ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS DEL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA INDUSTRIALIZADO TRABAJO FIN DE GRADO MARÍA ESTEVE CANTÓN [Exp: 10118. DNI: 71670001T] Tutor: David Sanz Arauz. Escuela Técnica Superior de Arquitectura. Universidad Politécnica de Madrid. Aula TFG 1. Coordinadores: Luis Moya y María Jesús Muñoz.
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ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA ESTABILIZADO
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ESTUDIO DE LAS CARACTERISTICAS DEL
BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
INDUSTRIALIZADO
TRABAJO FIN DE GRADOMARÍA ESTEVE CANTÓN
[Exp: 10118. DNI: 71670001T]
Tutor: David Sanz Arauz.
Escuela Técnica Superior de Arquitectura.Universidad Politécnica de Madrid.
Aula TFG 1. Coordinadores: Luis Moya y María Jesús Muñoz.
C O N T E N I D O
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
1.1 OBJETIVO.1.2 METODOLOGÍA DE TRABAJO.
CAPÍTULO 2 EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
2.1 DEFINICIÓN2.2 HISTORIA2.3 MATERIALES COMPONENTES DEL BTC
2.3.1 Tierra2.3.2 Arcilla2.3.3 Estabilizante
2.3.4 Agua2.4 PRODUCCIÓN2.5 CARACTERÍSTICAS2.5.1 Dimensiones2.5.2 Características Físicas2.5.3 Resistencia a compresión
CAPÍTULO 3 ESTADO DE LA CUESTIÓN
3.1 INVESTIGACIONES
CAPÍTULO 4 MATERIALES Y MÉTODOS4.1 BTC COMO MATERIAL DE ENSAYO4.2 MÉTODOS DE ENSAYO
4.2.1 Justificación de los ensayos propuestos4.2.2 Descripción de los procedimientos de ensayo
4.2.2.1 Absorción de agua por capilaridad4.2.2.2 Absorción de agua por inmersión total
4.2.2.3 Resistencia a compresión4.2.2.4 Resistencia a flexión4.2.2.5 Determinación de la densidad real4.2.2.6 Determinación de la densidad aparente
CAPÍTULO 5 RESULTADOS
5.1 ABSORCIÓN DE AGUA POR CAPILARIDAD5.2 ABSORCIÓN DE AGUA POR INMERSIÓN TOTAL5.3 RESISTENCIA A COMPRESIÓN SECA5.4 RESISTENCIA A COMPRESIÓN HÚMEDA5.5 RESISTENCIA A FLEXIÓN SECA5.6 RESISTENCIA A FLEXIÓN HÚMEDA5.7 DENSIDAD REAL5.8 DENSIDAD APARENTE 5.10 OTRAS OBSERVACIONES 5.11 COMPARACIÓN CON OTROS MATERIALES
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES FINALES
CAPÍTULO 7 FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
AGRADECIMIENTOS
BIBLIOGRAFÍA
C O N T E N I D O
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
1.1 OBJETIVO.1.2 METODOLOGÍA DE TRABAJO.
CAPÍTULO 2 EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
2.1 DEFINICIÓN2.2 HISTORIA2.3 MATERIALES COMPONENTES DEL BTC
2.3.1 Tierra2.3.2 Arcilla2.3.3 Estabilizante
2.3.4 Agua2.4 PRODUCCIÓN2.5 CARACTERÍSTICAS2.5.1 Dimensiones2.5.2 Características Físicas2.5.3 Resistencia a compresión
CAPÍTULO 3 ESTADO DE LA CUESTIÓN
3.1 INVESTIGACIONES
CAPÍTULO 4 MATERIALES Y MÉTODOS4.1 BTC COMO MATERIAL DE ENSAYO4.2 MÉTODOS DE ENSAYO
4.2.1 Justificación de los ensayos propuestos4.2.2 Descripción de los procedimientos de ensayo
4.2.2.1 Absorción de agua por capilaridad4.2.2.2 Absorción de agua por inmersión total
4.2.2.3 Resistencia a compresión4.2.2.4 Resistencia a flexión4.2.2.5 Determinación de la densidad real4.2.2.6 Determinación de la densidad aparente
CAPÍTULO 5 RESULTADOS
5.1 ABSORCIÓN DE AGUA POR CAPILARIDAD5.2 ABSORCIÓN DE AGUA POR INMERSIÓN TOTAL5.3 RESISTENCIA A COMPRESIÓN SECA5.4 RESISTENCIA A COMPRESIÓN HÚMEDA5.5 RESISTENCIA A FLEXIÓN SECA5.6 RESISTENCIA A FLEXIÓN HÚMEDA5.7 DENSIDAD REAL5.8 DENSIDAD APARENTE 5.10 OTRAS OBSERVACIONES 5.11 COMPARACIÓN CON OTROS MATERIALES
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES FINALES
CAPÍTULO 7 FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
AGRADECIMIENTOS
BIBLIOGRAFÍA
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C O N T E N I D O
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
1.1 OBJETIVO.1.2 METODOLOGÍA DE TRABAJO.
CAPÍTULO 2 EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
2.1 DEFINICIÓN2.2 HISTORIA2.3 MATERIALES COMPONENTES DEL BTC
2.3.1 Tierra2.3.2 Arcilla2.3.3 Estabilizante
2.3.4 Agua2.4 PRODUCCIÓN2.5 CARACTERÍSTICAS2.5.1 Dimensiones2.5.2 Características Físicas2.5.3 Resistencia a compresión
CAPÍTULO 3 ESTADO DE LA CUESTIÓN
3.1 INVESTIGACIONES
CAPÍTULO 4 MATERIALES Y MÉTODOS4.1 BTC COMO MATERIAL DE ENSAYO4.2 MÉTODOS DE ENSAYO
4.2.1 Justificación de los ensayos propuestos4.2.2 Descripción de los procedimientos de ensayo
4.2.2.1 Absorción de agua por capilaridad4.2.2.2 Absorción de agua por inmersión total
4.2.2.3 Resistencia a compresión4.2.2.4 Resistencia a flexión4.2.2.5 Determinación de la densidad real4.2.2.6 Determinación de la densidad aparente
CAPÍTULO 5 RESULTADOS
5.1 ABSORCIÓN DE AGUA POR CAPILARIDAD5.2 ABSORCIÓN DE AGUA POR INMERSIÓN TOTAL5.3 RESISTENCIA A COMPRESIÓN SECA5.4 RESISTENCIA A COMPRESIÓN HÚMEDA5.5 RESISTENCIA A FLEXIÓN SECA5.6 RESISTENCIA A FLEXIÓN HÚMEDA5.7 DENSIDAD REAL5.8 DENSIDAD APARENTE 5.10 OTRAS OBSERVACIONES 5.11 COMPARACIÓN CON OTROS MATERIALES
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES FINALES
CAPÍTULO 7 FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
AGRADECIMIENTOS
BIBLIOGRAFÍA
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CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
1.1 OBJETIVO.1.2 METODOLOGÍA DE TRABAJO.
CAPÍTULO 2 EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
2.1 DEFINICIÓN2.2 HISTORIA2.3 MATERIALES COMPONENTES DEL BTC
2.3.1 Tierra2.3.2 Arcilla2.3.3 Estabilizante
2.3.4 Agua2.4 PRODUCCIÓN2.5 CARACTERÍSTICAS2.5.1 Dimensiones2.5.2 Características Físicas2.5.3 Resistencia a compresión
CAPÍTULO 3 ESTADO DE LA CUESTIÓN
3.1 INVESTIGACIONES
CAPÍTULO 4 MATERIALES Y MÉTODOS4.1 BTC COMO MATERIAL DE ENSAYO4.2 MÉTODOS DE ENSAYO
4.2.1 Justificación de los ensayos propuestos4.2.2 Descripción de los procedimientos de ensayo
4.2.2.1 Absorción de agua por capilaridad4.2.2.2 Absorción de agua por inmersión total
4.2.2.3 Resistencia a compresión4.2.2.4 Resistencia a flexión4.2.2.5 Determinación de la densidad real4.2.2.6 Determinación de la densidad aparente
CAPÍTULO 5 RESULTADOS
5.1 ABSORCIÓN DE AGUA POR CAPILARIDAD5.2 ABSORCIÓN DE AGUA POR INMERSIÓN TOTAL5.3 RESISTENCIA A COMPRESIÓN SECA5.4 RESISTENCIA A COMPRESIÓN HÚMEDA5.5 RESISTENCIA A FLEXIÓN SECA5.6 RESISTENCIA A FLEXIÓN HÚMEDA5.7 DENSIDAD REAL5.8 DENSIDAD APARENTE 5.10 OTRAS OBSERVACIONES 5.11 COMPARACIÓN CON OTROS MATERIALES
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES FINALES
CAPÍTULO 7 FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
AGRADECIMIENTOS
BIBLIOGRAFÍA3
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CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
1.1 OBJETIVO.1.2 METODOLOGÍA DE TRABAJO.
CAPÍTULO 2 EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
2.1 DEFINICIÓN2.2 HISTORIA2.3 MATERIALES COMPONENTES DEL BTC
2.3.1 Tierra2.3.2 Arcilla2.3.3 Estabilizante
2.3.4 Agua2.4 PRODUCCIÓN2.5 CARACTERÍSTICAS2.5.1 Dimensiones2.5.2 Características Físicas2.5.3 Resistencia a compresión
CAPÍTULO 3 ESTADO DE LA CUESTIÓN
3.1 INVESTIGACIONES
CAPÍTULO 4 MATERIALES Y MÉTODOS4.1 BTC COMO MATERIAL DE ENSAYO4.2 MÉTODOS DE ENSAYO
4.2.1 Justificación de los ensayos propuestos4.2.2 Descripción de los procedimientos de ensayo
4.2.2.1 Absorción de agua por capilaridad4.2.2.2 Absorción de agua por inmersión total
4.2.2.3 Resistencia a compresión4.2.2.4 Resistencia a flexión4.2.2.5 Determinación de la densidad real4.2.2.6 Determinación de la densidad aparente
CAPÍTULO 5 RESULTADOS
5.1 ABSORCIÓN DE AGUA POR CAPILARIDAD5.2 ABSORCIÓN DE AGUA POR INMERSIÓN TOTAL5.3 RESISTENCIA A COMPRESIÓN SECA5.4 RESISTENCIA A COMPRESIÓN HÚMEDA5.5 RESISTENCIA A FLEXIÓN SECA5.6 RESISTENCIA A FLEXIÓN HÚMEDA5.7 DENSIDAD REAL5.8 DENSIDAD APARENTE 5.10 OTRAS OBSERVACIONES 5.11 COMPARACIÓN CON OTROS MATERIALES
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES FINALES
CAPÍTULO 7 FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
AGRADECIMIENTOS
BIBLIOGRAFÍA
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C O N T E N I D O
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
1.1 OBJETIVO.1.2 METODOLOGÍA DE TRABAJO.
CAPÍTULO 2 EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
2.1 DEFINICIÓN2.2 HISTORIA2.3 MATERIALES COMPONENTES DEL BTC
2.3.1 Tierra2.3.2 Arcilla2.3.3 Estabilizante
2.3.4 Agua2.4 PRODUCCIÓN2.5 CARACTERÍSTICAS2.5.1 Dimensiones2.5.2 Características Físicas2.5.3 Resistencia a compresión
CAPÍTULO 3 ESTADO DE LA CUESTIÓN
3.1 INVESTIGACIONES
CAPÍTULO 4 MATERIALES Y MÉTODOS4.1 BTC COMO MATERIAL DE ENSAYO4.2 MÉTODOS DE ENSAYO
4.2.1 Justificación de los ensayos propuestos4.2.2 Descripción de los procedimientos de ensayo
4.2.2.1 Absorción de agua por capilaridad4.2.2.2 Absorción de agua por inmersión total
4.2.2.3 Resistencia a compresión4.2.2.4 Resistencia a flexión4.2.2.5 Determinación de la densidad real4.2.2.6 Determinación de la densidad aparente
CAPÍTULO 5 RESULTADOS
5.1 ABSORCIÓN DE AGUA POR CAPILARIDAD5.2 ABSORCIÓN DE AGUA POR INMERSIÓN TOTAL5.3 RESISTENCIA A COMPRESIÓN SECA5.4 RESISTENCIA A COMPRESIÓN HÚMEDA5.5 RESISTENCIA A FLEXIÓN SECA5.6 RESISTENCIA A FLEXIÓN HÚMEDA5.7 DENSIDAD REAL5.8 DENSIDAD APARENTE 5.10 OTRAS OBSERVACIONES 5.11 COMPARACIÓN CON OTROS MATERIALES
CAPÍTULO 6 CONCLUSIONES FINALES
CAPÍTULO 7 FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
AGRADECIMIENTOS
BIBLIOGRAFÍA
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EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
Figura 01 . Extensión del colegio en Gando (Burkina Faso). Foto-grafía de Erik-Jan Ouwerkerk .2005.
http://www.akdn.org/architecture/. Fecha de actualización Septiembre, 2008.
Figura 02. Muro de BTC de La Boutique. Proyecto construído por Arquitectura Sin Fronteras. 2013.
Figura 03. Bloque DuraBric
EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
Figura 04. Producción de BTC. [8]
Tabla 01. Características de los BTC estabilizados. Fuente: Auroville Earth Institute [9]
PROPIEDADES UNIDAD CLASE A CLASE B
Resistencia a compresión a los 28 días N/mm2 5 a 7 2 a 5
Resistencia a tracción a los 28 días N/mm2 1 a 2 0,5 a 1
Resistencia a flexión a los 28 días N/mm2 1 a 2 0,5 a 1
Resistencia a cortante a los 28 días N/mm2 1 a 2 0,5 a 1
Módulo de Young N/mm2 700 a 1000
Densidad aparente kg/m3 1900 a 2200 1700 a 2000
Coeficiente de expansividad térmica mm/mºC 0,10 a 0,015
Hinchamiento tras inmersión 24 horas mm/mºC 0,5 a 1 1 a 2
Retracción por secado mm/mºC 0,2 a 1 0,2 a 1
Permeabilidad mm/sec 1.10-5
Absorción de agua total % del peso 5 a 10 10 a 20
Calor Específico Kj/Kg 0,85 0,65 a 0,85
Coeficiente de conductividad térmica W/mºC 0,46 a 0,81 0,81 a 0,93
Coeficiente de transmisión de vapor % 5 a 10 10 a 30
Desfase térmico horas 10 a 12 5 a 10
Aislamiento acústico muros de 40 cm dB 50 40
Nota: Estos valores son los obtenidos para 5-10% de cemento y para fuerza compresión de fabricación de 2-4 MPa.
Figura 05. Producción de los bloques DuraBric. Prensa Cinva-Ram. [18]Lafarge. http://www.solutions-and-co.com/wp-content/uploads/2015/10/x14-Durabri-c_-Credits-Jacob-Kushner-3.jpg.pagespeed.ic.a0CWUuM-9Y.jpg
EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDA
ESTADO DE LA CUESTION
Figura 08. Unfired Clay Bricks. [12] Figura 09. Resistencia a compresión en función del tiempo de secado de las probetas de ensayo [12]
Figura 10. Resistencia a compresión según composición de cemento, cal y ceniza volante. [15]
Figura 11. Correlación entre el cemento y la resistencia a compresión. [16]
MATERIALES Y METODOS
EL BLOQUE DE TIERRA COMPRIMIDO COMO MATERIAL DE ENSAYO
Figura 12. Vivienda en Malawi. Lafarge. [18]http://www.solutions-and-co.com/wp-content/uploads/2015/10/x14-Durabric_-Credits-Jacob-Kush-ner-2.jpg.pagespeed.ic.KlexIEhX9s.jpg
Figura 13. Modelo a escala 1:1 de la estructura del puerto de drones.Bienal de Venecia, 2016. Carlos Martín Jiménez. Norman Foster.
Auroville [x] CRATerre [x] Bauluz, G.; Bárcena, P (1992) [x]
F. M. Fernandeset al. (2006) [x]
5 -10
c o n c l u s i o n e s
Definición del panorama normativo internacional obtenido a través de normas encontradas para el estudio de este Trabajo.
Definición de las características de los bloques DuraBric.
futuras lineas de investigacion
b i b l i o g r a f i a[1] AENOR (2008a). Bloques de tierra comprimida para muros y tabiques. Defi-niciones, especificaciones y métodos de ensayo. UNE 41410. Madrid, Asocia-ción Española de Normalización.
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[3] R. Etchebarne, G. Piñeiro, J. C. Silva (2005). Proyecto Terra Uruguay. Mon-taje de Prototipos de Vivienda a través de la Utilización de Tecnologías en Tierra: Adobe, Fajina y BTC. Unidad Regional de Estudios y Gestión del Hábitat. Uru-guay.
[4] Miguel Carcedo Fernández (2012). Trabajo Fin de Máster.Resistencia a com-presión de Bloques de Tierra Comprimida Estabilizada con materiales de sílice de diferente tamaño de partícula.
[5] Gracomaq E. U. Medellín. Estabilizantes para los Adobes. Colombia. http://gracomaq.net/index_archivos/estabilizantes.htm
[6] Ignacio de Oteiza (2002). Introducción a la Construcción con Tierra.. Arqui-tectura y Construcción de Tierra, Tradición e Innovación.
[7] V. Rigassi (1995). Blocs de terre comprimée. Volume I. Manuel de produc-tion. CRATerre-EAG.
[8] CRATerre. BTC: le bloc de terre comprimée. Présentation générale. Fichas de construcción. Nº 5.3.
[9] Auroville Earth Institute. Características de los BTC AURAM.
[10] S. Bestraten, E. Hormías, A. Altemir (2011). “Construcción con tierra en el siglo XXI”. Informes de la Construcción. Vol 63, Nº 523.
[11] Ficha técnica del Bloque BTC Bioterre, fabricante: Grup Planas.
[12] J.E. Oti, J.M. Kinuthia (2012).“Stabilised unfired clay bricks for environ-mental and sustainable use”. Applied Clay Science 58 (52–59). Elsevier.[13] J.E. Oti , J.M. Kinuthia, J. Bai (2009). “Engineering properties of unfired clay masonry Tricks”. Engineering Geology 107 (130–139). Elsevier.
[14] L. Miqueleiz, F. Ramírez, A. Seco, R.M. Nidzam, J.M. Kinuthia, A. Abu Tair, R. Garcia (2012). “The use of stabilised Spanish clay soil for sustainable cons-truction materials”. Engineering Geology 133-134 (9–15). . Elsevier.
[15] Chang-Seon Shon, Don Saylak, Dan G. Zollinger (2009). “Potential use of stockpiled circulating fluidized bed combustion ashes in manufacturing com-pressed earth Tricks”. Construction and Building Materials 23. Elsevier.
[16] C. Morel, A. Pkla, P. Walker (2007). “Compressive strength testing of com-pressed earth blocks”. Construction and Building Materials 21. Elsevier.
[20] SLSI (2009b). Specification for compressed stabilized earth blocks. Part 2: Test Methods. . SLS 1382-2. Sri Lanka Sri Lanka Standards Institution.
[21] BIS (1982). Specification for soil based blocks used in general building construction. IS 1725 Indian Bureau of Indian Standards.
[22] AFNOR (2001). Compressed earth blocks for walls and partitions: defi-nitions - Specifications - Test methods - Delivery acceptance conditions. XP P13-901. Saint-Denis La Plaine Cedex, Association française de Normalisation.
[23] ABNT (1984-1996c). Tijolo maciço de solo-cimento. NBR 8491-13555. Rio de Janeiro. Brasil, Associaçao Brasileira de Normas Técnicas.
[24] SENCICO (2000). Adobe. NTE E 0.80. Lima, Reglamento Nacional de Cons-trucciones.
[25] SNZ (1998a,1998b,1999). NZS 4297-4299. Wellington, Standards New Zealand.
[26] KEBS (1999). Specifications for stabilized soil blocks. KS02-1070:1993. Nairobi, Kenya Bureau of Standards.
b i b l i o g r a f i a[27] CID (2009). New Mexico Earthen Buildings Materials Code. NMAC 14.7.4. Santa Fe, Construction Industries Division.[28] Jaime Jesús Cid Falceto (2012).Tesis. Durabilidad de los Bloques de Tierra Comprimida. evaluación y recomendaciones para la normalización de los ensa-yos de erosión y absorción.
[29] CTE (2006). Código técnico de la Edificación. Documento básico de salu-bridad DB HS Madrid (España).
[30] IETcc, H. (2008). Catalogo de soluciones cerámicas para el cumplimiento del código técnico de la edificación. Madrid (España), Hyspalyt.[31] AENOR (2007). Métodos de ensayo para piedra natural. Determinación de la resistencia a la flexión bajo carga concentrada. UNE EN 12372. Madrid, Aso-ciación Española de Normalización.
[32] AENOR (2011a). Métodos de ensayo de piezas para fábrica de albañilería. Parte 11: Determinación de la absorción de agua por capilaridad de piezas para fábrica de albañilería de hormigón, hormigón celular curado en autoclave, piedra artificial y piedra natural, y de la tasa de absorción de agua inicial de las piezas de arcilla cocida para fábrica de albañilería. UNE 771-11. Madrid (España).
[33] ARSO (1996n). Compressed Earth Blocks. Standard for classification of material identification tests and mechanical tests. ARS 683. Nairobi. Kenya., African Regional Standard.
[34] ICONTEC (2004). Ground blocks cement for walls and divisions.Definitions.Especifications.Test methods.Conditions of delivery. NTC 5324.
[35] AENOR (2011b). Métodos de ensayo de piezas para fábricas de albañilería. Parte 11: Determinación de la absorción de agua por capilaridad de piezas para fábrica de albañilería de hormigón, hormigón celular curado en autoclave, piedra artificial y piedra natural y la tasa de absorción de agua inicial de las piezas de arcilla cocida para fábrica de albañilería. UNE EN 772-11. Madrid (España).
[36] AENOR (2011c). Métodos de ensayo de piezas para fábricas de albañilería. Parte 21: Determinación de la absorción de agua de piezas para fábrica de al-bañilería de arcilla cocida y silicocalcáreas por absorción de agua fría. UNE EN 772-21. Madrid (España), Asociación española de normalización.