑𝟓 𝑲𝒈 ∗ 𝒄𝒎



2

𝑅𝐴 = 𝑅𝐵 = 805.563

2= 𝟒𝟎𝟐. 𝟕𝟖 𝑲𝒈

98

4. CAPITULO IV: ANÁLISIS ECONÓMICO COMPARATIVO ENTRE

EL MÉTODO TRADICIONAL (MAMPOSTERÍA DE BLOQUE), Y EL

MÉTODO PROPUESTO EN EL SIGUIENTE PROYECTO

INVESTIGATIVO.

4.1. INTRODUCCIÓN:

En el presente capítulo se realizara el análisis económico de la propuesta de

construcción, para de esta manera poder comparar con los métodos tradicionales y así

ver cuán factible es la propuesta desde el punto de vista económico.

4.2. CRITERIOS Y GENERALIDADES:

Para el análisis económico hay que tomar en cuenta todos los aspectos para de esta

manera tener una información real y actualizada.

Se debe tomar en cuenta la disponibilidad del material y en la propuesta la

disponibilidad de la materia prima como lo es la caña guadua.

En el presente análisis se consideró los precios como si fuera en la ciudad de Quito, ya

que existe una gran diferencia con los precios de donde se cultiva la caña guadua.

Otro aspecto muy importante a tomar en cuenta es la seguridad, ya que se podría tener

la casa más económica pero si no es segura de nada nos serviría ya que la integridad

física de las personas es lo primordial.

Otro punto importante que se destaca en la propuesta es el ecológico, ya que la caña

guadua es un recurso ecológicamente sostenible ya que sus ciclos de producción son

cortos.

99

4.3. PRESUPUESTO:

4.3.1. PRESUPUESTO DE MAMPOSTERÍA TRADICIONAL A BASE

DE BLOQUES:

PRESUPUESTO DE MAMPOSTERÍA TRADICIONAL A BASE DE

BLOQUES HUECOS

PROYECTO: Construcción sostenible a base de caña guadua y poliuretano con

revestimiento de mortero

PROPIETARIO: U.C.E

PROPONENTE: Alfredo Erreyes, Tatiana Gómez

FECHA: 27 de octubre del 2015

ÁREA DE APLICACIÓN 1 m2

COD. CONCEPTO UNID. CANTI. Unitario Total

1 Bloque liviano de 15x20x40 m2 13 0.32 4.16

2 Arena lavada de rio para

pegado

m3 0.013 19 0.247

3 Arena lavado de rio para

revestimiento

m3 0.048 19 0.912

4 Cemento para pegado Kg 6 0.1526 0.92

5 Cemento para revestimiento Kg 14 0.1526 2.13

TOTAL 8.37

100

4.3.1. PRESUPUESTO DEL MÉTODO PROPUESTO A BASE DE CAÑA

GUADUA:

PRESUPUESTO DE MAMPOSTERÍA A BASE DE CAÑA GUADUA Y

MORTERO

PROYECTO: Construcción sostenible a base de caña guadua y poliuretano con

revestimiento de mortero

PROPIETARIO: U.C.E

PROPONENTE: Alfredo Erreyes, Tatiana Gómez

FECHA: 27 de octubre del 2015

ÁREA DE APLICACIÓN 1 m2

COD. CONCEPTO UNID. CANTI. Unitario Total

1 Caña guadua longitud 6 metros m2 1 1.80 1.80

2 Poliuretano ó espuma flex m3 1 1.25 1.25

3 Arena lavado de rio para

revestimiento

m3 0.048 19 0.912

4 Cemento para revestimiento Kg 12 0.1526 1.831

5 Clavos Kg 0.5 1 0.50

TOTAL 6.30

101

4.4. ANÁLISIS DE RESULTADOS Y PROPUESTA DE DISEÑO:

Del presupuesto obtenido en los cuadros anteriores se puede observar que el modelo

propuesto a base de caña de guadua tiene un costo alrededor de un 25% menos que el

método tradicional con bloques huecos.

Hay que tomar en cuenta que los valores de la caña guadua son referenciados a la

ciudad de Quito, esto quiere decir que para las poblaciones donde existe la materia

prima cercana el costo de la misma es menor lo cual proporcionaría un ahorro

substancial adicional.

Otro punto a tomar en cuenta es la facilidad de construcción y por ende el ahorro de

tiempo que el método propuesto a base de caña guadua nos brinda.

Estos permite recomendar que la construcción de estas paredes se pueda realizar

directamente por las personas beneficiarias sin la necesidad de la contratación de mano

calificada, para esto se ha elaborado de un manual práctico que servirá de guía en la

construcción de una vivienda de interés social y ecológicamente sostenible.

102

5. CAPITULO V: DISEÑO ESTRUCTURAL DE UNA VIVIENDA DE

INTERÉS SOCIAL DE UN NIVEL, A BASE DE PAREDES PORTANTES DE

CAÑA GUADUA Y POLIURETANO CON REVESTIMIENTO DE

MORTERO.

5.1. INTRODUCCIÓN

Para el diseño de las paredes portantes propuestas es complejo calcular con precisión

el módulo de elasticidad debido a que no es un material homogéneo, la pared se

encuentra formada por una estructura de madera (Laurel), con dos capas de caña

guadua una interior y exterior respectivamente, en la mitad de estas dos capas se

encuentra el poliuretano o a su vez la espuma Flex, que cumplirá la función de aislante

acústico y térmico. Por lo tanto para el diseño se adoptara el módulo de elasticidad de

la caña guadua debido a que es el material predominante en las paredes.

5.2. MODULO DE ELASTICIDAD DE LA CAÑA GUADUA

De los ensayos realizados en el presente trabajo de gradación se determinó que el

módulo de elasticidad de la caña guadua varía desde 129000 kg/cm2 hasta 185000

kg/cm2, para la modelación de la estructura se adoptó el Modulo de Elasticidad de

185000 kg/cm2, bajo el criterio que se tiene el aporte de otros materiales como es la

Madera y el Mortero.

5.3. MODULO DE ELASTICIDAD DEL LAUREL.

Según estudios realizados por el Ing. Agr. Félix Martinuzzi, en su Libro Fichas

Técnicas De Maderas, el Módulo de Elasticidad a compresión del Laurel está en el

orden de 97000 Kg/cm2, y su Densidad varia de 0.5 T/m3 hasta 0.78 t/m3, esto depende

de la clase del laurel y de la región de donde se encuentre la misma.

5.4. DEFINICIÓN DE LA CARGA MUERTA.

Para definir la carga muerta se tiene dos componentes importantes que actúan en las

paredes, el peso propio de los paneles de cubierta y las vigas y viguetas de madera.

103

5.4.1. PANELES DE CUBIERTA:

Para los paneles de cubierta nos guiamos de la marca comercial ROOFTEC, quienes

en su manual de presentación al cliente proporcionan las características técnicas de la

cubierta y sus diferentes presentaciones. Para la vivienda se escogió los paneles de

duratecho de 4.80 metro por un metro de ancho útil.

Tabla 13. Características técnicas de cubierta

Elaborado por: Manual de presentación del cliente de ROOFTEC

Utilizaremos 18 paneles de duratecho, con un peso de 13.79 kg cada uno.

PESO TOTAL DE LA CUBIERTA = 18*13.79 Kg = 248.22Kg

Elaborado por: Manual de presentación del cliente de ROOFTEC

Longitud Peso (0.30 mm) Peso (0.25 mm) Área

1.80 m

2.40 m

3.00 m

3.60 m

4.20 m

4.80 m

5.00 m

5.40 m

6.00 m

7.00 m

5.17 kg.

6.90 kg.

8.62 kg.

10.34 kg.

12.07 kg.

13.79 kg.

14.37 kg.

15.51 kg.

17.24 kg.

20.11 kg.

3.53 kg.

4.71 kg.

5.89 kg.

7.07 kg.

8.24 kg.

9.42 kg.

9.81 kg.

10.60 kg.

11.78 kg.

13.74 kg.

1.53 m2

2.05 m2

2.56 m2

3.07 m2

3.59 m2

4.10 m2

4.27 m2

4.61 m2

5.13 m2

5.98 m2

Figura 48. Prototipo de Cubierta

104

5.4.2. VIGAS Y VIGUETAS DE LAUREL.

Para la cubierta utilizaremos un total de 18 vigas y 9 viguetas, de 12cm x 6cm y 10cm

x 5cm de sección respectivamente estas medidas son las comerciales en el mercado y

las que más se ajustan para propósitos de maniobrabilidad.

PESO VIGAS=18*(0.78 T/m3*0.12*0.06*9)=0.909 T

PESO VIGUETAS = 9*(0.78 T/m3*0.10*0.05*9)=0.316 T

PESO TOTAL = 1.22 toneladas. = CARGA MUERTA.

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, octubre2015

5.4.3. PREDIMENSIONAMIENTO DE LAS SECCIONES DE LA VIGAS.

Tabla 14. Tensiones para madera admisibles en kg/cm2

Tipo de

esfuerzo

Coníferas europeas Madera laminada

de coníferas

europeas

Haya y

roble

Calidad Calidad Calidad

regular III II I II I

Flexión 70 100 130 110 140 110

Tracción 0 85 105 85 105 100

Compresión

II

60 85 110 85 110 100

Figura 49. Disposición de Vigas y Viguetas

105

Compresión

II

20

25 (1)

20

25(1)

20

25 (1)

20

25 (1)

20

25 (1)

30

40 (1)

Corte II 9 9 9 9 9 10

Corte

debido a

esfuerzo

cortante II

9 9 9 12 12 10

Elaborado por: Carlos Baso López, Dr. Ingeniero del monte (LAS TENSIONES

ADMISIBLES DE LA MADERA PARA LA CONSTRUCCIÓN EN

ALEMANIA)

CARGA TOTAL = CM+CV= 6080 kg/cm2 (Del cálculo obtenido para el diseño de la

estructura)

ESFUERZO ADMISIBLE= P/A

Donde:

P = Carga

A = Área

A=P / ESFUERZO ADMISIBLE

A= 6080 kg/ 130 kg/cm2

A= 2.68 cm2

A= L * L

L= 1.34 cm

Área usada > Área mínima

72cm2 > 2.68cm2 OK

106

5.5. DETERMINACIÓN DE CARGA VIVA.

Según la norma CPE INEN 5, la carga viva para cubiertas por servicio es de 60 kg/m2.

CARGA VIVA POR SERVICIO = 9m*9m*60 kg/m2= 4860 kg = 4.86 t

Tabla 15. Cargas vivas mínimas para cubiertas en kg/ m2

Elaborado por: CÓDIGO DE PRÁCTICA ECUATORIANO CPE INEN 5

Inclinación de la

cubierta

Área tributaria de carga en metros cuadrados para

cualquier elemento estructural

0 a 20 21 a 60 Sobre 60

Plana o con

pendiente menor que

1 : 3

Arco con bóveda

con flecha menos a

1/8 de luz

100 80 60

Pendiente de 1 : 3 a

menos de 1 : 1

Arco con bóveda

con flecha de 1/8 a

menos 3/8 de luz

80 70 60

Pendiente de 1: 1 y

mayor

Arco o bóveda con

flecha de 3/8 de luz

o mayor

60 60 60

Marquesinas,

excepto cubiertas

con tela

25 25 25

Invernaderos y

edificios agrícolas

50 50 50

107

5.6. PARÁMETROS DE DISEÑO SISMO RESISTENTE SEGÚN LA

NORMA NEC-14

Para el espectro de diseño se consideró un suelo tipo C correspondiente a suelos

intermedios, y escogimos al Cantón Gonzalo Pizarro en la Provincia de Sucumbíos,

que se encuentra en la zona 3, con un factor Z=0.3.

El tipo de suelo escogido es referencial, dependiendo del sitio del proyecto se tendrá

que verificar dicho valor.

TIPO DE PERFIL DE SUELOS PARA EL DISEÑO SÍSMICO

Tabla 16. Clasificación de los perfiles de suelos.

Tipo de

perfil de

suelo

Descripción Definición

A Perfil de roca competente Vs ≥ 1500 m/s

B Perfil de roca de rigidez media 1500 m/s > Vs ≥ 760 m/s

C Perfil de suelo muy denso a roca blanda

que cumpla con el criterio de velocidad de

onda de cortante, o

760 m/s > Vs ≥ 360 m/s

Perfil de suelo muy denso o roca blanda,

que cumpla con cualquiera de los dos

criterios

N ≥ 50.0

Su ≥ 100 KPa

D Perfil de suelos rígidos que cumplan con el

criterio de velocidad de onda de cortante, o

360 m/s > Vs ≥ 180 m/s

Perfil de suelos rígidos que cumplan

cualquiera de las dos condiciones.

50 > N ≥ 15.0

100 KPa > Su ≥ 50 KPa

E Perfil que cumpla el criterio de velocidad

de onda de corte, o

Vs < 180 m/s

Perfil que contiene un espesor total H

mayor de m de arcillas blandas

IP > 20

W ≥ 40%

108

Su < 50 KPa

F Los perfiles de suelo tipo F requieren una

evaluación realizada explícitamente en el

sitio por un ingeniero geotecnia.

Elaborado por: NORMA ECUATORIANA DE LA CONSTRUCCIÓN. (NEC-

2014, CAPITULO II)

COEFICIENTE DE AMPLIFICACIÓN DE SUELO EN ZONAS DE PERIODO

CORTO

Fa = Coeficiente de amplificación de suelo en zonas de periodo corto

Fa = 1.25

Tabla 17. Tipo de suelo y Factores de sitio Fa

Tipo de

perfil de

suelo

Zona sísmica y factor Z

I II III IV V VI

0.15 0.25 0.30 0.35 0.40 ≥0.5

A 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

B 1 1 1 1 1 1

C 1.4 1.3 1.25 1.23 1.2 1.18

D 1.6 1.4 1.3 1.25 1.2 1.12

E 1.8 1.4 1.25 1.1 1.0 0.85


2014, CAPITULO II)

109

AMPLIFICACIÓN DE LAS ORDENADAS DEL ESPECTRO ELÁSTICO DE

RESPUESTA DE DESPLAZAMIENTO PARA DISEÑO EN ROCA.

Fd = Amplificación de las ordenadas del espectro elástico de respuesta de

desplazamiento para diseño en roca.

Fd =1.19

Tabla 18. Tipo de suelo y Factores de sitio Fd

Tipo de

perfil de

suelo


I II III IV V VI

0.15 0.25 0.30 0.35 0.40 ≥0.5

A 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

B 1 1 1 1 1 1

C 1.36 1.28 1.19 1.15 1.11 1.06

D 1.62 1.45 1.36 1.28 1.19 1.11

E 2.1 175 1.7 1.65 1.6 1.5


2014, CAPITULO II)

COMPORTAMIENTO NO LINEAL DE LOS SUELOS

FS = Comportamiento no lineal de los suelos

FS = 1.02

Tabla 19. Tipo de suelo y Factores de comportamiento inelástico del subsuelo FS

Tipo de

perfil de

suelo


I II III IV V VI

0.15 0.25 0.30 0.35 0.40 ≥0.5

A 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75

B 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75

C 0.85 0.94 1.02 1.06 1.11 1.23

110

D 1.02 1.06 1.11 1.19 1.28 1.40

E 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2


2014, CAPITULO II)

CATEGORÍA DE EDIFICIOS Y COEFICIENTE DE IMPORTANCIA I

I= 1

Tabla 20.Categoría de edificios y coeficiente de importancia I

Categoría Tipo de uso, destino e importancia Coeficiente I

Edificaciones

esenciales

Hospitales, clínicas, Centros de salud o de

emergencia sanitaria. Instalaciones militares, de

policía, bomberos, defensa civil. Garajes o

estacionamientos para vehículos y aviones que

atienden emergencias. Torres de control aéreo.

Estructuras de centros de telecomunicaciones u

otros centros de atención de emergencias.

Estructuras que albergan equipos de generación

y distribución eléctrica. Tanques u otras

estructuras utilizadas para depósito de agua u

otras substancias anti-incendio. Estructuras que

albergan depósitos tóxicos, explosivos, químicos

u otras substancias peligrosas.

1.5

Estructuras de

Ocupación

especial

Museos, iglesias, escuelas y centros de educación

o deportivos que albergan más de trescientas

personas. Todas las estructuras que albergan más

de cinco mil personas. Edificios públicos que

requieren operar continuamente

1.3

111

Otras

estructuras

Todas las estructuras de edificación y otras que

no clasifican dentro de las categorías anteriores

1


2014, CAPITULO II)

GRUPOS ESTRUCTURALES DE ACUERDO AL VALOR DE R

R = 1

Tabla 21. Coeficiente R para sistemas estructurales de ductilidad limitada

Sistemas Estructurales de Ductilidad Limitada R

Pórticos resistentes a momento

Hormigón Armado con secciones de dimensión menor a la especificada

en la NEC-SE-HM, limitados a viviendas de hasta 2 pisos con luces de

hasta 5metros.

3

Hormigón Armado con secciones de dimensión menor a la especificada

en la NEC-SE-HM con armadura electro soldada de alta resistencia

2.5

Estructuras de acero conformado en frío, aluminio, madera, limitados a 2

pisos.

2.5

Muros estructurales portantes

Mampostería no reforzada, limitada a un piso 1

Mampostería reforzada, limitada a 2 pisos 3

Mampostería confinada, limitada a 2 pisos 3

Muros de hormigón armado, limitada a 4 pisos 3


2014, CAPITULO II)

COEFICIENTE SÍSMICO ESTÁTICO.

112

Del análisis sísmico según la NEC-14, Capitulo II se obtuvieron los siguientes valores:

I= 1

Sa= 0.975

R= 1

Coeficiente de riguridad en planta: ǾP=1

Coeficiente de riguridad en elevación: ǾE=1

𝐶. 𝑆. 𝐸 =𝐼 ∗ 𝑆𝑎

𝑅 ∗ ∅𝑃 ∗ ∅𝐸

𝐶. 𝑆. 𝐸 =1 ∗ 0.975

1 ∗ 1 ∗ 1

𝐶. 𝑆. 𝐸 = 0.975

Tabla 22. Coeficiente de balasto.

Tipo de suelo Módulo de deformación

Eo (kg/ cm2)

Coeficiente de balasto

Placa de 1 pie2

Ks (kg/cm3)

Suelo fangoso 11.00 a 33.00 0.50 a 1.50

Arena seca o húmeda,

suelta (NSPT 3 a 9)

0.16 H a 0.48 H

1.20 a 3.60


media (NSPT 9 a 30)

0.48 H a 1.60 H 3.60 a 12.00


densa (NSPT 30 a 50)

1.60 H a 3.20 H 12.00 a 24.00

Grava fina con arena fina 1.07 H a 1.33 H 8.00 a 10.00

Grava media con arena

fina

1.33 H a 1.60 H 10.00 a 12.00

Grava media con arena

gruesa

1.60 H a 2.00 H 12.00 a 15.00

Grava gruesa con arena

gruesa

2.00 H a 1.60 H 15.00 a 20.00

Grava gruesa firmemente

estratificada

2.66 H a 5.32 H 20.00 a 40.00

Arcilla blanda qu 0.25 a

0.50 Kg/cm2)

15 a 30 0.65 a 1.30

113

Arcilla media qu 0.50 a

2.00 Kg/cm2)

30 a 90 1.30 a 4.00

Arcilla compacta qu 2.00

a 4.00 Kg/cm2)

90 a 180 4.00 a 8.00

Arcilla margosa dura qu

4.00 a 10.00 Kg/cm2)

180 a 480 8.00 a 21.00

Marga arenosa rígida 480 a 1000 21.00 a 44.00

Arena de miga y tosco 500 a 2500 22 a 110

Marga 500 a 50000 22 a 2200

Caliza margosa alterada 3500 a 5000 150 a 220

Caliza sana 20000 a 800000 885 a 36000

Granito meteorizado 700 a 200000 30 a 9000

Granito Sano 40000 a 800000 1700 a 3600

Elaborado Por: Juan José Rosas Alaguero (GEOTECNIA APLICADA Y

CIMENTACIONES)

El valor del Balasto es referencial y deberá ser comprobado dependiendo del sitio del

proyecto, en el diseño se tomara un valor de Balasto considerando el peor de los casos

que es para un suelo fangoso Coef. De Balasto = 0.5 kg/cm2.

5.7. CARGA AXIAL RESISTENTE:

De los ensayos realizados en el Laboratorio se pudo determinar la Carga axial máxima

promedio, a la cual se multiplico por un coeficiente de reducción para obtener la carga

axial resistente.

Tabla 23. Valores del Coeficiente de reducción de resistencia ɸ

FUERZAS COEFICIENTE DE REDUCCIÓN

DE RESISTENCIA

Fuerzas horizontales perpendiculares al plano del muro

Flexión y flexo-compresión 0.80

Cortante 0.60

Fuerzas horizontales paralelas al plano del muro

Flexión 0.85

Compresión y Flexo - Compresión 0.60

114

Elaborado por: CÓDIGO DE PRACTICA ECUATORIANO CPE INEN – NEC

– SE – MP 26-6

F axial max = 41.08 ton.

F axial resit. = F axial max*Ǿ red.

F axial resit. = 41.08ton*0.6

F axial resit.= 24.65 ton.

5.8. MOMENTO RESISTENTE:

El momento resistente promedio se pudo determinar mediante ensayos a flexión de los

paneles en el laboratorio, obteniendo los siguientes resultados.

M resit .=13.92 ton-m

5.9. MODELACIÓN MATEMÁTICA MEDIANTE EL SOFTWARE SAP

2000

Elaborado por: ERREYES, A; GÓMEZ, T, noviembre 2015

Figura 50. Resultado de F11, en dirección horizontal con el peso propio de la

estructura.

115

Comparando el resultado más crítico de la modelación, con el del ensayo realizado en

los paneles a compresión se tiene los siguientes resultados.

F (ultimo) < F (resistente).

2.66 ton. < 24.65 ton. OK

116

Figura 51. Resultado de F22, en dirección vertical con el peso propio de la

estructura.





1.64 ton. < 24.65 ton. OK

117

Figura 52. Resultado de F11, en dirección horizontal con carga muerta.





1.08 ton. < 24.65 ton. OK

118

Figura 53. Resultado de F22, en dirección vertical con carga muerta.





1.08 ton. < 24.65 ton. OK

119

Figura 54. Resultado de F22, en dirección vertical con carga viva.





3.50 ton. < 24.65 ton. OK

120

Figura 55. Resultado de F11, en dirección horizontal con la envolvente máxima.





23.87 ton. < 24.65 ton. OK

121

Figura 56. Resultado de F22, en dirección vertical con la envolvente máxima.





16.94 ton. < 24.65 ton. OK

122

Figura 57. Resultado de M11, en dirección horizontal con la envolvente máxima.


Comparando el resultado del momento más crítico de la modelación, con el del

momento que se obtuvo en el ensayo a Flexión realizado en los paneles se tiene los

siguientes resultados.

M (ultimo) < M (resistente).

0.805 ton-m. < 13.92 ton-m. OK

123

Figura 58. Resultado de M22, en dirección vertical con la envolvente máxima.


Comparando el resultado del momento más crítico de la modelación, con el del

momento que se obtuvo en el ensayo a Flexión realizado en los paneles se tiene los

siguientes resultados.

M (ultimo) < M (resistente).

0.48 ton-m. < 13.92 ton-m. OK

124

6. CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. CONCLUSIONES

De los ensayos del laboratorio se pudo comprobar las bondades de la caña

guadua en cuanto a su resistencia a la tracción, obteniendo un esfuerzo a la

tracción promedio de 162 Mpa.

Mediante una comparación con el ensayo a tracción de una varilla comercial de

acero de 12 mm, se puede determinar que el esfuerzo a tracción de la caña esta

alrededor de un 70% del esfuerzo a la tracción de varilla de acero de 12 mm de

diámetro.

Se determinó el módulo de elasticidad de la caña guadua cuyos valores varía

desde 129000 kg/cm2 hasta 185000 kg/cm2.

Se determinó el esfuerzo máximo a flexión que es igual a 2428.7 Mpa, cabe

mencionar. que el dial de la maquina utilizada para el ensayo seguía registrando

valores, pero se tuvo que parar debido a que se estaba acercando a la máxima

lectura de la máquina de ensayo.

De los ensayos a compresión de los paneles se pudo registrar una carga máxima

promedio de 402.93 Kn.

De los ensayos a Flexión de los paneles se obtuvo un momento flector máximo

promedio de 13918 kg-cm.

Se realizó un análisis económico comparativo con un método tradicional como

son la mampostería de Bloque Hueco, siendo las paredes propuestas un 25%

más económico que el método tradicional.

Mediante la utilización de software SAP-2000 se pudo analizar una vivienda de

interés social empleando el método constructivo propuesto, donde se pudo

comprobar que la vivienda responde favorablemente ante las diferentes

solicitaciones de Peso Propio, Carga Muerta, Carga Viva y Sismo.

125

De esta manera se puede concluir que la vivienda construida con estas paredes

a base de caña guadua con poliuretano y revestimiento de mortero es económica

con relación a métodos tradicionales y además es segura.

6.2. RECOMENDACIONES

Se deberá realizar el curado previo de la caña guadua para evitar que sea

afectada por hongos e insectos.

Un factor muy importante a tomar en cuenta es el ménguate lunar, ya que en

luna tierna los vasos capilares de la caña guadua se encuentran llenos de agua,

lo que le hace propensa a deteriorarse por la pudrición.

Se recomienda la construcción de estas viviendas en las zonas tropicales y sub

tropicales ya que existe la materia prima como es la Caña Guadua, de esta

manera se abarataría los costos.

Se debería implementar en el laboratorio de ensayos de materiales equipos que

permitan realizar los ensayos con mayor precisión con estos tipos de materiales

no convencionales.

Dependiendo del lugar donde se vaya a realizar el proyecto se debe hacer un

estudio del tipo de suelo y sus características ya que las empleadas en este

presente trabajo son referenciales y puede variar dependiendo del lugar.

La capa de recubrimiento de mortero podría ser opcional, ya que su función

como su nombre lo indica es de recubrimiento mas no estructural.

126

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Univ. 12(2): .

128

ANEXO 1. MANUAL DE

CONSTRUCCIÓN PARA CASA

DE UN NIVEL DE CAÑA

GUADUA Y POLIURETANO

129

Nivelación y limpieza de terrenos

Terreno nivelado de 10 x10 metros

Construcción del piso de cimentación o base de la estructura preferiblemente de un

hormigón con fć =210 Kg/cm2, previamente armar el encofrado para la base.

130

Antes de fundir la base dejar las instalaciones sanitarias de la cocina y del baño con

tubería de p.v.c. de 2”, 3” y 4” para que el desfogue de las aguas negras se realizará en

una fosa séptica o conexión domiciliaria de alcantarillado más cercana.

La base tiene las siguientes dimensiones 8 x 8 x 0.15 metros

131

Dosificación del hormigón

Cada porción tiene 19 litros ó 19 kg.

Por lo tanto cada saco de cemento de 50kg, entraran:

6 porciones de arena (114 kg)

4 porciones de ripio (76 kg)

1½ de agua (28,5 Litros)

En el piso de la vivienda entraran 70 sacos de cemento

Armado de los marcos de las paredes con pilares y vigas de madera de 10 x 10 de

sección.

132

Unimos todo con clavos de 5 pulgadas

Tener en cuenta donde se va dejar las ventanas y puertas para prever el armado del

marco.

Fijación de los marcos a la base de la vivienda con taco Fisher.

133

Continuamos armando todos los marcos en la base de la estructura

Realizar las instalaciones eléctricas y sanitarias de la vivienda en los marcos de madera

Obtener la caña guadua que esté lista para la construcción. Véase capítulo I del Marco

Teórico

Colocación de la caña guadua que esté lista para la construcción partiendo por el

exterior de los marcos de madera.

134

Colocación del poliuretano y la capa interior de la caña guadua.

Colocación de la malla en las paredes de caña guadua en el interior y exterior de la

vivienda.

135

Realizar el revestimiento con mortero con una relación 2:1 (2 volúmenes de arena y

uno de cemento y agua suficiente para formar la masa)

Una vez revestido toda la vivienda proceder a colocar el techo.

136

Colocar una malla mosquitera en la parte superior de las paredes y el techo para ayudar

en la ventilación e ingreso de insectos

Colocación de las vigas y viguetas para proceder a colocar el techo de zinc.

137

Las vigas tendrán una sección de 12cm x 6 cm y se colocaran cada 50 cm.

Las viguetas tendrán una sección de 10cm x 5 cm y se colocara cada 100 cm se

colocaran cada metro.

En esta vivienda entraran 18 vigas y 9 viguetas en total.

Vivienda terminada en su totalidad.

Nota: Todos los gráficos fueron elaborados por los autores.

138

ANEXO 2. RESULTADOS DE LOS

ENSAYOS REALIZADOS EN EL

LABORATORIO DE ENSAYOS DE

MATERIALES DE LA UNIVERSIDAD

CENTRAL DEL ECUADOR

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

ANEXO 3. DISEÑO

ARQUITECTÓNICO DE LA

VIVIENDA DE UN NIVEL

149

150

PVC - D 110mm 2%

PVC - D 50mm 2%

PVC - D 50mm 2%

PVC - D 50mm 2%

N+0.00

PVC - D 110mm 2%

SALIDA A ALCANTARILLADO PVC - D 110mm 2%

SANITARIO

ESCALA_ _ _1:50

151

L=8.60m

N+0.00

PVC-UR

ᶲ3/4”

SISTEMA HIDRAULICO TUBERIA DE AGUA POTABLE PVC TEE

VALVULA DE COMPUERTA NOTA: FALTA COLOCAR MEDIDORES AGUA POTABLE

ESCALA_ _ _1:50

Desde medidor

152

INSTALACIONES ELECTRICAS LUMINARIAS

ESCALA_ _ _1:50

N+0.00

INSTALACIONES ELECTRICAS TOMACORRIENTES

ESCALA_ _ _1:50

153

N+0.00

INSTALACIONES ELECTRICAS TOMACORRIENTES

ESCALA_ _ _1:50

“CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE A PARTIR DE … · sostenible a partir de paneles prefabricados de caÑa guadua y poliuretano”, por la presente autorizo a la ... ventajas y desventajas

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