PROCESO

FABRICACIÓN DE LADRILLONES
CON MEZCLAS DE SUELO Y CEMENTO PORTLAND

Presentación

Definición del material

Llamamos suelo - cemento a una cantidad de suelo, una pequeña
parte de cemento y agua, correctamente mezclado, compactado y
curado.

Con este material se puede ejecutar fundaciones, contrapisos,
paredes monolíticas, ladrillos y bloques, en escuelas, puestos de
salud, viviendas y unidades comunitarias.

Los resultados obtenidos tienen comprobada calidad y desempeño,
los sistemas constructivos son simples y la inversión en equipamiento
es mínima.

Se puede además prescindir de mano de obra especializada, lo que
permite la participación de la comunidad en las construcciones.

El aprovechamiento de materiales es un factor de gran importancia, a
la hora de evaluar costos.

Una máquina del tipo CINVA - RAM produce unos 70 ladrillos/hora, y
con una bolsa de cemento se pueden ejecutar unos 150 ladrillos.

El personal mínimo para operar cada máquina es de 2 personas y las
instalaciones son reducidas, en producciones pequeñas no superará
los 40 m2, incluyendo acopio de materiales, fabricación y curado.

Generalidades

El aprovechamiento de los materiales regionales ha sido siempre la
principal preocupación de los técnicos, factor de gran importancia
cuando se trata de construcciones de características económicas.

El material llamado suelo - cemento es simplemente una mezcla de
tierra con cemento portland que, debidamente humedecida y
compactada, se transforma en una masa de gran solidez y resistencia.

El suelo - cemento reúne en alto grado todas las cualidades que debe
responder un material para ser considerado económico y apto para
construcciones de bajo costo.

El empleo de este material no requiere mano de obra especializada,
siendo solamente necesario un albañil, que estará a cargo del
personal y el resto pueden ser ayudantes o peones.

Mediante el empleo de la mezcla de suelo - cemento se elimina casi
por completo el transporte de materiales pues este rubro se reduce
únicamente al movimiento del cemento, para confirmarlo basta
analizar los componentes de la mezcla constituida, aproximadamente,
por 90 % de suelo del lugar y 10 % de cemento portland.

Este material se ha empleado con amplio éxito en la construcción de
pistas de aeropuertos, viviendas, revestimiento de canales y muy
especialmente en construcciones rurales, como ser silos elevados y
subterráneos, pisos en general, galpones etc.; en la actualidad se
amplía el campo de aplicación, ya iniciado hace muchos años,
mediante la fabricación de ladrillones para la construcción de muros
de viviendas ya sean de carácter portante o no.

Como se ha dicho anteriormente el suelo - cemento es un material
compuesto por la mezcla de suelo natural pulverizado y cemento
portland; la proporción de cada uno varía con la naturaleza del suelo,
siendo por lo tanto de gran importancia el estudio de las
características del mismo.

Los suelos más aptos son los arenosos; los de características
arcillosas son pocos aptos para las mezclas de suelo - cemento, pero
pueden ser empleados mejorándolos mediante la adición de arena.

Teniendo en cuenta ensayos efectuados, puede establecerse que los
suelos ideales para ser utilizados son los que están constituidos por
los siguientes elementos:

· Arcilla 5 a 10 %
· Limo 10 a 20 %
· Arena 60 a 80 %

Impermeabilidad

Los muros construidos con ladrillos fabricados con este material
ofrecen gran resistencia al paso de la humedad, bastando para
completar sus cualidades efectuar una buena toma de juntas y que se
aplique con posterioridad una pintura ó lechada a base de cemento
portland, es decir que no es imprescindible la construcción de
revoques para asegurar su impermeabilidad.

Aislación Térmica

La experiencia ha demostrado que una pared de 20 cm de espesor
construida con mezcla de suelo - cemento ofrece aislación térmica
similar a una pared de 30 cm de espesor construida con ladrillos
cerámicos comunes.

Una de las principales ventajas que ofrece el suelo - cemento, por ser
mal conductor del calor, es que las paredes construidas con este
material no producen condensación de la humedad ambiente.

Preparación de la mezcla

Brevemente resumido el procedimiento a seguir es el siguiente:

· Pulverización del suelo

El suelo deberá ser desmenuzado hasta obtener una granulometría
que pase por una zaranda de 5 mm de abertura. El material sin
pulverizar que queda retenido en la malla se aconseja eliminarlo
por ser la parte del suelo con mayor contenido de arcilla.

Mezclado del cemento con el suelo en seco

Este trabajo puede efectuarse en forma manual hasta obtener una
distribución uniforme del cemento portland en el suelo. Se
aconseja efectuar la mezcla sobre un piso firme y limpio.

Se considera terminado el mezclado cuando se ha obtenido uniformidad
de color en la mezcla.

El suelo se deberá mezclar con su humedad natural.

Incorporación del agua y control de humedad

Una vez mezclado el suelo y el cemento portland, se incorpora a la
mezcla la cantidad de agua necesaria hasta el contenido óptimo de
humedad, con la que se obtiene la máxima densidad al
compactarla.

La forma de controlar prácticamente la humedad óptima consiste
en tomar un puñado de mezcla y apretarlo fuertemente, deberá
tomar forma manteniendo ligadas sus partículas (cohesión) sin
que se pegue a la mano ni escurra agua.

Siempre es preferible una pequeña falta de agua y no el exceso,
pues con menos humedad que la óptima puede obtenerse la
compacidad máxima con una fuerte compresión, mientras que su
exceso impide la correcta compactación y favorece la formación de
fisuras por contracción del ladrillo al perder la humedad de
amasado de la mezcla.

La cantidad de agua necesaria se deberá incorporar en forma lenta
y uniforme prosiguiéndose a mezclar el suelo y el cemento
portland hasta uniformar el color.

La cantidad de agua se distribuye generalmente empleando regaderas
del tipo usado en trabajos de jardinería ó manguera con
rociador, evitando el acceso de agua (formación de barro).

Una vez preparada la mezcla, se debe proceder a la fabricación de
los ladrillos en forma inmediata, no debiéndose preparar más
mezcla que la que se empleo en dos horas como máximo.

Fabricación del ladrillo empleando la máquina CINVA - RAM

La máquina consiste, fundamentalmente en un molde metálico,
dentro del cual la mezcla de suelo y cemento portland es compactada
mediante un pistón accionado por un mecanismo de palancas.

La compresión que se obtiene es suficiente para moldear un ladrillo
que, una vez curado y estacionado, estará listo para ser empleado
en la construcción de la vivienda.

El curado se deberá efectuar como mínimo durante 7 d y luego los
ladrillones se estacionarán a la sombra y al abrigo de las corrientes
de aire durante 20 d.

La máquina pesa aproximadamente 65 kg lo que permite un fácil
transporte y desplazamiento.

Por la simplicidad de las piezas que componen la máquina en caso de
tener que efectuarse reparaciones, estas pueden ser realizadas por
cualquier taller mecánico.

En los planos que acompañan esta información técnica se indican en
forma detallada las piezas que componen la máquina y su ubicación
en la misma.

Para mayor estabilidad del conjunto la máquina se fija con bulones a
un tablón de 0,05 m, y 0,30 m x 3 m (espesor, ancho y largo
respectivamente).

Fabricación de los ladrillos

Preparada la mezcla de suelo y cemento portland en la forma
descripta anteriormente y efectuada la limpieza de las partes de la
máquina que estarán en contacto con el material y lubricándolas con
una mezcla de querosene y aceite de lino en partes iguales, puede
iniciarse la fabricación de los ladrillones en la forma siguiente:

a) Se coloca la palanca en la posición que se indica en la figura y
se abre la caja corriendo la tapa hacia atrás; la caja queda llena
con la mezcla preparada.
b) Se cierra la caja haciendo correr la tapa hacia adelante
eliminándose el excedente de material colocado.
c) Se levanta la palanca hasta apoyarla verticalmente en los
descansos de la tapa y se levanta la traba, desconectando la
biela inferior que está unida al pistón.
d) Se baja la palanca hacia adelante hasta que quede horizontal y
apoyada sobre el tope que tiene la tapa. Mediante este
movimiento se comprime el material que forma el ladrillón.
e) Se vuelve a colocar la palanca en la posición inicial (1) y se
abre la caja corriendo la tapa hacia atrás.
f) Se baja la palanca hasta que quede horizontal, dando lugar a
que el pistón empuje la base de la caja hacia arriba, elevando
el ladrillo fabricado; que puede ser retirado de inmediato,
quedando la máquina en condiciones de iniciar las operaciones
para la fabricación de otro ladrillo, previa la limpieza de la
máquina en la forma indicada

Curado de los ladrillos

Los bloques deben depositarse con preferencia bajo techo,
manteniéndolos húmedos mediante riegos sucesivos de agua,
durante siete días como mínimo, estacionándose luego en un lugar
al abrigo del sol y las corrientes de aire y sol durante 20 días
como mínimo para luego ser estibados en la cancha destinada
depósito. Cuando los ladrillos no se curan pierden rápidamente su
humedad, lo que da por resultado un material de inferior resistencia y
calidad.

No es aconsejable emplear los ladrillos antes de 30 d de fabricados.

Rendimiento de la máquina

Su producción varía según se emplee un solo obrero ó dos, que
forman un equipo que realiza su labor en forma sincronizada.

Caso 1 – Empleando un solo obrero

Se parte de la mezcla ya preparada y empleando un obrero que
conoce medianamente el trabajo. El operario realiza todas las
operaciones, a saber:

a) Carga del molde.
b) Compactación.
c) Desmolde
d) Transporte a playa para el curado.

En estas condiciones el rendimiento puede estimarse en 400 ladrillos
de 7 cm x 15 cm x 30 cm nominales, en una jornada de 8 h de
trabajo.

Caso 2 - Empleando dos obreros

Empleando dos obreros que realizan las operaciones que se indican a
continuación y en la forma siguiente:

a) Carga del molde la realiza el obrero A
b) Compactación la realiza el obrero B
c) Desmolde la realiza el obrero A
d) Transporte a la playa la realiza el obrero B

En este caso el rendimiento es de 750 ladrillos por turno de 8 h.

A los efectos de tener en cuenta el tiempo empleando en la
preparación de la mezcla, en la fabricación de los ladrillos y trabajos
posteriores; se indica a continuación el detalle de la labor a ejecutar:

a) Pulverización del suelo
b) Preparación de la mezcla
c) Fabricación del ladrillo
d) Transporte a playa
e) Curado y estibado hasta el estacionamiento total.

Si se considera que las operaciones antes mencionadas son
efectuadas por 3 operarios, el rendimiento en estas condiciones
puede estimarse en 600 ladrillos cada 8 h de trabajo.

Construcción de la pared

La mezcla de asentamiento de los ladrillos, se aconseja que sea la
misma que se emplea en su fabricación, a la que se agrega dos
partes de cal hidráulica.

En términos generales se indica la dosificación siguiente: dos partes
de cal, una parte cemento portland y nueve partes de suelo; la
mezcla se empleará en estado plástico, de consistencia similar a la
utilización en la construcción con ladrillos comunes.

En los planos D-837 y D-838 que se acompañan se explican distintos
tipos de trabas y uniones. La pared deberá fundarse sobre una
cimentación similar a la que se usa para la mampostería normal
según el tipo de suelo existente en el lugar.

Pintura

Puede emplearse cualquier tipo de pintura, habiendo dado muy
buenos resultados las elaboradas a base de cemento, que se pueden
preparar en obra a muy bajo costo.

De acuerdo con la lisura que se quiera tener, esta pintura se prepara
con la adición de arena o no.

Este tipo de pintura aplicada a los muros tiene la ventaja de asegurar
una perfecta impermeabilización contra los agentes atmosféricos y un
agradable aspecto al paramento.

Es necesario la adición de arena cuando el paramento a tratar es
rugoso, pues tiene por objeto obturar las oquedades, impermeabilizar
y obtener superficies lisas.

Preparación de la pintura

Si se prepara con agregado de arena, se mezcla con el cemento en
seco, en proporción 1:1, la granulometría de la arena se recomienda
que sea muy fina, indicándose que pase el 100 % por el tamiz IRAM
300 μm. A estos materiales, se le agrega cloruro de calcio disuelto en
una pequeña cantidad de agua, fijándose la cantidad de 2 % como
máximo referido al peso de cemento agregado.

La mezcla de arena, cemento y calcio se batirá intensamente hasta
homogeneizarla, agregándose el pigmento que se desee para dar
color, continuándose el batido.

Conseguida la uniformidad del color en la mezcla, se agrega agua
hasta obtener una pintura trabajable y fácil de extender sobre el
paramento.

La cantidad de pigmento a agregar no deberá ser superior al 10 % de
la cantidad de cemento empleado en la pintura.

Aplicación de la pintura

La pared de suelo - cemento se deberá mojar abundantemente antes
de aplicar la pintura. Para su aplicación se puede emplear un pincel
común de blanqueo de cerdas cortas.

La pintura deberá aplicarse primeramente en las juntas y luego en la
superficie general.

Después de 10 h de terminada esta operación efectuará el curado de
la pintura, efectuándose riegos sucesivos para evitar el cuarteo. Se
aconseja aplicar como mínimo dos manos.

COMPRESION

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN			.)
Ejemplo: (Ensayos de una Experiencia Concreta del Sur de Bs. Aires.) LSC (presión) = 121,80 kg/cm2.   -   LSC (impacto) = 76,80 kg/cm2.   -   LC = 78,00 kg/crn2. 1 MPa = 10,197 kgf/cm2
Se procedió a realizar los ensayos de absorción de agua que presentan los bloques. El ensayo se realizó sobre los medios bloques resultantes de la rotura debida a los ensayos a flexión. Cabe aclarar que los bloques se habían entreverado por lo que no se pudo discriminar entre ellos según los distintos porcentajes de cemento. Para ello en primer lugar se sumergió los bloques durante 15 minutos y se comparó su peso inicial y final.
Los bloques se tomaron en el estado natural en que estaban por lo que podrían contener algo de humedad natural. Las recomendaciones indican que los bloques se deben secar en una estufa a 105 – 110 ºC
Según las “Recomendaciones para la elaboración de Normas Técnicas de edificaciones en Bloques de Suelo Cemento” de CYTED, los bloques deberán tener a los 7 días una absorción promedio menor o igual a 20% con valores individuales menores o iguales a 22%. En lo que hace  a sus aspectos térmicos los bloques presentan una transmitancia térmica que oscila entre 1,7 y 2,2 W/m°C. En este sentido lo que interesa destacar es su capacidad térmica que les otorga una buena inercia térmica. Una Interesante prueba que Ud. Puede realizar es la de poner un ladrillo de suelo cemento macizo sobre ajornala de la cocina a fuego alto durante 10 minutos, al cabo del que podrá apreciar la diferencia de temperatura entre la cara expuesta al fuego y su opuesta.
Impermeabilidad Los muros construidos con bloques fabricados con suelo-cemento ofrecen gran   resistencia al paso de la humedad bastando para completar sus cualidades, aplicar una pintura ó lechada a base de cemento portland, es decir, que no es imprescindible la realización de revoques para asegurar su impermeabilidad. Aislación Térmica La experiencia ha demostrado que una pared de 20 cm de espesor construida con  mezcla de suelo-cemento ofrece aislación térmica similar a una pared de 30 cm construida con ladrillos comunes. Una de las principales ventajas que ofrecen estos bloques construidos con suelo  cemento es que debido a su bajo coeficiente de conductibilidad térmica (lambda) no existen riesgos de condensación de la humedad ambiente.
Prueba de Absorción de Agua
A (%) = (Pf  ––  Pi) x 100 / Pi
(% de Agua que absorbe) Pf=Peso Final Pi=Peso Inicial
En Brasil, los ladrillos de suelo-cemento deben cumplir algunos requisitos, según la NBR 8492, a saber: a) tipos y dimensiones 25 cm. x  12,5 cm x 5 cm.; b) resistencia a la compresión mínima de 2,0 MPa (20 kgf/cm2) con edad mínima de 7 días; El ensayo a compresión, se toma el ladrillo con dimensiones más uniformes y se lo somete a presión uniforme sobre la cara de mayor área, por medio de un equipo de compresión el cual mide la fuerza ejercida sobre la pieza, en libras. Se somete el ladrillo hasta su rotura y la fuerza hallada se divide entre el área para hallar el esfuerzo en el cual ocurre la rotura, quedando así normalizado a compresión. c) absorción de agua no debe ser superior a 20%. El ensayo de absorción de humedad, se hace así: Se procede a meter los ladrillos al horno 24 horas, cerca de los 150 grados centígrados, para eliminar completamente la humedad, luego se halla su peso cuando estaban secos, y se sumergen en agua otras 24 horas, hasta el punto de saturación. Cuando se sacan, se secan superficialmente y se pesan nuevamente. Con estos datos se halla el porcentaje de absorción. El ensayo de densidad real y densidad aparente por medio del cual se mide la porosidad. Para hallar la densidad real se toma una muestra pulverizada del material que queda después del ensayo mencionado anteriormente. Esta muestra se pesa y posteriormente se sumerge en una probeta con un volumen de agua establecido para así establecer el volumen del material a través del desplazamiento de la superficie de agua. Para hallar la densidad aparente se sigue dos métodos denominados peso suelto y peso compactado. Peso suelto: Se toma un recipiente del cual se conoce su volumen y su peso. Poniendo dentro de este una muestra del material pulverizado de manera que quedo lleno el recipiente, luego se peso, y así hallamos el peso y el volumen de la muestra, con lo cual se encuentra la densidad. Peso compactado: Se repite el procedimiento anterior, con la única diferencia que al echar la muestra al recipiente, se le hace una fuerza para que quede compactado.