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18 agosto 2010

Arquitectura con barro - Arq. Gonzalo Vélez J. (Venezuela)

1-    INTRODUCCION
 
Humilde barro !
El más noble, el más difundido, el de mayor plasticidad física y estética de todos los materiales constructivos que han acompañado al ser humano desde los albores de la civilización… Qué otro material puede compararse contigo? Eres alegría de constructor, refugio ambiental del desamparado, inspiración de artistas y mensajero de glorias milenarias, de miserias extremas y de pasada grandeza…


El presente artículo  no pretende, desde ningún punto de vista, originalidad de conceptos y de redacción. Si algún mérito posee es la paciente conformacíon de un "collage" de información, gráfica y escrita, capturada en diferentes regiones de la Internet, cuya referencia se incluye al final del documento.

2- PROPOSITO
La creciente conciencia ecológica a nivel internacional, unida a la revisión y actualización tecnológica de muchas de las tecnologías tradicionales de construcción está trayendo como consecuencia la revivificación de recursos valiosos que ya se pensaban permanentemente descartados. Es importante, por tanto, mantener una visión actualizada de lo que está ocurriendo en el área a nivel internacional.
El propósito de este microcurso es iniciar al participante, dentro de una primera aproximación, en lo concerniente al conocimiento y apreciación del barro, en sus muchas formas de participar como material de construcción, incluyendo, finalmente referencias que permitan a este participante proseguir su proceso de autoformación en el área aquí iniciado.

3- DEFINICIONES INICIALES
Qué entendemos por "arquitectura de barro" ?

Por arquitectura de barro entenderemos, a los efectos del presente documento, aquella modalidad de construcción donde interviene como materia prima constructiva el barro en sus diferentes aplicaciones, procesado a través de una amplia gama de tecnologías tradicionales o innovadoras, bien solo, bien mezclado, sometido al calor del sol, prensado, tratado de diferentes formas. Queremos ser lo más amplios posibles para establecer así una trama flexible de referencia que pueda presentar diferentes variantes de su uso al que se inicia en su conocimiento. El único aspecto no tratado aquí es el del ladrillo de arcilla cocida, tan común en términos de su conocimiento a cualquier estudiante de arquitectura que para mencionar algo novedoso se requerirían más páginas que las que permite este microcurso. Por lo demás, esta suerte de "primo rico" parece correr en una categoría tecnológica y económicamente diferente aún cuando como veremos después el "primo pobre" del adobe no le va a la zaga en algunas tendencias recientes.
Eliminada así la despiadada competencia del ladrillo, indudablemente el ejemplo más representativo de la arquitectura de barro es el adobe, una mezcla de barro y paja en diversas proporciones, difundido y utilizado en el mundo entero desde hace miles de años.

4. EL BARRO EN LA HISTORIA DE LA CONSTRUCCION

"El hombre tierra fue, vasija, párpado
del barro trémulo, forma de la arcilla,
file cántaro caribe, piedra chibcha,
copa imperial o sílice araucana".

Pablo Neruda - AMOR AMERICA


"El barro es uno de los materiales de construcción más antiguos de la humanidad. Por decenas de siglos, el hombre ha mezclado arena y arcilla con paja para moldear ladrillos que deja secar al sol, y que se conocen en muchos países como adobes. Aún hoy, mas del 50 % de la población del mundo construye sus viviendas con barro, en distintas formas y con diferentes técnicas. Mientras que muchos países han promovido el uso de "materiales modernos", caros e inadecuados en detrimento de los diseños arquitectónicos tradicionales, en la actualidad presenciamos un resurgimiento del uso del barro, como es el caso específico de Australia y Nueva Zelanda. En muchas zonas se han redescubierto sus ventajas como material de construcción de bajo costo o sin costo alguno".



Más específicamente, la palabra "adobe" de amplio uso en las Américas y que abarca ladrillos cocidos al sol, el material con el que se fabrican e incluso en algunos sitios el tipo/estilo de construcción con el que se los asocia parece provenir originalmente de la palabra árabe atob que significa cieno, lodazal o bién de atuba la denominación asignada a la forma del ladrillo. Otras fuentes remontan el origen de ese nombre a una era aún mucho más remota, ubicándolo entre los jeroglíficos egipcios de los cuales derivó a los pueblos árabes. Pero el orígen de la técnica primitiva del uso del barro como material de construcción pudiera remontarse aún más, según se evidencia en lo vestigios existentes de las primitivas comunidades agrícolas en Mesopotamia, hace más de 7.000 años antes de la era cristina. Sea como fuere, el "estilo" de la construcción de adobe migró hace muchos siglos de Marruecos, en el norte del Africa, a territorio español desde donde se difundió a sus dominios, popularizándose el uso de moldes de madera para sistematizar la construcción con adobes. En las Américas el uso de material equivalente al adobe aparece por primera vez en el Valle de Chicama, en el Perú, hacia el año 3000 antes de Cristo. Durante la conquista y colonización americana, el adobe constituyó muchas veces la unica solución para construir edificaciones en zonas remotas.

La llegada de modernas vías de penetración y transporte cambió esa situación y nuevos materiales de construcción desplazaron y relegaron el uso del adobe en nuestro mundo contemporáneo.
"Las construcciones de adobe representan las estructuras más antiguas del sud-oeste de los EE.UU. que todavía están en pié. Existen aún edificaciones de misiones religiosas y casas privadas que datan de siglos atrás. Los colonizadores de la región construyeron sus casas con adobe porque el material (tierra) era abundante. No había bosques o grandes cantidades de rocas, de manera que contruyeron con lo que tenían a mano. Resulta que hoy día hemos "descubierto" que ésta es la manera de elegir los materiales de construcción. Casi seguro que el material más abundante en una región es, asimismo, el que mejor se adapta al clima y al medio ambiente".
El otro factor fue, por supuesto, el arraigo de la cultura del adobe en regiones donde lo benigno del clima reducía los riesgos de su erosión y deterioro así como los costos de su mantenimiento…
A otras variantes del uso de la materia prima que conforma el barro para construcción se las ha denominado tierra apisonada, tapia, pisé, jacal y bahareque, entre otras…

5- CARACTERISTICAS DEL BARRO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION

El barro constituye una excelente materia prima para la construcción. Es el resultado de una lenta eflorescencia de feldespato, cuarzo y mica. Es abundante, económico y reciclable, excelente para regular el control de las variaciones de la temperatura ambiental en una habitación. Mezclado con fibra provee aislamiento acustico y térmico, absorbe olores y no es atacado por el fuego. Y, como se verá en páginas subsiguientes, constituye un factor de estímulo a la creatividad, la estética y la flexibilidad de la obra arquitectónica.
En aquellos sitios de clima lluvioso, donde el secado tradicional del barro utilizando el calor del sol es problemático el uso del barro deriva hacia la tierra apisonada para la construcción de muros y paredes, lo cual exije su propia técnica constructiva.
En las áreas tropicales caribeñas y en algunas zonas de la costa peruana se utilizaba hasta hace relativamente poco tiempo la tecnología de barro aplicado en paredes sobre una estructura de caña. Este sistema denominado "bahareque", "bajareque" o "pajareque" se utiliza también en algunas regiones de España, constituyéndose en una solución climática satisfactoria aunque adoleciendo de otros defectos que han marginado gradual, y a veces injustamente, su uso.

6- TECNOLOGIAS TRADICIONALES DEL BARRO 

Las tecnologías tradicionales del barro de uso más divulgado pueden resumirse según el siguiente esquema:





A- Técnicas de Construcción en adobe

EL ADOBE
Es un ladrillo hecho con barro que tiene, tradicionalmente, unos 25 x 35 x 10 cms, con un peso promedio de unos 14 kilos. La mezcla ideal contiene un 20% de arcilla y un 80% de arena. Estos materiales, mezclados con agua, adquieren una forma fluída que permite volcarla en formas de madera dotadas de las dimensiones citadas anteriormente. Cuando parte del agua se evapora, el ladrillo de adobe es entonces capaz de sostenerse por sí mismo. Es entonces cuando se remueve la forma, completándose su secado al sol en áreas libres disponibles para tal fin conocidas como "patios de secado". Después de varios días, para acelerar el secado, los ladrillos son movidos, apoyándoselos en una de sus caras laterales. Al cabo de unos pocos días están listos para ser apilados. La cura completa toma unos 30 días. Para ese momento el ladrillo es ya tan fuerte como el cemento.
El comportamiento del adobe está ligado a las condiciones y constitución del suelo del cual proviene. Un suelo excesivamente arcilloso exigirá la incorporación de una mayor proporción de otros componentes para balancear su mayor capacidad de contracción-expansión que puede conducir a fisuras y deformaciones. La mejor forma práctica de conocer el comportamiento del suelo es realizar inicialmente la construcción de una pequeña muestra de adobes y observar su comportamiento, incorporando luego, de haber necesidad, los correctivos del caso.

Tradicionalmente, el adobe, al no requerir de uso de combustible para su elaboración representa un ahorro sustancial estimado en un 40 % con relación al costo del ladrillo de arcilla que exije la utilización de hornos para su cocción. Como desventaja económica desde el punto de vista de su construcción comercial se encuentra el uso intensivo de obreros y de labor manual, una de las razones por las que su utilización comercial ha derivado hacia los altos niveles adquisitivos donde se producen hoy día maravillosas creaciones arquitectónicas con esta tecnología...

A la paja se la considera comúnmente como parte esencial del ladrillo de adobe. Esto no es cierto y los ladrillos de adobe contemporáneos no la usan. Su uso se creyó importante para dar rigidez al adobe, o evitar rajaduras al secarse. Lo cierto es que si la proporción de arcilla y arena es la correcta, no se la necesita. Si el adobe se raja al secarse es porque tiene mucha arcilla".

Ya en la construcción, los bloques de adobe se pegan entre sí utilizando mortero de barro.
"Debido a su facilidad, economía e independencia del uso comercial el adobe se convirtió, en todo el mundo, en el material "de los pobres", cuyas familias participaban en la fabricación de la mezcla usando los pies, y volcando la misma dentro de formas de madera para fabricar los ladrillos".
Aún cuando tradicionalmente el adobe no se sometía a la acción del fuego, hoy día existen adobes producidos comercialmente que sí la utilizan. En ese caso los "ladrillos" así producidos, manteniendo sus dimensiones originales, evidencian cambios con relación a los tradicionales en cuanto a textura, color y resistencia. También, algunas variantes del adobe contemplan su estabilización (en oposición a su disgregación) al añadirsele dósis de cemento, asfalto y/o materiales bituminosos. Pero esto altera la apariencia y la forma de trabajar del material original.

Una desventaja del adobe no cocido es su falta de estabilidad como materia, dado que su endurecimiento no reviste carácter permanente como sí ocurre en el ladrillo cocido, y ello puede conducir a cambios de acortamiento y ensanchamiento en sus proporciones al variar la proporción de su contenido de agua. También su resistencia varía con la cantidad de agua que aloja: a mayor cantidad de agua contenida menor capacidad de carga.
El adobe no se adhiere permanentemente a metal, madera o piedra en razón de su mayor variabilidad de comportamiento en dilatación-contracción. Sin embargo, en muchas obras se los encuentra juntos pero operando separadamente. 



El tradicional mortero de barro ha sido sustituido hoy día, en el caso de bloques de adobe estabilizados, por morteros de cal y cemento pero los morteros de cemento, al ser más fuertes que el adobe no estabilizado y presentar diferente comportamiento de expansión/contracción pueden contribuir a deteriorar el material de adobe utilizado.
Cuando el adobe se utiliza como muro de carga sus secciones aumentan considerablemente y las construcciones rara vez exceden los dos pisos de altura.
El adobe no es un buen aislante térmico. Tiene la capacidad y absorber calor durante lapsos considerables de tiempo. En los países de cambio brusco de temperaturas entre el día y la noche, establece un promedio de temperaturas extremas que resulta beneficioso para el habitante que aloja.
Utilizando dos o tres operadores en el uso de esta tecnología puede alcanzarse una produción diaria de entre 300 y 500 ladrillos de adobe.

El Adobe semi-estabilizado
Está clasificado como una forma de ladrillo resistente a la humedad debido a la incorporación a su composición habitual de 3% a 5% de su peso en forma de agente estabilizador o de agente impermeabilizante. Este estabilizador posee gran importancia en la protección del bloque de adobe durante el proceso de curado. La emulsión asfáltica es el principal estabilizador debido a su facilidad de uso y bajo costo pero el añadir en vez de ella un 5 a 10 % de cemento portland produce el mismo resultado.
El agente estabilizador debe ser incorporado a la materia prima del adobe con anterioridad a su vaciado en moldes.

El Adobe estabilizado
Un adobe totalmente estabilizado debe limitar la proporción del agua que asimila al 4 % de su peso, requiriendo para ello la incorporación de una emulsión asfáltica que fluctúa entre el 6 y el 12 % de su peso total. Las paredes exteriores construidas con el adobe así estabilizado (y su mortero) no ameritan de protección adicional y pueden ser dejadas expuestas, sin requerir frisado alguno. De hecho, la insistencia en recubrir paredes con alguna forma de friso impermeabilizado incrementa sustancialmente el costo de la obra.
Estadísticas realizadas en la industria de construcción en adobe en Nuevo México en 1994 indican que solo un 1 % de la producción de adobe se orientaba al adobe totalmente estabilizado.
Costos asociados
Si bien el propietario prospectivo de una vivienda de barro puede fabricarse sus propios ladrillos de adobe, el costo asociado (en USA) al construir una casa de 200 m2 oscila entre $ 2.000 y $ 3.000 dólares. La diferencia en costo depende de su ubicación y de si se adquieren ladrillos tradicionales o estabilizados.

B- Tierra comprimida, apisonada o prensada ("rammed earth"). Tapia.

Esta tecnología tradicional, que ha acompañado a la del adobe desde los albores de la civilización, se distingue de aquella, durante su construcción en el hecho de que su masa es sometida a una presión o prensado que reduce el nivel de humedad en la mezcla así como también la posibilidad de penetración futura de la misma en las paredes de la edificación erigida. Además allí donde el adobe adopta la forma de bloques o "ladrillos" la tierra comprimida se utiliza preferencialmente en la construcción de paños de paredes. La tecnología de tierra comprimida ha sido utilizada en obras tan gigantescas y perdurables como la Gran Muralla China.

En España se conoce y utiliza desde hace siglos la tecnología de tierra apisonada bajo la denominación de tapia. Esta variante, que incorpora cal a la mezcla de barro, opera basándose en el uso de moldes modulares de madera denominados "tapiales" que permiten construir paños de paredes con material comprimido (ajustándose previamente al ancho deseado) y que luego se solapan en bordes angulados para lograr su unión definitiva. Tradicionalmente se identifican dos tipos de tapia: la tapia real que incorpora cal mezclada con barro y la tapia comun que opera basada en barro únicamente. La materia prima utilizada en la construcción de tapia y, en general, de todos los sistemas constructivos que hacen uso de tierra, debe ser cuidadosamente cernida a objeto de eliminar impurezas vegetales que, al pudrirse, pueden originar cavidades y deformaciones en el interior del producto acabado. Igualmente, deben eliminarse guijarros cuando su tamaño afecte las condiciones de coherencia de la pasta del material a ser producido.

En los últimos años, la actualización de la tecnología de tierra apisonada en lo relativo a sus aspectos ingenieriles y de mecanización, incorporando técnicas y maquinaria moderna a su proceso de construcción, ha contribuido poderosamente a su reincorporación competitiva en el mundo de las tecnologías de construcción. Abanderadas en la recuperación de dicha tecnología figuran, al igual que en adobe, los países de Nueva Zelanda y Australia. 




Características del procedimiento constructivo
Las viviendas de tierra prensada poseen comúnmente paredes mucho más gruesas que las requeridas por otras tecnologías pudiendo alcanzar los 90 cms. La construcción de estos muros se realiza mediante el uso de formaletas de hierro o de madera colocadas sobre fundaciones de piedra o de concreto y aplicando gradualmente, unas sobre otras, capas de material húmedo de 15 a 20 cms. de espesor. Se aplican entonces pisones hidráulicos que comprimen cada capa reduciendo el volumen de humedad en un 25 a 30 %. Una vez que las capas de barro apisonado alcanzan la altura deseada, se retiran los moldes y se deja secar a la pared. Generalmente se añade a la mezcla como estabilizador el cemento portland.
Debido a su mayor coherencia y consistencia la tecnología de tierra apisonada abarca un mayor espectro climático que la de adobe que debe evitar condiciones rigurosas de lluvias intensas y frecuentes.

Beneficios de la tierra prensada
La tierra prensada posee una muy elevada masa térmica (es decir, habilidad para almacenar calor). En los países de clima frío, esto constituye un invaluable recurso en los diseños de sistemas pasivos de energía solar. Durante el invierno, la pared actúa como un acumulador de energía calórica a los rayos del sol, que luego irradia al interior de la edificación compensando el incremento de frio en la temperatura ambiental y actuando como un regulador climático en la edificación. Durante el verano, el diseñador debe prever adecuada protección solar sobre las paredes (prolongación de quiebrasoles y otros recursos que impidan el recalentamiento excesivo de las paredes de la edificación). De existir una marcada caída de temperaturas nocturnas con relación a las diurnas las paredes "respirarán" hacia afuera el exceso de calor acumulado durante el día antes de que el mismo haya logrado penetrar al interior de la edificación.

Un manejo apropiado de la ventilación de los espacios de la vivienda puede mantenerlos frescos durante las horas diurnas.
Otros beneficios incluyen: el uso de la tierra como recurso afin al ambiente; bajo mantenimiento; solidez y sentido de estabilidad y permanencia derivado de la forma construída; ambiente saludable interno; ahorros y economías en cuanto a la administración del sistema de aire acondicionado de la edificación; adecuada protección climática, paredes contra incombustibles y protección a la penetración de insectos a su interior.




Operaciones de acabado
La pared de tierra apisonada, una vez seca, puede ser revestida con friso exterior ("stucco") e interiormente enyesado ("plaster"), el cual puede ser coloreado o simplemente dejado al natural para reducir costos. Y aún este revestimiento puede ser diferido o eliminado.
Las paredes construídas con tierra apisonada continuarán endureciéndose durante el primer año de su construcción.

Orientación y control de costos
Los costos de una vivienda basada en tierra apisonada son generalmente comparables a los de otros tipos de construcciones, donde el costo total de la obra de construcción depende grandemente de la calidad de acabados y el grado de detalle de construcción exigido por el propietario. Los sistemas de paredes por regla general representan entre el 10 y el 20 % del costo de la obra. Apartando la habilidad y experiencia del diseñador para hacer el mejor y más eficiente aprovechamiento del sistema constructivo, una cuidadosa selección de materiales para pisos y techos, plomería y electricidad y otras instalaciones pueden constituirse también en importantes factores de control de costos de construcción.
Bloques de Tierra Apisonada utilizando la tecnología CINVA-RAM
Es posible producir bloques de tierra apisionada, en vez de paredes y muros, utilizando la venerable sencilla y práctica tecnología de la máquina CINVA-RAM originada en Chile y Colombia durante la década de los cincuenta.
Esta máquina, portátil, que opera sin requerir alimentación de energía eléctrica alguna y que es accionada por un operador humano se ha expandido por el mundo, llegando a permitir una producción de tipo doméstico dada la sencillez de su fabricación.


Para operar un equipo CINVA-RAM debe primero maniobrarse el marco metálico que la rodea de modo que permita abrir el tope de la caja y vaciar dentro de ella la tierra debidamente preparada. Una vez hecho esto, se cierra de nuevo la tapa y se inclina con fuerza la larga barra metálica que posee para producir un efecto de prensado manual sobre el material contenido en la caja.
Una vez que el material ha sido debidamente compactado se maniobra nuevamente el marco metálico para liberar la tapa de la caja y permitir la emergencia del bloque que emergerá parcialmente fuera de la caja. De allí podrá ser fácilmente extraído para su secado y acumulado en pilas…
El uso del equipo CINVA-RAM implica duro esfuerzo físico pero su recompensa consiste en la disponibilidad e independencia de una forma de construcción barata y efectiva de producir bloques de tierra comprimida y un invaluable recurso de apoyo a la autoconstrucción de viviendas de muy bajo costo.

CONTINUA EN EL SIGUIENTE NUMERO...

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