PRESENTACION La industria del ladrillo es la más antigua de la humanidad por su fabricación en serie, siendo sus primeros productos los adobes que estaban hechos a base de pasta de arcilla secada al sol en la que entraban proporciones más o menos iguales de arena y paja. El ladrillo hizo su aparición en todos aquellos países donde faltaba piedra y abundaba la arcilla. Desde su fundación en la época de la colonia, Arequipa se caracterizó por la majestuosidad de sus edificaciones, tanto en sus viviendas como en sus iglesias, las mismas que fueron hechas de sillar extraído de las canteras de chilina. Con el pasar del tiempo se hacía necesario que las edificaciones fueran adaptándose a los avances tecnológicos de la época, y de esta forma brindar mejores condiciones de comodidad, espacio, temperatura, iluminación, etc. A los habitantes de la región, pero todo lo anterior lógicamente sin descuidar la estabilidad y seguridad de las edificaciones, ya que Arequipa se encuentra en una zona sísmica. El elemento que surge como alternativa a usarse en las l as construcciones en lugar de sillar es el ladrillo de arcilla cuyas primeras fábricas aparecen en el sector de Chilpinilla. El proceso utilizado en ese entonces es similar al actualmente empleado por las fábricas artesanales, con la única diferencia que el combustible utilizado era el ccapo y la leña. La materia prima es decir la greda, la traían de Yara bamba.
1.- NORMA E 070 UNIDAD DE ALBAÑILERIA 1.1-Características generales
Se denomina ladrillo a aquella unidad cuya dimension y peso permite que sea manipulada con una sola mano. Las unidades de albañilería a las que se refiere esta norma son ladrillos y bloques en cuya elaboración se utiliza arcilla, sílice-cal o concreto, como materia prima. Estas unidades pueden ser sólidas, huecas, alveolares o tubulares y podrán ser fabricadas de manera artesanal o industrial. Las unidades de albañilería de concreto serán utilizadas después de lograr su resistencia especificada y su estabilidad volumétrica. Para el caso de unidades curadas con agua, el plazo mínimo para ser utilizadas será de 28 dias, que se comprobará de acuerdo a la NTP 399.602.
1.2.-Clasificación para fines estructurales Para los efectos del diseño estructural, las unidades de albañilería tendrán las características indicadas en la siguiente tabla.
CLASE
VARIACION DE LA DIMENCION(máxima en porcentaje)
ALAVEO (máximo en mm)
RESISTENCIA CARACTERISTICA A COMPRESION f’ b mínimo en MP (kg/cm2) sobre área bruta 4.9 (50)
Hasta 100 mm
Hasta 150 mm
Más 150 mm
Ladrillo I
±8
±6
±4
10
Ladrillo II
±7
±6
±4
8
6.9(70)
Ladrillo III
±5
±4
±3
6
9.3(95)
Ladrillo IV (1) Ladrillo V (2)
±4
±3
±2
4
12.7(130)
±3
±2
±1
2
17.6(180)
(1) bloque usado en la construcción de muros portantes. (2) Bloque usado en la construcción de muros no portantes.
1.3.- Limitaciones en su aplicación El uso o aplicación de las unidades de albañilería estará condicionado a lo indicado en la tabla siguiente. Las zonas sísmicas son las indicadas en la NTE E060 diseño sismo resistente.
ZONA SISMICA 2 Y 3 Muro portante en edificios de 4 pisos a más.
TIPO
ZONA SISMICA 1
Muros portantes en edificios de 1 a 3 pisos
Muro portante en todo edificio
SI HASTA 2 PISOS
Solido Artesanal* Solido industrial
NO
SI
SI
SI
SI
ALVEOLAR
SI CELDAS TOTALMENTE RELLENAS CON GROUT
HUECA TUBULAR
NO NO
SI CELDAS RELLENAS PARCIALMENTE CON GROUT NO NO
SI CELDAS RELLENAS PARCIALMENTE CON GROUT SI SI, HASTA 2 PISOS
* LAS Limitaciones indicadas establecen condiciones mínimas que pueden ser exceptuadas con el respaldo de un informe y memoria de cálculo sustentada por un ingeniero civil.
1.4.- Pruebas a) Muestreo.- El muestreo será efectuado a pie de obra. Por cada lote compuesto por
hasta 50 millares de unidades se seleccionará al azar una muestra de 10 unidades, sobre las que se efectuarán las pruebas de variación de dimensiones y de alabeo. Cinco de estas unidades se ensayarán a compresión y las otras cinco a absorción. b) Resistencia a la Compresión.- Para la determinación de la resistencia a la compresión
de las unidades de albañilería, se efectuará los ensayos de laboratorio correspondientes, de acuerdo a lo indicado en las Normas NTP 399.613 y 339.604.La resistencia característica a compresión axial de la unidad de albañilería (f´ b) se obtendrá restando una desviación estándar al valor promedio de la muestra. c) Variación Dimensional.- Para la determinación de la variación dimensional de las
unidades de albañilería, se seguirá el procedimiento indicado en las Normas NTP 399.613 y 99.604. d) Alabeo.- Para la determinación del alabeo de las unidades de albañilería, se seguirá el
procedimiento indicada en la Norma NTP 399.613. e) Absorción.- Los ensayos de absorción se harán de acuerdo a lo indicado en las Normas
NTP 399.604 y 399.l613.
1.5.- Aceptación de la unidad a) Si la muestra presentase más de 20% de dispersión en los resultados (coeficiente de variación), para unidades producidas industrialmente, o 40 % para unidades producidas artesanalmente, se ensayará otra muestra y de persistir esta dispersión de resultados, se rechazará el lote. b) La absorción de las unidades de arcilla y sílice-calcáreas no será mayor que 22%. El bloque de concreto clase P, tendrá una absorción no mayor que 12% de absorción. La absorción del bloque de concreto NP, no será mayor que 15%.
d) La unidad de albañilería no tendrá materias extrañas en sus superficies o en su interior, tales como guijarros, conchuelas o nódulos de naturaleza calcárea. c) el espesor mínimo de las caras laterales correspondientes a la superficie del de asentado será 25mm para el bloque de clase P y 12mm para el boque de clase NP e) La unidad de albañilería de arcilla estará bien cocida, tendrá un color uniforme y no presentará vitrificaciones. Al ser golpeada con un martillo, u objeto similar, producirá un sonido metálico. f) La unidad de albañilería no tendrá resquebrajaduras, fracturas, hendiduras grietas u otros defectos similares que degraden su durabilidad o resistencia. g) La unidad de albañilería no tendrá manchas o vetas blanquecinas de origen salitroso o de otro tipo
2.- EXTRACION DEL MATERIAL, PRODUCCIÓN Y COMERCIALIZACION La fabricación artesanal de ladrillos y tejas es realizada en su mayoría por pequeñas empresas informales y campesinos migrantes que se inician en la actividad, laborando como ayudantes de otros pequeños ladrilleros, y luego construyen sus propios hornos, asumiendo que la independización les permitirá mejorar su condición socioeconómica. Generalmente, 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 áreas productivas y el mercado se encuentra cerca para vender los productos finales. Las pequeñas ladrilleras artesanales de la provincia de Arequipa están distribuidas principalmente entre los distritos de Moyeballa (71%), Socabaya (14%), Characato (3%) Yara Bamba y Paucarpata (2%), Cayma, Cerro Colorado y Yura (menos del 1%). La intervención del PRAL estuvo centrada en el distrito de Socabaya, específicamente en la Pampa Primero de Mayo.
2.1 Proceso de producción de ladrillos Extracción de Arcilla y Tierra Según la ubicación y la disponibilidad de recursos de la empresa, la materia prima que consiste de arcillas plásticas y magras, caolín, dolomita, etc. se extrae de canteras propias o de terceros. Las actividades de extracción por excavación manual en el caso de las microempresas artesanales. El material tal como es extraído se carga en camiones y se transporta a la zona de producción. En el subsector de ladrillos algunas zonas utilizan una mezcla de arcilla con tierra agrícola, cuyos porcentajes de mezcla varían de 50 a 80% de tierra, según el tipo y calidad del ladrillo que se desea obtener y del tipo y calidad de la arcilla disponible.
Molienda y Mezcla En el caso de las ladrilleras artesanales la molienda es manual y consiste básicamente en la selección y desmenuzado manual de los terrones de arcilla de mayor tamaño antes de pasar a la etapa de mezcla. Una vez culminado el proceso de molienda se procede a la mezcla con agua para formar una “masa cerámica plástica”.
En las ladrilleras artesanales, la mezcla se hace manualmente y es colocada en pozas construidas en el suelo donde es amasada por apisonado del propio artesano y/o sus familiares.
Moldeo Consiste en vaciar la “masa cerámica plástica” en moldes para obtener el “ladrillo crudo”.
En las ladrilleras artesanales el material mezclado se moldea manualmente sin comprimir de una a dos unidades por vez utilizando moldes metálicos o de madera con arena fina o ceniza como desmoldante para facilitar el retiro del molde de la mezcla.
Secado El secado consiste en reducir la humedad del ladrillo crudo antes de su ingreso al horno de cocción. Se realizan al aire libre en las empresas artesanales. Este proceso origina cambios físicos en el ladrillo, principalmente la reducción del contenido de humedad. El proceso de secado trae consigo una contracción de las piezas cerámicas lo cual origina tensiones en el material. Un inadecuado proceso de secado origina fallas (grietas) y por ende su descarte reciclándose a la etapa de molienda.
Carga del horno El ladrillo crudo y pre secado es cargado al horno y acomodado en un arreglo especial para permitir el encendido así como el flujo de fuego o de calor entre los ladrillos para una cocción uniforme.
Cocción Es el proceso mediante el cual los ladrillos son cocidos y por acción del fuego y del calor se producen los cambios químicos que transforman la arcilla y los demás componentes en productos sinterizados o vitrificados con características estructurales de resistencia a la compresión. Esta es la etapa más importante en el proceso de fabricación porque cualquier falla significará la pérdida de la producción; así mismo, la cocción genera los mayores impactos de la actividad en la forma de emisiones atmosféricas procedentes de la quema de combustibles en los hornos donde se cuecen los ladrillos.
En el caso de las empresas ladrilleras micro y pequeñas en su gran mayoría de tipo artesanal, la cocción se realiza en hornos intermitentes de tiro ascendente tipo Escocés o tipo Parrilla, en los cuales el fuego va ascendiendo a través de las sucesivas capas horizontales de ladrillos hasta alcanzar las capas superiores. Las temperaturas de cocción para ladrillos y otros productos de cerámica fina y de construcción empiezan a 950°C terminando el proceso de cocción como máximo en 1100ºC. Temperaturas superiores producen la fusión y pérdida del ladrillo.
Descarga del horno Una vez que la cocción concluye, según la tecnología empleada en el proceso se ventila el horno o la cámara de cocción para enfriar el ladrillo cocido y retirarlo del horno. El manipuleo de los ladrillos en el proceso de descarga también puede generar emisiones fugitivas de polvo y cenizas al ambiente. Clasificación Los ladrillos descargados se clasifican según el resultado de la cocción. Un ladrillo para ser bueno debe reunir cualidades de: Homogeneidad en toda la masa (ausencia de fisuras y defectos). Dureza para resistir cargas pesadas (resistencia a la flexión y compresión). Formas regulares, para que los muros construidos sean de espesor uniforme (aristas vivas y ángulos rectos). Coloración homogénea, salvo que se tenga interés en emplearlos como detalle arquitectónico de coloración.
Materia prima e insumos utilizados La principal materia prima es la arcilla que es una sustancia mineral plástica compuesta principalmente de silicatos de aluminio hidratados en su mayor parte y en menor proporción por minerales y sustancias de naturaleza orgánica. La arcilla no posee en su composición elementos o sustancias cuya vaporización o emisión pueda representar riesgo para la salud humana o los ecosistemas. Entre sus componentes básicos destacan las materias plásticas como el caolín y la arcilla y los no plásticos o anti plásticos, como el cuarzo, la arena o la pegmatita, que prestan un papel fundamental en el proceso de transformación de los materiales dentro del horno, actuando como fundentes.
COMPOSICION DE LA ARCILLA
No se utiliza insumo alguno propiamente dicho a excepción del recurso agua y combustible. La materia prima se mezcla directamente con agua para la preparación de la masa plástica y eventualmente se incluye en la formulación algunos elementos combustibles para mejorar la cocción como cáscara de arroz o carbón mineral. La fabricación de ladrillos utiliza combustibles en las operaciones de cocción y en algunos casos en el secado. La actividad también consume agua proveniente en su mayoría de pozos del subsuelo. Las emisiones atmosféricas generadas durante la cocción, están directamente relacionadas al tipo de combustible. Los principales problemas de contaminación atmosférica se ocasionan principalmente por el uso de llantas y aceites usados como combustibles generando un alto contenido de partículas con sustancias peligrosas. Tecnologías más modernas utilizan combustibles más limpios, requieren de menor tiempo de cocción y emiten menor cantidad / concentración de contaminantes al aire. Los combustibles representan aproximadamente el 30% del costo de producción de los ladrillos. Dada su importancia en la estructura de costos, se tiende a escoger aquellos combustibles de menor precio y alto poder calorífico, pero que representan los combustibles de menor calidad y altamente contaminante, como son las llantas usadas, plásticos y aceites usados. Según el tamaño y tecnología de cocción se utilizan los siguientes combustibles:
Hidrocarburos líquidos como diesel o residual, Sólidos como carbón mineral, Biomasa como aserrín de madera, cáscara de arroz y de café, madera y hojas de eucalipto, madera de algarrobo,
Gaseosos como Gas Natural utilizado por algunas ladrilleras en Lima. Deshechos como llantas y aceite lubricante usado. Tipo de combustibles empleados en los hornos de Arequipa COMBUSTIBLES USADOS
% EMPRESAS
Petróleo /aceite quemado Desechos orgánicos Carbón mineral Otras combinaciones
65% 30% 3% 2%
Uso de llantas en la fabricación de ladrillos
El aserrín es utilizado para iniciar el encendido en combinación con las ramas de eucalipto y en todo el proceso de cocción, al estar constituido por pequeñas partículas, ayuda al rápido encendido. Posee un poder
calorífico medio y emite partículas finas en su manipulación que contaminan el ambiente.
Tecnología
Los hornos en Arequipa son utilizados durante todo el año, con mayor intensidad durante la época seca. Su uso es por campañas y de manera discontinua. Son diseñados con base rectangular, sin columnas. Están divididos en dos cuerpos, teniendo el inferior paredes de mayor grosor en comparación con el cuerpo superior, siendo en general paredes delgadas y sin aislamiento, con una amplia área horizontal de cocción restando eficiencia y velocidad de cocción y calidad de producto, deficiencia que los productores compensan usando combustibles de alto poder calorífico y altamente contaminantes. Generalmente, son construidos en ladrillos o adobe. La capacidad de producción de los hornos es predominantemente de 30 millares por quema, habiendo hornos desde 20 hasta 70 millares. Para el encendido del horno, tienen malecones de grandes dimensiones donde se alimenta el combustible. HORNO LADRILLERO EN AREQUIPA
2.2. ORGANIZACIÓN DE LA PRODUCCION Las microempresas artesanales son básicamente familiares. La participación de los miembros de la familia en las diferentes etapas de producción se reparte de la siguiente manera: Etapa
Preparación Y Mezcla Del Material
Labranza o modelado
Descripción
Realizada principalmente por el padre de familia, hijos mayores, hermanos o cunados pues se requiere de bastante esfuerzo para uniformizar la arcilla y la tierra con el agua para preparar la pasta que será moldeada al día siguiente. Realizado por la esposa, hijos o niños desde los 10 años, quienes por la mañana ayudan en la producción y en la tarde asisten a la escuela.
Principalmente los niños ayudan en la tarea de voltear los ladrillos para un secado Secado y raspado del ladrillo uniforme. Al culminar el secado, apoyan en uniformizar y retirar las imperfecciones. Ambas labores son realizadas por el esposo Armado y carboneo de ladrillos en el horno y la esposa, hermanos, abuelos y otros miembros de la familia. Traslado de ladrillos desde la cancha de Labor realizada generalmente por las secado hacia el horno mujeres, con ayuda de carretillas Encendido del horno Labor realizada por el padre de familia Esta actividad es realizada por intermediarios que compran los ladrillos, Descarga de ladrillos para la venta en la modalidad de venta “puesta en el horno”.
La mano de obra está conformada principalmente por miembros de la familia, contratándose a operarios especializados de manera eventual e itinerante, según sea requerida. En Arequipa, el sector ladrillero generaba 1,391 puestos de trabajo directos distribuidos principalmente entre los distritos de Molle baya (70%) y Socabaya (14%). Generación de mano de obra por ladrilleras artesanales en Arequipa
N° de empresas 107 89 12
N° de hornos 1 2 3
Mano de obra 5 8 12
total
Total empleo 535 712 144 1,391
2.3 GESTION EMPRESARIAL Y PORDUCCION Son 208 empresas inscritas en la Dirección Regional de Industrias, motivadas principalmente para poder recibir apoyo después del sismo de junio de 2001. Todas con excepción de dos, son microempresas instaladas principalmente en Mollebaya (71%), Socabaya (14%), Characato (3%), y otros. Por otro lado, solo 34 de las microempresas se encuentran inscritas en SUNAT y cuentan con número de RUC. La mayoría de ladrilleras informales desconocen procesos de producción eficientes, conocimientos de gestión del negocio y la producción es colocada al mercado a través de intermediarios. Con relación al nivel de asociación, el 97% de los productores se encuentran asociados en uno de los siete gremios ladrilleros existentes: ALCOSA (24%), CUDELASUR (22%), Cooperativa Virgen de Chapí (17%), Cooperativa Señor de los Milagros (16%), Primero de Mayo (9%), Pampa Santa Ana (5%), Alto San Martin (4%). Es importante señalar que los principales motivos que llevan a los productores a asociarse están relacionados con las
expectativas de recibir apoyo por parte de entidades públicas y privadas, con el objetivo de mejorar las condiciones tecnológicas, control ambiental y capacitación, así como para mejorar las condiciones en los procesos de negociación y comercialización.
Dirección Regional de la Producción (DIREPRO) de Arequipa Órgano desconcentrado del Gobierno Regional, dependiente de la Gerencia Regional de Desarrollo Económico, responsable de formular, dirigir, orientar, ejecutar, supervisar y evaluar las políticas sectoriales regionales en materia de Industria y Pesquería acorde con las políticas nacionales. La Dirección de Industria es responsable de proponer, implementar y supervisar la política sectorial orientada a promover el desarrollo de las actividades regionales de industrialización, procesamiento y manufactura, cautelando el cumplimiento de los dispositivos relacionados a la protección del medio ambiente.
Municipalidad Provincial de Arequipa Ha prohibido la realización de actividades industriales que contaminan el ambiente dentro del radio urbano de la ciudad, con lo que las ladrilleras se han reubicado en Molle baya, distrito de Socabaya. Municipalidad Distrital de Socabaya A través de su Dirección de Asuntos Comunales, ha provisto de materiales para la construcción del horno vertical y apoyo en los talleres de intercambio tecnológico y de género. Universidad Nacional San Agustín (UNSA) A través de la Facultad de Ingeniería, los estudiantes y profesores se han involucrado con desarrollo de tecnologías más eficientes de producción de ladrillos artesanales. Asociación “Primero de Mayo”
Se formó a través de un proceso de participación ciudadana en el que se seleccionaron a 15 ladrilleros artesanales con quienes se firmó un convenio para la operación del proyecto demostrativo del horno vertical continuo
