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Elaboración de bloques de cemento
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Universidad Rafael Urdaneta
ELABORACIN DE BLOQUE DE CONCRETO VIBRADO UTILIZANDO COQUE Y CEMENTO COMO MATERIA PRIMA
(Trabajo Especial de Grado para optar al ttulo de Ingeniero Civil)
Autor: Anderson Leonardy Duque Delgado C.I. 15.241.433 Tutor: Ing. Jess Medina
Maracaibo, Diciembre de 2006
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Universidad Rafael Urdaneta
ELABORACIN DE BLOQUE DE CONCRETO VIBRADO UTILIZANDO COQUE Y CEMENTO COMO MATERIA PRIMA
(Trabajo Especial de Grado para optar al ttulo de Ingeniero Civil)
Autor: Andersson Lionardy Duque Delgado C.I. 15.241.433 Tutor: Ing. Jess Medina
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DEDICATORIA En primer lugar, le doy Gracias a Dios todo poderoso y a la
virgencita de la Consolacin por ser mis guas, mis consejeros espirituales y
por iluminar mi vida en todo momento.
A mis queridos padres Haydee e Ismael, por su confianza, apoyo,
esfuerzo, y estimulo, durante toda mi carrera, por que sin ellos no habra
podido lograrlo. Gracias Mami te amo, esto es para ti.
A mis hermanos Frank y Gabriel, por brindarme su apoyo incondicional
en los momentos en que necesite de ellos.
A mi abuelita Alba por cobijarme en sus oraciones y por permitirme
disfrutar de sus sabios concejos y recomendaciones.
A mis apreciados tos Aracely, Nancy, Magaly, Eduardo y Alberto, por
brindarme aliento a seguir adelante y orientarme en los momentos difciles de
mi carrera, y muy especialmente a mi to Horacio por darme su apoyo
econmico incondicional y ser pilar fundamental en nuestra familia a travs
de su ejemplo de superacin, trabajo y esfuerzo, siempre pendiente de que
yo lograra mi triunfo. To eres mi ejemplo a seguir.
A mis grandes amigos y compaeros por brindarme su amistad
incondicional y los momentos mas inolvidables de mi vida.
A las Sras. Ana Hernndez y Beatriz Uzcategui, por estar conmigo en
los momentos de tristeza y felicidad de toda la carrera. Gracias.
A todas las personas que de una u otra manera me ayudaron a hacer
posible este trabajo y facilitar este gran paso.
ANDERSSON DUQUE.
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AGRADECIMIENTOS
A Dios y la Virgencita de la Consolacin por permitirme estar aqu y
disfrutar de este momento tan especial.
Al Ing. Jess Medina, por aceptar ser mi tutor, y ayudarme en la
formacin y desarrollo de este trabajo en sus referidas asesoras
profesionales.
A la profesora Betilia Ramos por brindarme sus conocimientos en el
rea metodolgica, para un valioso desarrollo en la realizacin de esta
investigacin.
A nuestra directora de escuela Ingeniero Nancy Urdaneta y su
secretaria Ana Hernndez por brindarme sus ayudas en los momentos
precisos.
A la empresa, FUNDALANAVIAL por facilitarme sus instalaciones para
la realizacin de este proyecto de investigacin.
A los T.S.U Joannelli Surez y Daniel Santos, por brindarme su apoyo
incondicional en la realizacin de los diversos anlisis y estudios de
laboratorios para llevar a cabo este trabajo especial de grado.
Al Ingeniero Giovanni Rossi por la colaboracin prestada para la
elaboracin del Trabajo Final de Grado.
A todas las personas que de una u otra manera aportaron su granito
de arena y colaboracin en la ejecucin de esta investigacin.
ANDERSSON DUQUE.
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Universidad Rafael Urdaneta
ELABORACIN DE BLOQUE DE CONCRETO VIBRADO UTILIZANDO COQUE Y CEMENTO COMO MATERIA PRIMA
(Trabajo Especial de Grado para optar al ttulo de Ingeniero Civil) Autor: Anderson Leonardy Duque Delgado C.I. 15.241.433 Tutor: Ing. Jess Medina
Maracaibo, Diciembre de 2006
RESUMEN
El propsito fundamental del presente trabajo fue Elaborar bloques de concreto vibrado, utilizando coque y cemento como materia prima. Como objetivos especficos se propuso: Identificar las caractersticas fsicas del coque como material til, para ser utilizado como materia prima en la elaboracin de bloques de concreto vibrado. Describir las ventajas que ofrece la utilizacin de agregados a base de coque, para la construccin de bloques en concreto vibrado. Establecer comparaciones desde el punto de vista econmico, en cuanto a la utilizacin de coque, y materiales granulares convencionales para la elaboracin de bloque de concreto vibrado. Colocar a disposicin del pblico demandante el bloque elaborado a fin de que verifique los beneficios aportados en cuanto a calidad y rendimiento en mano de obra utilizada en la industria de la construccin. Para un mejor entendimiento del tema seleccionado se revis trabajos previamente elaborados y relacionados con el tema tratado, pasos seguido se revis el respectivo Marco Terico. El tipo de investigacin efectuada se enmarco dentro de la modalidad de Proyecto Factible, el cual se apoya en un diseo de base documental, en el que se aborda un problema de tipo prctico con el propsito de conocer su naturaleza y caracterstica. En este caso particular la poblacin estuvo constituida por todas las personas que en el mbito regional o local fabriquen bloques de cemento para la construccin de viviendas u otro tipo de edificaciones. Que requieran su uso. La muestra se seleccion previa aplicacin de prueba piloto y estuvo constituida por 12 propietarios de fbricas de bloque ubicadas en el Municipio Crdenas. Para garantizar el xito de esta investigacin se realiz una serie de pruebas a objeto de demostrar la resistencia y calidad de los bloques elaborados a base de coque contando para ello con el apoyo del laboratorio FUNDANALAVIAL ubicado en Triba Municipio Crdenas. Una vez recopilada y analizada toda informacin obtenida se lleg a la conclusin de que los bloques elaborados a base de coque presentan buena resistencia, maniobrabilidad, son livianos, resistentes al fuego y posee un precio de venta al pblico inferior en un 23% a sus similares elaborados a base de cemento, arena y del tipo Aliven. Descriptores: Coque, Material Resistente y Econmico, Elaboracin de Bloque.
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NDICE Pg. Dedicatoria.. iii Agradecimiento.. iv Resumen. viii Introduccin. 1 CAPTULO I. Planteamiento y Formulacin del Problema.. 3 Objetivos de la Investigacin 6 Justificacin e Importancia 6 CAPTULO II. Marco Terico.. 8 Antecedentes 8 Glosario de Trminos.. 45 Sistema de Hiptesis 49 Variables 50 Cuadro de Operacionalizacin de Variables 51 CAPTULO III. Tipo de Investigacin 52 Diseo de la investigacin.. 52 Poblacin 53 Muestra.. 53 Tcnicas e Instrumentos de Recoleccin de Datos 54 Procedimiento Metodolgico.. 55 CAPTULO IV. Anlisis y Presentacin de Resultados 56 Conclusiones 102 Recomendaciones.. 104 Referencias Bibliogrficas. 105 Anexos.. 107
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LISTA DE CUADROS Pg. Cuadro 1. Caractersticas Granulomtricas. 17 Cuadro 2. Clasificacin de los bloques segn su uso. 26 Cuadro 3. Densidades mnimas de cada unidad de bloque...... 27 Cuadro 4. Dimensiones y espesores.. 27 Cuadro 5. Porcentaje mximo de absorcin de agua.. 28 Cuadro 6. Resistencia de compresin a los 28 das. 28 Cuadro 7. Cuadro de Operacionalizacin de Variables 51 Cuadro 8. Demanda de bloque. 56 Cuadro 9. Tipos de materia prima para elaborar bloque.. 57 Cuadro 10. Coque como materia prima para fabricar bloque.. 58 Cuadro 11. Calidad del coque como elemento constructivo. 59 Cuadro 12. Fbricas de bloque a base de coque.. 60 Cuadro 13. Resistencia del coque.... 59 Cuadro 14. Costo del bloque elaborado a base de coque.... 60 Cuadro 15. Peso del bloque 61 Cuadro 16. Maniobrabilidad del bloque hecho a base de coque.. 62 Cuadro 17. Rendimiento en mano de obra 65 Cuadro 18. Resistencia a la Compresin.. 94 Cuadro 19. Tipos de Bloques Aliven.. 95 Cuadro 20. Rendimiento y Costo de los Bloques de Aliven en la Concretera BIMOCA 97 Cuadro 21. Diseo 1. Dosificacin en peso para 1 m3 de concreto.. 97 Cuadro 22. Diseo 1. Dosificacin el peso para un saco de cemento................................................................................. 97 Cuadro 23. Diseo 2. Dosificacin en peso para 1m3 de concreto. 97 Cuadro 24. Diseo 2. Dosificacin el peso para un saco de cemento................................................................................... 97 Cuadro 25. Diseo 3. Dosificacin en peso para 1m3 de concreto. 98 Cuadro 26. Diseo 3. Dosificacin el peso para un saco de cemento................................................................................... 98 Cuadro 27. Cuadro comparativo de Precios. 101
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LISTA DE GRFICOS
Pg.
Grfica 1. Demanda de bloque 56
Grfica 2. Tipos de materia prima para elaborar bloque. 57
Grfica 3. Coque como materia prima para fabricar bloque 58
Grfica 4. Calidad del coque como elemento constructivo. 59
Grfica 5. Fbricas de bloque a base de coque 60
Grfica 6. Resistencia del coque. 61
Grfica 7. Costo del bloque elaborado a base de coque. 62
Grfica 8. Peso del bloque 63
Grfica 9. Maniobrabilidad del bloque hecho a base de coque.. 64
Grfica 10. Rendimiento en mano de obra. 65
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INTRODUCCIN
El alto costo de los materiales de construccin ha generado la
bsqueda de alternativas viables que garanticen la calidad, resistencia y
durabilidad de los elementos constructivos a elaborar. Cabe destacar que
uno de estos materiales lo constituye el bloque cuyo precio de venta al
pblico se ha triplicado en los ltimos tres aos. Este hecho se debe entre
otras cosas el incremento del precio del cemento, arena y otros agregados
utilizados para garantizar un producto ptimo.
En tal sentido, a travs del presente trabajo, se plante la necesidad
de elaborar bloques de cemento vibrado, utilizando coque y cemento como
materia prima, esto partiendo del hecho de que este material proporciona
una ventaja econmica debido a su costo inferir al de la arena y/o piedra
picada. De igual manera, genera ms cohesin, resistencia, maniobrabilidad
y rendimiento a la hora de ser utilizado.
De igual manera, el uso de este material garantiza la construccin
rpida y oportuna de soluciones habitacionales confortables, ventiladas, con
estructuras resistentes y sobre todo facilita las labores de frisado y
mezclillado de paredes por ser altamente poroso; a todo ello se debe aunar
su alto grado de aislamiento trmico, lo cual garantiza ambientes
confortables, sanos y armnicos.
Es de hacer notar, que para un mejor entendimiento del tema tratado,
la presente investigacin fue dividida en cuatro captulos a saber: en el
Captulo I se procedi a efectuar el Planteamiento y Formulacin del
Problema, se procedi a establecer los Objetivos General y Especficos que
sustentan la investigacin y se justific y estableci la Importancia del mismo.
En el Captulo II se procedi a configurar el Marco Terico el cual incluy la
revisin de trabajos similares relacionados con el tema tratado. De igual
modo se establecieron las bases tericas que sustentaron la investigacin; al
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igual que la definicin de trminos bsicos. De igual manera se estableci el
Sistema de Hiptesis, las Variables, y el respectivo Cuadro de
Operacionalizacin de Variables.
En el Captulo III se propuso el Marco Metodolgico; el cual incluye:
Tipo y Diseo de la investigacin, Poblacin y Muestra, Tcnicas e
Instrumentos de Recoleccin de Datos y Procedimiento Metodolgico. En el
Captulo IV se procedi a presentar y analizar los resultados producto de la
investigacin a travs de una serie de ensayos y pruebas que permitieron
determinar las caractersticas fsicas de los elementos utilizados para la
construccin de bloques. Caso especfico de la arena, cemento y coque.
As mismo se procedi a interpretar los resultados obtenidos de la
encuesta aplicada a un grupo de propietarios de bloqueras ubicadas en el
entorno geogrfico del Municipio Crdenas, en cuanto a la conveniencia o no
de utilizar el coque como materia prima para la elaboracin de bloques.
Finalmente se procedi a establecer el respectivo anlisis comparativo
de costos entre el bloque elaborado a base de coque, bloque de cemento y
bloque Aliven, para de este modo realizar las respectivas conclusiones y
recomendaciones derivadas de la investigacin.
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CAPTULO I
PLANTEAMIENTO Y FORMULACIN DEL PROBLEMA
Desde la aparicin del hombre sobre la faz de la tierra este, ha
procurado crear espacios y/o ambientes que le permitan vivir
confortablemente con los dems integrantes de su grupo familiar. Al
respecto, y en la medida que ha evolucionado, tanto en su vida cotidiana
como en sus actividades laborales; a procurado generar alternativas viables,
en procura de utilizar materiales constructivos, de buena calidad,
maleabilidad, revistas, livianos y sobre todo a un costo accesible.
Es de hacer notar que este tipo de materiales garantiza la construccin
de soluciones habitacionales con un mnimo de inversin ya que resulta ser
ms econmicos que los materiales convencionales generalmente utilizados
para la elaboracin de estructuras, adobes, columnas, vigas de riostra y de
corona, bloques para revestimiento y bloques ornamentales entre otros.
En este sentido y de acuerdo al Manual de Especificaciones para el
uso de materiales de construccin emanado del Centro Peruano de
Investigaciones para edificaciones pblicas y viviendas (2001).
Los costos de los materiales de construccin han experimentado incrementos altamente significativos, representados hasta por un 60% de su costo original, lo cual encarece el precio por metro cuadrado de construccin; razn por lo que, se hace indispensable, buscar fuentes alternativas que provean la materia prima, la cual garantice al menos el mantenimiento de la industria de la construccin (p.36)
De acuerdo al prenombrado organismo, el valor econmico de los
materiales y las materias primas requeridas para construir viviendas,
edificaciones pblicas, fbricas y cualquier otro tipo de obras civiles, ha
generado el estancamiento de esta actividad. En virtud de la cual, se
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requiere; proponer la utilizacin de materiales, con buenas caractersticas y
propiedades, que garanticen la durabilidad y calidad de las obras a ejecutar,
en funcin de un costo accesible.
En este contexto de ideas, es necesario indicar que uno de los
materiales ms utilizados en la industria de la construccin es el bloque de
concreto vibrado, elemento modular premoldeado y diseado de acuerdo a
los requerimientos de uso, el cual requiere de materiales bsicos usuales,
tales como: piedras picadas, arena y cemento, mezclados con agua. Es
notorio aclarar, que dependiendo de la disponibilidad y proporcin de estos
elementos, ser la calidad y resistencia del bloque a elaborar.
No obstante, y de acuerdo a informacin emanada de la cmara de
construccin a Nivel Nacional (2005):
El precio del cemento tipo Prtland se ha incrementado desde el ao 2004 hasta la fecha en un treinta por ciento (30%). Por otra parte, el material granular (piedra picada, granzn y arena), han experimentado incrementos que oscilan entre un cuarenta y un cuarenta y cinco por ciento (40% y 45%), hecho que sin duda produce un incremento considerable en el precio de venta al publico demandante de bloques, tuberas, losas nervadas y elementos pre-fabricados, utilizados en industrias de la construccin.
Lo anteriormente expuesto, sugiere la bsqueda de alternativas
viables, las cuales a corto plazo, permiten la utilizacin de materias primas
alternativas, los cuales manteniendo la calidad del producto, permite
disminuir de manera aceptable el costo de ventas de los mismos.
En este sentido, se requiere la utilizacin de un material: econmico,
resistente, liviano, de fcil adquisicin, que facilite el desmolde, resistente a
la abrasin, con buena resistencia mecnica, sobre todo que faciliten las
labores propias de construccin.
Al respecto y de acuerdo a Aramayo (2003):
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Los agregados livianos empleados en la elaboracin de concreto, han sido adoptados en consideracin a su estructura interna, que ofrece una de las principales ventajas, que es la de baja densidad de ciertas propiedades acsticas, que amortigen las vibraciones. (p. 18).
Estas ventajas ofrecidas por los materiales livianos, facilitan la
elaboracin de elementos constructivos de buena calidad a bajo costo, lo
cual permite economizar cantidades considerables de dinero, por concepto
de adquisicin y transporte de materia prima.
Es de hacer notar que, uno de estos materiales livianos, lo constituye
el coque (producto de la fusin y resolidificacin del carbn mineral); el cual
presenta alta porosidad, dureza, bajo peso, peso especifico de entre 250 y
600 Kg. /m3 granulometra variable, aislante y posee superficies rugosas.
Caractersticas que lo hacen altamente favorable para la elaboracin de
bloques de cemento vibrado. Estas excelentes cualidades aunadas a su
existencia en el mercado nacional, a su costo mucho mas econmico, que el
mostrado por la piedra picada, la arena y el granzn de ro hacen de este
material una excelente alternativa a la hora de elaborar bloques de concreto
vibrado.
En consecuencia, a travs de la presente investigacin se propone
utilizar coque como materia prima para la elaboracin de bloque vibrado, esto
con el propsito de obtener un producto resistente, liviano, de fcil secado y
sobre todo mas econmica, que permita disminuir el costo de produccin
sugerido por su similar elaborado a base de material granular convencional
(piedra picada, granzn de ro y arena). En tal sentido se recomienda la
elaboracin de bloques para construccin utilizando coque y cemento como
materia prima utilizado en mampostera. De igual manera, su consistencia
favorece significativamente el agregado. Condicin de vital importancia para
obtener un producto de buena calidad y a un precio accesible al pblico
demandante de este tipo de materiales de construccin.
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Objetivos de la investigacin
Objetivo general: Elaborar bloques de concreto vibrado, utilizando coque y cemento
Prtland Tipo I como materia prima.
Objetivos especficos: Identificar las caractersticas fsicas del coque como material til, para ser
utilizado como materia prima en la elaboracin de bloques de concreto
vibrado.
Describir las ventajas que ofrece la utilizacin de agregados a base de coque, para la construccin de bloques en concreto vibrado.
Establecer comparaciones desde el punto de vista econmico, en cuanto a la utilizacin de coque, y materiales granulares convencionales para la
elaboracin de bloque de concreto vibrado.
Colocar a disposicin del pblico demandante el bloque elaborado a fin de que verifique los beneficios aportados en cuanto a calidad y
rendimiento en mano de obra utilizada en la industria de la construccin.
Justificacin e Importancia: El elevado costo de los materiales granulares empleados junto al
cemento para elaborar bloques de concreto vibrado en sus diferentes
dimensiones (0.10, 0.12, 0.15, mt); exige la bsqueda y utilizacin de
materiales mas econmicos, de fcil obtencin y manipulacin; los cuales
permitan al menos, mantener la calidad del producto elaborado. En tal
sentido, el uso de coque, proporciona no solo una ventaja econmica; sino
que adems de ello, permita generar ms cohesin, resistencia, mayor
maleabilidad y operatividad a la hora de ser utilizado. Esto debido
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bsicamente a su peso inferior al mostrado por el bloque elaborado a base
de material granular convencional.
Esta caracterstica genera mayor rendimiento en cuanto a
maniobrabilidad, y capacidad de desplazamiento por parte de las personas
quienes trabajan con este tipo de bloque; ya que al ser ms liviano genera
mayor rendimiento por unidad de rea construida.
En el mismo orden de ideas y del punto de vista social, este tipo de
material garantiza la construccin rpida y oportuna de viviendas
confortables, con suficiente ventilacin, con estructuras suficientemente
resistentes, lo cual garantiza la durabilidad de estas soluciones
habitacionales tan necesarias en los ltimos tiempos. Debido bsicamente a
la gran expansin poblacional generada a nivel de todo el territorio nacional.
Finalmente desde el punto de vista tecnolgico la elaboracin de este
tipo de material constructivo, permitir minimizar los costos por concepto de
aplicacin de tecnologas; ya que su construccin no requiere de maquinaria
sofisticada puesto que con una simple mquina vibradora y los respectivos
moldes, de acuerdo a las dimensiones requeridas, se puede obtener bloques
de buena calidad y a un bajo costo.
Por otra parte, el hecho de ser altamente poroso, facilita las labores de
frisado y mezclillado de paredes; toda vez que facilita la adhesin el material
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CAPTULO II
MARCO TERICO
Antecedentes Oficina Espaola de Patentes y Marcas (2003). Utilizacin de coque
como Materia Prima en la Construccin de bloques de construccin. El
objetivo principal de este trabajo, fue demostrar, la capacidad de este
elemento constructivo, como mejorador de las propiedades estructurales y
del blindaje de edificaciones civiles y gubernamentales. Para ello se mezcl,
un 45 % de coque, 25% de cemento, 20% de arena, y agua con un 10 % del
peso total del material moldeado en diferentes tamaos de bloques de
construccin. Tales bloques se sometieron a una compresin de 30 kg/cm2
durante la fase de fabricacin, lo que mejor su resistencia por la disminucin
de la porosidad. La experiencia permiti mejorar las propiedades
estructurales del material constructivo y proporcionar el blindaje requerido
para brindar seguridad y resistencia a las viviendas u edificaciones publicas,
construidas con este material.
Mrquez, J (2001) Estudio granulomtrico del coque como elemento
constructivo, Tesis de Grado LUZ. Maracaibo. El presente trabajo
investigativo, tuvo como objetivo fundamental determinar el tamao optimo
del coque a ser utilizado como materia prima en mezclas para la elaboracin
de dinteles y perfiles decorativos empleados en la construccin de obras
civiles. Para lograr tal propsito, se efectu una serie de pruebas que
incluyeron la utilizacin de tamices de diferente dimetro a objeto de hallar el
tamao ideal del grano de coque (requerido para elaborar la mezcla
adecuada en funcin de su resistencia, peso, manejo y durabilidad ante los
agentes atmosfricos. Luego de efectuados los respectivos ensayos se lleg
a la conclusin de que los prenombrados elementos constructivos, cumplen a
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cabalidad con las exigencias contenidas en la Norma COVENIN 42-82,
referida para la elaboracin de bloques, bloques de ventilacin, losa para
pisos y otros elementos constructivos haciendo uso de cemento tipo Prtland
como agregante principal.
Morales, M. (2003) Lineamientos Tcnicos para la produccin Semi-
Industrial del Bloque de Concreto en el Tchira. Tesis de Grado Universidad
Nacional Experimental del Tchira (UNET). El objetivo principal del presente
trabajo de grado, fue establecer las especificaciones tcnicas inherentes a la
calidad de la materia prima empleada para elaborar bloque a base de
cemento, costos de elaboracin, mercadeo y distribucin del producto o nivel
del Estado Tchira. Para lograr tal propsito, el autor efectu una serie de
pruebas y ensayos que le permitieron seleccionar los mejores materiales
granulomtricos y piedra picada), a ser combinados con el cemento tipo
Prtland; para la fabricacin de bloques de 10cm, 12cm y 15cm. As mismo,
se realiz un estudio comparativo de costos entre las diferentes bloqueras
ubicadas en el entorno de la ciudad de San Cristbal. As mismo se
realizaron pruebas de resistencia o compresin, durabilidad, peso,
aislamiento acstico y tcnico al igual que rendimiento por cantidad de
cemento empleado. Este con el propsito de garantizar un producto de
buena calidad y a un precio acorde con las necesidades del pblico
demandante de este tipo de elemento constructivo tan empleado a nivel local
y regional. AGREGADOS LIVIANOS
Los agregados livianos usados en la elaboracin de concretos, han
sido adoptados en consideracin a se estructura celular, que ofrece una de
las principales ventajas, que es la baja densidad y consecuentemente el y
trmico, a la par de ciertas propiedades acsticas, pues amortiguan las
vibraciones. La estructura del interior, se produce generalmente con altas
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temperaturas, originando gases que causan expansin. La capacidad de
absorcin de agua y el grado de aislamiento trmico no vienen fijados
solamente por el porcentaje de burbujas, sino tambin por la naturaleza de
estas y por su cantidad tamao y distribucin.
Caracterstica del agregado Presenta una alta porosidad. Material duro. Color marrn claro. Forma redondeada. El peso especifico puede variar entre, aproximadamente, 250 y 600
Kg/m3
Superficie rugosa. Granulometras variables (en mm): (0 - 3) (3 -10) (10 -20) (20 - 40) No es corrosivo. Es un material aislante continuo, sin puentes trmicos. Es resistente a las altas temperaturas. Soporta la exposicin al sol sin fundirse ni deteriorarse.
ESCORIA EXPANDIDA
La escoria se forma por la fusin de la ganga del mineral, los
fundentes y las cenizas del coque (o del carbn vegetal para el uso especial
de Altos Hornos a carbn vegetal).
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Responde a diferentes nombres entre los que pueden mencionarse:
escoria espumosa, escoria esponjosa, pmez artificial (antiguamente) o
pmez siderrgica (en la actualidad).
Procedencia Se puede considerar a la escoria espumada dentro de la clasificacin
de materiales como un cermico. Composicin qumica: las escorias de alto
horno contienen cuatro xidos principales: slice, almina, cal y magnesia, los
cuales constituyen aproximadamente el 95% del total.
Los elementos de menor importancia influyen al azufre, manganeso y
hierro, con trazas de muchos otros elementos y componentes.
En escorias comerciales esta composicin vara dentro de lmites
relativamente estrechos. Los anlisis de la mayora de las escorias de altos
hornos norteamericanos (basados en la examinacin de cientos de anlisis
divulgados en el onceavo simposio de la Asociacin Nacional de Escorias)
caen dentro de os siguientes rangos:
La composicin varia de horno a horno, dependiendo de los constituyentes y sus proporciones en los minerales, fundentes, coque,
y otras materias primas; pureza del material a fabricar y diferencias de
practica operativa.
El azufre proviene principalmente del coque, el oxido de manganeso de los minerales y el oxido ferroso de una reoxidacin parcial. Pueden
estar presentes pequeas cantidades de compuestos de titanio, bario,
boro, potasio, sodio, fsforo, entre otros.
Composicin mineralgica; La composicin mineralgica de la escoria juega un rol importante en la determinacin de su comportamiento
cuando se usa como material inerte de ciertos productos. Tambin es
un factor muy importante en ciertos usos qumicos. La formacin de
cristales depende enormemente de la velocidad de enfriamiento desde
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el estado de fluido al slido, mientras que las caractersticas de los
minerales dependen, en primer lugar de la composicin qumica.
De acuerdo a la metodologa de enfriamiento las escorias se clasifican
en:
Escorias de enfriamiento lento. Escoas de enfriamiento rpido (Escoria granulada) Escorias de enfriamiento moderado (escorie expandida) Esta ltima es
la que resulta de inters como agregado liviano.
Mtodos de obtencin Procesos de tratamiento combinado. Mtodo GALEX
Los procesos de tratamiento combinado son los que utilizan agua y
aire en el tratamiento de la escoria. Bsicamente consiste en las siguientes
etapas:
Expansin de la escoria Granulacin Enfriamiento En algunos mtodos la expansin se logra mediante el agregado de
agua, en pequeas cantidades, a la escoria fundida lo que provoca
una hinchazn por la generacin de burbujas de vapor en su interior.
Inmediatamente o mientras se esta produciendo la expansin, la escoria es fragmentada o granulada al caer sobre un tambor aletada
rotativo que la arroja por fuerza centrfuga en una playa de acopio
donde se enfra.
Hay otros mtodos mas antiguos donde la expansin se realiza en las llamadas piletas de espumado, en las que se vuelca la escoria fundida
y por el fondo perforado se inyecta agua a presin provocando la
citada espuma.
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Luego esta se traslada a piletas de enfriamiento donde solidifica como piedra pmez.
Finalmente, para transportarla es necesaria su trituracin mecnica. METODO GALEX
Este mtodo, desarrollado originalmente en Canad por la National Slag Limited de Hamilton, fue perfeccionado por la Enterprise Gagneraud
Pere et Fils de Francia, a travs de las instalaciones realizadas en las plantas
siderrgicas de Salmer y Usinor. Se trata de un procedimiento fsico, que
combina la expansin y porizacin de la escoria, facilitada por medio de la
inyeccin de agua y la dispersin mecnica obtenida merced a un tambor
horizontal giratorio. MATERIAL AGREGANTE CONTENIENDO ESCORIA GRANULADA DE ALTO HORNO, MOLIDA Y CURADA CON VAPOR A PRESIN NORMAL
La obtencin de un hormign celular utilizando como principal
componente aglomerante escoria granulada de alto horno molida. El objetivo
era obtener un material de construccin relativamente liviano apto para la
elaboracin de elementos premoldeados, con un costo econmico
competitivo. Las escorias de alto horno se obtienen reduciendo los minerales
de hierro por coque en presencia de fundentes. El fundente se combina con
la ganga del mineral para dar la escoria, que se recoge en la base del alto
horno en estado lquido. Al ser bruscamente enfriada con agua se obtiene
una arena gruesa denominada escoria granulada de alto horno (EGAH), que
posee cierta capacidad de reaccionar con el agua; capacidad que es
activada, en el caso de la escoria que se va a utilizar, mediante un molido
muy fino. Para la determinacin de las principales propiedades de los agregantes con EGAH se fijaron los siguientes parmetros:
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Dosificacin en peso Composicin del aglomerante (%en peso): 25% cemento + 3% cal + 72%
EGAH
Relacin agregado/aglomerante (en peso): 0,50
Curado con vapor a presin atmosfrica:
Tiempo de espera previa: 10 hs Temperatura: 70 C Duracin: 8 hs. Se obtuvo un material de densidad reducida (en el rango
de 500 a 1000 kg/m3), con una gran capacidad de aislamiento trmica y
una resistencia mecnica aceptable para cumplir funciones portantes,
aunque no estructurales.
Coque Las exploraciones y estudios geolgicos y tecnolgicos de los
carbones, han logrado en los ltimos aos un gran progreso en la evaluacin
cuantitativa y cualitativa del recurso, suministrando ciertos datos que han
cambiado la imagen sobre el potencial carbonfero de la regin.
Segn Ardena y Morillo (1.998) indican que en el estado Tchira se
han conocido aproximadamente trece (13) yacimientos de carbn econmico:
Santo Domingo, Lobatera, Las Adjuntas, Hato de la Virgen, Franja
Nororiental, San Flix- Ro Guaramito, Franja Centro Occidental, Silla de
Capote, Las Delicias, Colon-Urea, San Antonio - Urea, Las Dantas -
Peracal, Loma de Po, las cuales constituyen un 9.2 por ciento del rea total
del Estado.
Segn el Laboratorio de Polonia del Instituto de Coquificacin del
Carbn, los carbones de Lobatera poseen relativamente buenas propiedades
de coquificacin, las cuales son determinadas por el ndice de Roga y los
parmetros diltometricos segn Arnu Audibert. Segn los expertos de este
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laboratorio indica que el valor de hinchamiento relativamente bajo
determinado en el carbn de Lobatera, no es un parmetro que se pueda
utilizar para establecer las cualidades de coquizacin de este carbn.
La fabricacin del coque de manera convencional constituye una de
las aplicaciones y conocidas tecnologas de transformacin qumica del
carbn. El producto bsico que se deriva de este proceso es el coque, que
segn las condiciones del mismo proceso y del tipo de carbn puede contar
con varias caractersticas, las cuales son: Coque de altos hornos producidos
en pedazos y mayores a 25 milmetros. Este coque tiene alta resistencia
mecnica, el cual constituye un esqueleto de la carga de alto horno y facilita
el flujo de aire por dicha carga. Tambin constituye una fuente de calor
indispensable para obtener arrabio, liquido y escoria. Es un reductor qumico,
ya que permite la reduccin del oxido de hierro.
Coque de fundicin producido en pedazos mayores de 60 milmetros:
ste proceso constituye una fuente de calor necesaria para transformar a la
carga de cubilote (mezcla de arrabio, chatarra y fundentes) en estado lquido
y adems forma el esqueleto de carga para facilitar el flujo de aire por el
horno de fundicin.
Coque domestico: el cual se caracteriza por la baja resistencia y el alto
contenido de ceniza. Este coque se utiliza para uso domstico, tostacin de
la cal, fabricacin de carburo, calcio, entre otros.
Coque fino de granos menores a 10 milmetro: generalmente es
utilizado para la aglomeracin del mineral de hierro y/o reduccin de metales
no metlicos. Tambin el coque es utilizado para derivar otros subproductos
lquidos como el alquitrn.
De acuerdo a la informacin suministrada por Carbones de suroeste
(CARBOSUROESTE) la calidad del carbn vara desde medio voltil hasta
alto voltil segn clasificacin de la sociedad americana de pruebas y
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materiales (ASTM), lo que indica que este carbn puede producir un coque
de alta calidad.
El coque es un residuo duro y poroso, el cual es originado por el
proceso de pirogenacin o coquizacin del carbn (destilacin destructiva del
carbn) en su descomposicin por el calor (altas temperaturas que oscilan
entre 900 y 1200 grados) fuera del contacto con el aire, para dar un residuo
slido y producto de destilacin lquido y gaseoso.
Ente las caractersticas ms importantes que comnmente posee el
coque se puede mencionar:
La gran resistencia a la compresin, la cual es necesaria para soportar
el peso de los materiales que se cargan en los grandes hornos sin que falle
el coque. Su resistencia a la compresin a temperatura ambiente es superior
a los 100 Kilogramos por metros cuadrados.
La gran porosidad debido a su gran superficie por unidad de peso.
Este mineral generalmente se caracteriza por una gran reactividad debido a
su tpica estructura celular que permite una fcil penetracin de los gases
hacia el interior del coque, lo que favorece la rapidez de las reacciones que
deben producirse en los hornos.
La gran resistencia a la abrasin y al desgaste para que el mismo
pueda resistir el rozamiento que debe sufrir el coque con las paredes y con
otros materiales que se introducen el horno sin que se rompa o se transforme
en polvo. Los trozos de coque que se empleen para cargar los hornos de alto
grado deben ser de tamao adecuado. Si los pedazos son muy pequeos, es
decir, contienen gran porcentaje de ceniza, estos obstaculizan el paso de los
gases; y si por lo contrario son muy grandes, estos tienden a concentrarse en
el centro del horno ocasionando chimeneas e irregularidades en el proceso.
Es por ello que el tamao adecuado del coque para ello puede variar entre
cuarenta y sesenta milmetros.
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El proceso de coquizacin est definido por la fusin y la destilacin
del carbn mediante la intervencin de la relacin hidrgeno-oxgeno y otros
factores no menos importantes, que bien balanceados conducen a la
eliminacin de los materiales voltiles.
El proceso de produccin se realiza en las siguientes fases:
Preparacin del carbn: El carbn procedente de las minas es
sometido a un proceso de molienda y si es necesario a un proceso de lavado
por diferenciado de densidad.
Seleccin: Despus del proceso de preparacin, el carbn se clasifica
de acuerdo a su granulometra en una criba y dependiendo de este, se define
su destino; bien sea para coquificar o para la venta de carbn metalrgico de
acuerdo con las siguientes caractersticas granulomtricas: Cuadro 1
Carbn metalrgico min. 4 mm mx. 40 mm
Coque mx. 3 mm 90 %
Coque min. 3 mm 10 %
Carga de los Hornos: El carbn seleccionado para el coque se
transporta en vagonetas tipo U que se llevan a la tolva de carga de las
hateras triple de hornos que se encuentra en la parte superior de los
mismos. La vagoneta tiene una capacidad de 500 Kilogramos.
Coquizacin: Al calentarse el carbn en el horno se produce la
separacin de los materiales voltiles mediante el proceso combustin
producido por el aire que entra al horno por aberturas ubicadas
convenientemente y controladas de forma tal, que permita solamente la
combustin de los gases, sin llegar a quemar el carbn.
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Descarga y enfriamiento: El coque se extrae del horno mediante un
extractor mecnico y cae directamente sobre la vagoneta que esta provista
de un sistema de enfriamiento.
Trituracin y Clasificacin: En la vagoneta y una vez fro el coque se
lleva a una trituradora y una criba donde se clasifica de acuerdo a su
granulometra para dar diferentes usos.
El proceso de coquizacin de los componentes aglutinantes del carbn
se transforman en un estado de plasticidad y constituye un material
aglomerante para los componentes inertes. La molienda adecuada y el
mezclado perfecto de los respectivos componentes de la carga permiten
obtener, una vez consolidada la masa plstica del carbn un coque
altamente resistente.
Los hornos de coquizacin presentan las siguientes caractersticas: (a)
Es de forma rectangular con techo en forma de arco largo, de 3 metros o 4.5
metros de ancho y 2.50 metros de alto. (b) Estn construidos con ladrillos
corrientes o refractarios, capaces de resistir la presin interna de las masas
del carbn generado durante el proceso de coquizacin; as como mantener
la temperatura del proceso (900 grados centgrados a 1200 grados
Centgrados). (c) Los cambios volumtricos o dilatacin que se producen en
los carbones durante su coquizacin influye notablemente en la calidad del
bloque. Estos cambios para el carbn de Lobatera es un promedio de 85 por
ciento. (d) Otro fenmeno que se produce durante el proceso de coquizacin
es la expansin o descomposicin o fuerza generada por la masa de carbn
(sobre las paredes en caso de que el horno este completamente lleno),
segn la expansin del horno se divide en tres grupos: Baja expansin: hasta
200 gramos por centmetros cbicos expansin: Entre 200 gramos por
centmetros cuadrados y 600 gramos por centmetros cuadrados, Alta
expansin: Ms de 600 gramos por centmetros cuadrados.
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Cuando el carbn coquizable se calienta en un estrecho intervalo de
temperatura prximo a los 300 grados centgrados se vuelve plstico e
incluso fluido y la mayor parte de la descomposicin ocurre en esta etapa.
Este carbn es ms impuro que el carbn vegetal, teniendo una ventaja
resaltante que posee bajsimo contenido de azufre.
En los grandes hornos de las siderrgicas, no se pueden emplear los
carbones minerales sin coquizar, debido a que su baja resistencia a la
compresin no soportan el peso de las grandes cargas de estos hornos, y en
consecuencia estos carbones se disgregan en pedazos muy pequeos y
polvillo, que estos mismo al calentarse se descomponen y desprenden
materias voltiles ocasionando que los orificios que quedan entre los
pedazos de carbn se obstruyan e impidan el paso de los gases.
Los carbones que renen La mayora de las caracterstica y
propiedades para ser coquizados son las llamadas hullas bituminosas, las
cuales contiene aproximadamente: a) un veintids a veintisis por ciento de
materia bituminosa; b) su contenido de azufre debe ser menor al uno por
ciento; c) las cenizas de la hulla no debe ser mayor al seis y medio por
ciento; si lo que se desea obtener es un coque con un porcentaje de ceniza
menor al nueve por ciento.
Pero generalmente en la prctica no se encuentran los carbones con
las caractersticas y los porcentajes exactos nombrados anteriormente,
entonces se emplean hullas que poseen un porcentaje de ceniza que oscila
entre doce y catorce por ciento, y azufre al 1.2 por ciento para la fabricacin
del coque.
Por lo general, el anlisis de un carbn no es suficiente para predecir
con exactitud si es un carbn coquizable o no, ya que para determinar si un
carbn puede o no ser convertido en coque, no solo depende de su
composicin sino de su estructura molecular de la clase de carbn que
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contiene y de su fusibilidad. Es por ello, que para que un carbn posea las
propiedades de coquizar, es indispensable que contenga ciertos porcentajes
de hidrocarburos y resinosos, para que al momento del proceso de
coquizacin al llegar a cierta temperatura, las materias voltiles se funden y
se desprendan para que la masa carbonosa se hinchen y dejen como residuo
un coque duro y poroso.
Al igual que los carbones coquizables tienen establecidos los
porcentaje de azufre y ceniza que deben poseer, tambin lo hacen con el
oxgeno ya que no se aceptan carbones con ms del ocho por ciento de
oxigeno, descontando el que corresponde a las cenizas y a la humedad, ya
que los mismo se coquizan mal.
Entonces resumiendo todo lo antes expuesto, los carbones que se
utilizan para fabricar el coque deben contener un porcentaje aproximado de
materia voltiles que oscile entre veintids (22) y veintisis (26) por ciento, un
dos y medio (2 ) por ciento de oxgeno y cinco por ciento de hidrgeno.
El Cemento Es un aglomerante compuesto por un conjunto de sustancias
purululentas aptas para formar con el agua capas blandas que se endurecen
fcilmente al contacto del aire.
Bsicamente, est compuesto por los siguientes elementos: cal, slice,
anhdrido sulfrico, almina, xido de hierro, magnesio y otras materias en
mnimas proporciones; que hacen de ste material color; es elaborado
calcinando ligeramente al xido de magnesio ligado con una solucin de
cloruro de magnesio.
El material resultante tiene un alto poder de adherencia, por lo que es
recomendado para ser utilizado en grandes cantidades de aglomerados que
los cementos de Prtland, adems se une muy bien a la madera por lo que
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se ha utilizado unindola con virutas o aserrn como aglomerado en la
produccin de bloques para muros divisorios.
Cementos para albailera, su composicin es muy arbitraria y no
existe una especificacin relacionada con el contenido qumico y las
propiedades fsicas del mortero cemento. Su produccin depende de la
competencia comercial, las condiciones climatolgicas o la disponibilidad de
materiales.
El Bloque Los bloques constituyen una unidad de mampostera, la cual forma
parte del sistema ms importante del conjunto; de ello dependen las
caractersticas estructurales y estticas de las paredes. Ellos estn hechos
de materia prima diversa como arcilla, el concreto de cemento Prtland,
mezcla de slice y cal, Estos bloques se forman mediante el moldeo,
empleando en combinacin con diferentes mtodos de compactacin.
Finalmente, se producen en condiciones extremadamente dismiles;
en sofisticada fbricas, bajo estrictos controles industriales, o en lugares
muchas veces provisionales al pie de la obra donde sern utilizadas,
mediante procedimientos rudimentarios y sin ningn tipo de control de
calidad. Entonces se debe decir que las formas, dimensiones y pesos son de
variedad prcticamente ilimitada, y que la calidad de las unidades medidas
por el valor y el coeficiente de variacin de sus propiedades significativas
cubran el rango desde el psimo hasta el excelente.
Los bloques estn realizados para manejarse con las dos manos, lo
que ha determinado que en la elaboracin se haya tomado en cuenta que su
peso sea aproximadamente de 15 Kilogramos (en algunos casos ms); que
el ancho no sea definido basndose en condiciones ergo geomtricas.
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Generalmente estas piezas son diseadas para todas y cada una de
Las partes de la construccin de modo que su entrega sea exacta y
necesaria.
Las caractersticas geomtricas de los bloques son tales que permite
la construccin modular que vara no solo en su tamao sino tambin en su
forma. Las dimensiones nominales vienen en mltiplos de 20 centmetros.
Los espesores del bloque varan, dentro de las cuales se encuentran: de 10
centmetros (4 pulgadas), 15 centmetros (6 pulgadas), 20 centmetros (8
pulgadas) y 30 centmetros (12 pulgadas); los espesores de las paredes
laterales y centrales de los bloques son variables de acuerdo al fabricante
pero con control normativo, estos espesores varan para bloques huecos con
una relacin de vacos entre el 40 por ciento y 60 por ciento. Generalmente,
las dimensiones longitudinales del bloques de 20 a 40 centmetros. Pero son
escasos los bloques de 40 centmetros. Son muy comunes los bloques de
dos huecos pero tambin son muy utilizados los bloques de tres huecos para
ciertos tipos de tabiques.
La fabricacin del bloque se realiza con mquinas vibro prensadoras
que producen bloques de alta densidad con contenidos bajos de cementos,
utilizando mezcla seca. Las mquinas segn su tipo producen entre dos mil y
tres mil unidades por da. Algunas mquinas tienen curado en autoclave con
vapor, y otras simplemente utilizando curado atmosfrico con riego de agua a
manguera, pasa darle hogieidad al curado y realizar la plena hidratacin del
cemento.
Segn normas COVENIN 42-82 el bloque hueco de concreto es un
elemento de forma de paraleleppedo, ortogonal con perforaciones paralelas
a una de las aristas. La seccin bruta es aquella que resulta de multiplicar las
dos dimensiones que estn contenidas en el plano perpendicular a la carga,
y la seccin neta es la seccin bruta descontndoles el rea mxima de los
huecos.
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Generalmente las unidades de concreto se hace exclusivamente por
moldeo asistido por presin o vibracin o por una combinacin de ambos. El
color de estos bloques es gris o gris verdoso. Lo peculiar de la fabricacin de
estos bloques es que las mezclas pueden ser dosificadas para producir
unidades de resistencias variables dentro del mismo tipo de unidad.
Segn las normas COVENIN 42-82 los bloques de concreto deben
elaborarse con cemento Prtland y agregados inertes inorgnics
adecuados. Dependiendo de los requisitos mnimos del bloque necesita la
mezcla puede contener otro ingrediente, tales como pigmentos y agregados
especiales.
El arte de producir elementos de concreto consiste en obtener una
resistencia adecuada con la mnima densidad y con el mnimo contenido de
cemento, de modo que sea posible reducir al mnimo el costo de los
materiales y el riesgo de producir unidades con exceso de contraccin de
fragua. Todo esto se puede conseguir con las granulaciones correctas de los
agregados, en caso de que estas no sean adecuadas, la resistencia del
bloque solo podr ser obtenida aumentando la compresin y la densidad,
provocando as una superficie de textura cerrada parecida a la del concreto.
VARIABLES EN LA PRODUCCION DE LOS BLOQUES
Algunas de las variables a ser tomadas en cuenta al momento de
analizar la produccin del bloque hueco de concreto para as poder
determinar los factores que influyen en su calidad, y que han sido
determinadas de acuerdo a la experiencia personal luego de una serie de
visitas y elaboraron de ensayos a los agregados mezclas y producto final en
diferentes bloqueras con nivel de produccin semi industrial del Estado
Tchira, siendo las siguientes consideradas como las mas importantes a
estudiar
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9 Calidad de las materias primas: Que abarca el mtodo de extraccin inicial hasta la calidad y granulometra que deben reunirlos agregados (las
arenas)
9 La dosificacin y el correcto mezclado: Establece la correcta dosificacin y unin de los agregados que forman parte de la mezcla de
concreto para la elaboracin de los bloques huecos de concreto
estudiando el tiempo y el tipo de mezclado ideal.
9 El correcto y oportuno llenado de los moldes: Esta debe indicar la forma el proceso y el tiempo en que se deber llenar los moldes o
encofrados as como tambin las medidas de los mismos, para que el
producto final cumpla con la Norma COVENIN 4282 y con los
parmetros modulares establecidos.
9 El Estado de los equipos de produccin: Se refiere al buen funcionamiento de la maquinaria empleada a lo largo del proceso de
produccin, principalmente a la mezcladora y las .maquinas vibradoras
estacionarias o a las ponedoras (que deber tener los motores adecuados
en cuanto a numero y especificaciones tcnicas para producir el vibrado
adecuado)
9 El desmolde y transporte de los elementos frescos: La incidencia del operario en la manipulacin de la maquinaria al momento de llenar vibrar
y desencofrar el bloque y luego la manipulacin del mismo dependiendo
del tipo de transporte empleado (manual o por medio de algn tipo de
carreta), hasta el sitio del almacenaje inicial.
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9 El fraguado y curado: El tiempo y la cantidad de veces que se le agrega agua, para evitar el secado acelerado producto del asoleamiento
excesivo.
9 El tipo de almacenamiento inicial y final: Se trata de identificar si este se realiza bajo techo o al aire libre y el tipo do superficie en el que se
efecta.
9 El transporte: Aunque no es una variable que influye en el proceso de produccin de los bloques la misma afecta la calidad final que pueda
presentar el bloque puesto en obra es por ello que los bloques deben
desplazarse desde la planta a la obra en un medio de transporte
adecuado cmodo y seguro que garantice que el mismo en el trayecto no
sufra golpes fuertes que lo puedan deformar o debilitar, alterando de esta
forma su resistencia.
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA LA PRODUCCION DEL BLOQUE HUECO DE CONCRETO
Para la realizacin del presente Trabajo de Grado que busca
establecer los lineamientos tcnicos que deben usarse al momento de
producir de forma semi industrial bloques huecos de concreto se usara como
patrn principal de medida para tal fin, la Norma COVENIN 4282 que es el
instrumento legal con que cuenta Venezuela para regir en materia de
produccin de Bloques Huecos de Concreto y que tiene su orgenes en la
Norma Venezolana NORVEN 42 (hoy en da sin vigencia) La Norma
COVENIN 42-82, regula los requisitos mnimos que deben cumplir los
bloques huecos de concreto para ser considerados como aptos para su
utilizacin en la construccion de paredes Esta norma establece aspectos
generales y especficos que a continuacin se establecen:
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Consideraciones generales 9 Definicin: El bloque hueco de concreto es un elemento simple en forma
de paraleleppedo ortogonal, con perforaciones paralelas a una de las
aristas. Para calcular la seccin bruta del bloque se debe multiplicar las
dos dimensiones largo y ancho de la superficie que estn contenidas en
el plano perpendicular a la carga. En el caso de la seccin neta es la
seccin bruta descontando el rea mxima que ocupan los huecos o
celdas (Norma COVENN 42-82:2)
9 Materiales y fabricacin: Los bloques deben elaborarse con cemento Portland y agregados inertes inorgnicos adecuados En lo que se refiere
a las superficies del bloque cuando estas van a recibir un friso deben ser
suficientemente speras para asegurar una buena adherencia pero si en
cambio los bloques se van a utilizar a la vista las superficies deben ser
uniformes y las aristas bien definidas y sin roturas (Norma COVENIN 42-
62:2)
Clasificacin: La Norma COVENIN 42-82 realiza una clasificacin del bloque segn sus agregados y sus usos como se demuestran a continuacin
en las tablas 2 y 3. Cuadro 2: Clasificacin de los bloques segn la Norma COVENIN 42-82
Tipo de Bloque Agregados Peso Unitario del concreto seco
Pesado Normales > 2000 kg/m3
Semi Pesado Normales y Livianos Entre 1400 y 2000 kg/m3
Liviano Livianos < 1400 kg/m3
Esta tabla permite conocer las densidades mnimas de cada unidad de
bloque de acuerdo al tipo de agregados utilizado en su fabricacin.
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Cuadro 3. Clasificacin de los bloques segn la Norma COVENIN 42-82
Tipo de Bloque Caractersticas Requisitos de apariencia y acabado
A Paredes de carga expuesta o no a la humedad
Clase A1 Paredes exteriores bajo o sobre el nivel del suelo y expuesta a la humedad
Clase A2
Paredes exteriores bajo o sobre el nivel del suelo y no expuesta a la humedad
No presentar grietas paralelas a la carga Si aparecen no debe ser en ms del 5% deI pedido siempre y cuando las grietas perpendiculares a la carga que aparezcan no tengan una longitud mayor de 2,5cm
B Paredes que no soportan cargas o paredes divisorias.-
Clase B1 Paredes expuestas a la humedad Clase B2 Paredes no expuestas a la humedad.
Puede presentar grietas menores producida en la fabricacin o fragmentos producidos en el manejo.
Esta tabla indica la resistencia a la compresin mnima necesaria de
cada bloque para un determinado uso mampostera portante o tradicional.
Otras caractersticas a estudiar: A continuacin se presentan otras caractersticas mnimas que deben reunir los bloques estas son dimensiones
espesores apariencia superficial, porcentaje de absorcin a la humedad
clasificacin y resistencia a la compresin entre otras.
9 Dimensiones y espesores: Las mismas estn referidas para el bloque anteriormente clasificado como tipo B evidencindose en la tabla 4.
Cuadro 4: Dimensiones y espesores Denominacin ordinaria (cm)
Dimensiones normales (cm)
Dimensiones modulares (cm)
Espesor de pared (cm)
Espesor de nervio (cm)
10 39x19x9 40x20x10 1,3 1,3 15 39x19x14 40x20x10 1,5 1,5 20 39x19x19 40x20x20 1,7 1,7 25 39x19x24 40x20x25 1,9 1,9 30 39x19x29 40x20x30 2,2 1,9
9 Porcentaje de absorcin de agua: La tabla 5, muestre los porcentajes de absorcin mximos permitidos para la Norma COVENIN 42-82 con
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relacin a los agregados con que fuesen elaborados los bloques huecos
de concreto.
Cuadro 5: Porcentaje mximo de absorcin de agua segn la Norma COVENIN 42-82
Tipo de Bloque Pesado Semipesado Liviano A1 A2 B1 14% 16% 12%
B2 No tiene ensayo No tiene ensayo 20%
9 Resistencia a la Compresin: La tabla 6 muestra los valores de la resistencia a la compresin mnimos permitidos por la Norma COVENIN
42-82 que debe presentar el bloque hueco de concreto a los 28 das de
secado medida en relacin al rea o seccin bruta del bloque hueco de
concreto sobre una fuerza axial ejercida en la cara superior del mismo.
Cuadro 6: Resistencia de compresin a los 28 das segn la Norma COVENIN 42-82
Tipo de bloque Promedio 3 bloques Mnimo 1 bloque A1 70 kg/m2 55 kg/m2 A2 50 kg/m2 40 kg/m2
B1 B2 30 kg/m2 25 kg/m2
Proyeccin de la resistencia del concreto en el tiempo segn la Norma COVENIN 42-82
Edad Resistencia (%) 1 da 15 a 20% 7 das 65 a 80%
14 das 86,25% 21 das 93,125% 28 das 100% 90 das 115 a 120%
Criterios a seguir para un buen diseo de mezcla: Para la elaboracin de un buen diseo de mezcla Porrero (1989:82) indica que es necesario cumplir
con unos criterios que son fundamentales a la hora de hacer buenas mezclas
siendo estos:
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Tener una Resistencia especificada del proyecto Tamao Mximo do los agregados definido Una trabajabilidad entre 1 (2,54 cm) a 7 (17,78 cm)
En virtud de las recomendaciones establecidas anteriormente es
necesario hacer la equivalencia para el caso de estudio es por ello que para
el presente trabajo se plantean los siguientes criterios para el diseo de
mezclas a emplear para la elaboracin de los bloques a ser estudiados.
9 La mezcla debe ser similar a la utilizada en la actualidad por las empresas en cuanto a proporciones y cantidades de agregado por saco de cemento,
para no afectar los precios de los bloques pero cuando un producto con
una resistencia mnima a la compresin de 30 kg/cm2
9 Se deber unificar el instrumento de medida para realizar la dosificacin No siendo la unidad de medida la pala o la carretilla, sino que, se adopta
para el estudio el Tobo tipo cuete de 15,140 lts de 0,0182 m3 y el Cajn
de 40 x 40 x 20cm, que equivale a 0,0320m3.
9 Los agregados empleados en su elaboracin no debern tener un Tamao Mximo Nominal (TMN) superior a 1/2 (1,27cm) pudindose
emplear 2 diferentes tipos de materiales una arena fina y otra gruesa.
9 La trabajabilidad ser de 1 (2,54cm) preferiblemente, o hasta conseguir una mezcla bien homognea de consistencia pastosa.
9 Se disearan tres mezclas de diferentes dosificaciones y proporciones tomando como referencia el saco de cemento de 42,50kg para ser
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aplicada en las tres empresas seleccionadas intencionalmente como
muestra de estudio.
9 Fraguado: Se llama fraguado el proceso de endurecimiento inicial del concreto de los bloques hasta que se puedan mover sin daarlos.
Una vez fabricados los bloques deben permanecer quietos en un lugar
que les garantice proteccin del sol y de los vientos con la finalidad de que se
puedan fraguar sin secarse.
Si los bloques se dejaran expuestos al sol o a vientos fuertes se
ocasionar una perdida rpida del agua en la mezcla es decir un secado
prematuro que reducirla la resistencia final de los bloques.
El periodo de fraguado debe ser del 4 a 8 horas pero se recomienda
dejar los bloques quietos y realizarlo de un da para otro Luego de este
tiempo los bloques pueden ser retirados de las bandejas y colocados en
rumas para su curado.
9 Curado: Consiste en mantener los bloques hmedos para permitir que contine la reaccin qumica el cemento, con el fin de obtener una buena
calidad, es decir gran resistencia.
Cuando los bloques se colocan a secar inmediatamente, no se deja
que el cemento reaccione con el agua, que es lo que produce la resistencia
del concreto, siendo estos bloques poco resistentes y quebradizos. Por esto
es necesario curar los bloques como cualquier otro concreto.
Los bloques se deben colocar en arrumes de mximo cuatro unidades
y dejar una separacin entre ellos, mnima de 2cm, para que se puedan
humedecer perfectamente por todos los lados y se permita la circulacin de
aire.
Para curar los bloques se riegan abundantemente con agua durante
un perodo mnimo de tres das, preferiblemente siete. Se humedecen los
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bloques al menos tres veces al da o lo necesario para que no comiencen a
secarse en los bordes. Se recomienda cubrirlos con plsticos, papeles o
costales hmedos para evitar que se evapore fcilmente el agua. El proceso
de curado se puede realizar tambin sumergiendo los bloques en un pozo o
piscina lleno de agua, durante un periodo de tres das. .
Lo ms recomendable para el proceso de curado y tambin para el
almacenamiento es hacer un entarimado de madera, que permita utilizar
mejor el espacio y al mismo tiempo evitar daos en los bloques.
ELABORACIN DE BLOQUES DE CONCRETO VIBRADO Generalidades A inicios del siglo XIX en Inglaterra se origina uno de los grandes avances en el campo de la construccin, la fabricacin del bloque de
concreto. Estos bloques eran slidos sumamente pesados en los que se
utilizaba la cal como material cementante. La introduccin del cemento
Portland y su uso intensivo, abri nuevos horizontes a este sector de la
industria. A principios del siglo XX aparecieron los primeros bloques huecos
para muros; la ligereza de estos nuevos bloques significa, por sus mltiples
ventajas, un gran adelanto para el rea de la construccin en relacin a
etapas anteriores. Las primeras mquinas que se utilizan en la entonces incipiente industria se imita a simples moldes metlicos, en los cuales se compacta la
mezcla manualmente; este mtodo de produccin se sigui utilizando hasta
los aos veinte, poca en que aparecieron mquinas con martillos
accionados mecnicamente; ms tarde se descubri la conveniencia de la
compactacin lograda basndose en vibracin y compresin; actualmente,
las ms modernas y eficientes mquinas para la elaboracin de bloques de
concreto utilizan el sistema de vibro compactacin.
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Actualmente existen diversas realizaciones de construcciones con bloques en diversas localidades del mundo, para la construccin de diversas
obras tanto de inters pblico como privado tales como centros escolares,
hospitales, centros comerciales y zonas residenciales. En los cuales se
plantea utilizacin intensiva de stos elementos fabricados directamente en
obra. Cabe destacar que los muros con bloques de concreto sujetos a cargas ssmicas en su plano muestran dos tipos de fallas: flexin y corte,
debiendo entenderse que la falta principal es aqulla donde se acumulan
mayores grietas, originado una fuerte degradacin tanto en resistencia como
en rigidez. El muro presenta una forma de fallo dependiendo de cual de las
resistencias sea la menor; sin embargo, la mayora de las fallas registradas
han sido por corte antes que por flexin. Entre los sistemas afines al tratado en este estudio, se puede mencionar que el sistema constructivo de albailera confinada, formada por
muros portantes, columnas y vigas que es utilizado intensamente; sin
embargo el sistema constructivo de albailera armada con bloques de
concreto no se difunde convenientemente, pudiendo ser utilizado
ventajosamente en forma masiva para programas multifamiliares de vivienda,
campamentos mineros, autoconstruccin, entre otros. SISTEMAS CON BLOQUES DE CONCRETO
Los bloques de concreto, que son elementos modulares y premoldeados, estn dentro de la categora de mampuestos que en obra se
manipulan a mano, y son especialmente diseados para la albailera
confinada y armada. Los bloques de concreto se emplean en la construccin
de muros para viviendas (exteriores e interiores), parapetos, muros de
contencin, sobrecimientos, entre otras.
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La albailera confinada con bloques de concreto, de manera similar que cuando se utiliza ladrillo cermico, requiere de vigas y columnas de
confinamiento. En el caso de la albailera armada con bloques de concreto,
se requiere de acero de refuerzo vertical regularmente distribuido, a lo largo
del muro, en los alvolos de las unidades; por su parte, el acero de refuerzo
horizontal, cuando es necesario, se aloja en las juntas pudiendo, los bloques,
presentar o no detalles para su colocacin. La ventaja con este tipo de unidad de albailera es que por su tamao proporciona una economa en el tiempo de ejecucin, en la utilizacin de
mano de obra y en la cantidad de mortero necesaria, lo que conduce a un
abaratamiento del costo de produccin, adems reduce el nmero de juntas. La transmisin de calor a travs de los muros es un problema que se presenta en las zonas clidas y en las fras siendo as ms conveniente el
empleo de cavidades con aire zonas en el interior de los muros permitiendo
que se formen ambientes ms agradables. POSIBILIDADES DE UTILIZACION
Como se ha mencionado, tos bloques de concreto pueden utilizarse en la construccin de viviendas multifamiliares, en edificaciones en general, en
muros de contencin, entre otros, teniendo en cuenta los siguientes
aspectos: a. Materiales: Para la confeccin del bloque slo se requiere materiales
usuales, como son: piedra partida, arena, cemento y agua; un equipo de
vibrado y moldes metlicos correspondientes; siendo posible su
elaboracin en obra, evitando as el problema de transporte de unidades
fabricadas, lo cual representa aspectos favorables para la
autoconstruccin.
b. Economas: La construccin con Noques de concreto presenta ventajas
econmicas, las cuates se originan en la rapidez de ejecucin, por el
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hecho de slo necesitar asentar 12 bloques de concreto para construir 1
m2; as misma una fabricacin cuidadosa de los ladrillos permitir obtener
piezas de buen acabado.
c. Resistencias: Los muros principales de una vivienda construida con
ladrillo de arcilla tienen un ancho de 25cm, en el caso de las
construcciones con bloques estos muros principales son de menor
espesor sin embargo, tienen la misma resistencia ya que estos ltimos
estn reforzado con varillas de hierro. El muro delgado permite mayor
amplitud en los ambientes de la edificacin permitiendo una mayor rea
til lo cual implica mayor valor comercial de venta.
d. Mano de Obra: La mano de obra debe ser calificada a nivel de operario,
contndose con apoyo tcnico y supervisin en el caso de la
autoconstruccin.
VENTAJAS
La construccin can bloques de concreto presenta ventajas econmicas en comparacin con cualquier otro sistema constructivo
tradicional, la que se pone de manifiesto durante la ejecucin de los trabajos
y al finalizar la obra. Estas ventajas se originan en la rapidez de fabricacin,
exactitud y uniformidad de las medidas de los bloques, resistencia y
durabilidad, desperdicio casi nulo, y sobre todo por constituir un sistema
modular. Esta circunstancia permite computar todos los materiales en la
etapa de proyecto con gran certeza, y dichas cantidades se aproximan a los
realmente utilizados en obra. Esto significa que es muy importante la
programacin y diagramacin de todos los detalles, previamente a la
iniciacin de los trabajos. Si se compara un muro de bloques de concreto con otro de espesor equivalente, utilizando mampostera tradicional de ladrillo, se pueden hacer
las siguientes inferencias:
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Menor cantidad de mortero de asiento.
Mayor rendimiento de la mano de obra debido a la menor cantidad de
movimientos necesario para levantar un metro cuadrado.
En la mampostera de concreto reforzada, slo es necesario contar
con un nico rubro de mano de obra, es decir el albail, ya que las tareas de
armado, colocacin de los bloques y terminaciones, las puede realizar sin el
auxilio de los oficiales carpinteros y armadores. Asimismo, el hecho de
utilizar el bloque en su funcin estructural, agiliza los trabajos y posibilita una
mayor rapidez constructiva, ya que no ser necesario contar con los tiempos
de encofrado y tiempos de espera para desencofrado de columnas, vigas,
etc., tpicos de la construccin tradicional de las estructuras de concreto
armado convencional.
El armado de la mampostera reforzada es muy sencillo, ya que slo
es necesario utilizar barras rectas sin ataduras de ningn tipo, siendo muy
sencillo el empalme de las mismas por simple traslape.
Debido a la excelente terminacin que presentan los bloques
fabricados por vibrocompactacin, es posible e inclusive recomendable,
dejarlos a la vista, con el consiguiente ahorro en materiales y mano de obra
correspondientes a las tareas de revoque y terminacin.
TECNOLOCIA DE LOS BLOQUES DE CONCRETO
Los bloques de concreto vibrado son elementos paraleppedos,
moldeados, que se adaptan a un manipuleo manual, especialmente diseado
para la albailera armada y confinada con acabado tarrajeado o tambin con
un terminado caravista.
Los materiales utilizados para la fabricacin de los bloques estarn
constituido por cemento Portland tipo I, por agregados que cumplan con los
requisitos para concretos convencionales; se deber considerar relacin a la
mnima a fin de proporcionarles caractersticas de durabilidad e
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impermeabilidad; el equipo necesario para fabricar los bloques lo confirman
una pequea mesa vibradora con su respectivo molde metlico.
CONCRETO VIBRADO TEORIA DE LA VIBRACION
La vibracin es el mtodo de asentamiento prctico ms eficaz conseguido hasta ahora, dando un concreto de caractersticas bien definidas
como son la resistencia mecnica, compacidad y un buen acabado. La vibracin consiste en someter al concreto a una serie de sacudidas y con una frecuencia elevada, bajo este efecto, la masa de concreto que se
halla en un estado ms o menos suelto segn su consistencia, entra a un
proceso de acomodo y se va asentando uniforme y gradualmente,
reduciendo notablemente el are atrapado. La duracin de la vibracin influye determinantemente en la compacidad del elemento. Un inconveniente que se encuentra a menudo en
el campo de la vibracin, es el efecto de pared, fenmeno que tiene lugar en
aquellas piezas de paredes altas y espesor reducido. Aunque se haya
calculado un vibrador que responda a la masa total a vibrar, el asentamiento
no ser completo si tiene lugar tal fenmeno, debindose adoptar aparatos
de mayor potencia para subsanar el efecto pared. Los concretos de consistencia seca son los que dan mayor resistencia pero su aplicacin en obras resulta muy difcil por su poca trabajabilidad, la
vibracin viene a solucionar este problema, permitiendo el empleo de
mezclas con asentamientos entre 0 a 1. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA VIBRACION
La vibracin queda determinada por su frecuencia e intensidad. Frecuencia es el nmero de impulsiones o pequeos golpes a que se somete
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el concreto en un minuto. Amplitud es el mximo desplazamiento de la
superficie vibrante entre dos impulsiones. La vibracin puede ser de alta o
baja frecuencia. Es importante indicar que, la absorcin de humedad del
concreto vibrado es aproximadamente la mitad de la correspondiente al
concreto ordinario. Resistencia mecnica La resistencia mecnica del concreto es quizs el factor ms importante dentro de las propiedades del mismo. La resistencia del concreto
aumenta considerablemente si se aplica una vibracin intensa.
Resistencia a la abrasin y congelamiento La resistencia del concreto vibrado a las acciones extremas se deriva de su propia compacidad; la resistencia al desgaste es mayor. Otra ventaja
es su resistencia a las heladas por tener menos agua de amasado y ser ms
compacto. Desmolde rpido En la fabricacin de elementos prefabricados de concreto vibrado puede conseguir un desmolde inmediato si el concreto es de granulometra
adecuada y se ha amasado con poca agua. Si al efectuar esta operacin la
pieza se rompe, se puede afirmar que la causa se encuentra en un exceso
de agua o de material fino. La rotura puede sobrevenir tambin al no estar
suficientemente consolidado el concreto, es decir, la vibracin ha sido de
poca duracin. APLICACIN DEL CONCRETO VIBRADO
Hasta hace pocos aos, el asentamiento del concreto in situ se haca normalmente por apisonado manual pero para que este mtodo fuera eficaz,
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era necesario emplear concretos con mucha agua, hecho que va en perjuicio
de su resistencia. Hoy en da, gracias a los adelantos tcnicos y a una
investigacin bien dirigida, se ha conseguido sustituir en gran parte el
apisonado por la vibracin, mtodo que presenta indiscutibles ventajas. Por
otra parte los factores de importancia que deben ser tomados en cuenta en la
obtencin de concreto vibrado son: granulometra, relacin agua/cemento y
frecuencia de vibrado. Confort Ambiental Algo fundamental es comprender el concepto de confort ambiental dada la complejidad de la naturaleza humana en relacin con un entorno
saludable para el hombre, donde inciden no slo acciones de confort trmico,
lumnico, olfativo, acstico, psicolgico, moral y social. El confort es el
parmetro mas importante dentro del diseo arquitectnico bioclimtico para
lograr bienestar fsico y psicolgico. En cualquier espacio en que se realice actividad humana es necesario el confort, de lo contrario cuando no se cuenta con condiciones adecuadas
se afectan la eficiencia y productividad hasta llegar a producir trastornos
fsicos, psicolgicos y de salud en general. El confort es el estado mental del
hombre en el cual expresa satisfaccin o bienestar psicolgico ante el medio
ambiente que lo rodea.
Elementos y Relaciones del Diseo (Confort) Dentro de los elementos ms importantes y sus relaciones podemos considerar los siguientes aspectos: Anlisis del lugar, consideraciones del entorno, programa de necesidades, forma y disposicin de la envolvente, evaluacin y seleccin de
materiales, sistema de enfriamiento, algunas ecotecnologas: calentamiento
del agua, coccin, generacin de electricidad, tratamiento de agua y reciclaje.
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Anlisis del Lugar Es indispensable partir del anlisis de las condiciones regionales climticas y de las especficas del sitio, donde se evalan cuidadosamente la
topografa y su entorno, la mecnica de los suelos, las orientaciones ms
convenientes, obstculos del contexto inmediato, visuales hacia y desde el
terreno, la asoleacin, arborizacin existente, variaciones pluviales, vientos
locales, fuentes contaminadas. Del anlisis del sitio se deriva la ubicacin de las construcciones en el terreno, la envolvente de las edificaciones, accesos, estacionamientos etc.
Este estudio debe preceder en todos los casos al anteproyecto arquitectnico
y efectuarse simultneamente con el desarrollo del programa. Consideraciones del Entorno Existen varios tipos de entorno: el arquitectnico, la ciudad y la naturaleza; lugares donde el hombre desarrolla una actividad vital; es
deducible que el entorno no es solamente fsico, lo que significa que al
analizar el entorno donde pretendemos disear, habr que tener en cuenta el
marco fsico- geogrfico (Clima- topografa vegetacin), pero
especialmente los aspectos sociales, de usos y costumbres, de anhelos y
deseos, de relacin funcional, como de economa y poltica, de expectativas
presentes y futuras, pero conociendo su historia cuando se aborde el
problema de diseo de espacios para el hombre, entendiendo la repercusin
real que tiene, todo lo que lo afecta. Componentes del Entorno No se puede reducir el entorno inmediato solamente a lo fsico, a lo conveniente, esto es limitar el proceso proyectual en su capacidad de
configurar una nueva realidad, an no construida, pero posible. Nuestro
compromiso tico como arquitectos es proponer la mejor solucin esttica,
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funcional, resistente, econmica y sustentable y que el entorno,
especialmente el social, propicie un lugar para vivir ms humanamente y con
ms riqueza de posibilidades culturales de todo orden. En este sentido, Montaola J (2002), quien es autor de una obra de
gran alcance e importancia: Dialgica y Psicologa ambiental. Dice: El anlisis ideolgico, permite descubrir un puente entre las ciencias sociales y las ciencias fsicas o la historia social (historia) y la historia de la tierra (cosmologa); este puente no puede ser insensible a la necesidad humana y a la supervivencia humana, debera incluir necesidades sociales para la supervivencia: paz, belleza, vida y salud, entre otras (p78).
De acuerdo al prenombrado autor, se debe buscar el punto de confluencia entre la real y lo imaginario entre la belleza natural y la necesidad
humana de convivir en armona con el ambiente que lo circunda
Programa de Necesidades (Confort) El programa de necesidades debe contener los requerimientos de
confort higrotrmico, acstico, olfativo, lumnico en relacin con otros
espacios como en sus dimensiones y proporciones. As mismo cada espacio
debe ser estudiado y clasificado de acuerdo a sus condiciones especficas de
soleamiento, ventilacin, temperatura interior, iluminacin artificial natural
y horarios de usos etc.
Forma y Disposicin de la Envolvente La forma de un edificio establece una serie de relaciones geomtricas
con la superficie til, la superficie de los muros expuestos al exterior y la
densidad de los mismos, volumen de aire interior, superficie y orientacin de
la cubierta. Factores importantes para el desempeo energtico del proyecto
de acuerdo a las exigencias climticas. Existe una gran variedad de
geomtricas para cada clima, pero no hay una universal, pues una misma
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forma se desempear de diferentes maneras segn sea orientada: la
relacin de cada espacio con su ubicacin en el volumen y de ste con su
orientacin.
La orientacin es una condicin geogrfica y est relacionada con los
puntos cardinales y la ubicacin de vanos de iluminacin y ventilacin. Sin
dejar de tener en cuenta las variaciones del sol diarias y estacinales,
nubosidad, intensidad y direccin del viento. Condiciones necesarias que
pueden significar reduccin de calor en clima clido. El bienestar en el
interior de las edificaciones situadas en zonas de clima clido y hmedo,
depende del movimiento de aire que se logra a travs del edificio y entre en
contacto con los ocupantes, del control de la ganancia del calor a travs de la
envoltura del edificio, calor que penetra en forma directa a travs de puertas
y ventanas (abiertas), y de forma indirecta por la cubierta y las paredes.
Clima El conocimiento del clima es esencial para el proyectista que pretende
conjugar confort ambiental con eficiencia energtica en las edificaciones.
Objetivo que caracteriza la arquitectura bioclimtica y que representa el
ambiente contenido, en sintona con el actual concepto de desarrollo
sostenible. (Es el desarrollo que satisface sus necesidades presentes, sin
comprometer las necesidades de las generaciones futuras).
Consideraciones climticas necesarias para el anlisis: altitudes,
temperatura mxima, temperatura mnima, humedad relativa. La solucin del
clima no ha sido an entendida; el sol difiere a lo largo de la curvatura del
meridiano, en su intencin vara sobre la curvatura terrestre de acuerdo con
el ngulo de incidencia; en este juego muchas condiciones son creadas que
requieren solucin.
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Enfriamiento Los sistemas pasivos utilizan medios naturales, cuyo funcionamiento
no exige energa auxiliar convencional. Generalmente deben utilizarse varios
sistemas de enfriamiento para reducir a carga trmica. El concepto de
enfriamiento pasivo no es nuevo, es una tecnologa antigua. El ser humano
siempre est consciente de la ganancia solar que mantiene la vida sobre la
Tierra, tiende a mejorar la prdida de calor que produce el enfriamiento y que
ayuda a mantener el equilibrio trmico del cuerpo humano.
Los sistemas de enfriamiento contribuyen dentro de las limitaciones
econmicas a maximizar los recursos ambientales y minimizar la
dependencia de combustibles fsiles. Ello se logra por medio del
acoplamiento selectivo en las partes del edificio con las condiciones
apropiadas del medio ambiente, para lograr transferencia de energa
deseada en el momento apropiado.
Existen algunos sistemas pasivos de enfriamiento; dentro de su
clasificacin tenemos:
Control de Ganancia de Calor. Que depende de:
Consideraciones del sitio
Ubicacin, orientacin, vegetacin, topografa y microclima
Caractersticas Arquitectnicas. Orientacin (edificios), volmenes (superficies). Protectores solares y
Aleros Caractersticas superficie externa (PieI).Aislamiento (natural), masa
trmica, materiales, texturas y acabados
Control trmico Factores de Bienestar: Temperatura del aire, humedad, movimiento del aire: Mueve la
humedad y el calor que rodea el cuerpo, aumenta la evaporacin, contribuye
al enfriamiento y sudoracin.
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Radiacin Directa: Solar a incandescente.
Indirecta: Materiales- cubierta muros.
La importancia de estos factores es evidente, cada uno de ellos influye
de alguna manera el proceso de intercambio de calor entre el cuerpo humano
y su ambiente, cada uno puede ayudar a impedir o disipar el exceso de calor
en el cuerpo. Al igual que el cuerpo humano, la edificacin puede ser
considerada como una unidad definida y su proceso de intercambio de calor
con el ambiente externo tambin est influenciado por los cuatro factores
bsicos antes mencionados.
Transmisin de Calor Radiacin: Incidencia directa o indirecta de partculas luminosas.
Conduccin: Es el paso de calor a travs de las molculas de un
material slido.
Conveccin: Es el tratamiento de calor mediante el movimiento de un fluido.
Seleccin de Materiales El conocimiento y la seleccin correcta de los materiales de
construccin desde el punto de vista trmico son de gran importancia; se
busca reducir el consumo energtico en los edificios enfriados. Haciendo
buen uso de los materiales del lugar para tener resultados de confort trmico
por medios pasivos, a travs de un planteamiento bioclimtico como
respuesta a los requerimientos del uso humano, haciendo uso de fuentes
naturales de energa. El diseo de los componentes constructivos de una
edificacin requiere no slo consideraciones estructurales y econmicas,
entre otras, sino tambin condiciones trmicas, es decir diseando con el
clima y diseando con el ambiente.
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Caractersticas Para el confort, disminuyen la carga trmica en clima clido; aplican
reventilacin de los locales y su comportamiento est dentro del contexto
bioclimtico y su modo de ocupacin en la edificacin. En un espacio, la
temperatura interior resulta del equilibrio entre las ganancias o prdidas de
calor. Debe tener consideraciones no slo trmicas de los materiales;
dependiendo del clima tambin influyen otros factores como afinidad trmica
o lo contrario, que se refiere al comportamiento de los materiales y a su
componente constructivo: paredes homogneas paredes compuestas de
dos materiales, consideraciones climticas, humedad.
Bsicamente las caractersticas trmicas y sus procesos de
produccin de calor se producen de manera espontnea desde los cuerpos
ms calientes hacia los cuerpos ms fros, cuando stos entran en contacto.
Desde la parte ms caliente hacia la parte ms fra del mismo cuerpo.
Existen diversas formas de ampliar la eficiencia energtica de las
construcciones con la seleccin de sistemas constructivos sencillos,
econmicos y de bajo impacto ambiental.