CAPITULO II: MARCO TERICO2.1 Aspectos Tericos Pertinentes2.1.1 Albailera o MamposteraMaterial estructural compuesto por unidades de albailera asentadas con mortero o por unidades de albailera apiladas, en cuyo caso son integradas con concreto lquido. (Norma Tcnica de edificacin E.070, 2006)La albailera es un material estructural compuesto que, en su forma tradicional, est integrado por unidades asentadas con mortero dbilmente unidas o pegadas, se trata de un material hetereogneo y anistropico que tiene, por naturaleza, una resistencia a la compresin elevada, mientras que la resistencia a la traccin es reducida y est controlada por la adhesin entre la unidad y el mortero.En las ltimas dcadas la albailera se ha integrado tambin con unidades huecas asentadas con mortero o apiladas sin utilizar mortero, que se llenan con concreto lquido. (Gallegos, Casabonne, 2005)Segn San Bartolom, Quiun y Silva (2011), la albailera o mampostera se define como un conjunto de unidades trabadas o adheridas entre s con algn material, como el mortero de barro o de cemento. Las unidades pueden ser naturales o artificiales. Abanto (2013) afirma que la albailera es un sistema de construccin que resulta de la superposicin de unidades de albailera unidades entre s por un mortero formando un conjunto monoltico llamado muro. 2.1.2 Unidad de albaileraLadrillos y bloques de arcilla cocida, de concreto o de slice-cal. Puede ser slida, hueca, alveolar o tubular. (Norma Tcnica de edificacin E.070, 2006)La unidad de albailera es el componente bsico para la construccin de la albailera. Se elabora de materias primas diversas: la arcilla, el concreto de cemento portland y la mezcla de slice y cal son las principales.Se produce en condiciones extremadamente dismiles: en sofisticadas fbricas, bajo estricto control industrial, o en precarias canchas, muchas veces provisionales y sin ningn control de calidad.Las unidades de albailera se denominan ladrillos o bloques. Los ladrillos se caracterizan por tener dimensiones, particularmente el ancho, y pesos que los hacen manejables con una sola mano en el proceso de asentado. Los bloques estn hechos para manipularse con las dos manos. (Gallegos, Casabonne, 2005)Por su fabricacin pueden ser artesanales o industriales. Las unidades de arcilla y concreto admiten ambas modalidades, mientras que las unidades slico-calcreas son nicamente de fabricacin industrial. (San Bartolom et al., 2011)2.1.2.1 Clasificacin2.1.2.1.1 Unidades Slidas o MacizasUnidades de albailera cuya seccin transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea igual o mayor que el 70% del rea bruta en el mismo plano. (Norma Tcnica de edificacin E.070, 2006)En estas unidades las perforaciones o alvolos, necesariamente perpendiculares a la cara de asiento, no deben alcanzar ms del 30% del rea de la seccin bruta. Las unidades slidas no son solo aquellas que no tienen alvolos, sino que son tambin aquellas que los tienen hasta un lmite determinado. En la aplicacin de este tipo de unidades se consideran, para todas las propiedades, las de la seccin bruta. (Gallegos, Casabonne, 2005).2.1.2.1.2 Unidades HuecasUnidades de albailera cuya seccin transversal en cualquier plano paralelo a la superficie de asiento tiene un rea equivalente menor que el 70% del rea bruta en el mismo plano. (Norma Tcnica de edificacin E.070, 2006)En las unidades huecas el rea alveolar excede el 30% del rea bruta y los alvolos tienen dimensiones tales que pueden llenarse con concreto lquido. En este caso todas las propiedades de la seccin corresponden a las de la seccin neta. (Gallegos, Casabonne, 2005)2.1.2.1.3 Unidades PerforadasUnidad de albailera con huecos paralelos a la superficie de asiento. (Norma Tcnica de edificacin E.070, 2006)Las unidades perforadas tienen, como las unidades huecas, ms del 30% del rea bruta ocupada por alvolos; se diferencian de ellas por el hecho de que los tamaos de los alvolos son reducidos (menores de 4 x 5 cm) y, consecuentemente, no pueden llenarse con concreto lquido. (Gallegos, Casabonne, 2005)2.1.2.1.4 Unidades TubularesEn estas unidades los alvolos no son como en las unidades slidas, huecas o perforadas, perpendiculares a la cara de asiento de la unidad, sino paralelos a esta. El tamao de los alvolos y la proporcin del rea de estos, en relacin con el rea bruta de la cara lateral de la unidad, varan grandemente en la produccin industrial. Sus propiedades y caractersticas resistentes se determinan y consideran como su la unidad fuera slida. (Gallegos, Casabonne, 2005)Las unidades tubulares son las que tienen perforaciones dispuestas en paralelo a la superficie de asiento en este tipo se clasifican los ladrillos panderetas, que se utilizan en los muros no portantes. (San Bartolom et al., 2011)2.1.2.1.5 Clasificacin para fines estructuralesPara efectos del diseo estructural, las unidades de albailera tendrn las caractersticas indicadas en la tabla N 1:

TABLA N 1CLASE DE UNIDAD DE ALBAILERA PARA FINES ESTRUCTURALESCLASEVARIACION DE LA DIMENSION (mxima en porcentaje)ALABEO (mximo en mm)RESISTENCIA CARACTERISTICA A COMPRESION f'b mnimo en Mpa (kg/cm2) sobre rea bruta

Hasta 100 mmHasta 150 mmMs de 150 mm

Ladrillo I 8 6 4104.9 (50)

Ladrillo II 7 6 486.9 (70)

Ladrillo III 5 4 369.3 (95)

Ladrillo IV 4 3 2412.7 (130)

Ladrillo V 3 2 1217.6 (180)

Bloque P(1) 4 3 244.9 (50)

Bloque NP(2) 7 6 482.0 (20)

(1) Bloque usado en la construccin de muros portantes

(2) Bloque usado en la construccin de muros no portantes

Fuente: Norma E.0702.1.2.2 Limitaciones en su aplicacinEl uso o aplicacin de las unidades de albailera estar condicionado a lo indicado en la tabla N 2. Las zonas ssmicas son las indicadas en la NTE E.030 Diseo Sismorresistente. Norma Tcnica de edificacin E.070, 2006)TABLA N 2LIMITACIONES DE LA APLICACIN ESTRUCTURAL DE LOS TIPOS DE UNIDADES DE ALBAILERATipoPosibilidad de aplicacin

Muro en zona ssmicaMuro en zona no ssmica

PortanteNo PortantePortanteNo Portante

SlidaptimaAplicable, pero muy pesada y costosaptima para cargas elevadasAplicable, pero muy costosa

HuecaNo aplicable tal cual. ptima si se llenan alvolos con concreto lquidoptimaAplicableptima

PerforadaNo aplicable, salvo que el rea alveolar sea 30% o menos que el rea brutaptimaAplicableptima

TubularNo aplicableptimaNo Aplicableptima

Fuente: Norma E.0702.1.2.3 Unidades de ArcillaLas unidades de arcilla son usualmente ladrillos. Se les llama ladrillos de arcilla o ladrillos cermicos. Tambin se produce, aunque en menor proporcin, bloques de cermica.Se fabrican ladrillos de arcilla slidos, perforados y tubulares; los bloques, cuando se fabrican, son huecos. El formado de las unidades de arcilla se realiza por todos los mtodos de moldeo, con la asistencia de presin (no es posible fabricar unidades de arcilla por moldeo asistido con vibracin), y por extrusin. En consecuencia, la gama de productos, su calidad y su variabilidad son prcticamente ilimitadas. El color de las unidades de arcilla va normalmente del amarillo al rojo.La textura de las unidades de arcilla es lisa cuando ha sido moldeada en contacto con moldes metlicos, y rugosa cuando el moldeo se realiza en moldes de madera arenados; es lisa en las caras formadas por el dado en el proceso de extrusin. (Gallegos, Casabonne, 2005)Tanto en el Per como en el extranjero existe una variedad tremenda en las unidades de arcilla, esto se debe a los diversos procesos de elaboracin y materia prima empleada. (San Bartolom, 1994)2.1.2.2.1 Materia PrimaLa materia prima bsica son arcillas compuestas de slice y almina con cantidades variables de xidos metlicos y otros ingredientes. En general, las arcillas pueden ser clasificadas, dependiendo de su composicin bsica, como calcreas y no calcreas. Las primeras contienen alrededor de 15% de carbonato de calcio y producen ladrillos de color amarillento. Las segundas estn compuestas de silicato de almina, tiene de 2 a 10% de xidos de hierro y feldespato y queman a un color rojo o salmn, dependiendo del contenido de xido de hierro.Con el propsito de ser adecuadas para la fabricacin de ladrillos, las arcillas deben ser plsticas al mezclarse con agua, de modo tal que puedan ser formadas en moldes o por el dado de las extrusoras. Sus partculas deben tener suficiente adhesin para mantener la estabilidad de la unidad despus del formado y ser capaces de unirse fundindose cuando se calientan a temperaturas elevadas. Las arcillas superficiales satisfacen las condiciones anteriores y son las ms fciles de explotar, porque corresponden a una formacin sedimentaria reciente, y por lo tanto, son las ms empleadas; por otro lado, dado que estn ms expuestas a la contaminacin con sales por razones naturales y por el empleo agrcola del suelo, ellas producen las unidades ms vulnerables a la eflorescencia (Gallegos, Casabonne, 2005).Las mejores arcillas para fabricar ladrillos son las impuras, contienen un 33% de arena y limo, pues estos reducen las contracciones y agrietamientos en el momento del secado y la quema. (San Bartolom, 1994)2.1.2.2.2 FabricacinEste proceso es muy variado, lo que da lugar a unidades artesanales, semi-industriales e industriales, con una gran diferencia en sus formas, resistencias y dimensiones.La extraccin del material de la cantera se hace con picos, lampas y carretillas (proceso artesanal); o usando palas mecnicas (proceso industrial). Posteriormente, se tamiza el material empleando mallas metlicas, para de este modo eliminar las piedras y otras materias extraas.La molienda de la materia prima puede ser apisonndola (proceso artesanal) o con molinos (proceso industrial).El mezclado de la materia prima con agua y arena se realiza dejando dormir la tierra durante el da (artesanal), o empleando mquinas dosificadoras al peso y amasadoras (industrial).El moldeado se efecta artesanalmente echando fuerza la mezcla sobre moldes de madera, o semi-industrialmente con prensas manuales, o industrialmente con prensas hidrulicas que aplican ms de 500ton de carga, o con extrusora; en este ltimo caso, la masa plstica es obligada a pasar por una boquilla con la seccin transversal del producto terminado, que luego es recortado con una sierra elctrica.El proceso de secado se realiza artesanalmente colocando las unidades en un tendal, industrialmente introducindolas en un horno con temperatura regulable que desde la del medio ambiente hasta los 200 C, para volver a la temperatura ambiental.El quemado se efecta en hornos abiertos con quemadores de lea o petrleo (colocado en la base). Esto de lugar a diferencias de ms del 100% entre la resistencia de las unidades ubicadas en la parte baja y alta del horno. Tambin hay hornos tipo tnel con quemadores de petrleo o de carbn molido, con cmaras de temperatura regulables desde la del medio ambiente hasta 1200 C. este proceso dura entre 3 y 5 das. (San Bartolom et al., 2011)Los aspectos importantes del proceso de fabricacin son los siguientes:a. Cuando las unidades van a ser moldeadas a presin elevada se aade una cantidad muy reducida de agua usualmente no ms del 10% en peso, para producir una consistencia seca y tiesa. En el caso de fabricacin por extrusin, la consistencia necesaria debe ser ms plstica, y se aade alrededor de 12 a 15% en peso de agua. La consecuencia es que la misma arcilla, con el mtodo del moldeo, producir unidades con menos vacos y, como consecuencia, ms resistentes que el mtodo de extrusin.b. En todos los mtodos de formado debe tenerse en cuenta el hecho de que las unidades, al secarse, se contraern (entre 4 y 16% en volumen). Consecuentemente, las unidades crudas son hechas de un tamao mayor, de modo tal que, despus de secadas y quemadas, el producto final tenga el tamao deseado. Dado que es difcil evaluar de antemano la contraccin de las arcillas, este solo hecho explica las variabilidades dimensionales mayores que se encuentran en las unidades de arcilla, comparadas con las unidades hechas de concreto o slice-cal.c. Las unidades recin prensadas o extruidas tienen exceso de agua, que debe ser removido antes del quemado. Esta operacin se puede hacer en hornos de secado a temperaturas del orden de 200C o, tomando ms tiempo, al aire libre. En esta etapa es importante evitar el secado rpido, pues causar agrietamientos excesivos; en ella las unidades se contraern entre 2 y 8% en volumen.d. El quemado es la etapa central del proceso de fabricacin. Los hornos pueden ser artesanales o muy sofisticados, de produccin continua. En el proceso de quemado el ladrillo pasa por varias etapas de deshidratacin, oxidacin y, en algunos casos, vitrificacin. La quema se efecta a temperaturas entre 900C y 1300C y dura entre dos y cinco das, dependiendo de las propiedades de la arcilla, tipo de unidad y las especificaciones del producto terminado.e. Es necesario, finalmente, que las unidades sean enfriadas en un proceso que debe ser controlado, pues de ocurrir con rapidez causa el agrietamiento de las unidades. (Gallegos, Casabonne, 2005)2.1.2.3 Unidades de Arcilla en la ciudad del CuscoLa actividad de fabricacin de ladrillos es realizada en su mayora por pequeas empresas informales y campesinos migrantes que se inician en la actividad, presentan un alto grado de informalidad y utilizan tcnicas artesanales para la fabricacin de sus productos. (Casado, 2005)Si bien no existen estadsticas oficiales, se estima que las empresas artesanales abastecen casi al 100% del mercado en la ciudad. Este sector presenta una serie de problemas, entre los cuales se puede mencionar como principales: la baja eficiencia en los hornos empleados, el uso de combustibles inadecuados, la baja calidad de los productos terminados, los deficientes procesos de comercializacin y, como consecuencia, la economa precaria en la que se desarrollan estos productores. (Swisscontact, 2009)En la figura N 1 podemos observar el diagnstico realizado al sector ladrillero artesanal:

FIGURA N1DIAGRAMA DEL DIAGNSTICO DEL SECTOR LADRILLERIO ARTESANAL

Bajo desarrollo econmico y ambiental en el sector ladrillero artesanalBajos ingresos econmicosConflictos sociales y ambientalesDificultad para acceder a los mercadosBaja calidad de los productosImpactos en la salud y condicin ambientalCondiciones de trabajo poco satisfactoriasIncremento de la contaminacin ambientalBajos jornalesBaja productividad en el sector ladrillero artesanalFalta de habilidades gerencialesProcesos productivos ineficientesInadecuada aplicacin de estndares productivos y ambientalesBajo nivel de gestin y asociacin Falta de regulacin de produccin limpia y proteccin ambientalFalta de reconocimiento por parte del gobiernoBaja eficiencia energtica Inadecuadas prcticas de produccin

Fuente: SWISSCONTATC. DETRS DE LOS LADRILLOS: Una gestin integral para el sector informal.2009Generalmente, las ladrilleras artesanales se instalan en los alrededores de las ciudades, donde la materia prima es accesible, existe suficiente terreno para el horno y las reas productivas y el mercado se encuentran cerca para vender los productos finales.Por ello, las ladrilleras estn mayormente localizadas a lo largo de ambos lados de la trocha carrozables que penetra en la quebrada Osccoyllopampa en el distrito pero urbano de San Jernimo dentro de la zona de expansin de la ciudad. Otra zona de concentracin menor antigedad en el mismo distrito es la conocida como Picol al pie del cerro del mismo nombre.El distrito de San Jernimo concentra la mayor cantidad de productores de ladrillos, repartido entre las comunidades de Sucso Aucaylle (65%), Pillao Matao (28%) y Picol Orcopujio (7%). En las zonas de produccin con 215 hornos registrados, hechos artesanalmente con una capacidad que entre 7000 a 10000 ladrillos por quema. (Swisscontact, 2008)La produccin de ladrillos se realiza de la siguiente manera:TABLA N 3PRODUCCIN DE LADRILLOS EN SAN JERNIMO, CUSCOTipo de ProduccinProductosProduccin Mensual en San Jernimo (millares)

ArtesanalLadrillo Artesanal913

Teja Artesanal343

MecanizadaLadrillo 18 huecos743

Teja mecanizada214

Bloquetas107

Pandereta163

Pastelero artesanal10

Sper King Kong24

Fuente: SWISSCONTATC. EXPERIENCIAS EN EL SECTOR LADRILLERO ARTESANAL EN LAS CIUDADES DE AREQUIPA Y CUSCO.2008Los principales problemas dentro de la cadena de produccin son: uso indiscriminado de combustibles contaminantes en las quemas, los productos no estn estandarizados, la mano de obra no es calificada, se desconoce las caractersticas del mercado, la gran parte de ventas se realizan a travs de intermediarios, existe una inadecuada estructura de costos el trabajo es individual y sin coordinacin, hay desarticulacin y diferencias entre asociaciones, los productores tienen una visin a corto plazo y la mayora no estn formalizados. (Swisscontact, 2008)

2.1.2.3.1 Materia PrimaLa materia prima primordial en la elaboracin de ladrillos es la arcilla; las canteras de este material se encuentran muy cerca de los hornos por los que los costos de flete son inexistentes o mnimos.La arena es trada desde lugares alejados por no haber canteras en la zona de San Jernimo y el agua es comprada y abastecida mediante camiones cisternas. Los materiales utilizados como combustible son llantas usadas, jebes, aceites usados, viruta de madera, ramas de eucalipto, lea de eucalipto, cscaras de caf y carbn de piedra. (Casado, 2005)

TABLA N 4MATERIA PRIMA Y PROCEDENCIA PARA LA PRODUCCIN DE LADRILLOS EN LA CIUDAD DEL CUSCOMateria Prima / InsumoProcedencia

ArcillaComunidades de Sucso Aucaylle, Picol y Pillao Matao

AserrnAserraderos y madereras de la ciudad del Cusco

Ramas de EucaliptoAnta, Mollepata, Limatambo, Paucartambo, Andahaylillas

Cscaras de CafProvincia de la Convencin

LlantasLlanteras y talleres mecnicos de la ciudad del Cusco

Fuente: SWISSCONTATC. DETRS DE LOS LADRILLOS: Una gestin integral para el sector informal.2009

2.1.2.3.2 FabricacinFIGURA N 2ESQUEMA OPERATIVO DE LA FABRICACION DE LADRILLOSExplotacin de arcilla en mina Carga del horno Molienda/ Preparacin Moldeado Secado Embalaje Clasificacin Coccin

Fuente: Casado Pieiro. Procesos de Produccin Ms Limpia en Ladrilleras de Arequipa y Cusco.2005La materia prima es tamizada manualmente, este proceso es efectuado por hombres y mujeres, debido a que el material llega sin ningn sin control granulomtrico.El mezclado es efectuado en pozas en el suelo, en donde es mezclada la arcilla, arena y agua; no existe ningn tipo de control de humedad o densidad de la mezcla, el control es de acuerdo a la experiencia del operador.El material mezclado es moldeado en moldes metlicos dependiendo del tamao, forma y uso del ladrillo.Una vez moldeados los ladrillos, son secados al aire libre. Son colocados el uno al lado del otro sobre mantas de plstico para que sequen al medio ambiente aprovechando las condiciones climticas. Cuando llueve, los moldes se cobren con mantas de plstico para protegerlos de la lluvia.Lo hornos son de geometra circulas, se efecta a cielo abierto, es decir sin que los hornos sean cubiertos, solo se tapan al final para dejarlos enfriar encerrados y evitar la formacin de fisuras en los ladrillos por disminucin brusca de temperatura. (Casado, 2005)TABLA N 5MATERIALES Y EQUIPOS USADOS EN LA PRODUCCIN DE LADRILLOS EN LA CIUDAD DEL CUSCOProduccin artesanalProduccin mecanizada

CarretillasCarretillas

PalasPalas

PicosPicos

MoldesExcavadoras

Procesadoras

Extrusoras

Chancadoras

Soletes

Ventiladores

Cortadoras

Fuente: SWISSCONTATC. DETRS DE LOS LADRILLOS: Una gestin integral para el sector informal.20092.1.2.3.3 Impacto AmbientalLa contaminacin generada por las plantas de fabricacin de ladrillos constituye la segunda fuente de contaminacin ms importante, luego del trfico vehicular.Las ladrilleras y tejeras constituyen la fuente estacionaria de mayor emisin de contaminantes aportando el 31.4% del total de CO emitido. (Swisscontact, 2008)TABLA N 6EMISIONES PRODUCTO DE LA FABRICACIN DE LADRILLOS EN LA CIUDAD DE CUSCOEmisiones de fuentes estacionarios (t/ao)PM10SOXNOXCOCOVTotal

Ladrilleras y tejeras1067.307.9655.755575.441831.918538.38

Fuente: SWISSCONTATC. EXPERIENCIAS EN EL SECTOR LADRILLERO ARTESANAL EN LAS CIUDADES DE AREQUIPA Y CUSCO.2008

Los factores de influencia en el grado y riesgo de contaminacin ambiental por la industria ladrillera son:a) La ubicacin de la planta productora, en el caso de la ciudad del Cusco se encuentra en el distrito de San Jernimo.b) La calidad del aire en la zona donde se ubica la planta, se observa que la emisin de humo generado por los hornos que cada cierto intervalo de tiempo se vuelve ms densa y oscura presumiblemente, cuando son quemadas las llantas.c) La materia prima que se obtiene de los terrenos adyacentes al horno y patio de secado. La explotacin es a cielo abierto removiendo con herramientas manuales el material ubicado en la base de los taludes hasta ocasionar el derrumbe de la parte superior por prdida de sustento: el material as obtenido se transporta hasta la zona de mezcla en carretillas manuales.d) Tipo de combustible utilizado, el cual es, en su mayora, hojas y ramas de eucalipto, provenientes de bosques cercanos, aserrn de madera, cscara de caf y llantas.e) Tecnologa de fabricacin empleada o el tipo de horno que son de tipo artesanal de fuego directo, do geometra circular, de tiro natural y semi-abiertos a la atmsfera con capacidades desde 6000 hasta 8000 ladrillos por hornada. El material de construccin de los hornos es ladrillo y arcilla sin recubrimientos. La mezcla de ingredientes se realiza en forma emprica, las cantidades se calculan por tanteo, la elaboracin de los moldes es manual, el secado se realiza al aire libre.f) Sistemas de control, eficiencia y prcticas operativas, todos los controles en las diferentes etapas son manuales y empricos basados en la experiencia del propietario lo que no permite mejorar la eficiencia operativa ni garantizar la calidad de los productos. g) Condiciones climticas y configuracin topogrfica, en la zona de San Jernimo es templado con abundante vegetacin, la configuracin del terreno es el de una quebrada poco profunda. En Picol el terreno es ms abierto por estar ubicado en la falda del cerro. La extraccin dela materia prima afecta la configuracin del terreno y genera impactos negativos como la eliminacin de la capa orgnica, erosin e inestabilidad de los taludes y terrenos. Los principales impactos que genera la actividad de fabricacin de ladrillos son sobra la calidad del aire y sobre la morfologa del terreno. En el primer caso debido a principalmente a las emisiones de humos procedentes de los hornos en la etapa de coccin que causan efectos directos e indirectos sobre la salud humana, la flora, la fauna, los cuerpos de agua, y contribuyen al cambio climtico global. En el segundo caso porque la explotacin de las canteras produce excavaciones que no solamente afectan al paisaje sino tambin la estructura y configuracin del terreno ocasionando deforestacin, prdida de la capa productiva del suelo y erosin.La actividad no genera efluentes de proceso, pero si residuos slidos inertes constituidos por los escombros cermicos provenientes de los productos rechazados por rotura o deficiente coccin. La parte ms contaminante y a la vez compleja del proceso artesanal de elaboracin de ladrillos, se centra en la etapa de coccin y principalmente, en el encendido del horno. Para encender el horno se hacen arder llamas usadas de lea en las troneras; dada la mala ventilacin de estas se produce un fuego carente de oxgeno, lo que provoca abundante emisin de humos y olores. De acuerdo al tamao del horno, se procede a cerrar las troneras, de manera que se produzca una radiacin de calor hacia las capas superiores. Es aqu donde se producen emisiones de vapores de agua del ladrillo y olores de emisiones del carbn. Esta ltima sub etapa no produce emisiones visibles dado que el proceso se realiza en forma muy lenta. Algunos hornos adicionan aserrn o viruta por la parte superior los cuales se encienden al final del proceso. (Casado, 2005)

TABLA N 7ASPECTOS AMBIENTALES DE LA FABRICACIN DE LADRILLOS EN LA CIUDAD DE CUSCOEtapasActividades que generan contaminantesTipo de contaminantes

Extraccin de arcillaExtraccin con herramientas manualesEscasas partculas en suspensin Cambios en la morfologa del terreno

Extraccin con maquinaria pesadaAbundantes partculas en suspensin Cambios en la morfologa del terreno Uso de tierra agrcola

MezcladoTamizado y seleccinPartculas en suspensin

Mezcla de arcilla con agua y arena

MoldeadoNo generan contaminantesNinguno

SecadoDurante el secado de los moldes al aire libre solo se deprende vapor de agua, el cual es en principio inocuo para la salud. Los moldes defectuosos son reciclados a la etapa de moldeadoNinguno

Carga del hornoEl acomodo de ladrillos resuspende partculas del suelo y de la friccin entre los mismos ladrillosPartculas en suspensin

CoccinUso de combustibles en la coccin de ladrillos: llantas, aceite usado, aserrn de madera, cscara de caf, ramas y lea de eucalipto, carbn de piedraPartculas en suspensin

Dixido de azufre

Dixido de nitrgeno

Compuestos orgnicos voltiles

ClasificacinDescarte de productos rotos, fisurados, mal cocidosResiduos slidos inertes

DespachoDescarte de productos rotosResiduos slidos inertes

Fuente: SWISSCONTATC. DETRS DE LOS LADRILLOS: Una gestin integral para el sector informal.2009

2.1.2.2.3 Propiedades2.1.2.2.3.1 Resistencia a la compresinLa resistencia a la compresin es, por s sola, la principal propiedad de la unidad de albailera. Los valores altos de la resistencia de compresin sealan buena calidad para todos los fines estructurales y de exposicin. Los valores bajos, en cambio, son muestras de unidades que producirn albailera poco resistente y poco durable. Lamentablemente, esta propiedad es difcil de medir adecuadamente. De un lado, la gran variedad de formas y dimensiones de las unidades, principalmente de sus alturas, impide relacionar el resultado del ensayo de compresin con la verdadera resistencia de la masa componente. Esto se debe a los efectos de la forma y de la esbeltez en el valor medido y a la restriccin, ocasionada por los cabezales de la mquina de compresin que modifica el estado de los refuerzos en la unidad.La resistencia a la compresin, tal como se mide actualmente en el ensayo de compresin estndar, es funcin no solo de la resistencia intrnseca de la masa, sino de la altura del testigo y de su forma. Consecuentemente, los valore obtenidos son solo indicativos generales del comportamiento estructural de diferentes unidades cuando integran la albailera asentadas con mortero o llenas de concreto lquido. Asimismo, su durabilidad debe ser juzgada acompaado al resultado del ensayo de compresin, los valores de la absorcin mxima y del coeficiente de saturacin. (Gallegos, Casabonne, 2005)Abanto (2013) indica que la resistencia a la compresin de la unidad de albailera vara entre 60 a 200 kg/cm2. Los ladrillos y bloques fabricados a mquina alcanzan los valores ms altos; mientras que los elaborados artesanalmente tienen valores muy bajos. La resistencia a compresin del muro de albailera aumentar si utilizamos: Una unidad de albailera de lata resistencia a la compresin, o sea de fabricacin industrial. Una unidad con una geometra muy regular.

2.1.2.2.3.2 Resistencia a la traccinLa importancia del conocimiento de esta propiedad se debe a que en un muro sostenido a compresin, la falla ocurre por traccin transversal dela unidad de albailera, mientras ella se encuentra en una situacin de cargas triaxiales. Su medicin solamente puede hacerse, para obtener resultados significativos, en testigos razonablemente macizos. Dos ensayo son usuales: el ensayo de traccin indirecta y el ensayo de traccin por flexin o de mdulo de ruptura. (Gallegos, Casabonne, 2005)2.1.2.2.3.3 Variabilidad dimensionalDefine la altura de las hiladas, ya que se manifiesta con mayores variaciones, en la necesidad de aumentar el espesor de la junta de mortero por encima de lo estrictamente necesario por adhesin, que es de 9 a 12 mm, conduciendo a una albailera menos resistente en compresin. (Gallegos, Casabonne, 2005)2.1.2.2.3.4 AlabeoEl efecto es semejante al de la variacin de dimensiones. (Gallegos, Casabonne, 2005)2.1.2.2.3.5 SuccinLa succin es la medida de la avidez del agua de la unidad de albailera en la cara de asiento y es una de las caractersticas fundamentales para definir la relacin mortero-unidad en la interfase de contacto, y, por lo tanto, la resistencia a traccin de la albailera. Est demostrado que con unidades que tiene una succin excesiva al momento del asentado no se logra, usando mtodos ordinarios de construccin, uniones adecuadas con el mortero. Cuando la succin es muy alta, el mortero, el mortero se deforma y endurece, lo que impide un contacto completo e ntimo con la cara de la siguiente unidad. El resultado es una adhesin pobre e incompleta, dejando uniones de baja resistencia y permeables al agua. En unidades de arcilla, la succin, considerada como la variable que define el potencial de adhesin de la unidad, solo tiene algn valor indicativo. (Gallegos, Casabonne, 2005)La succin depende del grado de porosidad que tienen las unidades de albailera, esta propiedad define la resistencia del muro a la traccin. La succin es necesaria para lograr una adecuada adherencia entre la unidad de albailera y el mortero; si la succin es excesiva durante en asentado de las unidades de albailera, toman agua del mortero el cual se deforma y endurece, lo que impide un contacto ntimo con la cara de asiento de la siguiente unidad. El resultado es una adherencia pobre y, por lo tanto, la resistencia a la traccin de la albailera disminuye.Para reducir el fenmeno anterior, los ladrillos de arcilla hechos a mquina deben mojarse antes de su asentado. En el caso de utilizarse ladrillos artesanales debern sumergirse en agua por lo menos una hora antes del asentado. (Abanto, 2013)2.1.2.2.3.6 EflorescenciaLa eflorescencia es un fenmeno que consiste en la formacin de polvo de sales solubles, de color blanco en la superficie de muros de ladrillos nuevos, mientras estn secando. La causa para la formacin de estas manchas blanquecinas, es la presencia de ladrillos, en los bloques, o en la arena con la que se elabora el mortero, o que se encuentre como lcalis en el cemento; estas sales reaccionan con el agua utilizada en la preparacin de la mezcla provocando el fenmeno, durante el secado del muro.Cuando existe una cantidad considerable de sal en los componentes del muro y sta es trasladada a la superficie del muro por agua permanente en el suelo (humedad natural) y riego de jardines o por fugas de agua de las tuberas; puede causar la desintegracin del muro. (Abanto, 2013)2.1.3 Suelo cemento

Es una mezcla de suelo, convenientemente pulverizado, con determinadas porciones de agua y cemento que se compacta y cura para obtener mayor densidad. Cuando el cemento se hidrata la mezcla se transforma en un material duro y rgido, los porcentajes de cemento son mayores rondando el 10% como valor medio, aunque pueden ser valores superiores hasta el 15% dependiendo de la calidad del suelo. Se le usa principalmente como base en los pavimentos de carreteras. (De la Fuente Lavalle, 1995)La tendencia ms reciente es la de identificarlo como suelo tratado con cemento, se tiene conocimiento que este material comenz a ser utilizado por los constructores al comienzo del uso del cemento Portland, para la confeccin de pisos y muros, su aplicacin en forma metdica y cientfica se origin entre 1910 y 1920, de manera casi simultnea e independiente en Estados Unidos e Inglaterra, recibiendo el gran impulso en ocasin de la segunda guerra mundial, al ser utilizado en la construccin de 130 aeropuertos con fines militares. Asimismo, su uso se volvi a ver fortalecido a partir de la crisis energtica y econmica internacional de 1972, como alternativa de ahorro de energa frente a materiales como el acero y el concreto armado. (Begliardo, Snchez, Panigatti, Casenave y Fornero, 2004)El suelo cemento es el resultado de una mezcla de suelo pulverizado con determinadas cantidades de cemento Portland y agua que se compactan y curan, para obtener densidades altas y para que se produzca endurecimiento ms efectivo. De esta forma se obtiene un nuevo material resistente a los esfuerzos de compresin prcticamente impermeable, termo aislante y estable en el tiempo. (Toirac, 2008)2.1.3.1 Componentes2.1.3.1.1 SueloEl suelo debe tener entre sus componentes la presencia de arena, lima y arcilla aunque las dos ltimas deben presentarse en proporciones pequeas (no mayor de 25% ambas) para lograr cohesin en la mezcla y buena composicin granulomtrica con lo que se obtiene una mezcla de suelo cemento con buenas caractersticas y sin que se produzca contracciones bruscas.Se debe tener presente que mientras ms finos y plsticos sean los suelos, mayor contenido de cemento se necesitar para su estabilizacin; caso contrario ocurrir si el suelo presenta ms gruesos y menos plstico requerir menos cantidad de cemento para endurecer la mezcla satisfactoriamente; sobre la base de lo anterior se tendr un lmite mximo de contenido de cemento para el caso de contenido altos de finos y un lmite mnimo de contenido de cemento para el caso de contenidos bajos de finos por lo que dicho lmite ser fijado definitivamente por pruebas de laboratorio. (De la Fuente, 1995)En los suelos de granos finos como los suelos arcillosos y limosos cuando se mezclan con cemento y agua se producen durante el perodo de hidratacin, unas fuertes uniones entre dichas partculas minerales para formar una microestructura en forma de un panal de abejas.

Los suelos gruesos estn compuestos por arenas y gravas que en s forman partculas resistentes, poco solubles en el agua y por lo tanto al aadirle pasta de cemento no se logra una integracin estructural ntima que trasforma dicho suelo como en el caso de los suelos finos. En los suelos gruesos la pasta de cemento forma puentes de unin entre las partculas dejando oquedades irregulares entre ellas. En caso que hubiera una fraccin fina dentro de la masa de suelo grueso, existir una combinacin dentro de la microestructura entre el paneloide y el aleatorio. Cuando predomina la fraccin gruesa de un suelo, este tendr siempre un menor consumo de cemento que los suelos finos puros.

Las mezclas de suelo cemento como material de construccin de elementos estructurales para edificaciones de cualquier tipo, deben cumplir varios requisitos, entre ellos ser econmicas y tener la suficiente durabilidad y laborabilidad. Esto se cumple en la gran mayora de los casos cuando existe un predominio de las fracciones gruesas y la suficiente fraccin fina que aporta la cohesin necesaria para poder trabajar con esta masa.Sabemos que con el suelo, para ser usado como suelo-cemento, no es factible un mapeo a nivel territorial, pues adems de ser un material muy heterogneo en cuanto a sus caractersticas, no est en la capa vegetal ni en los estratos geolgicos, (visible o estables respectivamente). Por otra parte la justificacin de su uso viene dada fundamentalmente por su dualidad de funciones, como material de construccin pero a la vez como emplazamiento de las distintas obras a realizar, fundamentalmente en proyectos de viviendas sub-urbanos ubicados en la periferias de las grandes ciudades y en poblados. Es por ello por lo que se requiere de un estudio y anlisis para su uso en la zona donde se pretenda uno de estos proyectos, tanto de construccin o produccin de materiales. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1 Clasificacin de los suelosPrcticamente todos los suelos pueden ser empleados para producir suelo cemento con la lgica excepcin de la capa vegetal, sin embargo, cuando se requiere ejecutar una mezcla con calidad y consumo mnimo de cemento, el nmero de suelos aptos se reduce.

Se consideran suelos aptos para mezclas de suelo-cemento aquellos cuyos consumos de cemento en peso se encuentren entre 5 y 12% con respecto al peso del suelo. Adems, que la laborabilidad sea tal que permita la produccin de los elementos a fabricar.Con los suelos aptos el suelo-cemento debe ser estable en la contraccin, tener una absorcin de agua adecuada y alcanzar las resistencias necesarias en el menor tiempo. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.1 Suelos Eficientes

Estos son los que naturalmente reaccionan perfectamente ante una proporcin relativamente pequea de cemento y entre estos podemos citar:

Suelos arenosos y suelos con grava: Estos suelos con aproximadamente entre un 10% y un 35% de limo y arcilla combinados, tienen las caractersticas ms favorables y generalmente requieren la mnima cantidad de cemento para un endurecimiento adecuado.

Suelos arenosos con deficiencia de partculas finas: los suelos arenosos con deficiencia de partculas finas, tales como arenas de playas permiten obtener un buen suelo cemento a pesar de que la cantidad de cemento necesario ser mayor que para los arenosos normales.

Suelos limosos y arcillosos con baja plasticidad: permiten preparar un suelo-cemento satisfactorio, pero mientras ms arcilloso, mayor ser el porcentaje de cemento que necesitar nuestra mezcla. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.2 Suelos Deficientes

Son los que naturalmente no reaccionan bien ante una proporcin relativamente pequea de cemento, es decir, necesitan mucho cemento para poder endurecer y entre estos podemos citar:

Suelos limosos y arcillosos con alta plasticidad: estos necesitan buena cantidad de cemento debido a su alta plasticidad y poca resistencia.

Suelos orgnicos: son suelos con mucha materia orgnica lo que dificulta mucho el proceso adems de que necesitan mucho cemento para poder endurecer no son muy recomendables, es decir, sera mejor no hacerlo con este tipo de suelo. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.3 Suelo Ideal

Segn Toirac (2008) un suelo que sera ideal para la mezcla de nuestro suelo cemento debe cumplir con varios requisitos con los cuales diramos que nuestra mezcla fuera casi perfecta y el volumen de cemento fuera mnimo debido a que las deficiencias del suelo fueran mnimas tambin.

El suelo ideal para una mezcla suelo-cemento debe cumplir con las siguientes caractersticas para que dicha mezcla sea de buen funcionamiento y posea cantidades mnimas de cemento:

Mximo agregado de arena 80% (ptimo del 55% al 75%) Mximo agregado de limo 30% (ptimo 0% al 28%) Mximo agregado de arcilla 50% (ptimo 15% al 18%) Mximo agregado de materia orgnica 3% Debe pasar por un tamiz de 4,8 mm (#4)

2.1.3.1.1.1.4 Sistema de Clasificacin HRB

El sistema de clasificacin a emplear es el HRB (Highway Research Borad, Inglaterra), se puede ver en la tabla N 8 a continuacin los ajustes realizados en la clasificacin HRB para abarcar las exigencias que determinan las mezclas de suelo-cemento. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.4.1 Suelo A-1

Estos suelos estn constituidos por fragmentos de rocas, gravas y arenas, se puede deducir que con estos suelos, por si solos, no se lograran mezclas econmicas y de fcil laborabilidad, ya que prcticamente no existe la fraccin fina compuesta por arcillas y limos. Por lo tanto los suelos A-1 se encuentran en aquellos casos en que hay que aadir otro suelo que contengan un elevado contenido de fraccin fina (suelo-suelo-cemento). (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.4.2 Suelos A-2

Estos son los suelos ideales para producir suelo-cemento debido a su amplia granulometra, ya que contienen casi todas las fracciones; gravas, arenas, limos y arcillas. Dentro de este grupo hay que destacar los suelos A-2-4 como el ptimo que puede entregar la naturaleza. Con estos suelos raras veces se supera el 6% de cemento (en peso) en las mezclas de suelo-cemento para obtener las caractersticas deseadas. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.4.3 Suelo A-3

Estos suelos estn compuestos por arenas ms bien finas (arenas de playa) y tienen las mismas deficiencias que los suelos A-1, la ausencia de una fraccin fina (arcillas y limos)Adems, por ser arenas finas carecen de una fraccin gruesa (gravilla y arena gruesa) y esto puede ser perjudicial en el sentido que habr una mayor necesidad de pasta de cemento para lograr la mezcla adecuada y por lo tanto se incrementarn los costos por mayor consumo de cemento. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.4.4 Suelos A-4 y A-5

Estos suelos son generalmente limosos ligados con arcillas y arena de fina a media. Para grandes reas de construccin se requiere mezclar los mismos con suelos ms gruesos o incrementar los por cientos de cemento para lograr mezclas adecuadas. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.1.4.5 Suelos A-6 y A-7

Estos suelos por sus altos contenidos de arcillas resultan muy costosos en las mezclas de suelo-cemento debido a que requieren mayor consumo de cemento, son muy difciles de secarlos al aire y destruir sus grumos, sufren grandes contracciones al secado produciendo grietas y fisuras, adems requieren mucho tiempo para lograr una buena mezcla con el cemento. (Toirac, 2008)TABLA N 8SISTEMA DE CLASIFICACION DE SUELOS HBRClasificacin GeneralSuelos Granulares (35% o menos pasando el tamiz N 200)Suelos Finos (Ms del 35% para el tamiz N 200)

GRUPOSA-1A-3A-2A-4A-5A-6A-7

SUB-GRUPOSA-1-aA-1-bA-2-4A-2-5A-2-6A-2-7A-7-5 A-7-6

Porcentaje que pasa el tamiz N: 10 (2.0 mm) 40(0.42 mm) 200 (0.074 mm)50 mx.

30 mx.50 mx.51 mn.

15 mx.25 mx.10 mx.35 mx.35 mx.35 mx.35 mx.36 mn.36 mn.36 mn.36 mn.

Caractersticas del material que pasa el tamiz N 40 Lmite Lquido Lmite Plstico40 mx.41 mx.40 mx.41 mn.40 mx.41 mn.40 mx.41 mn.

6 mx.NP10 mx.10 mx.11 mn.11 mn.10 mx.10 mx.11 mn.11 mn.

INDICE DE GRUPO0004 mx.8 mx.12 mx.16 mx.20 mx.

TIPO DE MATERIALFragmentos de piedra, grava y arenaArena FinaGravas y arenas limosas o arcillosasSuelos limososSuelos arcillosos

VALORACIONBueno , requiere adicin de suelo fino para hacerlo laborableRequiere aadir suelos finosExcelenteBuenosRegularNo es recomendable su uso por requerir elevados consumos de cementos

Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 20082.1.3.1.1.2 Mezcla de SuelosComo regla general, cualquier suelo puede ser empleado para obtener suelo cemento. Cuando los suelos que abundan en una determinada zona no cumplen con la granulometra especificada en la tabla N 9, por exceso o defecto de alguna fraccin (fina o gruesa) siempre es posible aadir otro suelo para lograr la mezcla deseada. De esta forma se obtiene un nuevo suelo que s nos cumple con el rango granulomtrico (sin exceder los requisitos de plasticidad) y es apto para obtener una buena mezcla.

2.1.3.1.1.2.1 Mtodo Analtico

La composicin de una mezcla de dos suelos consiste en: dado dos suelos A y B, cuyas granulometras sean conocidas, obtener una mezcla con porcientos P1, P2, P3,., Pk que pasa por los tamices 1, 2, 3,., k y se encuentre dentro de los intervalos especificados, l1- L1, l2 - L2, l3 - L3,..,lk- Lk.

De tal forma que:I1 P1 L1I2 P2 L2I3 P3 L3.Ik Pk Lk

TABLA N 9GRANULOMETRIA DE DOS SUELOSTamiz% que pasa Suelo A% que pasa Suelo BEspecificaciones

1A1B1I1 - L1

2A2B2I2 - L2

3A3B3I3 - L3

....

....

....

kAkBkIk - Lk

Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008De manera que:

Im Pm Lm

El porciento P del suelo que pasa en un determinado tamiz m, puede ser obtenido por la expresin:

Pm = a.PA + b.PBDonde:

PA, PB = Porciento de los suelos A y B que pasan por un determinado tamiza = Parte del suelo A en la mezcla (% en peso)b = Parte del suelo B en la mezcla (% en peso)

Para 1 kg de material, puede escribirse:

a + b = 1

Para un tamiz x, sean PA y PB los porcientos de los suelos A y B que pasan dicho tamiz el porciento en la mezcla M. Si Px y Py fueran los porcientos mnimos y mximos indicados por las especificaciones para el tamao menor del tamiz x, se tiene:

Px a.PA + b.PB = Pm Py

Y como b = 1 a, sustituyendo en la ecuacin anterior se tiene:

El valor de b se puede obtener por diferenciasUna vez conocidos los porcientos de A y B se sustituyen en la ecuacin de Pm, para obtener los porcientos de la mezcla. (Toirac, 2008)2.1.3.1.1.2.2 Mtodo Grfico

El grfico a emplear es de cuatro escalas lineales, dos verticales y dos horizontales. En las escalas verticales se fijan los por cientos de los suelos A y B que pasan los diferentes tamices. En las escalas horizontales se sitan las cantidades determinadas de los suelos A y B para conformas la mezcla deseada.En la Figura N 3 se da el grfico para determinacin de los porcentajes de suelos a utilizar en la mezcla.La solucin grfica permite determinar todos los por cientos de la mezcla de suelo que pasan los diferentes tamices. Esto significa que su granulometra, una vez fijada las proporciones de A y B, da como resultado el suelo M.

FIGURA N 3GRFICO PARA LA DETERMINACION DE LOS PORCENTAJES DE SUELOS A UTILIZAR EN LA MEZCLAFuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 20082.1.3.1.1.3 Ensayos para la clasificacin del sueloExisten dos vas para proceder a la clasificacin de los suelos, la primera y ms precisa, es por medio de ensayos fsicos de laboratorio .La segunda, mucho menos precisa, es por medios de ensayos elementales de campo que no requieren una tecnologa especializada.

La primera variante debe ser la de mayor utilizacin debido a que con una debida clasificacin prcticamente se garantiza la calidad requerida de la mezcla con un mnimo consumo de cemento. Sin embargo, pueden existir constructores aislados que por razones del poco volumen de construccin a realizar consideren ms prctico utilizar la clasificacin de campo y por ende emplear la segunda variante.

Segn sea la necesidad de clasificar suelos para un plan de construccin de varias obras o que se requiera para una obra aislada, se tomara el mtodo de laboratorio o de campo respectivamente. Las diferencias fundamentales seran que con los mtodos de campo siempre habra que emplear un % de cemento mayor en la mezcla y la garanta de calidad se reduce con relacin al mtodo de laboratorio. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.3.1 Ensayos de laboratorio2.1.3.1.1.3.1.1 Ensayo de GranulometraDe acuerdo con Toirac (2008) generalmente los suelos aptos son aquellos que tienen tales proporciones de suelos gruesos y finos que producen una granulometra abierta, sin predominio excesivo de un determinado tamao. De igual forma su plasticidad debe ser tal que aporte una determinada cohesin a la mezcla, lo que mejora la laborabilidad y aumenta el aislamiento trmico sin que se produzcan agrietamientos por contraccin.El rango granulomtrico del suelo en % pasado expresado en la tabla N 11 garantiza las buenas propiedades del suelo-cemento y es el siguiente:

TABLA N 10DISTRIBUCION GRANULOMTRICA DE SUELOS APTOS PARA SUELO CEMENTOTamiz% que pasa

3"100

N 4100 - 50

N 40100 - 15

N 20050 - 10

Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008

2.1.3.1.1.3.1.2 Ensayo de Lmites de ConsistenciaSegn Toirac (2008) los lmites de plasticidad lo fijan el lmite lquido y el lmite plstico del suelo. Ambos lmites estn representados por un por ciento de humedad y tiene el siguiente significado fsico:

Limite lquido: por ciento de humedad en que el suelo pasa de un estado plstico a un estado lquido. En otras palabras el lmite lquido refleja el punto (% de humedad) en que el suelo comienza a fluir como un lquido.

Limite plstico: por ciento de humedad en que el suelo pasa de un estado rgido (elstico) a un estado plstico.

Con la resta aritmtica de ambos lmites se obtiene el ndice plstico o rango de humedades en que el suelo se comporta plsticamente.

Estos lmites dependen no solo del contenido de arcilla sino de su tipo y rango admisible para mezclas de suelo-cemento. Se fija como sigue:

Limite lquido < 45% Limite plstico < 18%

2.1.3.1.1.3.2 Ensayos de CampoLos procedimientos o ensayos que pueden realizarse sin tecnologa especializada y a pie de obra, ms que clasificar los suelos, permiten identificarlos. Estos ensayos tienen su mayor valor para poder llevar a cabo un Control de Calidad del suelo que se emplea en la mezcla, considerando que tanto el cemento como el agua sean constantes ya que sus propiedades varan muy poco en comparacin con el suelo. (Toirac, 2008)

2.1.3.1.1.2.3.1 Ensayo de la botella de sedimentacinEl ensayo de la botella de sedimentacin, permite obtener informacin sobre el contenido granulomtrico del suelo, de forma aproximada. Se requiere para realizar este ensayo un frasco transparente de boca ancha, fondo plano y lados rectos. Se llena primeramente el pomo hasta un tercio de su altura con agua limpia, despus se aade un volumen equivalente de una muestra representativa del suelo (secado al aire y eliminadas las fracciones superiores a 5 mm) en el pomo con agua. Finalmente se aade una cucharadita de sal comn y se tapa hermticamente el pomo para proceder a batir la mezcla por uno tres minutos aproximadamente para que la sal (que trabaja como defloculante) pueda separar todas las partculas finas del suelo. Concluido el batido, se deja reposar la mezcla 30 minutos sobre una mesa.

Se repite la operacin de batido por segunda vez, durante unos dos minutos y se somete a reposo sobre la mesa. Unos minutos despus, el agua comenzar a aclarase, las partculas descendern ms despacio y por lo tanto se depositaran en la parte superior sobre las partculas ms gruesas. Se observaran claramente de dos a tres capas, arenas gruesas, finas y posiblemente limos y arcillas. De esta forma se puede medir la altura total de la muestra y la de las capas individuales que llevando a por ciento nos dar una idea aproximada de la granulometra del suelo. En la figura N 3 se podr observar este ensayo. (Toirac, 2008)

FIGURA N 3ENSAYO DE LA BOTELLA DE SEDIMENTACION Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008

2.1.3.1.1.2.3.2 Ensayo del bastoncilloPara determinar aproximadamente la plasticidad de un suelo fino y por ende su contenido mayor o menor de arcilla se emplea el denominado ensayo del bastoncillo. Este ensayo consiste en tomar la fraccin fina de un suelo secado al aire y proceder a aadirle agua hasta que el suelo pueda moldearse como plastilina. Inmediatamente despus se pasa a fabricar un bastoncillo sobre una superficie lisa y plana con la palma o dedos de la mano. Si al alcanzar un dimetro de 3mm, el bastoncillo no se ha agrietado o fracturado, se estar en presencia de un suelo altamente plstico, lo que implica un contenido elevado de arcilla contrario si el bastoncillo se fractura antes o en el momento de alcanzar los 3mm, se estar en presencia de un suelo poco plstico o limoso. (Toirac, 2008)

FIGURA N 4ENSAYO DEL BASTONCILLOFuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008

2.1.3.1.2 CementoEl cemento es un polvo fino que en contacto con el agua, forma una pasta que tiene la propiedad de unir firmemente como un pegamento diversos tipos de materiales de construccin despus de endurecido. No se descompone, aun cuando se somete nuevamente a la accin del agua. Por eso las construcciones hechas con materiales a base de cemento son resistentes y durables.Las materias primas del cemento son caliza, arcilla, yeso y otros materiales denominados adiciones. Su fabricacin exige grandes y complejas instalaciones industriales con un horno giratorio que llega a alcanzar temperaturas prximas a los 1500C. (Blanco y Matuz, 2010)Los cementos podrn ser del tipo Portland que satisfagan las normas locales pertinentes. Cualquier otro tipo deber ser evaluado mediante pruebas de laboratorio. (Rodrguez, 2004)El cemento aglomerante puede ser cualquiera de los cementos comunes o puzolnicos, la resistencia a la compresin es mayor cuanto mayor sea la cantidad de cemento, la proporcin estar ubicada entre las relaciones de 1:10 a 1:15 cemento- tierra (Aguilar, 2002)Constituye el medio estabilizante, mejora las condiciones del suelo respecto a la accin de agentes como la humedad, dndole caractersticas de estabilidad y resistencia. Se emplea generalmente el gris normal, denominado Portland, provisto por la industria, no excluyendo la posibilidad del empleo de otros tipos de cemento. La dosificacin del aglutinante debe ser realizada en unidades de peso en relacin a la cantidad de suelo empleado para la mezcla. Esto depende en gran medida del sistema de compactacin adoptado. (Gatani, 2000)En cuanto al cemento, todo aquel del tipo Portland es apto, frente a la presencia de sulfatos, se debe recurrir a cementos cono propiedades especiales, puesto que influyen decididamente en la durabilidad y resistencia a la compresin simple. Asimismo, est comprobado que los cementos expansivos, contribuyen a reducir la fisuracin cuando el suelo est compuesto de un significativo porcentaje de finos plsticos. (Begliardo, Snchez, Panigatti, Casenave y Fornero, 2004) El empleo de los cementos en demasa no tiene gran influencia en la resistencia mecnica ya que esta ltima est ms vinculada a la compactacin. Esto permite recomendar el empleo del tipo I, por no requerir altos valores de resistencia mecnica a edades tempranas. De existir cementos con contenidos de adicin puzolnica favoreceran el alcance de mayor resistencia de los elementos de suelo cemento en el tiempo, por la formacin de productos de hidratacin con la cal libre presente en los suelos, adems de la ventaja que representa un cemento de menor costo energtico traducido en precio. (Toirac, 2008)2.1.3.1.3 AguaEl agua tiene como funciones principales: Hidratar el cemento para producir la aglutinacin de las partculas slidas. Producir la lubricacin entre las partculas para facilitar la compactacin.La cantidad de agua vara comnmente entre el 10 y 20% del peso seco de la mezcla en suelo plsticos y menores del 10% en los granulares. (De la Fuente Lavalle, 1995)La funcin del agua del agua es hacer reaccionar al cemento y contribuir a la mxima compactacin del suelo. El agua a aadir a la mezcla debe ser limpia y no contener materiales en suspensin o en disolucin tales como sulfatos o cloruros, o materias orgnicas. Es determinante el control de calidad de la cantidad de agua, ya que si resulta excesivamente hmeda o, por el contrario, seca, ambos estados se reflejan en la trabajabilidad del material y, posteriormente, en el acabado superficial, la resistencia y durabilidad del mismo.Si no existe suficiente lubricacin entre partculas, estas difcilmente podrn ocupar los espacios intersticiales de la mezcla en el momento de la compactacin, en tanto que una mezcla por dems plstica dificultar procedimientos de compactacin mecnicos y su acabado final ser ms parecido al adobe. (Gatani, 2000)No existen grandes limitaciones para el uso de agua en las mezclas de suelo cemento, cualquier agua potable es apta para emplear en dichas mezclas. (Toirac, 2008)El agua no deber contener impurezas nocivas a la hidratacin del cemento. Las aguas potables podrn considerarse como apropiadas para su empleo. (Rodrguez, 2004)El agua de amasado que permite alcanzar un nivel ptimo de humedad es de un 5%. Se supone apta el agua potable pero puede usarse el agua de la primera napa: aunque esta no sea potable ya que tambin es apta para la construccin. Solamente debe usarse agua limpia: sin tierra, grasas, detergentes, jabn o basura. (Aguilar, 2002)La cantidad de agua es un factor fundamental, la falta o exceso de agua exige un mayor trabajo en la compactacin, dificultando la cohesin de los componentes de la mezcla. Tambin afecta a la resistencia y durabilidad del material. Cada tipo de suelo requiere un grado de humedad determinado para su correcta compactacin. La cantidad de agua total oscila generalmente entre el 8 y el 16%. Se utiliza agua potable y libre de impurezas. (Klees y Natalini, s.f.)2.1.3.1.4 Caractersticas y Propiedades2.1.3.1.4.1 Caractersticas del suelo cementoLa principal caracterstica del suelo cemento es su facilidad de produccin in situ, utilizando el suelo del lugar donde se realizar la construccin. Siendo el suelo la materia ms abundante de la corteza terrestre. De esta forma se logra una importante reduccin en los costos por concepto de acarreo de materia prima y un ahorro de energa para la explotacin de cantera.La utilizacin de suelo cemento como materia prima se basa en que: El suelo puede ser usado en su estado natural, pasando por un sencillo proceso de tamizado. Si las caractersticas no son ideales se pueden adicionar componentes faltantes para su uso como arena o arcilla.Adems el suelo cemento es una evolucin de materiales de construccin del pasado, como la arcilla y el adobe. Solo que los agentes estabilizantes naturales, de caractersticas muy variables fueron sustituidas por un producto industrializado y de calidad controlada como lo es el cemento Portland. (De la Fuente Lavalle, 1995)2.1.3.1.4.2 Propiedades del suelo cemento Las propiedades del suelo cemento dependen de varios factores que influyen de forma directa en la mezcla. Entre las principales variables que afectan las propiedades estn: la naturaleza del suelo, la dosificacin de la mezcla, el proceso de produccin, contenido de humedad, calidad del cemento y el proceso de curado. Sin embargo se puede llegar a determinar las propiedades representativas del material realizando un ordenamiento en los parmetros constantes y variables que afectan a la mezcla de suelo cemento. (De la Fuente Lavalle, 1995)2.1.3.1.4.2.1 Resistencia a la absorcin del aguaLa absorcin del suelo se reduce notablemente mediante la adicin de cemento. Pero, en todo caso se deben tomar medidas de proteccin contra la lluvia o cualquier otro tipo de infiltracin de agua ya que puede generar efectos dainos al producto terminado. (De la Fuente Lavalle, 1995)2.1.3.1.4.2.2 Cambio de volumenEl suelo cemento cambia durante y despus del periodo de endurecimiento; resiste con ms facilidad la primera, pero no la segunda que resulta adversa y que generalmente se traduce en forma de grietas. El mayor porcentaje de este cambio lo producen las variaciones de temperatura y humedad. El factor controlable y ms importante que afecta la contraccin es la cantidad de agua por unidad de volumen, adems del tamao del grano; puede disminuirse la contraccin manteniendo la proporcin de agua tan baja como sea posible. (De la Fuente Lavalle, 1995)2.1.3.1.4.2.3 Resistencia a la compresinEs la propiedad ms caracterstica de este material porque es una propiedad ndice que mide la calidad del suelo cemento. Dicha propiedad se mide generalmente dividiendo la carga mxima obtenido del ensayo de compresin. Cabe distinguir con distintos tipos de suelo, se demuestra que la resistencia a la compresin del suelo cemento, aumenta con la edad y el contenido de cemento que contenga la mezcla. Al comparar la resistencia a la compresin de dos suelos distintos con dosificacin igual ensayada a la misma edad, se ha llegado a determinar que los suelos con contenidos de granos grueso presentan mejores resultados. (Jofre, 1999)

2.1.3.1.4.2.4 Mdulo de Ruptura Este parmetro vara segn el ensayo que se utilice para su determinacin. Aumenta con la edad y con el contenido de cemento, tambin siendo mayor en suelo granulares que en los finos. (Jofre, 1999)2.1.3.1.5 Diseo de mezcla de suelo cementoPara proceder al diseo de mezcla de suelo-cemento es preciso preparar el suelo de forma tal que cuando se aada el cemento y el agua se logre una mezcla homognea. Esto se obtiene distribuyendo el suelo en una plataforma plana para que el agua natural que contiene se vaya perdiendo y permita la destruccin de los grumos. Paulatinamente el suelo ir adquiriendo una coloracin pareja. Si el suelo contiene la necesaria fraccin fina este paso se logra con relativa rapidez de uno a dos das.

La mezcla de suelo-cemento se comportar de forma similar al suelo natural que la compone, queriendo decir, que alcanzar su densidad mxima al ser compactado, cuando el mismo alcance el contenido de humedad equivalente a la humedad ptima, ambos determinados en el ensayo Proctor. La humedad que tendr el suelo al ser secado al aire ser la llamada humedad higroscpica.

Esta humedad tiene que tomarse en cuenta cuando se determine, sea por peso o por volumen, la cantidad de agua a aadir para obtener la humedad ptima.Dicho en otras palabras, la densidad mxima est representada por el mayor peso por unidad de volumen que se puede conseguir en una muestra de suelo, logrando esto por compactacin, y para lograr una mxima compactacin se necesita la humedad ptima, pasando de estado seco a plstico, aplicando carga y reduciendo el volumen de aire en el suelo.

En los suelos arcillosos, por tener poros muy pequeos, el tiempo de secado que requieren es bastante prolongado, sin embargo, necesario para poder proceder a su pulverizacin (destruccin de los grumos de arcilla). Solo con una buena pulverizacin es posible obtener buenas mezclas en que el cemento sea bien distribuido en toda la masa del suelo. Puede considerarse hasta cierto punto una contradiccin el que al ser extrado el suelo, el mismo tenga en la naturaleza la cantidad de agua necesaria para obtener una buena mezcla; sin embargo, con esta humedad tan elevada es prcticamente imposible obtener una mezcla homognea de suelo-cemento. En otras palabras, no queda ms remedio que secar al aire el suelo arcilloso y proceder a su pulverizacin. En suelos granulares donde predomina la fraccin gruesa esta operacin es mucho ms rpida y efectiva.

A continuacin se presenta la relacin entre la densidad, la humedad y la energa de compactacin. Estos tres factores son los de mayor importancia para alcanzar las resistencias necesarias, el mnimo de absorcin de agua y la mayor durabilidad del suelo-cemento.

.FIGURA N 5CURVA DEL ENSAYO PROCTOR Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008En la Figura N 5 se muestra como vara la densidad mxima y la humedad ptima con la variacin de la energa. Esta variacin sigue una curva muy bien definida y tiene una gran significacin cuando en la construccin se emplean tecnologas cuyas energas no corresponden ni con la del Proctor estndar ni con la del modificado.

En la Figura N 6 se muestra cmo es posible determinar la densidad mxima que se debe obtener, en funcin de la energa de compactacin que aporte la tecnologa con que se cuenta. Con la densidad mxima real, se puede ir a la curva vs. W obtenida con dos ensayos Proctor, uno estndar y otro modificado, para conocer la humedad ptima que se debe emplear en la mezcla se utiliza la figura N 7.FIGURA N 6CURVA ENERGIA VS. DENSIDADFuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008

FIGURA N 7CURVA DE HUMEDAD VS. DENSIDADFuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008Para obtener una curva ms representativa se puede realizar un tercer ensayo Proctor con una energa mayor al Standard pero inferior al del modificado por medio de la ecuacin siguiente:

Donde:Ee = Energa de compactacin en Kg-cm/cm3 N = Nmero de golpes por cadan = Nmero de capas de suelo w = Peso del pisn (martillo)En resumen, cuando se requiere disear la mezcla de acuerdo a una determinada tecnologa cuya energa no corresponde con los valores del Proctor estndar o modificado se procede a realizar tres ensayos Proctor: uno con energa estndar, otro con energa modificada y un tercero con energa intermedia. Se plotean los resultados densidad vs energa y se determina el valor de la densidad mxima que se debe obtener con la tecnologa real que se tiene. El valor de la humedad ptima se halla ploteando los valores de densidad mxima y humedad ptima de los tres ensayos en un grfico aritmtico, donde se entra con la densidad mxima real obtenida y se halla el valor de la humedad ptima a emplear.

Se puede presentar la Tabla N 12 donde se recogen los porcientos de cemento recomendados segn el tipo de suelo de acuerdo a la clasificacin HRB.TABLA N 11PORCIENTO DE CEMENTO RECOMENDADO SEGN CLASIFICACION HRB

PORCIENTO DE CEMENTO RECOMENDADO

TIPO DE SUELO HRBRANGOS PROMEDIOS DE CEMENTORECOMENDADO EN % DE PESO

% POR VOLUMEN% POR PESO

A-1-a5 -73 -55

A-1-b7 -95 -86

A-27 -105-97

A-38 -127 -119

A-48 -127 -1110

A-58 -128 - 1310

A-610 - 149 - 1512

A-710 -1410 -1613

Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008

A-6 y A-7, no son recomendables por razones econmicas. Asimismo, de acuerdo a la calificacin cualitativa de suelos eficientes y suelos no eficientes para realizar mezclas de suelo-cemento se presenta la siguiente Tabla N 13 que posee la cantidad porcentual de cemento que debe tener la mezcla segn el tipo de suelo que poseemos.TABLA N 12PORCIENTO DE CEMENTO DE ACUERDO EL TIPO DE SUELO TIPO DE SUELOCANTIDAD DEL CEMENTO (% por peso)

Roca triturada, grava con arena y arcilla bien graduada0.5 -2

Arena bien graduada2-4

Arena pobremente graduada4-6

Arcilla arenosa4-6

Arcilla limosa6-8

Arcilla con plasticidad media8 - 12

Arcilla con plasticidad alta12 - 15

Suelos orgnicos10- 15

Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 20082.1.3.2 Unidades de albailera de suelo cemento2.1.3.2.1 Proceso de Fabricacin2.1.3.2.1.1 Consideraciones BsicasSegn Toirac (2008) toda tecnologa de produccin estar compuesta de los siguientes pasos: Preparacin de los materiales: Suelo, cemento y agua Dosificacin de los componentes. Mezclado. Conformacin de la mezcla: a) En mquinas. b) En moldes (manualmente). Transporte de los productos a zona de curado y almacn. Curado

Adems para una buena organizacin en la produccin se deben tomar en cuenta los siguientes elementos bsicos:1. Determinacin de la cantidad de elementos: Esto estar en dependencia de la maquinaria, moldes o encofrados disponibles. 2. Estimacin de las necesidades de materiales, para la escala seleccionada de produccin, as como otros insumos necesarios.3. Listado de equipamiento necesario, que incluye desde las excavaciones hasta el almacenamiento.4. Listado de requerimiento de trabajadores y personal tcnico.5. Necesidad de prstamo de suelo, terreno para el rea de produccin, rea de curado y almacenamiento.6. Clculo de los costos iniciales de puesta en marcha de las instalaciones y de su operacin por un perodo dado de tiempo.

Existen varios criterios para la ubicacin de la planta o taller de produccin, pudiendo estar en las cercanas del contorno seleccionado o en el rea de construccin, tratndose siempre que la misma preste servicio a una zona de construccin en un radio no mayor de 500m a partir de la planta.

FIGURA N 8ESQUEMA DE TALLER DE PRODUCCION

Fuente: Toirac Corral. EL SUELO-CEMENTO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION. 2008El rea de produccin comprende:1. rea para acopio de suelo, la cual debe estar plana y nivelada con capacidad para almacenar volmenes de suelo extrado sin procesar. Deben preverse accesos vehiculares.

2. Espacio para secado al sol del suelo antes de su molida o clasificacin.

3. rea de trituracin y/o clasificacin del suelo seco, donde se separa el material grueso.

4. rea de acopio de suelo clasificado, donde se almacena el suelo procesado, seco y listo para ser mezclado. Esta debe estar bajo techo.

5. Almacn de cemento cerrado para protegerlo del ambiente hmedo y preservar su calidad.

6. rea de mezclado, donde se hace la dosificacin seca y hmeda, se realiza la unin entre el suelo y el estabilizante (dosificacin seca) con equipo mecnico o a mano y luego se le agrega agua en forma de goteo esparcido (dosificacin hmeda), mezclndolo alrededor de 3 o 4 min, hasta que alcance su consistencia de trabajo. Esta rea debe estar vinculada con el almacn de cemento y permitir el acceso. Preferentemente techada.

7. rea de conformacin o moldeo, donde se encontrar la maquinaria para estos fines o los moldes, si es posible bajo techo. Existen dos mtodos bsicos para la conformacin: a presin constante y a volumen constante.

8. rea de curado hmedo, donde se colocan los elementos recin producidos cubrindolos con cualquier material que permita la mejor hidratacin y reaccin del cemento a edades tempranas. Este proceso dura alrededor de 3 das como mnimo. Se recomienda un rea techada.9. rea de almacenamiento de productos terminados, donde se colocan los elementos despus de su curado en alturas de estibas apropiadas para su manipulacin manual y rotacin en el tiempo.

2.1.3.2.1.2 Etapas de Fabricacin2.1.3.2.1.2.1 Seleccin del sueloLa seleccin del suelo se realiza con las especificaciones e indicaciones citadas anteriormente.2.1.3.2.1.2.2 Extraccin del sueloLa tierra o suelo a emplear para la elaboracin de suelo cemento puede ser comprada en canteras y trasladarse hasta la planta de elaboracin de piezas de suelo cemento comprimido. O bien puede extraerse tierra del lugar donde se va a efectuar el moldeo, con el consiguiente ahorro en costes del mate, traslado y descarga. (Gatani, 2000)

2.1.3.2.1.2.3 SecadoEs muy probable que el suelo extrado tenga un gran porcentaje de humedad. Con excesiva humedad, resulta muy difcil realizar el tamizado, debido a la cohesin entre partculas; para lo cual es necesario esparcir la tierra uniformemente, con un espesor no mayor de 30 cm para que el aire y el sol penetren en la totalidad del volumen de tierra, sobre un superficie plana y seca, como, por ejemplo, una platea de concreto. (Gatani, 2000)

2.1.3.2.1.2.4 TamizadoCon el objetivo de eliminar partculas superiores a 5mm, es recomendable pasar el suelo por una criba o un tamiz. Esta tarea no solo asegurar una eficiente compactacin sino que promover el correcto uso y mantenimiento de los equipos utilizados. Si bien el tamizado ms corriente que se realiza es en forma manual, se puede realizar mediante una mquina trituradora de terrones y tamizadora de suelo. (Gatani, 2000)

Es necesario tamizar el suelo con el fin de desarmar los terrones producidos por la humedad, esta etapa tiene efectos importantes en la calidad del ladrillo producido, ya que evitar la presencia de grumos. Para realizar el tamizado, el suelo debe estar seco. (Gatani, 2002)

Garca M., Lpez, Porras, Garca T. y Soriano (2011) indican que el suelo debe pasar por un tamiz de una abertura de 4mm a 6 mm.

El suelo debe ser pulverizado y cernido con una malla de 5 mm. (Rodrguez, 2004)2.1.3.2.1.2.5 Mezclado de componentes en secoLa cantidad de aglutinante necesario para la estabilizacin, depender de las caractersticas del suelo y del mecanismo de compactacin seleccionado.Es muy importante que el suelo y el cemento sean premezclados en seco, previo a la adicin de agua, hasta obtener una mezcla de color uniforme. Es conveniente realizar la operacin de mezclado de los componentes en una mezcladora mecnica. (Gatani, 2000)

Se mezclan las partes de suelo y cemento hasta que el conjunto tome el ismo color. Se logran mezclas con la mezcladora de paletas con eje horizontal. Las mezcladoras de tambor giratorio no se aconsejan, ya que la mezcla humedecida forma grumos al golpear en las paredes del tambor. (Gatani, 2002)Garca et al. (2001) precisan que se debe extender el suelo sobre una superficie lisa e impermeable, formando una capa de 20 a 30cm; distribuyendo el cemento sobre el suelo, luego se de agregar nuevamente una capa de 20 a 30 cm y el cemento hasta que se le agrega la ltima capa de suelo. Revuelva bien hasta que la mezcla quede con una presentacin uniforme.La mezcla del suelo con el cemento puede realizarse manualmente o con la ayuda de medios mecnicos. Se aade el suelo, mezclndolos hasta obtener una coloracin uniforme. (Rodrguez, 2004)

2.1.3.2.1.2.6 Adicin de aguaSegn Gatani (2000) la incorporacin de agua es necesaria porque activa la accin cohesiva de las arcillas. Acta como lubricante para mejorar la compresin y activa la reaccin con el cemento.Una vez lograda la mezcla ntima de suelo y cemento en seco, se le agrega agua en forma de lluvia con una regadera o similar, hasta conseguir que la humedad se distribuya uniformemente con la mezcla.Se contina mezclando por unos minutos, y mediante un ensayo de campo conocido como la prueba de la mueca, se determina, en forma prctica, la humedad optima de la mezcla: Se toma un puado la mezcla y se aprieta con la mano y se deja caer desde la altura de 1 metro. El resultado de la observacin puede determinar las siguientes situaciones:a) Si la mezcla no se rompe y, al caer se aplasta, dejando parte de la mezcla pegada en la mano, hay exceso de agua,b) La mezcla se desintegra en una cantidad considerable de terrones, semejante a la mezcla original, la humedad es ptima.c) La mezcla se desmorona sin conservar la forma de la mano, hay insuficiencia de agua.

Los componentes del suelo cemento pueden ser mezclados hasta que el material constituya una masa hmeda, de color uniforme, prximo al color del suelo utilizado, sin embargo levemente oscurecido debido a la presencia del agua. Es importante que la cantidad de agua sea correcta. (Garca et al., 2011)

2.1.3.2.1.2.7 Compactacin y moldeoLa compactacin se hace para aumentar la resistencia a la compresin, y proveer de mayor capacidad higroscpica.Mediante la operacin de compactacin, la mezcla suelta se comprime, hasta un cierto lmite, disminuyendo su volumen inicial y transformndose en una masa ms compacta y con un mnimo de vacos.Existen diversas maneras de realizar la compactacin, ya se trate de moldes manuales o mquina moldeadoras.El procedimiento manual se asemeja ms a una tcnica tradicional de moldeo de adobe que a una produccin con calidad tcnica de mampuestos de suelo cemento, debido a lo artesanal de su procedimiento: baja compactacin, baja productividad y calidad discontinua.Entre las mquinas moldeadoras existe la conocida CIMVA-RAM, CERATEC o HYDRAFORM. Esta mquina produce ladrillos y bloques de suelo cemento de excelente calidad, cuyo esquema de funcionamiento est basado en la fuerza de compresin que produce un hombre a travs de una palanca. (Gatani, 2000)

La mezcla se coloca en la prensa y despus de la conformacin del ladrillo o bloque se extraen los mismos colocndolos sobre una plancha rgida para trasladarlos al rea de curado. Los ladrillos o bloques deben ser colocados a la sombre, sobre un superficie plana. (Rodrguez, 2004)

2.1.3.2.1.2.8 Acopio y curadoPara asegurar el fraguado eficiente de los ladrillo, estos deben ser almacenados con una adecuada proteccin frente al sol y la lluvia. Al igual que las piezas moldeadas en cemento durante las primeras 24 horas de fabricacin de los ladrillos debe controlarse que no se produzcan prdidas bruscas de humedad.Ello se logra cubriendo la produccin del da de la siguiente manera:Se coloca un manto de polietileno de modo tal que se asegure que no se va a permitir infiltracin de aire por los bordes, apoyando ladrillos secos en el permetro.Al da siguiente, se deben humedecer estos con una regadera y volver a tapar con polietileno. Es conveniente mantener el riego hasta los 8 das de edad, formando con polietileno una cmara de curado. Los ladrillos podrn ser empleados en construccin a partir de los 21 das de fabricacin. Al trmino de ese tiempo habrn alcanzado una resistencia muy cercana a la mxima. (Gatani, 2000)

Despus de 4 a 6 horas de haberse fabricado los ladrillos o bloques debe iniciarse el proceso de curado. El curado se realiza como mnimo durante 7 das, humedeciendo con agua los elementos 3 a 4 veces durante el da con la ayuda de una regadera, nunca con un chorro directo. Cuando no existan condiciones para el curado bajo techo, se deben proteger los elementos con una lona o material similar. La edad mnima recomendada para el empleo de los ladrillos o bloques en la construccin es de 21 das, luego que ha ocurrido la mayor parte de la retraccin del material. (Rodrguez, 2004)2.1.3.2.2 Ensayos para la determinacin de las propiedades de las unidades de albailera de suelo cemento2.1.3.2.2.1 Ensayos Clasificatorios2.1.3.2.2.1.1 Variacin de dimensionesLa prueba de variacin dimensional es necesario efectuarla para determinar el espesor de las juntas de la albailera. Debe hacerse notar que por cada incremento de 3mm en el espesor de las juntas horizontales (adicionales al mnimo requerido de 10mm), la resistencia a compresin de la albailera disminuye en un 15%; asimismo, disminuye la resistencia al corte. (San Bartolom et al., 2011)Los aparatos necesarios son una regla graduada al milmetro, de preferencia de acero inoxidable, de 300 mm de longitud o un calibrador de mordazas paralelas provistas de una escala graduada entre 10 mm y 300 mm y con divisiones a 1 mm.La muestra estar constituida por ladrillos secos enteros, el procedimiento se realizar midiendo en cada espcimen el largo, ancho y alto, con la precisin de 1 mm. Cada medida se obtiene como promedio de las cuatro medidas entre los puntos medios de los bordes terminales de cada cara, se calcula la variacin en porcentaje de cada dimensin restante de cada dimensin especificada en valor obtenido de promediar la dimensin de todas las muestras, dividiendo este valor por la dimensin especificada y multiplicando por 100:

En donde:V: Variacin de dimensin, en porcentaje.DE: Dimensin especificada, en milmetros.MP: Medida promedio en cada dimensin, en milmetros.Se indica como variacin de dimensin del lote de ladrillos de porcentaje de variacin de todas y cada una de las dimensiones sin decimales. (NTP 399.613, 2005)2.1.3.2.2.1.2 AlabeoEl mayor alabeo (concavidad o convexidad) del ladrillo conduce a un mayor espesor de la junta. Asimismo, puede disminuir el rea del contacto con el mortero al formarse vacos en las zonas ms alabeadas; o incluso, puede producir fallas de traccin por flexin en la unidad por le peso existente en las hiladas superiores de la albailera. (San Bartolom et al., 2011)Los aparatos a utilizar sern dos cuas de acero graduadas a medio milmetro de las caractersticas que indica el grfico N 3, la muestra estar constituida por ladrillos secos enteros, para el procedimiento se considerar que el alabeo se presenta como concavidad o convexidad.Para la medicin de la concavidad se coloca el borde recto de la regla ya sea longitudinalmente o sobre una diagonal de una de las caras mayores del ladrillo, se introduce la cua en el punto correspondiente a la flecha mxima y se efecta la lectura con la precisin de 1 mm y se registra el valor obtenida.Para la medicin de la convexidad se coloca el borde recto de la regla sea sobre una diagonal o bien sobre dos aristas opuestas de una de las caras mayores del ladrillo, se introduce en cada vrtice una cua y se busca el punto de apoyo de la regla sobre la diagonal, para el cual ambas cuas se obtenga la misma medida o se puede apoyar el ladrillo por la cara a medir sobre una superficie plana, se introduce cada una de las cuas en dos vrtices opuestos diagonalmente o en dos aristas, buscando el punto para el cual ambas cuas se obtenga la misma medida. Se indica el promedio de los valores correspondientes a concavidad y/o convexidad obtenidos en milmetros enteros. (NTP 399.613, 2005)2.1.3.2.2.1.3 Resistencia a la compresinLos aparatos a utilizar son cualquiera mquina de las empleadas en el laboratorio para ensayos de compresin, debiendo estar provista de la carga de un rodillo de metal endurecido de asiento esfrico y solidario con el cabezal superior de la mquina, el centro de la superficie del casquete esfrico debe coincidir con el centro de la superficie del bloque que se pone en contacto con el espcimen. Dicho bloque se mantiene inmvil en su asiento esfrico, pero puede girar libremente en cualquier direccin. El dimetro de la superficie del bloque de apoyo debe ser como mnimo de 12.5 cm. Sobre la mordaza inferior, bajo el espcimen, se coloca una plancha metlica de una dureza Rockwell C 60 (nmero Brinell 620) cuya desviacin con respecto a un plano horizontal no sea mayor de 0.03 mm.Si el rea del bloque de apoyo es menor que la cara del espcimen que debe estar en contacto con l, debe intercalare una plancha de acero que cumpla iguales condiciones de horizontabilidad que la descritas en el prrafo anterior y cuyo espesor sea por lo menos igual a un tercio de la distancia entre el punto de contacto del rodillo y la arista ms alejada del espcimen.La muestra sern medios ladrillos secos, obtenidos por corte perpendicular al lardo del espcimen, el corte se har por cualquier mtodo que no los destroce y que d superficies planas y paralelas, si las caras del espcimen presentan irregularidades se rellenan con una capa de cemento Portland, que se dejar fraguar por 24 horas, antes de aplicar el recubrimiento que puede ser con yeso, cubriendo ambas caras opuestas del espcimen con solucin alcohlica de goma laca, dejndolas secar perfectamente, se aplica una capa delgada de pasta de yeso extendindola hasta obtener una superficie plana y uniforme para las dos caras, se comprueba que ambas caras sean aproximadamente paralelas y se espera por lo menos 2h, antes de efectuar el ensayo o con azufre, utilizando una mezcla que contenga 40% a 60% de azufre en polvo completndose con arcilla refractaria cocida u otro material inerte apropiado que pasa por el tamiz N 100 (149 mm), se usa un recipiente de aproximadamente la misma medida del ladrillo y de 1,25 cm de profundidad, se aceita ligeramente el molde y se vierte 0.5 cm de azufre calentado y fluido, se coloca inmediatamente sobre el lquido, la superficie del ladrillo que se va a recubrir, sosteniendo el espcimen de tal manera que el recubrimiento sea uniforme.Se coloca el espcimen con una de sus caras mayores sobre el apoyo de la mquina y se hace descender el vstago solidario al cabezal, maniobrando suavemente la rtula hasta obtener un contacto perfecto sobre la cara superior del espcimen, asegurando que el eje de la misma coincida con el eje longitudinal del espcimen, se aplica la carga cuidando que la velocidad del cabezal de la mquina no sea mayor de 1.27 mm7min.Para el clculo de la resistencia a la compresin se utiliza la siguiente ecuacin:

En donde:fb es la resistencia a la compresin del ladrillo P es la carga de rotura aplicada indicada por la mquinaA es el promedio de las reas brutas superior e inferior del espcimenSe indica como resistencia a la compresin del lote de ladrillos el promedio de los valores obtenidos para cada muestra. (NTP 399.613, 2005)En el clculo de la resistencia a compresin antiguamente (Norma E.070 de 1982) se trabajaba con el rea neta de la unidad. Ello daba cabida a que las fbricas produzcan ladrillos huecos, lo cual elevaba la resistencia a la compresin. Actualmente, la resistencia se calcula con el rea bruta, con lo cual esas unidades huecas se clasifican en un rango inferior. Debe remarcarse que las unidades huecas son muy frgiles.De acuerdo a la Norma E.070, la resistencia caracterstica (fb) es el resultado promedio menos una desviacin estndar. El quitarle una desviacin estndar estadsticamente significa que por lo menos el 84% de las unidades ensayadas tendrn una resistencia mayor al valor caracterstico (fb), o que es aceptable tener un 16% de unidades defectuosas.Debe hacerse notar que la resistencia a compresin (fb) expresa solo la calidad de la unidad empleada, ensayada bajo las mismas condiciones. Por ejemplo, a mayor resistencia se obtendr mayor densidad y una mejor durabilidad de la unidad. Esto se debe a que el valor fb depende de la altura de la probeta (a menor altura, mayor resistencia), del capping empleado y de la restriccin al desplazamiento lateral impuesto por los cabezales de la mquina de ensayos. (San Bartolom et al., 2011)2.1.3.2.2.2 Ensayos No Clasificatorios2.1.3.2.2.2.1 DensidadLos aparatos que se utilizarn son una balanza con capacidad no menor de 2 kg y que permita efectuar pesadas con una precisin de 0.5 g, un recipiente de agua que pueda contener las muestras sumergidas completamente sumergidas, un horno libre con circulacin de aire que permita mantener una temperatura entre 110C y 115C, la muestra estar constituida por ladrillos secos enteros.Se calientan los especmenes en el horno entre 110C y 115C y se pesan luego de enfriarlos a temperatura ambiente. Se repite el tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso obtenindose G3, se coloca el espcimen en un recipiente lleno de agua destilada hirviendo, disponindolo de modo que el lquido pueda circular libremente por los costados, mantenindolo durante 3h en ebullicin, se pesa el espcimen sumergido (G2), equilibrando previamente la balanza con dispositivo de suspensin y el espcimen sumergido, se retira el espcimen del recipiente secando el agua superficial con un trapo hmedo y se pesa (G1). El volumen del espcimen ser:

La densidad ser:

Se indica como densidad al lote de ladrillos promedio de los valores obtenidos para cada espcimen en g/cm3 con dos decimales. (NTP 399.613, 2005)

2.1.3.2.2.2.2 Mdulo de roturaAl igual que la resistencia a compresin, la resistencia a la flexin fr, solo constituye una medida de la calidad de la unidad. Su evaluacin debera realizarse cuando se est en la incertidumbre de utilizar unidades de la misma clase, pero provenientes de fbricas distintas, o cuando se tenga un alto alabeo que puede conducir a la unidad a una falla de traccin por flexin durante el asentado. (San Bartolom et al., 2011)Los aparatos a utilizar sern cualquier mquina de las empleadas en laboratorio para ensayo de flexin, pero cuyos apoyos tengan una longitud no menor que el ancho del espcimen con el que deben tener un contacto permanente y completo. Los apoyos se deben ajustar de modo que pueden girar libremente sin ejercer fuerzas en las direcciones longitudinal y transversal a la muestra que sern ladrillos enteros secos.Se coloca el espcimen con la cara mayor ms plana sobre los soportes asegurando que la luz entre estos sea de 18 cm, se hace descender la placa de acera hasta obtener un contacto sobre la otra cara mayor del espcimen entre soportes y se aplica la carga. La rapidez en el incremento de carga no debe ser mayor de 1000 kg/min y se considera cumplida dicha condicin si la velocidad del cabezal mvil de la mquina no es mayor de 1.25 mm/min, la carga se aplicar en el centro de la luz, por medio de una placa de acero de aproximadamente 6.5 mm de espesor, 40 mm de ancho y la longitud no menor que el ancho del espcimen.El mdulo de rotura se calcula de la ecuacin siguiente:

En donde:fr es el mdulo de roturaP es la carga de roturab es el ancho promedio del espcimen cara a carad es el espesor promedio del espcimen cara a caraSe indica como mdulo de rotura del lote de ladrillos el promedio de los valores obtenidos para cada espcimen, con un decimal. (NTP 399.613, 2005)2.1.3.2.2.2.3 AbsorcinLos aparatos a utilizar son los mismos para el ensayo de densidad, la muestra estar constituida por medios ladrillos secos, obtenidos por corte perpendicular al lardo del espcimen, el corte se har por cualquier mtodo que no los destroce y que d superficies planas y paralelas.Se calientan los especmenes en el horno entre 110C y 115C y se pesan luego de enfriarlos a temperatura ambiente. Se repite el tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso obtenindose G3.Se introducen los especmenes secos en un recipiente lleno de agua destilada, mantenindolos completamente sumergidos 24 horas, asegurando que la temperatura de bao est comprendida entre 15C y 30C. Transcurrido el lapso indicado, se retiran los especmenes del bao, secando el agua superficial con un trapo hmedo y se pesan (G4), los especmenes deben pesarse dentro de los 5 min a partir del instante en que se extraen del recipiente. El contenido de agua absorbida se calcula con la ecuacin siguiente:

Se indica como absorcin del lote de ladrillos el promedio de los porcentajes individualmente calculados para cada uno de los especmenes, sin decimales. (NTP 399.613, 2005)2.1.3.2.2.2.4 Absorcin mximaLos aparatos a utilizar son los mismos para el ensayo de densidad, la muestra estar constituida por medios ladrillos secos, obtenidos por corte perpendicular al lardo del espcimen, el corte se har por cualquier mtodo que no los destroce y que d superficies planas y paralelas.Se calientan los especmenes en el horno entre 110C y 115C y se pesan luego de enfriarlos a temperatura ambiente. Se repite el tratamiento hasta que no se tenga variaciones en el peso obtenindose G3.Se sumergen los especmenes en un recipiente lleno de agua destilada a una temperatura comprendida entre 15C y 30C disponindolo de modo que el lquido pueda circular libremente por los costados, se calienta el agua hasta alcanzar el punto de ebullicin en 1 h y se deja hervir a partir de ese momento 5 h, al trmino del lapso indicado, se enfra el recipiente hasta una temperatura comprendida entre 15C y 30C por prdida natural de calor, se retira el espcimen del recipiente y se seca el agua superficial con un trapo hmedo y luego se pesa (G5), el espcimen debe pesarse dentro de los 5 min del instante en que se extrae del recipiente, el contenido de agua absorbida s