FABRICACION - LADRILLOS DE SUELO-CEMENTO: MAMPUESTO TRADICIONAL EN BASE A UN MATERIAL SOSTENIBLE

Publicado Originalmente el 28-8-12

(COMPRESSED EARTH BLOCKS: TRADITIONAL MASONRY BASED ON A MATERIAL OF
SUSTENANCE)
Mariana P. Gatani, Arquitecta-CONICET Córdoba(ARGENTINA)

RESUMEN
Como base de construcción, la tierra es empleada desde tiempos remotos.
En nuestro medio, no ha trascendido la esfe ra de pequ e ños grupos organizados o autoconstructores rurales, sin duda alguna, imputable al desconocimiento de los materiales utilizados tradicionalmente.

Pese a que existe un cúmulo de experiencias y de datos experimentales, los antecedentes sobre desarrollo de materiales resultantes de mezclas de tierra, cal y/o cemento no han sido divulgados suficientemente.

SUMMARY
Like a bassic construction material, the soil has been used since the distant pasto
In our days, we know very fe w about country constru ctors, probably because of our ignoran ce concerning the traditional materials they have used.
Inspite ofthe existence01a lot 01experiences and informations concerning this matter, the antecedents about the development ofthe materials comming from the mixture 01 soil, lime and/or concrete, have not been spread enough.

INTRODUCCIÓN
Sin embargo, el suelo-cemento es un material de construcción básico para quienes construyen mamposterías con técnicas vernáculas,particularmente en sectores rurales. Asimismo y desde hace varias décadas, se usa como material confinado entre moldes para la construcción de muros monolíticos, especialmente ligado a vivienda social , y conocido como suelo-cemento tapial.

En un medio próximo y de manera aislada, algunas experiencias puntuales en la construcción de muro tapial, mamposteria de adobe y molones de suelo-cemento, han sido realizadas en las provincias de Tucumán y Jujuy (Argentina).

Varias son las técnicas y métodos de utilización de la tierra para la construcción de edificios, particularmente viviendas. Según el lugar y los ámbitos de trabajo, existe al respecto cierta mezcla de términos y denominaciones, por lo que parece oportuno aclarar conceptos en lo relativo a los usos específicos del suelo como material de construcción. En base a nuestra práctica, el relevamiento y sistematización de experiencias aisladas en el empleo de tierrapara construccióndeviviendaspermitenelaborarlas primeras conclusiones sobre las formas diversas que ha adoptado el suelo para la construcción, en relación a situaciones temporales y locales:

a) como adobes, modelados con suelo abundantemente humedecido
b) compactado entre moldes, conformando muros monolíticos
e) como ladrillos, moldeados a mano, con cocción de la capa fértil del suelo
d) como suelo estabilizado, combinándolo con un agente estabilizador para mejorar sus aptitudes, fundamentalmente de uso vial
e) como bloques de tierra comprimida, empleando un estabilizante, en diferentes tamaños y geometrias.

La forma tradicional de uso del suelo es como adobe o suelo apisonado, aunque con limitaciones: poca resistencia mecánica y muros de gran espesor, vulnerabilidad a los agentes atmosféricos y a la erosión por acción de agentes externos.

Para mejorar estas características se agrega un agente estabilizador como es el cemento.

El suelo-cemento surge entonces como la mezcla de suelo, cemento yagua, dosificados, mezclados y compactados.

El presente trabajo profundiza en el último de los aspectos enunciados, siendo considerado no sólo por sus aptitudes técnicas, sino también como vehículo de generación de empleo vinculado a la creación de actividades productivas, desde la extracción de la tierra en canteras, hasta la producción, transporte y puesta en obra del componente.

MATERIAL PARA LA CONSTRUCCIÓN

El suelo estabilizado ha demostrado superior calidad técnica y durabilidad respecto al adobe o al suelo simple apisonado.

Coincidimos con apreciaciones de CRATerre 1 en afirmar que desde la década de los años '50, la emergencia de la tecnología de producción de bloques de tierra comprimida, en países de Europa, África y Latinoamérica, y su aplicación en construcción, ha continuado el progreso y experimentación científica así como sus méritos técnicos .

Un abundante cuerpo de conocimiento ha sido desarrollado por centros de investigación, industriales,empresarios y constructores, convirtiendo esta tecnología en alternativa a otras tecnologías de hoy.

La producción de ladrillos y bloques de tierra comprimida encuentra requerimientos científicos para el control de calidad del producto, desde la identificación, selección y extracción para el uso de tierra, así como para la calidad del bloque terminado, gracias a los procedimientos de ensayo sobre los materiales, los cuales se encuentran normalizados.

Simultáneamente, la experiencia acumulada de constructores trabajando en gran número de sitios ha promovido, también, principios de diseño arquitectónico donde emergen prácticas de trabajo, formando hoy los puntos de referencia para arquitectos y empresarios así como constructores.

El eje del trabajo propuesto consiste en el desarrollo de suelo estabilizado con cemento, moldeado y compactado para ser utilizado en mamposterías.

El interés dado a la continuidad del trabajo de investigación y desarrollo se funda en la certeza de que se trata de un material ecológico, ya que en su composición no interfiere la capa fértil del suelo apta para cultivos, y en el ahorro de productos energéticos, dentro de lo que significa producir materiales sin cocción.

Además, algunas ventajas, aquí señaladas, permiten cimentar el concepto de desarrollo sostenible a partir de un procedimiento para la construcción de viviendas económicas, en su amplia acepción, esto es racionalizadas, con optimización del diseño tipológico, funcional, constructivo, estructural, ahorro de recursos energéticos y empleo de mano de obra local intensivo.

A partir de un trabajo de investigación financiado por el proyecto PID-CONICET 457 2 en el año 1994, ejecutado en el Área de Investigación del CEVE3 , se desarrolló el know-how para la realización de piezas comprimidas de suelo-cemento, incluido en un Manual de producción y construcción de mamposterias en suelo-cemento.

El presente artículo describe las características principales de un ladrillo de suelo-cemento, así como los componentes para su fabricación. Se reseñan también los procedimientos necesarios para el análisis de los suelos a emplear, en términos de comportamiento óptimo y realizar el control del contenido de humedad de las mezclas. También se explica la secuencia de producción a seguir y las posibilidades comparativas de las distintas máquinas de moldeo y compactación empleadas durante el desarrollo de los trabajos.

No obstante, convencidos de las particularidades de los suelos locales, se considera indispensable, previo al diseño de la secuencia de producción de componentes y posterior puesta en obra, el análisis de las condíciones del
empleo de suelo local, la capacidad de la mano de obra disponible, así como el equipamiento e infraestructuras necesarios. Un estudio económico financiero determinará los rangos y las condiciones de producción, y finalmente el sondeo de "marketing" y comercialización definirá la factibilidad de la realización.

LADRILLOS DE SUELO-CEMENTO
El ladrillo de suelo-cemento es un ladrillo con idénticas dimensiones que el ladrillo cocido común: 12,5 x 25,5 x 5,5 cm, empleado en la tradicional ejecución de mamposterias.

La diferencia entre la producción de un ladrillo cocido tradicional y un ladrillo de suelo-cemento radica en el procedimiento de obtención. En el segundo de los casos, éste es realizado mediante estabilización y prensado del suelo , utilizando la tierra no fértil como materia prima ; a diferencia del proceso de extracción de la capa superficial del suelo , amasado, moldeo y cocción de los mismos con un elevado consumo energético.

Esto nos lleva a afirmar que el ladrillo propuesto es un "ladrillo ecológico": la tierra no se cuece sino que es estabilizada a partir de la adición de cemento; éste actúa sobre el suelo, modificando el comportamiento de sus partículas y mejorando su estabilidad, transformando la masa resultante en una estructura dificil de alterar y de mejor resistencia con respecto a un suelo natural.

Sus principales caracteristicas son :

-Se pueden utilizar para la realización de mamposterías de ladrillos con igual técnica que la mampostería tradicional de ladrillos a la vista, conjunta enrasada o para revocar.

-En su composición no interviene tierra proveniente de la capa fértil (tierra negra), ya que ésta no resulta apta para la reacción con el cemento y posterior endurecimiento. Al contrario,son más adecuadas aquéllas que, en su composición, contienen un alto porcentaje de arena, escasa cantidad de limo y nulo contenido de humus.

-Su fabricación es similar a la de bloques de cemento, ya que las etapas de producción se asemejan.

-El coste del ladrillo, es reducido. Se limita al coste del cemento, si es realizado por autoconstructores, con apoyo de Municipios, aNOs,Cooperativas, etc.

-Cada ladrillo de suelo-cemento es ligeramente más pesado que un ladrillo cocido tradicional.

-Presentan menor capacidad higroscópica que un ladrillo común : un ladrillo de suelo-cemento absorbe 10 veces menos agua que un ladrillo cocido tradicional.

COMPONENTES DEL SUELO-CEMENTO
El conjunto de suelo, cemento y agua, dosificados y compactados, constituye el suelo-cemento.

SUELO
El suelo adecuado para ser estabilizado con cemento es el que da una resistencia elevada y poca contracción al secarse. Esto significa tener aptitud para ser compactado.

Este suelo debe tener presencia de arena, limo y arcilla , aunque estos últimos en escasa proporción, a fin de que den la necesaria cohesión a la mezcla y completen la porción de contenido de fino en la curva de composición granulométrica.

Si alguno de estos componentes estuviera ausente en la composición genuina de la muestra de suelo, o estando presentes no lo hicieran en la proporción deseada, éstos deben ser adicionados hasta acercarse a la composición óptima de trabajo de la tierra para suelo-cemento. Este paso es de vital importancia para evitar que se produzcan comportamientos no deseados de la mezcla por excesiva presencia de arena .

Debido a la sobrecarga de costes que provoca el traslado y acopio de grandes volúmenes de tierra, se debe considerar como condición óptima de producción el empleo de tierra local, donde debe ser extraída a una profundidad mayor, a 30 ó 40 cm de la superficie, o a una profundidad tal que no existan vestigios de capa vegetal.

Para reconocer la composición de la muestra de suelo existen pruebas de campo, de sencilla realización, que indicarán cuál es la más indicada para la realización de suelo-cemento.

En el caso que las pruebas demuestren ineptitud de la tierra para elaborar suelo-cemento debe evaluarse la posibilidad de agregar arena a la mezcla.

Tendrán prioridad los suelos arenosos, en función de que producen mejores resultados de compactación y resistencia al ser estabilizados con cemento.

No obstante, la arena de un suelo constituye su estructura pero requiere de la presencia de arcilla para conglomerar su masa.

En el otro sentido, para la estabilización de suelos arcillosos es indispensable la incorporación de arena .

En nuestra experiencia, y en función de los suelos locales y las maquinarias empleadas, la proporción óptima de componentes de un suelo es 75 % del total constituido por arena y 25 % de limo y arcilla, medido en volúmenes.

Si bien no constituyen recetas excluyentes, puesto que éstas serian imposibles de determinar, debido a las particularidades propias de cada suelo, es importante tener en cuenta que toda variación que se produzca en el porcentaje de contenido de suelo implicará nuevas relaciones con respecto a la cantidad de cemento a emplear y con el uso de uno o de otro tipo de máquinas de compactación y moldeo.

CEMENTO
Constituye el medio estabilizante. El agregado de cemento mejora las condiciones del suelo respecto a la acción de agentes como la humedad, dándole caracteristicas de estabilidad y resistencia.

Se emplea generalmente el gris normal, denominado "portland', provisto por la industria, no excluyendo la posibilidad del empleo de otros tipos de cemento.

La dosificación del aglutinante debe ser realizada en unidades de peso en relación a la cantidad de suelo empleado para la mezcla. Ésta depende, en gran medida, del sistema de compactación adoptado:

. A menor compactación, mayor presencia de cemento
. A mayor compactación, menor presencia de cemento

AGUA
La función del agua es hidratar el cemento y hacerlo "reaccionar" y contribuir a la máxima compactación del suelo.

El agua a añadir a la mezcla debe ser limpia y no contener ~ateria les en suspensión o en disolución tales como sulfatos o cloruros, o materias orgánicas.

ES determinante el control de la cantidad de agua de la mezcla, ya que ésta actúa como lubricante de las partículas df la mezcla. Si resulta excesivamente húmeda o, por el contrario, seca, ambos estados se reflejan en la trabajabilidad del material y, posteriormente, en el acabado superficial, la resistencia y durabilidad del mismo.

Si no existe suficiente lubricación entre partículas, éstas difícilmente podrán ocupar los vacíos intersticiales de la rrlezcla en el momento de la compactación; en tanto que ura mezcla por demás plástica dificultará procedimientos de compactación mecánicos y su acabado final será más parecido al adobe.

ELABORACIÓN
En función del producto a elaborar se organizan las etapas de producción en relación a la técnica seleccionada. Esto eb. diseño de los métodos, disponibilidad de materiales, mano de obra y del equipamiento técnico necesario.

Para la elaboración de ladrillos de suelo-cemento las etapas generales del procedimiento de elaboración consisten en :

Selección del suelo . Extracción del suelo. Secado. Tamizado.

Mezclado de componentes en seco

Adición de agua

Homogeneizacion

Compactación y moldeo

Acopio y curado

Estiba y transporte

l. Selección del suelo
Para la etapa de selección del suelo, el método experimental más sencillo y eficaz es el método de decantación conocido como "método de la botella".

Realizado con una botella transparente o una probeta calibrada, arroja resultados casi inmediatos sobre los contenidos y proporciones de la tierra considerada.

Básicamente consiste en la precipitación de una mezcla acuosa de una muestra de suelo ( 7S % de agua , 2S % de suelo).

Luego, se bate muy bien el recipiente, dejándolo reposar durante por lo menos 45'

Lo primero en identificar es el contenido de arena, de granos gruesos, que decantará en primer lugar. Sobre ésta se asentará el limo y la arcilla, de partículas más pequeñas.

El tiempo de decantación variará en función de la cantidad de contenido fino de la mezcla. Cuanto más pequeñas y livianas sean Las partículas en suspensión, más tardarán en precipitar.

Esta prueba permite comparar rápidamente distintas muestras de suelo, para optar por alguna de ellas o, simplemente, permite ir evaluando la modificación del contenido porcentual de la muestra a medida que se adiciona arena.

A continuación se comparan los resultados de 3 muestras de suelo de la ciudad de Córdoba (Argentina) analizadas: en dos de ellos, el contenido de arena no alcanza a ser suficiente, y en el último, la muestra examinada cumple con las condiciones predeterminadas,

La muestra sólo contiene arena en el 20 % del contenido total. Se propone incrementar la cantidad de arena por adición de la misma hasta alcanzar el 70 % deseado (1)

La muestra sólo contiene arena en el 40 % del contenido total. Esto es, 60 % de limo y arcilla. Se propone incrementar la cantidad de arena por adición de la misma hasta alcan zar el 70 % deseado (2).

La muestra contiene arena en el 70 % del contenido total. La cantidad total de limo y arcilla alcanza el 30 % del volumen (3).
La primera capa identificable estará constituida por el material más grueso, generalmente arena, donde se podrá identificar los diferentes tamaños de grano.

Sobre ésta se asentará la arcilla, con su característico color rojizo. La última capa estará constituida por el material más polvoriento que es el limo, y de color más pardo que la arcilla. De existir presencia de humus en la muestra seleccionada para el ensayo, éste quedará en suspensión por un par de días , hasta asentarse finalmente.

Esta prueba permite comparar rápidamente modificaciones en las propiedades sobre distintas muestras de suelo; por ejemplo, con la adición de arena.

2. Extracción del suelo
La tierra a emplear para la elaboración de suelo-cemento puede ser comprada en canteras y trasladarse hasta el obradora planta de elaboración de piezas de suelo-cemento comprimido. O bien puede extraerse tierra del lugar donde se va a efectuar el moldeo, con el consiguiente ahorro en costes del material, traslado y descarga.

Al extraer tierra del lugar, es necesario desechar la primera capa vegetal y asegurarse de no extraer material orgánico.

El límite de la profundidad de extracción estará dado por la densidad de rocas de gran tamaño y por el alcance de las herramientas y técnicas empleadas.

3. Secado
Especialmente si la tierra ha sido extraída del lugar y a profundidad considerable es posible que contenga un gran porcentaje de humedad.

Con excesiva humedad resulta muy dificil realizar el tamizado, debido a la cohesión entre partículas; para lo cual es necesario esparcir la tierra uniformemente, con un espesor no mayor de 30 cm para que el aire y el sol penetren en la totalidad del volumen de tierra, sobre una superficie plana y seca, como, por ejemplo, una platea de hormigón.

Cuanto más seco y más granular sea el suelo, la mezcla será más homogénea, favoreciendo así la estabilización.

4.Tamizado
Con el objeto de eliminar partículas superiores a 5 mm, es recomendable pasar la tierra por una criba o tamiz. Esta tarea no sólo asegurará una eficiente compactación sino que promoverá el correcto uso y mantenimiento de los equipos mecánicos empleados.

No obstante, el tamizado más corriente que se realiza en obra es en forma manual. La observación sobre la cantidad de horas/hombre empleadas en esta tarea rutinaria alentó a equipo de trabajo al desarrollo de una máquina trituradora terrones y tamizadora de tierra , de sencilla ejecución y manejo.

• Máquina tamizadora y trituradora de terrones básicamente consiste en una tolva dentro de la cual se vuelca la tierra , donde 3 martillos locos giran sobre un eje a lastando los terrones de tierra.

En la parte inferior se aloja una malla con perforaciones, donde necesariamente debe pasar la tierra pulverizada para llegar a la carretilla en espera y ser trasladada hacia la etapa de mezclado con el agente aglutinante.

. Dosificación y mezclado de componentes en seco a cantidad de aglutinante necesario para la estabilización, en este caso cemento, dependerá de las características del suelo y del mecanismo de compactación seleccioado.

En nuestra experiencia, con suelos base de contenidos próximos a 75% de arena y 25 % de limo y arcilla, el estabilizante ascendió a un porcentaje entre el 5 y 10% de la cantidad de suelo medido en peso, con empleo de técnicas mecánicas de compactación, dando como resultado componentes de las características descritas.

Es muy importante que el suelo y el cemento sean premezclados en seco, previo a la adición de agua, hasta obtener una mezcla de color uniforme.

Es conveniente realizar la operación de mezclado de los componentes en una mezcladora mecánica conocida como pastonera o mezcladora de eje horizontal.

Éstas, son máquinas sencillas, que consisten, esencialmente, en un eje con paletas mezcladoras, que barren las paredes laterales de una batea, impulsadas por un motor.

En la preparación de suelo-cemento, al trabajar con mezclas no plásticas, se recomienda usar mezcladoras de eje horizontal debido a que evitan la formación de grumos por efecto del escaso contenido de humedad de la mezcla .

De esta manera, la mezcla es removida -y no golpeada-, como en la mezcladora común de hormigón o "perita", evitando la formación de grumos que son difícilmente eliminados con la compactación, con las consecuencias previsibles en el acabado superficial de las piezas.

Este tipo de máquina se comercializa en diferentes tamaños: 100, 250 Y 500 1. La elección del tamaño de la máquina mezcladora depende del tamaño de la unidad de producción. En cada caso se cargará con una cantidad proporcional de material.

De ser necesario, se deberá pasar toda la mezcla por un molino homogeneizador, para romper las "pelotitas" que se habrán formado por la poca humedad y la diferencial higroscópica entre la arcilla y el cemento.

7. Adición de agua
La incorporación de agua es necesaria porque activa la acción cohesiva de las arcillas. Actúa como lubricante para mejorar la compresión y activa la reacción con el cemento.

Una vez lograda la mezcla íntima de suelo y cemento en seco, se le agrega agua en forma de lluvia con una regadera o similar, hasta conseguir que la humedad se distribuya uniformemente en la mezcla.

Se continúa mezclando por unos minutos en la máquina y, mediante un sencillo ensayo de campo, conocido como la "prueba de la muñeca", se determina, en forma práctica, la humedad óptima de la mezcla :

Se toma un puñado de tierra humedecida y se aprieta con la mano.
Se deja caer desde la altura de 1 metro.

El resultado de la observación puede determinar las siguientes situaciones:

a) la mezcla no se rompe y, al caer, se aplasta, dejando parte de la mezcla pegada en la mano, hay EXCESO DE AGUA

b) la mezcla se desintegra, en una cantidad considerable de terrones, semejante a la mezcla original, LA HUMEDAD ES ÓPTIMA.
e) la mezcla se desmorona sin conservar la forma de la mano, hay INSUFICIENCIA DE AGUA.

8. Compactación y moldeo
Mediante la operación de compactación, la mezcla suelta se comprime hasta un cierto límite, disminuyendo su volumen inicial y transformándose en una masa más compacta y con un mínimo de vacíos .

Existen diversas maneras de realizar la compactación, ya se trate de moldes manuales o máquinas moldeadoras.

En el primer caso se refiere a un conjunto de :

Molde
Artefacto de desmolde

Pisón
El procedimiento se asemeja más a una técnica tradicional de moldeo de "adobe" que a una producción con calidad técnica de mampuestos de suelo-cemento, debido a lo artesanal de su procedimiento: baja compactación, baja productividad y calidad discontinua.

Entre las máquinas moldeadoras manuales e hidráulicas existe la conocida CIMV A-RAM, de fabricación individual de molones de suelo-cemento. Esta máquina produce ladrillos y bloques de suelo-cemento de excelente calidad, cuyo esquema de funcionamiento está basado en la fuerza de compresión que produce un hombre a través de una palanca.

Con el objetivo de aumentar la productividad de ladrillos moldeados en suelo-cemento, como una de las etapas necesarias del proceso de investigación, se adaptó una máquina colocadora de bloques, modificando el sistema de moldes y agregando un pisón para que aplique la fuerza de compresión necesaria.

Este tipo de prensa es accionada manualmente por un operario y utiliza la fuerza del hombre combinada con una palanca que, por impactos sucesivos, aplica sobre los ladrillos moldeados una fuerza de compresión de 8 toneladas. Permite moldear 6 ladrillos por carga, con lo que se llegan a producir 1.000 ladrillos, en una jornada de trabajo donde intervienen 2 - 3 operarios.

9. Curado y acopio
Para asegurar el fraguado eficiente de los ladrillos, éstos deben ser almacenados con una adecuada protección frente al sol y la lluvia.

Al igual que las piezas moldeadas en cemento u hormigón, durante las primeras 24 horas de fabricación de los ladrillos debe controlarse que no se produzcan pérdidas bruscas de humedad.

Ello se logra cubríendo la producción del día de la siguiente manera:

Se coloca un manto de polietileno de modo tal que se asegure que no se va a producir infiltración de aire por los bordes, apoyando ladrillos secos en el perimetro.

Al dia siguiente se trasladan los ladrillos a la pila de estiba, recomendándose humedecer éstos con una regadera y tapar con polietileno. Es conveniente mantener el riego hasta los 8 días de edad, formando con polietileno u a cámara de curado.

Los ladrillos podrán ser empleados en construcción a partir de los 21 días de fabricación. Al término de ese tiempo habrán alcanzado una resistencia muy cercana a la optima, que es a los 28 dias.

1. Estiba y transporte
Una vez que ha transcurrido el periodo total de curado, esto es, a los 21 días de edad, los ladrillos estarán en condiciones de poder ser estibados a la intemperie.

Se recomienda hacer pilas de igual cantidad de ladrillos, indicando su fecha de producción, con el objetivo de transportar las piezas de mayor data.

En el momento de transportarlos se recomienda tener especial cuidado en la manipulación y ubicación en el vehículo de transporte. Esto se logra estibándolos firmemente para evitar que posibles movimientos durante el traslado lleguen a descolocarlos y a golpearse unos contra otros y provocar, así, la rotura de aristas y ángulos de los ladrillos, caracterizados por la regularidad dimensional de su geometría.

A modo de síntesis se resume el proceso de fabricación, en sus respectivas ilustraciones

1.-En una mezcladora de eje horizontal se vierte la tierra tamizada .

2.-Luego, se agrega cemento, según el dosificación pre-establecida.

3.-Los componentes, tierra y cemento, son mezclados en seco, el cemento y agua cae por una compuerta abierta en la parte inferior, la cual alimenta a la maquina colocadora de ladrillos.

4.-Cuando esta mezcla adquiere un color uniforme, se agrega el agua.

7.-Se rellenan los moldes con igual cantidad de mezcla para que los ladrillos resulten de igual tamaño.

8.-Se sueltan los pisones, que caen libremente y, por medio de una palanca, son levantados para ejercer 4 Ó 5 golpes más

9.-El juego de moldes y pisones tiene capacidad para moldear 6 ladrillos de suelo-cemento simultáneamente.

10 Y 11-.-Los pisones estampan pequeñas semiesferas sobre la cara superior de los ladrillos. De esta manera se consigue mejorar la adherencia del mortero en el momento de realizar la mampostería.

12.-La máquina colocadora va depositando, sobre la plataforma nivelada, 6 ladrillos por postura.

COSTES

Realizar un análisis comparativo de costes entre el ladrillo cocido tradicional y el ladrillo de suelo-cemento supone plantear una serie de condiciones para poder medir variables mensurables.

Es escasa la información sobre la estructura de costes de cualquier horno productor de ladrillos de tierra cocida en Latinoamérica y, por el contrario, mucho en lo concerniente los abajos y paupérrimos salarios que se pagan por mano de obra, casi nulos costes de tierra, infraestructura y mantenimiento edilicio, sin cumplimiento de obligaciones impositivas y de servicios, etc.

Sin embargo,latradición constructivadelladrillo,instalada en nuestro medio y difícilmente igualada por otro productoempleado laen construcción,podría resumirse así: excelente aceptación y muy buena resolución en su aspecto modular de color y de textura y de respuesta a un estilo de construir vigente, particularmente relevante en la edificación de viviendas.

El ladrillo de suelo-cemento pretende, no sólo igualar, sino mejorar aquellos atributos cualitativos.

Elsiguiente análisisaborda el aspecto cuantitativo,enlo referente a coste del producto, tomando en consideración las variables que intervienen en la fabricación de un producto de alcance masivo.

Es importante destacar que, debido a las características del ladrillo de suelo-cemento, se ha tomado como parámetro comparativo el ladrillo coc ido conocido como "semi-visto", a efectos de evaluar productos de calidad similar.

Al analizar los costes de ladrillos de suelo-cemento es posible hacer algunas consideraciones acerca del posible destino que tendrá dicha producción y, en consecuencia, cuales son sus condiciones de producción:

1) Si se trata de una producción de ladrillos de suelocemento destinadaa un grupo de autoconstructores,apoyada por municipios u ONGs,solamente incidiráelcoste del cementoempleado,yaque latierradeberáserproductode la excavación del lugar, la mano de obra, aportada por el grupo y los gastos de infraestructura y equipos, solventados porlaentidadpatrocinadora.

En estas condiciones el coste de la producción de 1.000 ladrillos de suelo-cemento significará un ahorro del 75 % respecto a la compra de igual cantidad de ladrillos cocidos.

2)La relacióndecostes variasilaproducciónsedebeauna cooperativade trabajo formadapara laconstrucciónde las viviendas desusintegrantesy, alavez,pretendeser fuente de trabajo al comercializar el exceso de producción. Los gastosde terrenoeinfraestructuraediliciaformanpartedel patrimonio del grupo, amortizados con el coste de las viviendas, por lo cual pueden no ser considerados como inversión a la hora de realizar el costeo 'de .la unidad proauctiva de ladrillos de suelo-cemento.
En este caso, el coste de la producción de 1.000 unidades

44
Informes de la Construcción, Vol. 51 n°466, marzo/abril 2000
de suelo-cemento asciende al 90,7% del valor respecto a los de tierra cocida.

3) Por otro lado, si la producción de ladrillos de suelocemento se orienta a una producción autosostenida, en el análisis de la composición de costos intervendrán todas las variables que involucra el proceso productivo: terreno, edificio, equipos y máquinas, materiales, mano de obra, gastos generales, etc., agrupados en 4 variables según grupos de indicadores: inversiones, costes variables de producción, depreciaciones de uso y costes fijos mensuales. En estas condiciones, una evaluación apresurada arrojará valores similares de producción entre ladrillos cocidos y ladrillos de suelo-cemento ($180 y $181,9 por cada
1.000 unidades, respectivamente)"

Ahora bien, tanto mayor será la amortización de costes de instalación y fijos de una pequeña planta productora cuanto más intensa y permanente sea la demanda de producción.

Es por lo que, a través de la determinación analítica del punto de intersección de costes, quedará definida la cantidad mínima de producción mensual para que la productividad de ladrillos de suelo-cemento comience a ser, en términos financieros, comparativamente ventajosa respecto a la compra de ladrillos cocidos tradicionales.

La relación coste/cantidad de ladrillos mensuales determina que, a partir de la producción sostenida de 19.701 ladrillos de suelo-cemento al mes, los costes de esta producción compiten en precios de mercado con su homólogo, el ladrillo de tierra cocida. Esta cantidad equivale a medio horno de ladrillos, o la cantidad necesaria para construir 2 viviendas de 50 m2 . Esto significa que a partir de la producción mensual sostenida de 19.700 ladrillos de suelocemento, la relación de costes será tanto más favorable para estos últimos cuanto más se incremente su producción.

Cabe aclarar, que es muy posible que la relación existente en términos de valor dólar en Argentina difiere en otros países latinoamericanos, y seguro que no se produce en países europeos, donde la diferencia es significativamente mayor en pos de ladrillos alternativos, debido a la tecnificación introducida en los procesos de producción donde el "ladrillo artesanal", prácticamente en extinción y empleado casi exclusivamente para la restauración de edificios de valor patrimonial, se comercializa a valores muy superiores a los descritos en este trabajo.

Con escasas interpretaciones positivas, el ladrillo cocido sigue constituyendo el modo más difundido de construcción en nuestras latitudes.
I
(') En Argen lH8, mayo 1999, se considera la paridad peso/dólar = 1 ÁLISISCOMPARATIVOCON LADRILLOS DETIECOCIDA

I iniciar la investigación sobre suelo-cemento nos pro.usimos hacerlo en base a un producto similar a aquél qu: stuviera en mercado. Las razones fueron varias:
) Mayor aceptación por parte de potenciales usuarios: , ...es como un ladrillo común, pero de cemento"
) Generalizado conocimiento de la técnica del mampueso
) Mayor peso específico del suelo-cemento, lo que, en . imensiones mayores, generaría un componente de gran eso y, en consecuencia, de difícil manipulación.

s por ello, que se adoptaron las dimensiones de un adrillo cocido tradicional: 12,5 x 5 x 26,5 cm.
fcontinuación se exponen los resultados de un análisis omparativo efectuado a distintas muestras de ladrillos de uelo-cemento, tomando como parámetro de referencia n ladrillo cocido tradicional con buen nivel de cocción.
as variables analizadas fueron las siguientes: aspecto/ tegularidad dimensional/textura/color/peso específico/
iesistencia a la compresión/absorción de humedad y ,roceso de secado.
pecto
n términos de aspecto, existe similitud entre ladrillos de uelo-cernento compactados por presión o por impacto rver punto 7 del proceso de fabricación: compactación y
oldeo)

ADRILLO DE "SC" COMPACTADO POR PRESIÓN
egu1aridad dimensional: estable
extura: suave al tacto
olor: gris tierra (depende del color de la tierra empleada ésta, de sus componentes

ADRILLO DE "SC" COMPACTADO POR IMPACTO egularidad dimensional: estable extura: áspera al tacto

45
Color: gris tierra (depende del color de la tierra empleada y ésta, de sus componentes

LADillLLODETffiRRACOCIDA

Regularidad dimensional: inestable Textura: rugosa Color: rojizo ladrillo

PESO ESPECÍFICO

Compactación promedio por presión
P = 2,89 kg
V= 0,00156 m3
Pe = 1.851 kg/m"

Compactación promedio por impacto
P = 2,60 kg
V = 0,00156 m3
Pe = 1.665 kg/m"

Ladrillo común
P = 2,37 kg
V = 0,00156 rrr'
Pe = 1.519 kg/m"

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

LSC (presión) = 121,80 kg/cm" LSC (impacto) = 76,80 kg/crrr' LC = 78,00 kg/crn?

CONTENIDO DE HUMEDAD

La comparación se realiza ente ladrillos de suelo-cemento compactados por máquina CIMVA-Ram (compactación por presión) y de máquina colocadora (compactación por impacto), realizados con la misma dosificación de componentes, y un buen ladrillo común.

Informes de la Construcción, Vol. 51 n"466, marzo/abril 2000
Los valores iniciales de absorción de humedad son los siguientes, expresados en porcentaje de peso en contenido de humedad (gráfica 1):
GRÁFICA I
ANÁUSIS COMPARATIVO DE
CONTENIDO DE HUMEDAD POR
ABSORCiÓN
25
20
~
[] i.s.c. ( presión)
e
.. 15 • t.s.c.(impacto)
~
lo
10
[] t.c.
o
-;; ;> 5
O
Tipos de ladrillos
Al cabo de 7 días . La observación de las muestras durante la siguiente semana, arrojó los siguientes resultados (gráfica 2):
GRÁFlCA2
ANÁLISIS DE CONTENIDO DE HUMEDAD PORABSORCIÓN (al cabode 7 días)
2
; ~ 1+--------==
-;;
;> O-r-----,--'-Tipos de ladrillos

CONTROL DE CALIDAD

Existe abundante bibliografia respecto a los ensayos necesarios para la determinación de calidad de un producto de suelo-cemento, particularmente divulgada por CRATerre 5. Por esta razón sólo se propone un breve enunciado de los ensayos pertinentes.
Los estudios referidos a control de calidad pueden dividirse haciendo referencia a dos etapas en la producción de suelo-cemento: ensayos de laboratorio de identificación de suelos y controles de calidad de proceso y producto.

Los primeros plantean como objetivo la constatación de la aptitud de la tierra, estudiando una muestra de suelo en términos de llegar a un primer resultado de factibilidad. Consisten en diversos ensayos de laboratorio y de campo.

(5) CRATerre.Centro Nacional de la Construcción en tierra.Escuela de Arquitectura de Grenoble, Francia .
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Informes de la Construcción, Vol. 51 n" 466, marzo/abril 2000

Los parámetros de ponderación se reducen a bueno, regular y malo y dependen de la experiencia del técnico evaluador y del entrenamiento que éste tenga . Pueden agruparse de la siguiente manera:
Ensayos de laboratorio de identificación de suelos:
-Distribución del tamaño del grano -Análisis de sedimentación -Límites de Atterberg -Ensayo de Proctor -Análisis químicos
Los controles de calidad de proceso y producto tiene como objetivo evaluar las condiciones de producción y serie prototipo de ladrillos. En función de lo efectuado en laetapaprecedente,sedecidesobreequipos de moldeoa emplear, dosifi cación de componentes, así como dimensiones mínimas en términos de producto. Estos ensayosse grupanasí:
Controles de calidad
-Control de calidad del equipamiento
-Test del cigarrillo
-Reacción del agua
-Ensayo de la salinidad delagua
-Control de cemento
-1 edición del tiempo de mezclado
-Ensayo de gota
-Peso elel bloque
-Fuerza de penetración
-Ensayo de destrucción
-Fuerza de comprensión
-Control de curado húmedo
-Absorción de capilaridad
La necesidad de estos ensayos dependerá de las condiciones de producción y de contexto general en el cual se inserta esta tecnología.
Un elemento de juicio muy importante a valorar es el tamaño(largo,ancho,alto)d Imampuestoquesepretenda utilizar,puestoque deello dependeránlosvaloresexigidos en los controles de calidad, ya que serán distintos los condicionantes pedidos. Distinta incidencia de esfuerzos tendrá un bloque de aproximadamente 0,12 x 0,20 x 0,40, un ladrillo de 0,05 x 0,25 x 0,12 o una tejue la de 0,03 x 0,12 x 0,25 (medidas en m).

MAMPOSTERÍA DE SUELO-CEMENTO

Respecto a la utilización de los ladrillos de suelocemento en mamposterías, cabe aclarar que es básicamente similar a la realización del aparejo de una pared de ladrillos cocidos. Las dimensiones, trabas, espesores de pared, encuentros con carpintería, se realizan de igual manera.

La diferencia radica en el comportamiento monolítico de una pieza moldeada en suelo-cemento con la junta realizada con mortero de suelo.

No obstante existe una muma dependencia de las condiciones de composición del suelo,enfatizada cuando es alto el contenido de arcilla, ya que, entonces, los comportamientos de retracción varían

Nuestra experiencia nos dice que un mortero de asiento de ladrillos de suelo-cemento debe cumplir con las siguientes condiciones :

Que sea trabajable, es decir, suficientemente plástico como para deslizar y ubicar el mampuesto con facilidad y permita tomaro rehundirjuntas.
Quetengaunaspectohomogéneo yque nofisure.
Quetenga buencomportamiento frentealaerosión,esto es, que no se desgaste por envejecimiento.
Que sea impermeable. Tratándose de ladrillos de suelocemento, con muy bajo índice de permeabilidad, debe evitarse la penetración de humedad por las juntas del mamp uesto.
Finalmente,elcostenodebesuperaralde losmampuestos.
Debido a problemas de fisuración por retracción durante los ensayos de dosificación de morteros en aquéllos que poseían bajo porcentaje de arena, es menester asegurarse de que los rnorteros de suelo a emplear contengan entre el 70% yel SO % de material granular(arena).
De la experiencia realizada, surge la recomendación de utilizar como mortero de asiento una combinación de cemento, cal y material inerte (suelo y arena) (a) en una proporción V2:1:10,dondeelporcentajerealdematerial granular oscile entre el 70% y SO%.
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Informesde la Construcción,Vol.51n"466,marzo/abril2000
Para el revestimiento de dichos muros,es posible realizar un bolseadoconmorterodecalyarenaenproporciones
1:5,ounapinturacementicia,previaaplicaciónde material hidrófugo (b).
También llegaron a ejecutarse alternativas a la placa Beno",reemplazando las tejuelas o bovedillas de tierra cocidaqueintervienenenlacomposiciónde laplaca,por sus similares de suelo-cemento (e).
Con procedimi entos semejantes a los descritos se obtuvieron piezas de suelo estabilizado muy delgadas (125 x 55 x 20 mm), que fueron moldeadas en placas con juntas dehormigón armado.
La respuesta de estas placas fue satisfactoria en relación a los efectos de contracción y resistencia al impacto can respecto a las placas originales de tierra cocida.
La importanciadelas placasen baseasuelo-cementoes el encuentro entre dos tecnologías: la prefabricación y la técnica vernácula del mampuesto, y un ejemplo de "prefabricación posible"?para nuestros países, donde la construcción industrializada es aún un sueño alcanzable.
(6)
PlaeaBENO,pat. N': 203.382,Arq. H.Berretta.
(7)
Dr. Julián Salas Serrano (en prensa).
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(a) (b) (e)
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