1

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

2

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

3

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.

iii

DERECHOS

RESERVAD

OS

4

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.

iv

DERECHOS

RESERVAD

OS

5

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.

viii

DERECHOS

RESERVAD

OS

6

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

7

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

8

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

1

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

2

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

3

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

4

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):

DERECHOS

RESERVAD

OS

5

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

6

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

7

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

8

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

9

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

10

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).

DERECHOS

RESERVAD

OS

11

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

12

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

13

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:

DERECHOS

RESERVAD

OS

14

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

15

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

16

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

17

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

18

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

19

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

20

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

21

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

22

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

23

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

24

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

25

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:

DERECHOS

RESERVAD

OS

26

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

27

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

28

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:

DERECHOS

RESERVAD

OS

29

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

30

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

31

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

32

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

33

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

34

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:

DERECHOS

RESERVAD

OS

35

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

36

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

37

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,

DERECHOS

RESERVAD

OS

38

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

39

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,

DERECHOS

RESERVAD

OS

40

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

DERECHOS

RESERVAD

OS

41

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

42

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

43

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.

DERECHOS

RESERVAD

OS

44

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.