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ARCILLAS ALBAÑILERÍAS Y PIEDRAS PROF MORRIS TESTA

EL SUELO.-

El suelo natural es producto de los agentes geológicos cuyo origen primero son las rocas que forman la corteza terrestre. Estas rocas sufrieron inicialmente procesos de contracción y expansión causados por las variaciones de temperatura ambiente y entraron en una fase de evolución que produjo su descomposición.

Primero es una transformación solamente mecánica o disgregación y luego prosigue el proceso de alteración química por efecto de las aguas aciduladas hasta llegar a los distintos componentes del suelo. Coexistirán por lo tanto las rocas y los suelos en diferente estado de avance de estos procesos, los cuales pueden estar en sus ubicaciones de origen, o haber sido transportados por innumerables agentes, llegándose a la compleja conformación y a los estratos que actualmente presenta la corteza terrestre

Es importante agregar que además generalmente el suelo mismo se encuentra cubierto por una capa vegetal o más bien orgánica, acumulada por los organismos vivientes durante los años que ellos existen como tales en el planeta.

Llamaremos suelo corriente por lo tanto a aquél que no constituye ni rocas ni yacimientos claramente específicos o diferenciados ni capa vegetal.

Componentes de un suelo corriente.- En líneas generales y con todos los márgenes de variación factibles en sus proporciones, en un suelo corriente suelen encontrarse los siguientes constituyentes:

- Partículas gruesas inertes o áridos.- . Reciben diferentes nombres según su tamaño por norma o convención: ripio o grava, gravilla, arenas finas, medianas, gruesas. Generalmente son granos de cuarzo que no han experimentado transformaciones químicas

.- Arcillas.- son partículas de carácter más fino, con propiedades aglomerantes.

- Limo .- Son partículas finas o gruesas, que no se constituyen ni en fragmentos puros de roca primitiva, ni que en su evolución hayan derivado hacia la composición arcillosa. Tienen otras composiciones más específicas y cuando no están constituyendo por su masividad un yacimiento mismo, se les llama “impurezas del suelo”.

- Coloides.- Son partículas muy finas. A menudo se las considera como con un diámetro coincidiendo con dimensiones inferiores al micrón.

Características y propiedades generales del suelo.- Pueden resumirse en:

- Fricción interna, que impide el deslizamiento entre granos- Cohesión, dependiente fundamentalmente de la presencia de arcilla y sus propiedades de

atracción molecular que producen una ligazón entre las superficies de contacto.- Compresibilidad, o capacidad para disminuir su volumen al recibir una carga.- Elasticidad, o capacidad para recuperar el volumen primitivo al cesar la carga.- Capilaridad, o propiedad para absorber humedad en los capilares o huecos producidos por la

acomodación de los granos o partículas.- Textura, según el tipo de partículas componentes.

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La arcilla.- Químicamente pura es un conjunto de silicatos hidratados de aluminio (Al2Si2H4O9), lo cual también se puede describir como un cristal de forma alargada constituído por: sílice (SiO2), alúmina (Al2O3)y agua, con los átomos enlazados por una fuerza molecular.

Propiedades de la arcilla.-

Los cristales están provistos de una gran fuerza de cohesión entre ellos. En estado natural es dura y tenaz, pero al agregársele agua, y debido a que también posee gran afinidad con ella, acepta que se intercale entre los cristales, alejándolos y resintiendo su coherencia al transformándose en una masa plástica moldeable. La forma adquirida en este estado, la mantiene al eliminarse o evaporarse el agua (con el consecuente acercamiento entre los cristales y nuevo endurecimiento), asociado todo esto a una contracción de secado que frecuentemente tiende a agrietarla si se produce en forma muy rápida. Se trata por lo tanto de un proceso exclusivamente físico reversible (técnica del adobe y de la tierra apisonada).

En general los suelos arcillosos pueden contener hasta un 20% de agua sin pasar al estado plástico, y sobre un 70% pierden toda coherencia. A pesar de que entre 60° y 110° es posible eliminar la totalidad de esta agua libre, ésta tiende a recuperarse por equilibrio con la contenida en la atmósfera circundante, permaneciendo generalmente como mínimo entre un 10% y un 16%.

Para que el proceso sea irreversible es necesario producir transformaciones químicas, o sea eliminar agua de la componente de los cristales. Esto se logra a altas temperaturas. La transformación química comienza a los 400°, pero sólo entrega un producto estable e inerte químicamente sobre valores del orden de los 1000° o más. Este proceso trae consigo una nueva contracción de volumen por pérdida del agua componente (técnica de la arcilla cocida). Si la temperatura sigue aumentando, el producto se cristaliza (fusión sin pérdida de forma).

Propiedades de las partículas gruesas.-

Su principal función como componentes del suelo o de los materiales derivados de él, está en su capacidad de resistencia a la compresión, lo cual complementado con la capacidad aglomerante ya descrita de la arcilla, da al material su propiedad básica de cohesión y resistencia.

Estado natural.-

De acuerdo a los temas anteriormente detallados, podrá haber suelos en que predomine la característica arcillosa, arenosa, limosa, orgánica, etc.

Se llaman suelos o arcillas magras aquellas que poseen gran cantidad de arena y por lo tanto aunque potencialmente puedan ofrecer buena resistencia, esta no se manifiesta debido a la poca cohesión. Por el contrario se llaman suelos o arcillas grasas a aquellas en que abunda la arcilla, siendo más compresibles y más moldeables. También puede producirse el hecho de que la abundancia de impurezas o limo pueda variar las propiedades de color, dureza, impermeabilidad y homogeneidad del material obtenido.

La tipología más pura que se encuentra en estado natural es el caolín, la cual se caracteriza por adquirir un color blanco tras su proceso termoquímico de cocción y se utiliza en la fabricación de la porcelana.

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Las tipologías de arcillas más abundantes, o suelos arcillosos corrientes, que se han utilizado en la fabricación tanto de adobes y tierras apisonadas, como de ladrillos cocidos, son aquellas que cuecen a 950°Celsius, temperaturas bajas dentro de la escala del proceso. Esta posibilidad se ve facilitada por la presencia de fundentes como el óxido de hierro (Fe 2O3) y que además le agrega el característico color rojo que en Chile se encuentra fundamentalmente presente en los feldespatos.

Técnicas constructivas en base a las arcillas crudas.-

Los ya citados suelos arcillosos corrientes sin cocción han sido tradicionalmente aplicados como material de construcción mezclados generalmente con fibras vegetales bajo diversas modalidades. y agua, constituyendo una masa amasable y moldeable. En todos estos casos la arcilla engloba dentro de su proceso aglomerante a las partículas gruesas inertes, y las fibras vegetales (paja de trigo o de arroz en nuestro medio) tienen como finalidad controlar los efectos de agrietamiento a los que tiende la contracción de secado.

Tapial.- En este caso se usa un moldaje bajo una adecuada fundación o basamento, y se vierte en él el material en estado plástico, moldaje que es retirado y transladado a medida que se produce el secado. Los espesores suelen ser sobre 50 cm y en general este tipo de elementos no se usa para estructurar edificaciones sino más bien para erigir cierros.

Empellado, empoyado o cob.- Se aplica el criterio de usar trozos irregulares en estado plástico del material, en tamaño manual, los que yuxtapuestos van fundiéndose entre sí antes de endurecer, constituyendo también elementos para cierros rurales.

Enramado o encañizado.- En este caso se levanta previamente un sistema de elementos vegetales o ramas enlazadas que en cierta forma se autoestructura, al que luego se le recubre con las adecuadas precauciones de adherencia, con el material mismo, constituyendo una suerte de sistema armado.

Adobón .- Bajo un procedimiento constructivo similar al del tapial, pero fraccionando los trozos de muro mediante su moldaje en módulos de 1m de largo x 0,50 m de ancho y x 0,50 m de alto, se logra controlar la tendencia al agrietamiento, llevando la diferencia dimensional producto de la retracción de secado a concentrarse en las junturas moduladas en las que se usa el mismo material en estado plástico como elemento de pega. Es una suerte de modulación de elementos de gran peso fabricados in situ, que ya tuvo aplicaciones para constituir elementos estructurales de edificaciones

Adobe propiamente tal.- A diferencia del anterior se plantea un dimensionamiento menor de 0,60 m x 0,30 m x 0,10 m, que ya permite su moldeo en canchas anexas, su translado en forma manual una vez secado, y un menor riesgo de agrietamiento al disminuir la relación entre tamaño y efecto de contracción. Se constituye también para muros estructurales, y el material de pega al igual que en el caso anterior es suelo del mismo tipo en estado plástico.

Adobillo.- Es una variante dimensional de anterior, en la que conservándose el ancho y el espesor, se disminuye su largo a 50 cm con la finalidad de coincidir con la modulación de los entramados de la edificación en madera, ya que en este caso el material no cumple funciones estructurales, sino que sólo se usa para relleno convenientemente afianzado con tramas de alambre a estructuras previamente consolidadas y resueltas estructuralmente, de tabiquerías.

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La tierra apisonada.- Es una variante a las alternativas anteriores, ya que no usas fibras vegetales, y se remite a ser una mezcla en estado relativamente moldeable de suelo arcilloso, sometida dentro de un moldaje, a un apisonado que la compacta, y disminuye por este método su tendencia a la contracción de fraguado.

Estabilización química de las arcillas crudas.-

La tierra apisonada ha servido de base conceptual para otras alternativas en las que se tiende a darle al material, además de la compacidad del apisonado, una estabilidad frente al proceso reversible de disgregación frente a la absorción de agua. Muchas opciones de carácter casi doméstico, desembocan finalmente en un material diferente en propiedades y estable química y físicamente al que se ha llamado suelo-cemento.

El suelo-cemento es tierra apisonada mezclada durante su estado plástico con un bajo porcentaje previamente determinado por cálculo (máximo 5% en peso), de cemento, el cual reacciona con el agua de amasado y se constituye en un estabilizador y colaborador de la propiedad aglomerante de la arcilla contenida en el suelo, confiriéndole características irreversibles, o sea es un material que cuando la mezcla de arcilla y cemento ha concluído su proceso de transformación química y enlace, se torna físicamente estable y es capaz de absorber sólo hasta una cantidad definida de agua, dependiente de su grado de apisonado, y no disgregándose. El suelo cemento se puede aplicar para la fabricación de muros estructurales tanto en forma monolítica con moldajes especiales, o bajo la forma de módulos o bloques prensados y fraguados. También en algunos países ha sido aplicado como pavimento.

Encañizado Adobes, moldaje y módulos

Tapial Adobón Empellado

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CRISTALES DE ARCILLA-------- sílice-alúmina-agua

ARCILLAGRAN ATRACCIÓN FÍSICA ENTRE LOS CRISTALES

ARCILLAGRAN ADHERENCIA ENTRE LOS CRISTALES Y EL AGUA (ABSORCIÓN)

ARCILLAAL ABSORBER AGUA, ESTA SEPARA LOS CRISTALES (DILATACIÓN)

AL SEPARARSE LOS CRISTALES SE RESIENTE SU COHESIÓN Y SEABLANDA (MOLDEABILIDAD)

LOS CRISTALES RECUPERAN SUCOHESIÓN AL EVAPORAR EL AGUA YENDURECER (P. FÍSICO REVERSIBLE)

AL RECUPERAR SUS COHESIÓN Y EVAPORAR EL AGUA , LOS CRISTALES SE ACERCAN (RETRACCIÓN SECADO)

TODO ESTE PROCESO PUEDE REALIZARSE ENGLOBANDO A LAS PARTÍCULAS INERTES (ARENA, LIMO)

SUELOS CORRIENTES:ARCILLA= AGLOMERANTEARENA=PROPIEDADES MECÁNICASÖXIDO DE HIERRO= COLOR ROJIZOTÉCNICA DEL ADOBE:INCORPORA FIBRAS VEGETALES PARA CONTROLAR AGRIETAMIENTO POR RETRACCIÓN

TÉCNICA DE TIERRA APISONADA:INCORPORA PRESIÓN PARA CONTROLAR AGRIETAMIENTO POR RETRACCIÓN Y PERMEABILIDAD

Tapial, Enramado, Empellado, Adobón, Adobe, Adobillo

TÉCNICA DEL SUELO-CEMENTO:ESTABILIZACIÓN QUÍMICA DE LA TIERRA APISONADA (PROCESO IRREVERSIBLE) INCORPORA UN BAJO % DE CEMENTO INTERACTUANDO QUÍMICAMENTE CON LA ARCILLA.

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Las arcillas cocidas .-

La cocción que es la alternativa termoquímica al proceso descrito en el párrafo anterior, y las diferencias de componentes, incorporan, facilitan y condicionan algunas variedades con diferentes opciones de aplicación en construcción y arquitectura, y cuyas propiedades dependerán fundamentalmente de estas diferencias de componentes respecto al caolín puro, muchas veces incorporadas en forma industrial.

Loza.- La materia prima es caolines arcillosos y arcillas plásticas de cocción clara. El material, obtenido es en general blanco, de grano fino, gran dureza, rigidez e impermeabilidad. Se usa en azulejos y artefactos sanitarios.

Gres cerámico o “cerámica”.- Su temperatura de cocción oscila entre los 1100°C y los 1200°C. El material obtenido conserva cualidades de impermeabilidad y compacidad, siendo menos rígido que la loza y pudiendo adquirir diferentes coloraciones. Su menor rigidez lo habilita para ser usado en todo tipo de revestimientos incluso de piso, y también para elementos autosustentantes decorativos.

Refractarios.- Las materias primas en este caso son de muy diversa opción, abundando caolín, cuarcitos, bauxita, alúminas y cementos, pudiendo incluir variedades de componentes sintéticos según los requerimientos de uso. Su condición refractaria está precisamente asociada a altas temperaturas de cocción que oscilan entre los 1580°C y los 1800°C. Los usos son para la estructuración y/o los revestimientos de lugares expuestos a altas temperaturas como hornos industriales y domésticos, chimeneas, etc, y para su aplicación deben confluir morteros y adhesivos que posean la misma condición térmica.

Versión cocida de las tierras arcillosas corrientes.- Tradicionalmente utilizadas en la construcción sustentante, son las más abundantes, y además las menos rígidas tras la cocción, lo que facilita su aplicación en elementos más masivos y estructurales. Hay 3 versiones:

- Arcilla corriente cocida, que corresponde a la variedad tradicional en cuanto a su amasado, moldeo y cocción artesanal. Utiliza fibras vegetales, que tras quemarse en la cocción dejan una porosidad característica.

- Arcilla corriente prensada, la cual no utiliza fibras vegetales, es sometida a rigurosos análisis de composición, es amasada mecánicamente y es moldeada generalmente más que por prensado simple, por extrusión (para elementos de sección constante), lo que aumenta la productividad, y al lograr notoria compacidad, optimiza y varía gran parte de sus propiedades físicas y mecánicas, respecto de la variedad anterior.

- Arcilla expandida, que logra durante su proceso de cocido asociado a un centrifugado y a la adición de resinas especiales, la textura de material altamente poroso siendo las cavidades independientes entre sí lo que lo convierte en un aislante térmico, obviamente en detrimento parcial de su compacidad y resistencia mecánica.

Suelo-cementoMonolítico

y en bloques

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ARCILLAS COCIDAS ESPECIALESINDUSTRIALES. USOS

SUELOS CORRIENTES ARCILLOSOS DE FABRICACIÓN ARTESANAL: SE COMPONEN DE:ARCILLA= AGLOMERANTE ESTABLEARENA=PROPIEDADES MECÁNICASÖXIDO DE HIERRO= COLOR ROJIZO Y FUNDENTE PARA COCCIÓN A 1050 GRADOS CELSIUS (TEMPERAT. BAJA)FIBRAS VEGETALES= COMBUSTIBLE INTERNO PARA COCCIÓNHOMOGÉNEA Y POROSIDAD

ARCILLAS CORRIENTES PRENSADAS O INDUSTRIALES: SE COMPONEN DE:PASTA DE ARCILLA, ARENA Y ÓXIDO DE HIERRO SOMETIDA A PRENSADO O A EXTRUÍDO, Y COCCIÓN A 1050 GRADOS CELSIUS

LOS CRISTALES DE ARCILLA A MUY ALTAS TEMPERATURAS, PIERDEN PARTE DE SU COMPONENTE AGUA, SE CONTRAEN Y SOLDAN ENTRE SÍ (RETRACCIÓN DE COCIDO), POR UN PROCESO DE TRANSFORMACIÓN TERMOQUÍMICA, CONSTITUYENDO UN MATERTIAL ESTABILIZADO E IRREVERSIBLE= ARCILLA COCIDA

PORCELANA: CUANDO SE TRATA DE PASTA DE ARCILLA PURA (CAOLÍN), MUY IMPERMEABLE Y MUY RÍGIDA.

LOZA: CUANDO LA PASTA ENGLOBA PARTÍCULAS INERTES O ÁRIDAS DE COCCIÓN CLARA. USO EN AZULEJOS Y ARTEFACTOS IMPERMEABLES.GRES CERÁMICO: COCCIÓN A 1200 GRADOS CELSIUS ENGLOBANDO PARTÍCULAS COLORANTES. SU USO ACEPTA CARGA (PISOS Y ENCHAPES)REFRACTARIOS: COCCIÓN + DE 1800 GRADOS CELSIUS, RESISTENCIA A ALTAS TEMPERATURAS. ENGLOBASUBSTANCIAS REFRACTARIAS. USO ENCHAPE HORNOS Y CHIMENEAS.

TIPOS DE ARCILLAS COCIDAS

ARCILLAS EXPANDIDAS:SIMILAR ANTERIOR, INCLUYENDO ADITIVOS SINTÉTICOS EXPANSORES Y CENTRIFUGADO EN SU PROCESO DE COCCIÓN. USO AISLACIÓN TÉRMICA

ARCILLA COCIDA CORRIENTE ARTESANAL E INDUSTRIAL.

Ladrillos macizos, perforados y huecos. Bloques, enchapes, baldosines, bovedillas. Tejas coloniales, marsellesas, especiales...

USOS:

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Propiedades físicas y mecánicas de los materiales arcillosos de uso estructural .-.

Se adjunta cuadro comparativo de algunas de las más consignadas en sus aplicaciones:

Material Peso específico [Kg/m3]

Resistencia a la compresión [Kg/cm2]

Conductividad térmica [W/mK]

Absorción agua %

Adobe 1100 a 1800 10 (sólo en estado seco) 0,9 (hasta 25% sin disgregarse)

Suelo cemento 1800 30 0,87 10 a 12Arcilla cocida hecha a mano

1600 30 a 40 0,5 20 a 24

Arcilla cocida prensada

1000 a 1800 (hueco, perforado o macizo)*

35 a 120 (Según sea hueco, perforado o macizo)*

0,46 a 0,60 10 a 20

Hormigón vibrado (Ref, comparativa)

2400 (Sin descontar huecos)

50 a 100 1,6 40

* Puede apreciarse que en el caso de la arcilla como ladrillo prensado los valores presentan un amplio rango de fluctuación según sea éste macizo o tenga perforaciones y huecos. En el caso de la arcilla como ladrillo hecho a mano en cambio, su natural y homogénea porosidad, condiciona un comportamiento térmico y limita su comportamiento mecánico.

Otra propiedad relevante es la resistencia a la destrucción por el fuego, siendo los valores prácticamente coincidentes para todos los casos de materiales citados en:

1 hora (F-60) 7 a 8 [cm]2 horas (F-120) 10 a 11 [cm]

La adherencia es un factor fundamentalmente dependiente de la textura y porosidad expuesta, y será por naturaleza mayor en la arcilla cocida hecha a mano, disminuyendo en materiales prensados como el suelo-cemento la arcilla cocida prensada.

En este último caso, las perforaciones contribuyen a recuperar esta propiedad, al mismo tiempo que favorecen el comportamiento térmico al alojar aire en reposo en el interior. Es importante consignar que además de por razones de optimizar las dos últimas propiedades citadas, dado el rango de resistencia a la compresión que este tipo de material acusa, generalmente no se justifica su uso en forma maciza.

Desde el punto de vista de la aislación acústica, ligado a la masa misma puede darse el dato global que un muro de 20 cm de ladrillo hecho a mano de densidad corriente es capaz de contener el paso de 40 decibeles a frecuencias medias (habitualmente exigidos en casos habitacionales por las normas). Estos 20 cm pueden ser considerados como un referente, por lo tanto, muy citado en normativas tradicionales.

Otras propiedades.-

Desde el punto de vista de su estabilidad química esta tipología de materiales son inertes, y desde el punto de vista de su vulnerabilidad a los agentes bióticos, sólo el adobe presenta falencias vinculadas fundamentalmente a su baja coherencia.

Anomalías frecuentes en materiales conglomerados, y que deben considerarse en los arcillosos.-

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Eflorescencias.- Son producidas por sales solubles (sulfatos, carbonatos, cloruros) y consisten en partículas que afloran por los poros del material, transladadas por la humedad absorbida a través de la porosidad, y que quedan depositadas visiblemente en la superficie. Su existencia revela fallas en la dosificación previa con que se fabricó el material (sales contenidas en los suelos), lo que obviamente repercute en su compacidad, y como consecuencia directa en propiedades como la resistencia a la compresión y la absorción de agua.

Heladicidad.- Según el tipo de porosidad que posea el material, y en zonas climáticas en que confluye la pluviosidad y las bajas temperaturas, sucede que el agua contenida en los poros tiende a dilatarse al convertirse en hielo, y esto trae como consecuencia una destrucción del material por descascaramiento y trizaduras. Existen métodos para determinar el comportamiento de los materiales conglomerados frente a este fenómeno. Estos métodos están basados en la siguiente deducción:

Si dentro de la estructura interna del material, la lluvia a presión normal producto de la temperatura ambiente, ha logrado llenar la totalidad de los poros disponibles, se deberá a que las características de dicha porosidad y su grado de comunicación son homogéneos y lo favorecen, siendo por lo tanto un material heladizo, o vulnerable a este fenómeno.. Si por el contrario, dentro de la estructura interna del material, la lluvia a presión normal producto de la temperatura ambiente, no ha logrado llenar la totalidad de los poros disponibles. Se deberá a la existencia de poros a los que debido a su diámetro o a características de accesibilidad, dicha agua encuentra dificultades para entrar, y ellos sólo acusarán su existencia frente a mayores presiones, o sea serán una reserva de seguridad para la expansión del agua al convertirse en hielo Por lo tanto, si la dilatación del agua se produce además de al convertirse en hielo, también como resultado de su expansión al hervir y convertirse en vapor, es factible detectar la existencia de estos poros aplicando esta última opción.

La condición de heladizo o no heladizo para un material poroso la acusa por lo tanto la diferencia de absorción para el agua a temperatura normal respecto del agua en ebullición (o saturación), y el ensayo consiste precisamente en comparar los pesos de un ladrillo que ha sido sometido a ambas situaciones. Si el peso resulta igual, el material tiene riesgo, este riesgo se ve disminuído en la medida que se acuse mayor diferencia entre el peso adquirido luego de ser sumergido por un determinado tiempo en agua a temperatura normal respecto del peso adquirido luego de sumergirse en agua hirviendo. (diferencia entre absorción y saturación).

Elementos constructivos y usos de la arcilla corriente cocida.-

Como usos habituales pueden citarse los de muros estructurales, cubiertas, pavimentos, y enchapes, sin perjuicio de su moldeabilidad y versatilidad factible (en la antigúedad se le usó incluso en ductos de alcantarillado).

Las dimensiones habituales y modulares de los elementos son, en nuestro medio:Ladrillo tipo Fiscal de 30 [cm] x 15 [cm] x 7[cm] (normativamente de 285 [mm] x 135 [mm] x 65 [mm] )Ladrillo tipo Muralla de 40 [cm] x 20 [cm] x 7[cm] (normativamente de 385 [mm] x 185 [mm] x 65 [mm]

Fiscal 30 cm Muralla 40 cm

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Tejas tipo coloniales de 40 cm aproximadamente de largo

Baldosines desde 15 [cm] x 15 [cm] hasta dimensiones del orden de 40 [cm] x 40 [cm]y un espesor de 5 [cm]

Elementos constructivos y usos de la arcilla prensada.-

En este caso el espectro de aplicaciones crece fundamentalmente por la opción industrial de crear formas extruibles y que posean perforaciones y huecos, siendo estos últimos factores que permiten la proyección hacia elementos de cerámica armada con enfierraduras que aportan trabajo a la tracción. Del mismo modo las dimensiones son muy variadas y dependen de las ofertas contenidas en los catálogos de los fabricantes, basadas en la norma NCh 169 :

Ladrillos macizos

Ladrillos perforados,.son aquellos que presentan perforaciones perpendiculares a sus caras mayores de pequeña dimensión y hasta menos de un 50% de su área

Ladrillos huecos o bloques son aquellos que presentan perforaciones que exceden el límite del caso anterior y que pueden estar en cualquier cara-

Bovedillas, aptas para su aplicación en losas como moldaje incorporado y para formas más libres de diseño armado incluyendo vigas y arcos.

Baldosines cerámicos y enchapes de muros

Tejas de diversos diseños y caballetes de cubierta

Elementos ornamentales

(Ilustraciones: Catálogos empresas Cerámica Santiago y Princesa

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Nomenclatura en albañilerías.-

Una estructura en base a albañilerías es aquélla que se estructura por la yuxtaposición de ladrillos, bloques o módulos, debiendo el traslapo entre ellos ser como mínimo de un tercio de la dimensión del elemento modular. Considerando que el trabajo básico mecánicamente de los elementos modulares es la resistencia a la compresión, de acuerdo a la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones, las albañilerías en lo que se refiere a su trabajo a la tracción están clasificadas en dos tipos:

- Confinada o reforzada, que es la que recurre a pilares y cadenas de amarra perimetral en hormigón armado para responder a los esfuerzos de tracción. La zona de muro envuelta por este confinamiento recibe el nombre de “paño”. El espesor mínimo aceptado en condiciones convencionales para elementos estructurales es de 20 [cm], y la altura máxima es de 4 pisos.

- Armada, que es la que manteniendo la cadena superior de amarra, reemplaza a los pilares por tensores, o enfierraduras directamente insertas en los huecos de los ladrillos, que penetrando en la fundación, se traslapan con los fierros de la cadena, colocadas a distancias convenientemente calculadas estructuralmente, y que en los bordes de rasgos y esquinas pueden agruparse de a dos o de tres, constituyendo refuerzos mayores al corte. Eventualmente si las condiciones estructurales o de terreno lo requieren también pueden aplicarse tensores horizontales cada ciertas hiladas. El concepto en este caso es que la enfierradura está homogéneamente repartida en el paño. La altura máxima aceptada para este tipo de estructuras por la Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones en este caso es de 2 pisos.

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ALBAÑILERÍA ARMADA ALBAÑILERÍA CONFINADA O REFORZADA

Hiladas.- Son las fajas horizontales de ladrillos o módulos.Hilada de emplantillado.- Es la primera de todas y está asentada sobre el sobrecimiento.Tendel.- Es la zona o franja horizontal de los morteros de pega entre ladrillos o módulosLlagas.- Son las zonas o franjas verticales de los morteros de pega entre ladrillos o módulos.Altura de escantillón.- Es en [cm] la dimensión en altura de un módulo o ladrillo más su tendelParamentos.- Se llaman a las caras laterales de un muroEnfierradura.- Conjunto de fierros principales que dan a las amarras cualidades de trabajo a la tracción.Estribos u Horquillas.- Fierros secundarios de menor sección que contribuyen a unificar el trabajo de los fierros principales.

Tensor vertical

Altura de escantillón

Tensorhorizontal

Cadena

Llaga

Tendel

Tercera hilada

Segunda hilada

Hilada de emplantillado

Enfierradura principalEstribo

Pilar

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Por evolución del concepto, de las albañilerías armadas, si las formas escapan a la de un muro convencional, y mediante la opción de los diversos diseños de bovedillas y losetas de arcilla cocida se logra llegar a formas más evolucionadas que se puedan constituir en mantos e incluso cubiertas, se habla de “cerámicas armadas”.

CERÁMICAS ARMADAS

Fuente ilustraciones: Catálogo Industria ”Princesa”)

Aparejos o trabas .- Son las diferentes formas de producir el traslapo de los módulos

DE SOGA DE CABEZA

DE SARDINELDE PANDERETA

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Las piedras naturales como material de construcción.-

Las rocas naturales según su grado de disgregación pueden ser consideradas como elementos unitarios o como material particulado o áridos. El límite entre ambos conceptos está en los 107,6 [mm]

Bajo este valor se considera árido grueso (ripio, grava) aquél que tiene un diámetro superior a los 4,76 [mm], y cuando el diámetro es inferior a esa medida se le llama árido fino (o arena). Ambos son la materia prima para materiales conglomerados artificiales. La arcilla misma por su parte tiene habitualmente diámetros inferiores a los 0,167 [mm].El material no particulado, por su parte recibe los siguientes nombres:

Bloque.- Es un trozo irregular de piedra de tamaño no manual.

Sillar.- Es un trozo regularizado formalmente, de tamaño no manual, como los que se usaron en las pirámides y otros monumentos arqueológicos.

Mampuesto, canto* o bolón.- Es un trozo irregular de tamaño manual.

Sillarejo .- Es un trozo regularizado ya sea por métodos artesanales o industriales, de tamaño manual.

Laja.- Es una piedra de pequeño espesor, ya sea regular o irregular.

*Notas: De la palabra “canto” deriva el concepto “cantería “ que es el trabajo artesanal o modelado y cortado de las piedras realizado por un “cantero”. De la palabra “mampuesto” deriva el concepto “mampostería”. El vocablo “bolón” es de uso local en Chile.

Una estructura conformada por la yuxtaposición de los citados tipos de elementos pétreos naturales recibirá los siguientes nombres:

Mampostería ordinaria.- Si los mampuestos o bolones son aplicados sin ningún tratamiento en su forma y superficie siendo su acomodo totalmente aleatorio.

Mampostería careada.- Es aquélla a la que se le ha aplicado tratamiento formal en algunas de las caras de las piedras que le permita presentar algún grado de regularidad o paralelismo entre los paramentos del elemento a erigir-

MAMPOSTERÍA ORDINARIA MAMPOSTERÍA CAREADA

Mampostería concertada.- Es aquélla en que a toda las superficies o caras de las piedras se les ha aplicado un tratamiento formal para su acomodo en la forma más coordinada factible entre ellas. Las capas de mortero de pega en estos casos aunque no son paralelas, tienden a ser regulares y de pequeño espesor similar al de las hiladas de los muros de albañilerías.

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Sillería.- Si los elementos yuxtapuestos integrantes son de forma regular tales como sillares y sillarejos.

MAMPOSTERÍA CONCERTADA SILLERÍA

Las piedras según su origen.- Se clasifican en:

Procedentes de rocas eruptivas plutónicas.- Granito, Pórfido, Sienita, Diorita, Gabro

Procedentes de rocas eruptivas volcánicas.- Pumita, Basalto, Toba, Traquita, Diabasa

Procedentes de rocas de sedimentación mecánica.- Areniscas, Conglomerados, Brechas.

Procedentes de rocas de sedimentación química.- Caliza, Dolomia, Marga

Procedentes de rocas de origen metamórfico.- Mármol, Cuarcita, Pizarra, Srpentina, Gneis

Las piedras según su dureza se clasifican en: Muy duras, Duras y Semiduras

Las piedras más usadas en la zona central de Chile para el área de la construcción son:

- Granito -. Hay dos tipos: Uno de ellos es el gris o “ala de mosca” de origen cordillerano, y el otro es el gris de la costa, con cambios de color y menor dureza

- Pórfido.- Al igual que el granito está clasificado entre las piedras muy duras, pero se diferencia de él por los colores que adquiere, azul, verdoso, amarillento, rojizo. Abunda en los cerros del valle central y ha sido históricamente utilizado en soleras artesanales y adoquines

- Caliza.- Es de color claro. además del uso en estado natural, que es factible aunque está clasificada como semi dura, su aplicación más relevante es como materia prima para la fabricación de cales y cementos.

Aplicaciones constructivas de las piedras.-

Integrante de la dosificación de morteros y hormigonesMuros y elementos estructuralesPavimentos,Revestimientos y enchapes.-. En estos casos se ha generalizado paralelamente el uso de “piedras artificiales”, moldeadas en hormigón o mortero coloreado, pudiendo incluso ser de hormigón liviano

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Propiedades físicas de las piedras .-

Se adjunta tabla para las de aplicación más abundante en lo constructivo.-

Peso específico [Kg/m3]

Resistencia a la compresión [Kg/cm2]

Conductividad térmica [W/mK]

Absorción agua %

GranitoPórfido

2600 a 2700 20 a 25 como tasa de trabajo admisible aunque sus valores extremos son mucho más altos (Por tratarse de un material no fabricado industrialmente y sin control de producción)

3,5 0,5 a1%

Las piedras al igual que los conglomerados artificiales pueden ser o no heladizas.Se ha determinado en estudios específicos que la abundancia de sales solubles que puedan penetrar por su porosidad especialmente en el caso de aguas marinas, puede provocar consecuencias laterales al cristalizar (debido al bajo grado de porosidad de las piedras, este proceso puede incluso también ser causante de agrietamientos por expansión)

La resistencia a la destrucción por el fuego es similar a la de los conglomerados artificiales:1 hora (F-60) con 7 a 8 [cm], y 2 horas (F-120) con 10 a 11 [cm]

La aislación acústica, ligado a la masa misma que es alta, también se asimila como mínimo a la de los conglomerados artificiales

Otras propiedades.-

Estabilidad química.- Esta tipología de materiales son inertes ante condiciones ambientales y térmicas normales.

Vulnerabilidad a los agentes bióticos. tanto del reino animal como vegetal - Es relativa y puede estar ligada al grado de porosidad y a la simultaneidad de procesos de disgregación. .

BIBLIOGRAFÍA.-

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Normas NCh 167, 168. 169 y 791 - Norma española MV 201- C y C Publicación de Sodimac