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INSTITUTO BOLIVIANO DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN

“MANUAL SIMPLIFICADO DE FABRICACIÓN DE BLOQUES PRENSADOS DE SUELO CEMENTO”

La Paz, junio de 2009

Manual simplificado de fabricación de bloques de suelo cemento

INSTITUTO BOLIVIANO DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN 1

MANUAL SIMPLIFICADO DE FABRICACIÓN DE BLOQUES PRENSADOS DE SUELO CEMENTO

GENERALIDADES

Los bloques de suelo-cemento son elementos fabricados con una mezcla húmeda de suelo y cemento en proporciones suficientes para garantizar solidez y durabilidad a las piezas La materia prima se encuentra en el terreno en el cual se va a construir reduciendo o eliminando el costo de su transporte. En su fabricación no se consume energía eléctrica. Por sus características, los bloques de suelo-cemento presentan las siguientes ventajas:

Buena resistencia al impacto y al fuego Son elementos de buena calidad y de bajo costo No requieren combustibles fósiles en su elaboración Poseen excelente aislamiento térmico

ORGANIZACIÓN DEL TRABAJO

La cantidad de bloques producidos y la eficiencia del trabajo dependen de una buena organización. Es deseable que todas las operaciones se realicen bajo techo; sin embargo si no se dispone de las facilidades para levantar un cobertizo se deben tomar las precauciones para proteger los materiales, las herramientas y el equipo. La organización ideal se muestra en el siguiente esquema



HERRAMIENTAS

Las herramientas necesarias para la fabricación de bloques e suelo-cemento son en su mayoría sencillas y se pueden conseguir con facilidad, como: pico, pala, rastrillo, balde, badilejo.

Una zaranda: se puede construir con un marco de madera sobre el cual se fija una malla de alambre de ¼ de pulgada



PRENSA PARA FABRICACIÓN DEL BLOQUES DE SUELO CEMENTO

Para hacer bloques de suelo-cemento se emplean prensas moldeadoras de operación manual que es fácil de operar y con ellas puede lograr una producción de 600 piezas por jornada de trabajo. Estas prensas estan fabricada con perfiles y laminas de hierro. Tiene un pistón que le permite comprimir la mezcla dentro del molde y una palanca para accionar el pistón. La maquina para fabricar bloques prensados de tierra se ancla sobre un tablón de madera o al piso para darle mayor estabilidad.

MATERIALES

Los materiales para la fabricación de bloques prensados se suelo-cemento se consiguen en cualquier lugar donde se quiera construir. Suelo El suelo se debe extraer de la misma zona donde se fabricará y emplearán los bloques (para que sean mas económicas) o se podrá traer de un lugar cercano. Cemento Los sacos se deben proteger de la humedad. El depósito debe ser un lugar cubierto y seco. Los sacos se colocan sobre una tarima de madera levantada del suelo para que pueda circular el aire, no deben quedar recostados en las paredes. Si el lugar es húmedo se deben cubrir con plásticos. Se debe evitar mantener el cemento sin utilizar por largos periodos de tiempo. Agua Esta se emplea para humedecer la mezcla; debe ser limpia, libre de suciedades, no contener materia orgánica, ni jabón, grasa o azúcar.



SELECCIÓN DEL SUELO

Cuando se van a fabricar bloques de suelo-cemento y es posible elegir el suelo sobre el cual se construirá Se delimita la zona donde se va a sacar el suelo que se necesita para fabricar todos los bloques A continuación se descapota y se retira completamente la capa de tierra vegetal o se excava hasta una profundidad de 15 centímetros

El suelo que se extrae se separa de acuerdo con su color, olor y textura. Cuando las capas superiores están conformadas por material suelto y no contienen deben contener material orgánico, entonces pueden ser utilizadas para la fabricación de bloques. Otras cualidades deseables para estos suelos son:

- Resistencia mecánica - Baja absorción de humedad - Reacción contracción/expansión limitada - Alta resistencia a la erosión y ataque químico - Disponibilidad

Normalmente, los suelos arenosos se estabilizan con pequeñas cantidades de cemento. La presencia de arcilla en la composición del suelo es necesaria para dar a la mezcla de suelo y cemento, cuando esté humedecida y compactada, cohesión suficiente que permita el desmolde y el manipuleo de los ladrillos después de la prensa. No deben ser utilizados suelos que contengan materia orgánica, pues ésta puede comprometer la hidratación del cemento y además disgregarse posteriormente.



ESTUDIO DEL SUELO DISPONIBLE

Ensayo de Tocar, oler, lavar Este ensayo permite evaluar las características de suelo, como ser: si es suelo orgánico, la cantidad de grava, arena, limo y arcilla Tomar una pequeña cantidad de suelo seco y frotarlo en la palma de la mano, sintiendo su textura. 1. Humedecer el suelo, si este empieza a tener un olor mustio, entonces contiene

material orgánico. 2. Suavemente frotar el suelo humedecido, nuevamente sentir su textura. 3. Suavemente lavar el suelo quitándolo de la palma de la mano, apreciando cuan

pegajoso está.

Interpretación

Textura: Un suelo que contiene terrones de arcilla se sentirá grueso cuando está seco y se sentirá suave cuando se humedezca. La arena por otro lado se sentirá granular, así como el limo, pero en menor grado. Lavado: Si el suelo no es pegajoso y se lava fácilmente, entonces tiene un alto contenido de grava o arena; si el suelo es pegajoso y difícil de lavar entonces tiene un alto contenido de limo; si el suelo es muy pegajoso y muy difícil de lavar, dejando pintada la mano, entonces tiene un alto contenido de arcilla.



Ensayo del rollo Este ensayo permite conocer la plasticidad o deformabilidad del suelo húmedo con su contenido de agua optima 1. Quitar toda la grava de la muestra. 2. Humedecerla y amasarla hasta que se obtenga una pasta suave. 3. Dejarla reposar por 30 minutos o más si es posible, permitiéndole volverse muy

suave 4. Hacer un rollo de 3 cm de diámetro entre las manos. 5. Colocar el rollo sobre la palma de una mano, perpendicularmente a los dedos, y

empujarlo suavemente con la otra mano. 6. Medir la longitud de la pieza que se quiebra. 7. Repetir varias veces. Este ensayo permite observar la cohesión del suelo y estimar la cantidad y calidad de las arcillas presentes.

Interpretación

Promediar las longitudes medidas: - menos de 5 cm el suelo contiene mucha arena, - más de 15 cm el suelo contiene mucha arcilla, - entre 5 y 15 cm el suelo es adecuado.



Ensayo de la pastilla Este ensayo permite conocer la retracción o encogimiento del suelo cuando se lo seca, como también su dureza el momento de la rotura de la pastilla seca. 1. Preceder de manera similar al ensayo del rollo, removiendo la grava y

amasando la muestra hasta obtener una pasta suave. 2. Colocar la muestra en un molde en forma de pastilla de aproximadamente 3 cm

de diámetro y 1 cm de alto. 3. Dejar secar y observar señas de encogimiento o contracción, (fuera de los

bordes del molde y/o cualquier agrietamiento). 4. Quebrar la pastilla observando cuan dura es.



Interpretación

Contracción: Si la pastilla esta agrietada o si hay una clara abertura entre la muestra seca y los bordes del molde, el suelo contiene mucha arcilla. - quiebre muy difícil de romper, se rompe con un chasquido notorio: el suelo

tiene un alto contenido de arcilla; - quiebre frágil, pero se rompe fácilmente y puede ser desmenuzado entre los

dedos: un suelo adecuado arenoso-arcilloso; - se rompe rápidamente y fácilmente se reduce a polvo: el suelo tiene un alto

contenido de arena o limo. Ensayo de sedimentación en frasco Este ensayo indica las cantidades en espesor de capas de la grava, arena, limo y arcilla del suelo 1. Tomar un frasco cilíndrico transparente de al menos medio litro de capacidad y

llenarlo con aproximadamente ¼ de suelo y ¾ de agua. Es posible agregar opcionalmente dos cucharillas de sal, con el objeto de lograr un asentamiento más rápido.

2. Cerrar el frasco con una tapa o con la mano y agitar bien por dos minutos. 3. Dejar reposar por al menos 30 minutos y observar las capas de sedimentación.

Interpretación

Materiales gruesos (gravas) estarán depositados en el fondo, seguido de las arenas, limos y arcillas al final. La profundidad de cada capa nos da una indicación de las proporciones de cada tipo de material. Estas proporciones son sólo aproximadas: la capa de grava, que



contiene vacíos, aparecerá relativamente profunda comparada con la de la arcilla, que tiene muy pocos vacíos. No obstante, el ensayo muestra si el suelo tiene una razonable distribución de todos los tipos de material o por el contrario, contiene mucho de uno de ellos. Ensayo de contenido de humedad Este ensayo indica la cantidad de agua que hay que añadirle al suelo para tenga la humedad óptima para tener un buen prensado. 1. Tomar un puñado de muestra seca y tamizada de suelo y agregar agua hasta

humedecerla lo suficiente para formar una pelota al apretarla con la mano, pero no tanto que deje más que una leve traza de agua en la mano al apretarla.

2. Dejar caer sobre un piso duro la pelota formada, de una altura de aproximadamente 1 m. Observar el resultado.

Interpretación

- si la pelota se rompe en algunas pocas pequeñas piezas, la humedad es óptima,

- si la pelota se mantiene en una pieza y solo se aplana, está muy húmeda y/o contiene mucha arcilla

- si la pelota se desmorona y desintegra, no contiene suficiente agua y/o le hace falta una mayor cantidad de arcilla.

Comportamiento de los Suelos en Presencia de Agua Al humedecer un suelo, se acentúan sus reacciones y propiedades. El agua tiene el efecto de introducir fuerzas mecánicas debido al fenómeno de capilaridad.



A partículas más finas, más grandes serán las fuerzas de tensión y tendrá mayor absorción. En el caso de arcillas, también intervienen fuerzas electrostáticas que le dan al material gran cohesión y plasticidad (capacidad de cambiar de forma sin romperse). Al mojar un suelo se puede determinar su capacidad de absorción, así como su cohesión y su plasticidad, y su particular forma de comportamiento. La observación de muestras que han sido moldeadas y secadas también puede ser útil. Muestras hechas de suelos gravosos, arenosos y limosos perderán toda cohesión, mientras que aquellas hechas de suelos arcillosos retendrán la cohesión, aunque presentarán agrietamiento por contracción. Un suelo reaccionará de maneras muy diferentes dependiendo de la cantidad de agua que absorba. Se pueden diferenciar entre cuatro estados generales de hidratación: seco, húmedo, plástico y líquido. Cada estado tiene una aplicación, que dependerá de un número de factores relacionados no solo a la naturaleza del suelo y el sistema constructivo utilizado, sino también de un contexto más general (si la región es árida, costumbres, habilidades, etc.).



Estudio de retracción Se construye una caja de madera con las siguientes dimensiones internas: 4 a 6cm de ancho, 60 cm de largo y 4 a 6 cm de alto.

Se aceitan bien las caras interiores de la caja

Se pasa el suelo por la zaranda para separar la grava contenida en el, luego se humedece lo suficiente y quede el suelo como una pasta para que se pueda acomodar a la caja



Se llena la caja con el suelo húmedo y se empareja la superficie con el badilejo

Se debe esperar lo suficiente para que se seque completamente el suelo en la caja exponiéndolo al sol durante 3 días como mínimo, cuidando que no le caiga agua, o siete días a la sombra.



Al cabo de ese tiempo el suelo se ha encogido, se mide en ambos extremos y el ancho de todas las rajaduras existentes, el total de ese conjunto es la contracción del suelo, y de acuerdo con estos datos se puede saber la cantidad de cemento que se debe agregar al suelo para que los bloques sean duros y resistentes.

Para fabricar bloques no se debe emplear el suelo que durante el secado se haya arqueado hacia arriba. No se debe emplear el suelo si se encogió mas de seis centímetros o si se parte en mas de 5 partes. En estos casos se debe mezclar una parte de arena y tres de suelo y se repite el ensayo de la caja hasta que se encoja por debajo de los dos centímetros.

DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA

Para fabricar bloques de suelo-cemento de buena calidad se debe escoger cuidadosamente las proporciones de los materiales más apropiados al tipo de suelo que se tiene. Para dosificar los materiales se considera como suelo la tierra incluyendo la arena si fuese necesario su utilización. Recuerde medir todos los materiales con el mismo recipiente. De acuerdo a la retracción o encogimiento medido, la cantidad mínima de cemento y la cantidad máxima de suelo son: Si el suelo se encoge menos de 1.5 centímetros se toma una parte de cemento por 16 partes de suelo.



Si el suelo se encoge entre 1.5 y 3 centímetros se toma una parte de cemento por 14 partes de suelo Si el suelo se encoge entre 3 y 4.5 centímetros se toma una parte de cemento por 12 partes de suelo

Si el suelo se encoge entre 4.5 y 6 centímetros se toma una parte de cemento por 10 partes de suelo



PREPARACIÓN DE LA MEZCLA

La mezcla de suelo-cemento se debe preparar siempre sobre una superficie limpia de hormigón, madera o metal.

La dosificación elegida, se debe entender como un punto de partida para obtener las cantidades que más se ajusten al tipo de suelo y a la prensa. Se debe preparar mezcla solo para una hora de trabajo, cada vez, para que el suelo-cemento se pueda utilizar rápidamente en la fabricación de los bloques sin perder sus características. Si el suelo-cemento se endurece antes de hacer los bloques, ya no se puede utilizar, se debe botar. Se pasa el suelo y la arena (si se necesita) por la zaranda.

Se mide la cantidad de suelo y arena que se necesita para una hora de trabajo Sobre la superficie limpia se extiende el suelo y sobre este se depositan las partes de cemento indicadas en la dosificación. Se mezclan todos los materiales con una pala o rastrillo hasta obtener un color uniforme.



Se agrega el agua poco a poco hasta obtener la consistencia adecuada.

Para determinar la consistencia de la mezcla se toma un poco de mezcla en la mano se hace una bola y se aprieta con los dedos. Si se observan huellas de los dedos en la bola sin que chorree agua es porque la cantidad de agua es la óptima.

FABRICACIÓN DE LOS BLOQUES CON LA MAQUINA DE PRENSAR

Se pueden fabricar bloques macizos o huecos. Para obtener huecos se coloca un molde o huella de madera sobre el palo del pistón de la maquina.

La fabricación de bloques con la maquina la puede llevar a cabo una persona, pero si se hace en pareja se logrará un mayor rendimiento.

Llenado del molde con mezcla de suelo cemento



Prensado del bloque de suelo cemento



Desmoldado del bloque

CURADO Y ALMACENAMIENTO DE LOS BLOQUES

Los bloques se retiran del molde o la maquina y se llevan a un lugar cerrado separados unos del otro sin apilar por un tiempo de siete días y sin que entren en contacto directo con el suelo como estanterías o tarimas.

Al otro día de fabricados los bloques se empiezan a mojar dos veces al día, una por la mañana antes que suba el sol y otra al final de la tarde. Esto se hace durante 6 días, se debe evitar el congelamiento en climas fríos como también se debe evitar la evaporación del agua del los bloques húmedos durante estos siete días (se puede emplear como material aislante madera, plástico, papel o paja).



Al octavo día se pasan los bloques a un lugar cubierto, colocados de tal forma que el aire circule entre ellos. A los 15 días de fabricados se pueden sacar al aire libre. Una vez secos los bloques se los puede utilizar en la construcción.

CALIDAD DE LOS BLOQUES

Para comprobar la calidad y resistencia de los bloques se hacen las siguientes pruebas:

Al golpear el bloque con los nudillos de los dedos este deberá tener u sonido metálico

Se toma en la mano un clavo de 10 centímetros de largo, se golpea el bloque con él, el hoyo que se forma no debe ser mayor de dos centímetros.

TRANSPORTE

El transporte de los bloques de suelo-cemento del lugar de curado y almacenamiento al sitio de colocación se puede efectuar de varias formas: En carretillas o manualmente.



Cuando se emplean carretillas se debe cuidar de que no se golpeen los bloques durante el transporte. Los bloques se deben acomodar suavemente y ordenadamente Los bloques se llevan al sitio de construcción y se acomodan en el suelo, formando grupos alrededor de la obra para agilizar la construcción.

APLICACIONES DE LOS BLOQUES DE SUELO-CEMENTO

Los bloques de suelo-cemento se pueden utilizar en las mas diversas construcciones, como ser Hospitales, escuelas, viviendas, viveros, depósitos, etc.

Los bloques de suelo-cemento se pueden emplear como muros medianeros o de carga y en fundaciones de construcciones de un piso.



En edificios de uno y dos pisos y en estructuras sometidas a temperaturas extremas, bien sean en limas calidos como fríos a su gran capacidad aislante

NORMAS BOLIVIANAS

Se tiene la normativa vigente en nuestro país para la producción de bloques prensados de tierra, características del mortero de junta como también de las condiciones para la puesta en obra. Las normas bolivianas vigentes son las siguientes: NB 1220021:2008 Bloques prensados de tierra (BPT) - Terminología,

definiciones, clasificación y designación NB 1220022:2008 Bloques prensados de tierra (BPT) - Especificaciones técnicas NB 1220023:2008 Bloques prensados de tierra (BPT) - Determinación de las

dimensiones, la masa y la densidad NB 1220024:2008 Bloques prensados de tierra (BPT) - Determinación de la

resistencia a compresión seca NB 1220025:2008 Bloques prensados de tierra (BPT) - Determinación de la

resistencia a compresión húmeda NB 1220026:2008 Bloques prensados de tierra (BPT) - Determinación de la

resistencia a la abrasión



NB 1220027:2008 Bloques prensados de tierra (BPT) - Determinación de la absorción capilar

NB 1220028:2009 Código de buenas prácticas para la producción de bloques prensados de tierra (BPT)

NB 1220029:2009 Bloques prensados de tierra (BPT) - Clasificación y definición de morteros de tierra (MT)

NB 1220030:2009 Bloques prensados de tierra (BPT) - Especificaciones técnicas para morteros de tierra (MT)

NB 1220031:2009 Bloques prensados de tierra (BPT) - Ensayo de resistencia a compresión seca de morteros de tierra (MT)

NB 1220032:2009 Bloques prensados de tierra (BPT) - Ensayo de resistencia a compresión húmeda y ensayo de porcentaje de absorción de morteros de tierra (MT)

NB 1220033:2009 Código de buenas prácticas para el montaje de mampostería con bloques prensados de tierra (BPT)

ASESORAMIENTO TÉCNICO

El INSTITUTO BOLIVIANO DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN, da el asesoramiento gratuito en proyectos donde se utiliza bloques prensados de suelo cemento para viviendas, asesorando técnicamente desde la evaluación de los estudios del suelo, producción y puesta en obra de los bloques. Nuestra dirección es la siguiente: Av. Villazón No. 1940 Edif. Inchauste Zelaya Piso 2 Of. 202 Telf.: (591 2) 2330218 Fax: (591 2) 2311394 E-mail: [email protected]

[email protected] Casilla Postal: 11016 La Paz - Bolivia

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