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DIRECTOR:

Arq. Rodrigo Gustavo Gustavo Montero Calle

ESTUDIANTE: Diego Fabricio Aguirre Villacís .

TESIS: EL PLÁSTICO RECICLADO COMO ELEMENTO CONSTRUCTOR DE LA VIVIENDA

ARQUITECTURA RECICLABLE. RECICLABLE. ESTUDIOS Y ENSAYOS DE LABORATORIO DEL PLÁSTICO COMO ELEMENTO CONSTRUCTOR. DISEÑO DE VIVIENDA UNIFAMILIAR.

RESUMEN Este proyecto de tesis consiste en el estudio del PLÁSTICO RECICLADO COMO ELEMENTO CONSTRUCTOR DE LA VIVIENDA. Este material después de su uso, es desechado, y aunque se le de algún tratamiento, sus desechos son altamente contaminantes por su lenta degradación.

Luego tenemos el tema de estudios y ensayos de laboratorio, en el cual consiste en buscarle al plástico una relación con un sistema constructivo. Los análisis y resultados nos indican que tipo de plástico reciclado nos favorece y nos darán un punto de partida para sacarle provecho a este material.

Por este motivo es importante buscar un uso alternativo y adecuado para el desecho del plástico y el reciclaje es un buen comienzo. Al igual que todo material reciclado empleado en la construcción, éste se convertirá en un elemento importante para la evolución de un sistema constructivo que vaya acorde en el mundo que vivimos, en donde es necesario cuidar el medio ambiente.

Con el camino trazado se propone una aplicación del nuevo material en el sistema constructivo de viviendas de una y dos plantas, por lo que es necesario analizar en qué partes se colocará el material y qué elementos se utilizará. Para esto es necesario revisar cómo se construye este tipo de viviendas.

En la primera parte de este trabajo se hace mención a la Arquitectura Reciclable, en donde se describe cómo ciertos materiales reciclados han sido utilizados en diversas obras de construcción.

Al final se propone un diseño de vivienda tomando en cuenta todos los estudios realizados anteriormente y con los elementos propuestos.

PALABRAS CLAVES Arquitectura Reciclable, Plástico Reciclable, Diseño de Hormigón, Hormigón con Plástico Reciclado, Vivienda Unifamiliar

ABSTRACT

This thesis project consists in the study of THE PLASTIC RECYCLING AS ELEMENT CONSTRUCTOR OF THE HOUSING. This material after use, is discarded, and although are you some treatment, their waste are highly polluting for its slow degradation. For this reason it is important to seek an alternative use for the disposal of plastic and recycling is a good start. Like all recycled material used in construction, this will become an important element in the evolution of a building system that go chord in the world that we live in, where it is necessary to care for the environment. In the first part of this paper referred to recyclable architecture, where it is described how certain recycled materials have been used in various construction works.

Then there is the issue of studies and laboratory tests, in which consists of find a relationship with a constructive system to plastic. The analysis and results indicate that type of recycled plastic favors us and will give us a starting point to get this material out. With the path proposed application of the new material in the constructive system of one or two storeys, so it is necessary to analyze what parts will be placed the material and which items will be used. For this it is necessary check how this type of housing is built. At the end is proposed a housing design taking into account all the studies carried out previously and with the proposed elements.

Universidad de Cuenca

OBJETIVO GENERAL:

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Realizar un análisis e investigación sobre construcciones con bloques de botellas de plástico y basura inorgánica que se están haciendo en países como Argentina y Guatemala, con el fin de poder aplicarlo a nuestro medio teniendo en cuenta las condiciones climáticas, geológicas, etc., propias de nuestra zona y así cumplir con las garantías de resistencia y seguridad exigidas para nuestro medio local.

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

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Investigar y analizar las diferentes experiencias y resultados que se han tenido en otros países utilizando este tipo de sistema constructivo, para tener la información necesaria sobre este tema. Estudiar las características de los materiales (botellas de plástico y basura inorgánica) que se utilizan en nuestro medio, para saber en qué condiciones pueden ser óptimos para la aplicación en el campo de la construcción. Realizar prototipos de módulos y ensayos de laboratorio hasta conseguir los bloques más adecuados con las exigencias de resistencia y seguridad para ser aplicados a nuestro medio local. Proponer un diseño de vivienda en el cual este sistema constructivo pueda ser aplicado y adaptado a nuestros sistemas constructivos locales.

5 Diego Fabricio Aguirre Villacís




ÍDICE DE CONTENIDOS AGRADECIMIENTO …………………………. RESUMEN…………………………………….. NDICE DE CONTENIDOS…………………..

3 5 9

1. ARQUITECTURA RECICLABLE ………..

14

1.1 BREVE INTRODUCCI N A LA ARQUITECTURA RECICLABLE………..

15

1.2 ELEMENTOS RECICLABLES Y APLICABLES AL CAMPO DE LA CONSTRUCCIÓN …………………………

17

PAPEL Y CART N…………………… VIDRIO…………………… ……….…... HIERRO, ACERO Y ALUMINIO …….. MADERA Y OTROS………………….. PL STICO………………... …………...

17 18 20 22 23

    

1.3 EJEMPLOS DE ARQUITECTURA RECICLABLE REALIZADA EN OTROS PAÍSES……………………………………..   

CASAS CON BLOQUES DE PAPEL RECICLADO, Córdoba – Argentina.... M DULOS CON CART N RECICLADO…………………………... ARQUITECTO JAPON S SHIGEROU BAN_PAPEL Y CARTÓN

WAT PA MAHA CHEDIO KAEW - EL TEMPLO DEL VIDRIO RECICLADO, Sisaket – Tailandia……………………. TABERNA Y CAPILLA CON  BOTELLAS DE VIDRIO, Isla del Príncipe Eduardo - Canadá………… HECHA CON LATAS Y  CASA BOTELLAS, Bariloche – Argentina……...................................... CONTENEDORES RECICLADOS EN  ALOJAMIENTOSPARA ESTUDIANTES………………………..  ECO-TEC _ “CASA ECOL GICA”, Honduras………………………………. 

25 26

33 35 37 38

1.4 ELEMENTOS QUE SE PUEDEN RECICLAR EN NUESTRO MEDIO Y COMO APLICARLOS AL CAMPO DE LA CONSTRUCCIÓN LOCAL……………

40

TIPOS DE PL TICOS RECICLABLES…………………………

43

1.5 CARACTER STICAS DE LOS ELEMENTOS RECICLABLES Y SUS CAMPOS DE APLICACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN …………………………

48



25

31

28



2. ESTUDIO Y ENSAYOS DE LABORATORIO DEL PLÁSTICO COMO ELEMENTO CONSTRUCTOR…. 2.1 ESTUDIO SOBRE LAS DIMENSIONES Y CARACTERÍSTICAS ÓPTIMAS PARA LOS ELEMENTOS A CONSTRUIR……………………………… 2.2 ENSAYOS EN LABORATORIO NECESARIOS HASTA CONSEGUIR LOS ELEMENTOS Y MÓDULOS QUE CUMPLAN CON LAS EXIGENCIAS NECESARIAS…………………………......

53

2.4 CONCLUSIONES SOBRE LOS ESTUDIOS Y ENSAYOS REALIZADOS..

72

2.5 DIMENSIONES Y CARACTER STICAS DE LOS ELEMENTOS O MÓDULOS A SER UTILIZADOS EN EL PROYECTO …

74

BLOQUES………………... ………….. ADOQUINES……………... ………….. PANELES ESTRUCTURALES ………

74 79 81

3. VIVIENDA UNIFAMILIAR………………...

90



3.1

DISE AR UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR…………………………….

3.2.1 SISTEMA CONSTRUCTIVO A UTILIZARSE PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA…………………………..

104

3.3 APLICACI N DE LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS A LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA……

105

3.3.1 LEVANTAMIENTO DE PAREDES.. 3.3.2 SOLUCI N DE VANOS EN PUERTAS Y VENTANAS…………. 3.3.3 SOLUCI N DE PISOS Y ENTRE PISOS………………………………. 3.3.4 SOLUCI N DE CUBIERTAS……… 3.3.5 RECUBRIMIENTOS………………..

57

69



100

52

2.3 RESULTADOS OBTENIDOS DE LOS ESTUDIOS Y ENSAYOS REALIZADOS..



3.2 NORMA SISMO RESITENTE PARA VIVIENDAS DE UNA Y DOS PLANTAS..

105 107 107 109 111

3.4 APLICACI N DE LOS ELEMENTOS RECICLABLES A UN SISTEMA ESTRUCTURAL CON ELEMENTOS DE HORMIGÓN PREFABRICADO…………..

112

3.5 RESULTADOS FINALES………………....

114

4. BIBLIOGRAF A……………………... …..

91


127


UNIVERSIDAD DE CUENCA Fundada en 1867

Yo, DIEGO FABRICIO AGUIRRE VILLACÍS, autor de la tesis “EL PLÁSTICO RECICLADO COMO ELEMENTO CONSTRUCTOR DE LA VIVIENDA”, reconozco y acepto el derecho de la Universidad de Cuenca, en base al Art. 5 literal c) de su Reglamento de Propiedad Intelectual, de publicar este trabajo por cualquier medio conocido o por conocer, al ser este requisito para la obtención de mi título de ARQUITECTO. El uso que la Universidad de Cuenca hiciere de este trabajo, no implicará afección alguna de mis derechos morales o patrimoniales como autor.

Cuenca, 15 de Mayo de 2013

__________________________________ DIEGO FABRICIO AGUIRRE VILLACÍS 110426371-8



UNIVERSIDAD DE CUENCA Fundada en 1867

Yo, DIEGO FABRICIO AGUIRRE VILLACÍS, autor de la tesis “EL PLÁSTICO RECICLADO COMO ELEMENTO CONSTRUCTOR DE LA VIVIENDA”, certifico que todas las ideas, opiniones y contenidos expuestos en la presente investigación son de exclusiva responsabilidad de su autor/a.

Cuenca, 15 de Mayo de 2013

__________________________________ DIEGO FABRICIO AGUIRRE VILLACÍS 110426371-8



AGRADECIMIENTO

Este trabajo está realizado gracias al apoyo incondicional de mi familia, sobre todo mi madre, mi esposa y mi hijo, por los cuales he puesto mi esfuerzo y dedicación sobre todos los obstáculos que se me han presentado. Por ello vale destacar como mención importante a quien ha sido la inspiración para seguir adelante, mi hijo Diego Sebastian, esperando que los frutos se cosechen en el futuro.

Diego Fabricio Aguirre Villacís.





1.

ARQUITECTURA RECICLABLE



1.1 BREVE INTRODUCCIÓN A LA ARQUITECTURA RECICLABLE.

La preocupación por la relación entre el hombre y el medio ambiente ha puesto la atención de muchos arquitectos en realizar una arquitectura diferente y ecológica, la cual programa, proyecta, realiza, utiliza, demuele, recicla y construye edificios sostenibles. Esta arquitectura contiene diez principios básicos:

El reciclaje es un proceso que utiliza ciertos materiales, por lo general no biodegradables, considerados "basura", como: papel, cartón, plástico, metales, residuos orgánicos y otros, al fin de reintegrarlos al ciclo económico, reutilizándolos o aprovechándolos como materia prima para nuevos productos, con lo que podemos lograr varios beneficios económicos, ecológicos y sociales:



Valorar las necesidades.



Proyectar la obra de acuerdo al clima local.



Bajar la contaminación ambiental.



Ahorrar energía.



Crear fuentes de trabajo.



Construir edificios de mayor calidad.



Materia prima secundaria a bajo precio.



Evitar riesgos para la salud.



Disminuye la cantidad de desechos.



Utilizar materiales obtenidos de materias primas

La arquitectura reciclable es sustentable ya que busca optimizar recursos disminuyendo el impacto ambiental. Desde el ámbito económico se puede reducir gastos enfrentando el material habitual para construcción con los nuevos materiales que están resultando del reciclaje. Las principales fuentes de generación de estos materiales son:

generadas localmente. 

Utilizar materiales reciclables.



Gestionar ecológicamente los desechos.



Pensar en fuentes de energía renovables.



Ahorrar agua.





Los hogares.



El comercio.



Instituciones, establecimientos educativos,

Estas cifras demuestran que en nuestro país todavía existe un bajo porcentaje de manejo y reutilización de los desechos, por ello en la presente tesis se realiza un estudio para buscar una nueva alternativa de uso sobre todo en lo que tiene que ver al plástico reciclado.

oficinas y compañías. 

Laindustria productora.

Según el INEC el 84,8% de los hogares ecuatorianos no clasifica los desechos orgánicos, el 82,5% no clasifica los plásticos y el 80,4% no clasifica el papel;esta encuesta fue realizada en diciembre de 2010 a 21.678 hogares a nivel nacional en 579 centros poblados urbanos y rurales.

Según este estudio, el 82% de los hogares bota la basura en basureros públicos cuando se encuentra fuera de su hogar, mientras el 12,6% arroja la basura en la calle. Así también, el 25,9% de los hogares ecuatorianos tienen capacitación sobre reciclaje, siendo Azuay con el 40,3% la provincia con mayor porcentaje en el conocimiento de este tema. El 24,5% de los hogares en Ecuador utiliza productos reciclados, siendo la Costa la región con mayor porcentaje en la utilización de estos productos con el 26,2% de los hogares.



1.2 ELEMENTOS RECICLABLES Y APLICABLES AL CAMPO DE LA CONSTRUCCIÓN.

Cada material reciclable necesita ser estudiando minuciosamente para saber si son aplicables en construcción y cuál es su tratamiento. A continuación se detalla algunos materiales que pueden ser aplicablesy sus características.

VENTAJAS: 

El uso de una tonelada de papel reciclado evita tumbar 17 árboles (valor promedio).



Para procesar una tonelada de papel reciclado, se necesita solamente el 10 % de la cantidad del



agua necesaria para la producción de papel desde

PAPEL Y CARTÓN

Estos materiales reciclados pueden tener un gran uso en el ámbito de acabados, debido a su gran manejabilidad; y en términos económicos, una gran ventaja hacia el resto de materiales.

la materia prima. 

No se generan emisiones atmosféricas durante el procesamiento de papel reciclado.

En lo que tiene que ver con lo estructural se ha realizado varios estudios y aplicaciones en elementos como vigas o ladrillos, detectando como su mayor debilidad: el agua.



FOTO N°1

CABAÑA CON TUBOS DE CARTÓN



VIDRIO

Este material puede ser reutilizado en construcción para la formación de ventanas, vitrales, acabados. En el caso del armado de muros, se puede utilizar botellas vacías o a medio llenar, para mejorar su asilamiento térmico dependiendo el clima del lugar, colocadas en hilera como si fueran ladrillos.

FUENTE:http://www.ql-ingenieria.es/?p=216

Para su cubrimiento se puede utilizar cemento, adobe, arena, estuco, arcilla, yeso, mortero o cualquier otra masa que mantenga las botellas y el muro estables.

FOTO N°2

FOTO N°3

PAPEL Y CARTÓN RECICLADO

VIDRIO DE COLORES RECICLADO

FUENTE:http://www.ecocircuitos.net/medio-ambiente/reciclados-

FUENTE: http://duranarquitectos.cl/blog/2005/12/03/infinito-reciclaje-

de-carton

de-vidrio/



FOTO N°4

VENTAJAS:

PAVIMENTO CONSTRUIDO CON BOTELLAS DE VIDRIO



El vidrio de botellas o recipientes es un producto 100 % reciclable que no sufre de un deterioro de su calidad por el proceso de reciclaje.

Una botella retornable de vidrio puede ser



reutilizada entre 17 y 35 veces antes de ser desechada. 

FUENTE:http://patmadal.alumnos.upv.es/Materiales/Ver%2

Permite un gran ahorro de energía, materia prima y se reducen considerablemente las emisiones

0Vidrio%20Reciclado.htm

generadas durante la producción. FOTO N°5

PARADA DE BUS EN KENTUCKY CONSTRUIDA CON BOTELLAS DE VIDRIO

FUENTE:http://patmadal.alumnos.upv.es/Materiales/Ver%2

0Vidrio%20Reciclado.htm





HIERRO, ACERO Y ALUMINIO

FOTO N°6

LATAS RECICLADAS

Los productos de hierro son 100 % recuperables y no pierden su calidad o sus características higiénicas con la fundición. El producto férreo más común en los desechos domiciliarios son las latas de productos alimenticios que son generalmente estañadas para proteger el producto que contienen. Para poder recuperar el acero, se deben desestañar previamente. El aluminio se puede reciclar a un 100 % sin disminuir su calidad. Los productos más comunes compuestos de este material y que se encuentran en la basura domiciliaria son: 

Latas de bebida (cerveza, limonada).



Ollas y sartenes usados.

Además se recicla aluminio grueso, por ejemplo en construcción: como perfiles de ventana, puertas etc., muebles de aluminio, tubería o partes de automóviles, camiones o aviones.

FUENTE:http://toxicday.blogspot.com/2011/04/reciclaje-de-

aluminio.html



FOTO N°7

VENTAJAS: 

ESTRUCTURAS DE ALUMINIO

Se reduce considerablemente la cantidad de materia prima, ya que para la producción de una tonelada

de

aluminio

se

necesitan

cuatro

toneladas de bauxita. 

Se reducen los gastos ambientales y económicos de transporte, energía, agua etc. vinculados al procesamiento de la bauxita.



La energía para el reciclaje del aluminio es solamente un 5 % de la energía necesaria para producir aluminio de la materia prima (bauxita).

FUENTE:http://www.casasnuevomilenio.com.ar/seccion3-

1.html





MADERA Y OTROS

Otra de las características de sustentabilidad de la madera, es que, finalizada su vida útil, puede convertirse en biomasa, o ser usada para construir aglomerado (compuesto de maderas recicladas). Si vamos a usar madera en la construcción, procuremos que sea autóctona, para evitar el consumo energético que implica la importación de maderas exóticas, y evitemos el uso de especies en peligro de extinción. Entre los materiales posibles de reciclar en construcción se encuentra: 



Mayólicas y otros revestimientos cerámicos.



Cañerías metálicas.



Cubiertas de chapa para cercos de obra.



Hierro estructural para obras menores.



Hierro fundido para las líneas de agua y gas.

Rejas.



FOTO N°8

ESCOMBROS

La mampostería en la forma de escombro triturado para hacer contrapisos o pozos romanos.

Maderas de diversas escuadrías de techos,



paneles y pisos. 

Hormigón de pavimentos, que se vuelve a triturar y usar en estructuras de menor compromiso de cargas.



Puertas, ventanas y otras aberturas.



Aislantes termo acústicos.

FUENTE:http://www.elcomercio.com





PLÁSTICO

Según la enciclopedia el plástico es un conjunto de materiales poliméricos orgánicos (los compuestos por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricación son resinas en forma de bolitas o polvo o en disolución. Con estos materiales se fabrican los plásticos terminados. Los plásticos se caracterizan por una relación resistencia/densidad alta, unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes.

Reciclaje Mecánico.- Es realizado por medio de presión y calor. Es importante la clasificación minuciosa ya que la composición del plástico deber ser homogéneo. Reciclaje Químico.- Es la descomposición de los plásticos usados clasificados en sus componentes más sencillos. Para ello se utiliza procesos como: la pirólisis, la hidrogenación, la gasificación o el tratamiento con disolventes. Recuperación de Energía.- Se lo realiza debido a que los plásticos se producen a base de petróleo y tienen un valor calorífico elevado, a veces incluso más elevado que él del carbón o del fuelóleo

Existen 3 métodos para el reciclaje de plásticos y su recuperación:



DESVENTAJAS: 

Reciclar de forma completa el plástico no es posible, siempre se obtiene un producto de menor calidad que el original.



Dos productos hechos del mismo plástico pueden tener características diferentes, lo que afecta a la calidad del producto hecho de plástico reciclado.



Es muy importante clasificar los plásticos no solamente según el tipo de material sino también de acuerdo a su uso anterior y su procedencia.



1.3 EJEMPLOS DE ARQUITECTURA RECICLABLE REALIZADA EN OTROS PAÍSES.



CASAS CON BLOQUES DE RECICLADO, Córdoba - Argentina

PAPEL

FOTO N°9

ELABORACIÓN DE LADRILLO DE PAPEL RECICLADO Y COLOCACIÓN EN CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA

El Centro de Vivienda Económica (CEVE) de Córdoba, con la colaboración de la agencia alemana GTZ ha desarrollado ladrillos, bloques y placas a base de papel reciclado con la finalidad de manejar nuevos materiales económicos para la solución del problema habitacional que existe en esa región. Para ello ha surgido la iniciativa de realizar Proyectos Habitacionales destinados sobre todo a personas de bajos recursos. El CEVE afirma que este material tiene la misma resistencia, pero con la ventaja de ser 70% más liviano que los materiales tradicionales e incluso lo cataloga como un excelente aislante térmico. Los primeros prototipos fueron seis viviendas de tres por seis metros de una sola habitación con estructura antisísmica.

FUENTE:http://www.ceve.org.ar/articulos/ciencia.html





FOTO N°10

VIVIENDA CONSTRUÍDA CON BLOQUES DE PAPEL RECICLADO

MÓDULOS CON CARTÓN RECICLADO

Las exposiciones internacionales como la EXPO92 de Sevilla, ha servido para que los arquitectos enfoquen la tecnología del cartón hacia la arquitectura, promoviendo el reciclaje y la reutilización de ese material. La aplicación de la arquitectura del cartón en nido de abeja es excelente para mobiliario, decoración y edificación. Por otro lado, la técnica de origami aplicada sobre el papel facilita a los arquitectos, sobretodo japoneses, en las solución de problemas arquitectónicos debido al valor de rigidez que presenta. FOTO N°11

SEPARADORES DE AMBIENTE DE CARTÓN CORRUGADOBLOXES

FUENTE:http://ekowave.blogspot.com/2011/05/casas-con-

FUENTE:http://www.decorahoy.com/2008/03/21/separadores-de-

bloques-de-papel-reciclado.html

ambiente-de-carton-corrugado-bloxes/



FOTO N°12

FOTO N°13

MÓDULOS REALIZADO POR LOS ARQUITECTOS RENTARO NISHIMURA EN CAMBRIDGE (ARRIBA) Y MIWA TAKABAYASHI (ABAJO)

SALA DE REUNIONES DE CARTÓN RECICLADO – DISEÑADOR LIAM HOPKINS

FUENTE:http://es.scribd.com/doc/86064727/2011-3-Arquitectura-

FUENTE:http://www.amarilloverdeyazul.com/una-sala-de-

reciclable

reuniones-de-carton-reciclado-inspirada-en-refugiosnaturales/#more-5347





ARQUITECTO JAPONÉS SHIGEROU BAN _ PAPEL Y CARTÓN

FOTO N°14

PUENTE DE PAPEL, REMOULIN - FRANCIA

El uso del papel y cartón reciclado para convertirlos en elementos estructurales y partes de edificaciones es la especialidad de este arquitecto nipón siguiendo la arquitectura tradicional de su país. Entre sus principales obras tiene: 

El Centro Pompidou en Metz, un edificio inspirado en la forma de un sombrero japonés (Foto N° 17 - 18).



El Pabellón Japonés para la Expo 2000 de

Hanóver la estructura de cartón más grande del mundo (Foto N° 15 - 16). 

El Puente de Papel, en Remoulin, Francia cuyos arcos son de tubo de papel (Foto N° 14).

FUENTE:http://arquyma.blogspot.com/2010/08/la-arquitectura-

de-papel.html



FOTO N°15

FOTO N°16

PABELLÓN JAPONÉS PARA LA EXPO 2000 DE HANÓVER

PABELLÓN JAPONÉS PARA LA EXPO 2000 DE HANÓVER





FOTO N°17

FOTO N°18

EL CENTRO POMPIDOU EN METZ, FRANCIA

EL CENTRO POMPIDOU EN METZ, FRANCIA

FUENTE:http://www.dezeen.com/2010/02/17/centre-pompidou-

FUENTE:http://www.dezeen.com/2010/02/17/centre-pompidou-

metz-by-shigeru-ban/

metz-by-shigeru-ban/



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WAT PA MAHA CHEDIO KAEW - EL TEMPLO DEL VIDRIO RECICLADO, Sisaket – Tailandia

FOTO N°19

TEMPLO DEL MILLÓN DE BOTELLAS

El templo, que se encuentra en Tailandia en la provincia de Sisaket, aproximadamente 370 millas al noreste de Bangkok está construido con más de un millón de botellas de vidrio reciclado, por lo que es fiel a su apodo, "WatLanKuad" o "Templo del millón de botellas". Su construcción comenzó en 1984, cuando los monjes usaron este material para decorar sus viviendas, lo que atrajo a muchas personas a donar las botellas necesarias para levantar el templo. Este lugar ofrece todas las instalaciones de un templo, incluido el crematorio, en torno a centros de acogida incluso los baños.

FUENTE:http://creandohabitat.blogspot.com/2009/01/templo-

tailandes-construido-con-un.html



FOTO N°20

FOTO N°19



FUENTE:http://www.20minutos.es/galeria/5315/0/1/templo-

FUENTE:http://www.20minutos.es/galeria/5315/0/1/templo-de-

botellas-recicladas/

de-botellas-recicladas/



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TABERNA Y CAPILLA CON BOTELLAS DE VIDRIO, Isla del Príncipe Eduardo - Canadá.

FOTO N°21

TABERNA CON BOTELLAS DE VIDRIO

Este lugar se ha convertido en zona turística debido a que existen diversas edificaciones construidas a base de eco-ladrillos de botellas de vidrio. Entre las edificaciones más destacadas tenemos una Taberna (Foto Nº 20 – 21 22) y una Capilla (Foto Nº 23 - 24). FOTO N°20


FUENTE:http://www.reutilizar.com/2011/02/15/casas-con-


botellas-construcciones-ecologicas/




FOTO N°22

FOTO N°23


CAPILLA CON BOTELLAS DE VIDRIO







FOTO N°24

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CAPILLA CON BOTELLAS DE VIDRIO

CASA HECHA CON LATAS Y BOTELLAS, Bariloche – Argentina.

Esta novedosa construcción estuvo a cargo del diseñador Manuel Rapoport, quien utilizó unas 800 latas de aluminio y algunas botellas de vidrio para armar su casa de descanso. Para su construcción fue necesario aplanar y cortar todos los recipientes recolectados para utilizarlos como planchas en la vivienda, además del aprovechamiento de algunas botellas de vidrio para las ventanas.

FOTO N°25

CASA HECHA CON LATAS Y BOTELLAS

FUENTE:http://www.veoverde.com/2012/02/argentina-la-casa-de-


latas-en-bariloche/




FOTO N°26

FOTO N°27



FUENTE:http://www.tuverde.com/2012/03/argentina-casa-

hecha-con-latas-y-botellas-en-bariloche/#more-31475

FUENTE:http://www.tuverde.com/2012/03/argentina-casa-

hecha-con-latas-y-botellas-en-bariloche/#more-31475



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CONTENEDORES RECICLADOS EN ALOJAMIENTOS PARA ESTUDIANTES

La compañía francesa OlggaArchitects ha diseñado un complejo de alojamientos para estudiantes denominado CROU, una construcción realizada a partir de 100 unidades de contenedores marítimos reciclados, ubicado en Le Havre, Francia.

FOTO N°29

ALOJAMIENTO HECHO DE CONTENEDORES

Estas unidades están montadas unas sobre otras; cada contenedor es un dormitorio con área de estudio, comedor y baño. FOTO N°28


FUENTE:http://www.solucionesespeciales.com/2012/05/100-


contenedores-reciclados-en.html






ECO-TEC _ “CASA ECOLÓGICA”, Honduras

FOTO N°30


Eco-Tec es el resultado de la utilización de basura como material de construcción por parte del alemán Andreas Froese. Cerca del 70% de sus obras están compuestas por botellas plásticas rellenas con arena. Se ha utilizado aproximadamente 8000 botellas para la construcción de una “casa ecológica” en Honduras. Además contiene un “techo verde” de 102 m2 que al mojarse puede pesar hasta 30 toneladas métricas, lo que pone a prueba las paredes de botella. FOTO N°31

CASA ECOLÓGICA CON BOTELLAS PLÁSTICAS

FUENTE:http://www.eco-tecnologia.com/portal/index.php





FOTO N°32

FOTO N°33







1.4 ELEMENTOS QUE SE PUEDEN RECICLAR EN NUESTRO MEDIO Y COMO APLICARLOS AL CAMPO DE LA CONSTRUCCIÓN LOCAL. En nuestro medio se puede hacer uso de los materiales que se han señalado anteriormente ya que elementos como chatarra, papel, cartón, vidrio y plástico se puede encontrar en la basura domiciliaria. FOTO N°34

RECOLECCIÓN DE BASURA CIUDAD DE CUENCA

Según la Empresa Municipal de Aseo EMAC, en la ciudad de Cuenca se recolectan 23000 toneladas de elementos reciclables. En el Cuadro Nº1 se indica la cantidad de material en toneladas que se recicla por parte de la Municipalidad de Cuenca conjuntamente con recicladores primarios y secundarios.

CUADRO N°1

PLÁSTICOS RECICLABLES

Elementos CHATARRA PAPEL Y CARTÓN PLÁSTICO VIDRIO Total FUENTE:Empresa Municipal de Aseo EMAC

Ton/mes 1167 583 142 25 1917

Ton/año 14000 7000 1700 300 23000

FUENTE:Empresa Municipal de Aseo EMAC



A primera vista el Cuadro Nº1 muestra que existe gran cantidad de chatarra en peso, pero eso no quiere decir que suceda lo mismo en volumen.

Por ello, a continuación se realiza un análisis que explica del por qué se escoge en esta tesis al plástico como material reciclable inorgánico para aplicarlo en construcción.

CUADRO N°2

CARACTERÍSTICAS DE MATERIALES RECICLABLES

Material CHATARRA PAPEL Y CARTÓN PL STICO VIDRIO

Degradación

Manejo

Transportabilidad

Resistencia

Peso

Volumen

Media Alta

Baja Alta

Baja Alta

Alta Baja

Alta Baja

Baja Alta

Reciclado y Reutilización Alta Alta

Baja Baja

Alta Alta

Alta Media

Media Baja

Baja Media

Alta Baja

Media Alta

ELABORACIÓN: Diego Fabricio Aguirre Villacís FUENTE: Diego Fabricio Aguirre Villacís



La chatarra es un elemento que se degrada dependiendo del tipo de hierro por el que esté conformado. Por lo general en la basura domiciliaria se encuentran latas de bebidas y elementos con características similares cuya degradación está considerada en alrededor de 10 años. Debido a su pesose dificulta su transporte, aunque su volumen no sea tan considerable en comparación a los demás materiales. Por su resistencia puede ser un elemento apto para la construcción, pero su demanda de reciclaje es alta para procesos de reutilización.

El papel y cartón son elementos que se degradan rápidamente, aproximadamente 1 año, sobretodo en la intemperie. Son de fácil manejo y transportabilidadpor su bajo peso, aunque contenga gran volumen. En nuestro medio tiene gran demanda su reciclaje, debido a que se puede reutilizar en su totalidad. Es un material de baja resistencia y se debilita ante la presencia de agua.

El vidrio es un elemento resistente a la degradación, aproximadamente 400 años, sin embargo es un material sumamente frágil. Debido a esto su transportabilidad se dificulta, influenciado también por su peso. Es un material que puede ser reciclado en su totalidad y puede ser reutilizado en la mayoría de los casos, por ello en nuestra localidad se lo busca reciclar de gran manera.

El plásticoes un elemento que demora mucho tiempo en degradarse, aproximadamente de 150 a 200 años. Es un material de fácil manejo, por su bajo peso en grandes volúmenes. Su resistencia es moderada, puede ser fácilmente reciclado, aunque no se lo pueda reutilizar en su totalidad, en comparación con los otros materiales. Aunque existen campañas de reciclaje en nuestro medio, el plástico conjuntamente con la chatarra puede convertirse en los materiales de mayor impacto ecológico a largo plazo emitidos por basura domiciliaria.



Sin embargo las características del plásticolo pueden sobreponer como primer lugar para pensar en una acción inmediata. Si el desarrollo de la presente tesis se enfoca en el plástico reciclado como material aplicable en construcción, se debe tener muy en claro los tipos de plásticos existentes y cuál de ellos es el que proporciona las características necesarias para cumplir los objetivos establecidos.

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TIPOS DE PLÁSTICOS RECICLABES

PET.- Es un plástico de alta calidad que requiere un proceso sumamente complicado para ser recuperado. Con las tecnologías convencionales no es posible utilizar el PET para fabricar otra vez botellas de bebidas por razones de higiene.

Existe una variedad de productos que se pueden hacer a base del PET reciclado, como: fibras para la producción de fundas para dormir, almohadas cobijas (que se venden bajo el nombre de plumón) y ropa protectora de lluvia, además se puede utilizar en la industria automotriz y para la producción de tablas aislantes.

PEHD.-En la producción del PEHD, el criterio más importante es el “índice de fundición” (corresponde a la viscosidad de la resina) que puede ser muy diferente según el tipo de producto fabricado.El PEHD reciclado se puede reutilizar para la producción de fundas, tubería y manguera, recipientes para productos no alimenticios y otros productos moldeados.



PVC.-Es un plástico que se puede reprocesar fácilmente y con métodos caseros, no necesitaun tratamiento especial.Los productos de PVC reciclado son recipientes para productos noalimenticios, mangueras, productos moldeados como juguetes de niño, productos de uso sanitario, etc.

PELD.- Plástico fácil de procesar, incluso con equipo casero. Los productos más comunes con PELD reciclado son mangueras de aguas servidas y las fundas negras.

productos de moldeado (platos desechables, embalaje de carne, frutas overduras en algunos supermercados y folio de espuma). La espuma gruesa se puede recuperar en un proceso completamente manual, rompiéndola en susgránulos y después utilizándola como material de relleno para productos diferentes (materialamortiguador en embalajes de electrodomésticos y otros productos frágiles).

PP.- El PP reciclado generalmente se utiliza para productos que no requieren una calidad muy alta(pilotes, postes, muebles de jardín etc.).Es posible mezclarlo hasta un 10 – 13 % con el regranulado de PEHD.

Espumaflex (PS).- Se puede dividir en espuma fina y espuma gruesa, los cuales necesitan diferentes tratamientos para el reciclaje. La espuma finadebe pasar por un proceso de lavado, secado, granulación y peletización, para después serreutilizado como espuma aislante, producción de juguetes, recipientes para productos noalimenticios y



CUADRO N°3

PLÁSTICOS RECICLABLES

FUENTE: FUENTE:http://www.geomarketinginternacional.com/reciclaje.pdf



Se utiliza diferente tipo de plástico según el producto que se va a producir (Cuadro N° 3). Para el desarrollo de esta tesis se ha escogido el PET (Politereftalato de etileno) que se encuentra comúnmente entre los productos del hogar, como material de experimentación. 

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PLASTICO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCION

Muchos plásticos se utilizan para aislar cables e hilos, y el polietileno aplicado en forma de espuma sirve para aislar paredes y techos.También se hacen con plástico marcos para puertas, ventanas y techos, molduras y otros artículos. El polietileno de alta densidad se usa en tuberías, del mismo modo que el PVC. Éste se emplea también en forma de láminas como material de construcción.

Ventajas: 

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Es moldeable, pudiéndole dar la forma deseada por medio de diferentes técnicas.

Una vez instalado el material no requiere constante mantenimiento.

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Es muy duradero. Dependiendo de su uso se puede variar la resistencia del plástico, bien sea para obtener un producto altamente resistente para usarlo en una viga o columna, o en un recubrimiento térmico. Posee una gran resistencia a las sustancias químicas (liquidas y gases), soporta altas y/o bajas presiones y temperaturas.

Desventajas: 

Son desechos de difícil solución en las grandes ciudades.

El manejo es complejo y costoso para los municipios, encargados de la recolección y disposición final de los residuos ya que a la cantidad de envases se le debe sumar el volumen que representan.

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Presenta una variada flexibilidad dependiendo dependiendo de las características del material que se requiera.



Obras y Aplicaciones Importantes: 

Puentes de plástico. La pasarela peatonal peatonal de Lleida que cruza la nueva línea de alta velocidad (AVE) y la carretera de Vallcalent.

Tuberías.

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Mallas de plástico (geosintéticos). Juntas para para puentes rellenas con sello plástico. Se encuentran en diferentes versiones, y soportan movimientos hasta de 1½".



1.5 CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS RECICLABLES Y SUS CAMPOS DE APLICACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN.

El plástico es un material importante que se le ha buscado una aplicación constructiva a partir del reciclaje.

FOTO N°35

PLANTA RECICLADORA RECISA

Se ha descrito anteriormente que existen obras en donde se ha utilizado botellas de plástico para el levantamiento de mamposterías, lo cual es un avance ecológico y tecnológico importante para dar uso a este desecho. Sin embargo recordemos que el plástico no tiene buenas propiedades para lareutilización y que no hay muchas edificaciones que apliquenla metodología de la botella de plástico, por ello es importante saber qué pasa el material sobrantecon la finalidad de darle uso en construcción. Se ha realizado una visita a la Plata Recicladora RECISA que pertenece a la empresa INTERCIA S.A., la cual está ubicada en el Km. 10.5 vía a Daule, en el Parque Industrial de Guayaquil – Ecuador. En este lugar se puede apreciar claramente el tipo de material reciclado que adquieren y el tratamiento que le brindan.

FUENTE: http://www.reipa.com.ec



INTERCIA S.A. tiene Platas Recicladoras en Guayas, Pichincha y Manabí, cuyos centros de acopio son: Esmeraldas, Santo Domingo, Santa Elena, El Oro, Los Ríos, Imbabura, Tungurahua, Chimborazo, Azuay, Loja e Islas Galápagos.

El residuo del PET es una buena alternativa para estainvestigación, por el fácil acceso y su bajo costo.

FOTO N°36

PET PROCESADO

La Planta RECISA está vinculada al manejo de desechos de plástico, cartón, papel y chatarra. La finalidad de la Planta Recicladora es abastecerse de material reciclado para procesarlo y luego venderlo como materia prima a la industria nacional e internacional. En lo que tiene que ver con el plástico, cada semana se procesa de 1 a 2 toneladas, lo que nos da una idea de la cantidad de materia prima que se puede aprovechar. El proceso del plástico, especialmente PET, produce gran cantidad de desechos, el cual no tiene una finalidad establecida por lo que en la mayoría de los casos es desechado. El plástico procesado tiene un costo considerable en el mercado como para suponerque pueda servir para material de construcción, en cambio el material resultante de ese proceso es interesante, sus residuos podrían contener las características que se está buscando.

FUENTE:http://www.reipa.com.ec



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PROCESO

En la Plata de Reciclaje, con el material adquirido de los centros de acopio, se realiza lo que se denomina un Reciclado Mecánico para posteriormente el Lavado.

FOTO N°37

PET PROCESADO

El Reciclado Mecánico consiste en separar el PET por color para luego triturarlo y lavarlo por primera vez. De aquí se obtiene: material limpio y sucio. El material sucio está compuesto por botellas molidas incluidas tapas y etiquetas. El material limpio es el polvo residual del PET, luego de ser escogido y lavado. El proceso de Lavado se lo realiza introduciendo el material molido separado de etiquetas y tapas a través de agua hirviendo, para obtener la materia prima que necesita la empresa para exportar.La finalidad de la Planta es conseguir PET molido de un tamaño aproximado de 8 a 12 mm.

FUENTE:http://www.reipa.com.ec



Luego de analizar lo que conlleva el reciclaje del plástico se puede escoger la vía en la cual se puede encaminar la tesis para la aplicación de este material en construcción. El tratamiento que recibe el plástico genera dos clases de residuos: fino limpio y fino sucio, los cuales se ha escogido como materiales adecuados para realizar las pruebas pertinentes. Este tipo de residuo no puede tener la misma aplicación que se le ha dado a las botellas de plástico como material tipo bloque para levantar mampostería, sin embargo su forma se asemeja a los agregados de hormigón. Realizar un diseño de hormigón en base a estos elementos puede ser factible, si se puede sustituir o bajar la cantidad de los agregados.



2. ESTUDIO Y ENSAYOS DE LABORATORIO DEL PLÁSTICO COMO ELEMENTO CONSTRUCTOR



2.1 ESTUDIO SOBRE LAS DIMENSIONES Y CARACTERÍSTICAS ÓPTIMAS PARA LOS ELEMENTOS A CONSTRUIR. Se ha realizado un análisis sobre algunos elementos que se pueden tomar como referencia para la aplicación del presente proyecto de tesis. Por lo general y tomando en cuenta la orientación de este estudio, los elementos a construir están relacionados con el hormigón.

Mortero: Es la mezcla plástica de aglomerante, agregado fino, agua y en ciertos casos el aditivo. Existen varios tipos dependiendo el aglomerante:

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HORMIGÓN

Es la mezcla plástica de aglomerante, agregados, agua y en ciertos casos el aditivo. Su principal característica estructural es la muy buena resistencia a los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros esfuerzos como tracción, flexión, cortante, etc., por este motivo es conveniente asociarlo con el acero, recibiendo el nombre de hormigón armado. Existen diversos tipos de hormigón: Mortero, Hormigón Simple, Hormigón en masa, Hormigón Armado, Hormigón Pretensado, Hormigón Ciclópeo, Hormigón sin finos, Hormigón aireado o celular, Hormigón de alta densidad. Para el estudio del presente trabajo nos enfocaremos en los más conocidos y utilizados en obra, en nuestra localidad.

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Morteros de Yeso.- Es menos resistente que otros morteros pero endurece rápidamente. Normalmente se emplea para fijar elementos de obra. Morteros de Cal.- Tiene gran plasticidad, fácil de aplicar y flexible pero de menor resistencia e impermeabilidad que el Mortero de Cemento. Morteros de Cemento.- Posee gran resistencia, además rapidez en secarse y endurecerse. Poco flexible y puede agrietarse con facilidad. Morteros Mixtos o Bastardos.- Se mezclan dos aglomerantes.



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Morteros Yeso y Cal.- Debido a su resistencia al agua, se usan en zonas con bastante lluvia. Su superficie es poco porosa y presenta cierta repelencia al agua. Se recomienda el uso de selladores.

Hormigón Pretensado: En su interior tiene una armadura de acero especial sometida a tracción. Puede ser PRE-TENSADO si la armadura se ha tensado antes de colocar el hormigón fresco o POST-TENSADO si la armadura se tensa cuando el hormigón ha adquirido su resistencia.

Morteros Cal y Cemento.- Si en la masa se pone más Cemento que Cal será más resistente y si la cantidad de Cal es mayor será más flexible.

Hormigón Simple: Mezcla de cemento, agua y áridos de varios tamaños (grava y arena). Hormigón Ciclópeo: Se coloca en su interior grandes piedras de dimensión no menor a 30 cm. Hormigón en Masa: No contiene armaduras de acero en su interior. Solo es apto para resistir esfuerzos de compresión. Hormigón Armado: Tiene en su interior armaduras de acero, por lo que es apto para resistir esfuerzos de compresión y tracción. 53 Diego Fabricio Aguirre Villacís


Cada elemento construido a base de hormigón tiene una resistencia mínima. A continuación se detalla algunos de ellos:

CUADRO N°4

CLASIFICACIÓN DE HORMIGÓN O CONCRETO POR SU RESISTENCIA

Elementos Muros Replantillos Cimientos Plintos Cadenas Columnas Vigas Losa Escaleras Mesones Aceras Dinteles Bloques Cajas de Revisión Contrapiso Enlucido en Fajas Enlucido Vertical Enlucido Horizontal

Hormigón Ciclópeo Simple Ciclópeo Simple Simple Simple Simple Simple Simple Simple Simple Simple SimpleMortero Simple Simple Mortero Mortero

Resistencia 180 kg/cm² 140 kg/cm² 180 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 210 kg/cm² 45 kg/cm² 180 kg/cm² 180 kg/cm² 100 kg/cm² 100 kg/cm²

ELABORACIÓN:Diego Fabricio Aguirre Villacís FUENTE: Diego Fabricio Aguirre Villacís



CUADRO N°5

CLASIFICACIÓN DE HORMIGÓN O CONCRETO POR SU RESISTENCIA

Clasificación Por su resistencia

Tipo Baja Resistencia

Usos • Losas aligeradas. • Elementos de concreto sin requisitos estructurales. • Edificaciones de tipo habitacional de pequeña altura.

Beneficios

Información Técnica

• Bajo costo.

• Propiedades en estado fresco sim ilares a las obtenidas en concretos convencionales. • Resistencia a la compresión < 150kg/cm 2. Resistencia • Bajo costo. • Propiedades en estado fresco sim ilares a las moderada obtenidas en concretos convencionales. • Resistencia a la compresión entre 150 y 250 kg/cm2. Normal • Todo tipo de estructuras de • Funcionalidad. • Propiedades en estado fresco sim ilares a las concreto. • Disponibilidad. obtenidas en concretos convencionales. • Resistencia a la compresión entre 250 y 420 kg/cm2. Muy alta • Columnas de edificios muy • Mayor área aprovechable en • Alta cohesividad en estado fresco. resistencia altos. plantas bajas de edificios altos. • Tiempos de fraguado similares a los de los • Secciones de puentes con • Elementos presforzados más concretos normales. claros muy largos. ligeros. • Altos revenimientos. • Elementos presforzados. • Elementos más esbeltos. • Resistencia a la compresión entre 400 y 800 • Disminución en los kg/cm2. espesores de los elementos. • Baja permeabilidad. • Mayor protección al acero de refuerzo. Alta resistencia • Pisos. • Elevada resistencia • Se garantiza lograr el 80% de la resistencia temprana • Pavimentos. temprana. solicitada a 1 o 3 días. • Elementos presforzados. • Mayor avance de obra. • Para resistencias superiores a los 300 kg/cm 2 • Elementos prefabricados. • Optimización del uso de se requiere analizar el diseño del elemento. • Construcción en clima frío. cimbra. • Minimizar tiempo de • Disminución de costos. construcción.

ELABORACIÓN:Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C FUENTE: http://www.imcyc.com/concretohistoria/resistencia.htm



2.2 ENSAYOS EN LABORATORIO NECESARIOS HASTA CONSEGUIR LOS ELEMENTOS Y MÓDULOS QUE CUMPLAN CON LAS EXIGENCIAS NECESARIAS. La intención del proyecto de tesis es encontrar de forma alternativa y adecuada el uso del plástico reciclado como elemento constructor, tomando en cuenta los estudios realizados con anterioridad.

Los materiales que se utilizaron son: Cemento

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Arena

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Por ello se ha tomado la decisión de realizar un diseño de hormigón incluyendo el plástico reciclado como agregado, con la finalidad de encontrar una resistencia que pueda ser aplicada en construcción. El tipo de plástico obtenido de la Planta de Reciclaje, el cual en muchos de los casos solo es desecho, cumple con las características necesarias para realizar este proceso. Debido a que existen dosificaciones determinadas para alcanzar ciertas resistencias, se las puede tomar como referencia para luego comparar con los resultados obtenidos. Para realizar las prácticas y los ensayos necesarios se ha usado el laboratorio de la Universidad Técnica Particular de Loja.

Grava

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Plástico (residuo fino limpio y residuo fino sucio)

Agua

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Aditivo

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Balanza digital

Concretera

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Contenedores para la mezcla

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Moldes para formar los cilindros

Badilejo

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Varilla apisonadora

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Martillo de caucho

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Máquina de compresión.



FOTO N°39

FOTO N°41

CEMENTO

PLÁSTICO FINO SUCIO



FOTO N°40

FOTO N°42

GRAVA

PLÁSTICO FINO LIMPIO


ELABORACIÒN: Diego Fabricio Aguirre Villacís FUENTE: Diego Fabricio Aguirre Villacís



FOTO N°43

ARENA


FOTO N°44

ADITIVO




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FOTO N°45

HORMIGÓN CON PLÁSTICO ARTESANAL

HORMIGÓN CON PLÁSTICO CORTADO ARTESANALAMENTE

En busca de un Diseño de Hormigón con Plástico, los primeros ensayos no se realizaron con el material obtenido de los residuos del PET, de la Planta de Reciclaje, si no con plástico cortado de botellas artesanalmente (Foto Nº45). El motivo fue proveer de este material a las localidades que no cuentan con Plantas de Reciclaje en el lugar y así fomentar la mano de obra del sector. La dosificación empleada fue escogida con la finalidad de saber si el plástico influye positiva o negativamente en la resistencia del hormigón, por lo que no se sustituyó agregados, simplemente se aumentó plástico.




Características:

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FOTO N°46

MUESTRAS DE HORMIGÓN CON PLÁSTICO CORTADO ARTESANALAMENTE

El plástico fue cortado en módulos de 3 x10 cm. La mezcla de materiales se realizó en relación al peso. Para la elaboración de este ensayo no se utilizó aditivos.

Se empleó una dosificación necesaria para resistencias de 140kg/cm2.

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La consistencia del hormigón resultante fue aparentemente buena, por lo que se tomaron las muestras necesarias.

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Los cilindros utilizados fueron de 15 x 30 cm., los cuales reposaron en un tanque de agua por 30 días, después de ser desencofrarlos.




Pasados los 28 días se colocó los cilindros en la máquina de compresión(Foto Nº 47) y se sacaron las siguientes conclusiones:

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FOTO N°47

ROMPIMIENTO DE CILINDROS DE HORMIGÓN CON PLÁSTICO CORTADO ARTESANALAMENTE

La apariencia externa del hormigón no varía. No hay cambios notables con los rangos de asentamiento. El cilindro fracasa de adentro hacia afuera. Baja adherencia del plástico con el resto de materiales. La resistencia disminuye totalmente. No se puede realizar dosificaciones en base al peso debido a que el plástico abarca mucho volumen y poco peso.




La dosificación del hormigón a base de peso (Foto Nº 48) quedó descartada debido a que el material reciclado contrasta con los demás elementos y en sí conllevaría utilizar demasiado plástico en relación al resto de agregados ya la masa del producto que se desea obtener.

FOTO N°48

PESO DE MATERIALES EN LA BALANZA DIGITAL

Por ello se ha tomado la decisión de realizar el diseño de hormigón con una dosificación basada en la proporción. Se ha seleccionado un tipo único de recipiente para no provocar cambios de volumen entre materiales.




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HORMIGÓN CON PLÁSTICO RESIDUO PET.

FOTO N°41

PROCESO DE MEZCLA DE HORMIGÓN

Luego de haber realizado las pruebas con un plástico cortado artesanalmente y sacar las conclusiones anteriormente descritas, se procede a realizar nuevos ensayos con el plástico obtenido de la Planta de Reciclaje. Este plástico, cabe volver a mencionar, es el residuo del procesamiento del PET, donde se obtiene un plástico fino limpio y un plástico fino sucio. (Foto Nº 41-42). Para este proceso de investigación se trató de cambiar la dosificación reemplazando o mermando la cantidad de agregados que se utiliza normalmente en la elaboración del hormigón. Para este caso se ha utilizado un aditivo Sika Plastocrete 161 HE, con características acelerantes yplastificantes. Su dosificación se la realizó según las indicaciones del producto.




FOTO N°42

FOTO N°43

TOMA DE MUESTRAS DE HORMIGÓN

DESENCOFRADO DE MUESTRAS DE HORMIGÓN





FOTO N°44

Pasado los 28 días se desencofran los cilindros, se toman sus medidas y se colocan en la máquina de compresión. (Foto Nº 44).

COLOCACIÒN DE MUESTRAS EN MÁQUINA DE COMPRESIÓN

Se ha utilizado cilindros de dos medidas: 25 x 30 cm. y 10 x 20 cm.




FOTO N°45

ROMPIMIENTO DE CILINDROS_ PLÀSTICO FINO SUCIO

Plástico Fino Sucio _ Características:

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La apariencia externa del hormigón no varía. No hay cambios notables con los rangos de asentamiento.

El cilindro fracasa de afuera hacia adentro, provocando fisuras desde las esquinas en dirección al centro.

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El plástico tiene mejor adherencia que el plástico cortada artesanalmente. La resistencia con este tipo de plástico disminuye en relación con las empleadas normalmente.




FOTO N°46

ROMPIMIENTO DE CILINDROS_ PLÀSTICO FINO LIMPIO

Plástico Fino Limpio _ Características:

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La apariencia externa varía dependiendo de la cantidad de arena y plástico se emplee. Se produce un asentamiento significativo de 1 cm.aproximadamente, al parecer el plástico actúa como impermeabilizante y los áridos no absorben totalmente el agua. El cilindro fracasa con un desmoronamiento en todos los extremos, formando el corte de afuera hacia adentro. El plástico aparentemente tiene mejor adherencia que los plásticos anteriores, debido a su tamaño, se puede mezclar con el resto de materiales y pasar desapercibido. La resistencia con este tipo de plástico es menor que con el plástico fino sucio.




2.3 RESULTADOSOBTENIDOSDE LOS ESTUDIOS Y ENSAYOS REALIZADOS

Para analizar los resultados debemos saber que la máquina de compresión nos da la carga axial máxima que soporta cada cilindro.

GRÁFICO N°1

CILINDRO_MUESTRA DE HORMIGÓN

Para calcular la resistencia, este valor se divide para el área promedio de la sección transversal (Gráfico Nº 1). Por ello es importante medir el diámetro y la altura de cada cilindro. En los ensayos realizados se ha utilizado cilindros de dos medidas: 15 x 30 y 10 x 20 cm. Los resultados no van a variar significativamente si comparamos resistencias entre cilindros de dos medidas, lo necesario es que el tamaño del encofrado donde se toma la muestra tenga una relación 1:2 en sus dimensiones.

ELABORACIÓN:Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C FUENTE:http://www.imcyc.com/ct2008/nov08/PROBLEMAS.pdf



A continuación se describe mediante cuadros los resultados que se obtuvieron al romper los cilindros en la máquina de compresión, segúnsus dosificacionesrespectivas. CUADRO N°6

RESISTENCIA DEL HORMIGÓN CON PLÁSTICO ARTESANAL_ DOSIFICACIÓN SEGÚN EL PESO

Nº DOSIFICACI N

1 1 Cemento - 3 arena – 4grava – 3% plástico 2 1 Cemento - 3 arena – 4grava – 3% plástico

DI METRO (cm)

15.11 15.16

RADIO ALTURA (cm) (cm)

7.56 7.58

AREA RESISTENCIA RESISTENCIA (cm2) (KN) (kg/cm2)

29.70 1769.88 29.68 1774.57

74.5 77.9

42.09 43.90

ELABORACIÓN:Diego Fabricio Aguirre Villacís FUENTE:Diego Fabricio Aguirre Villacís

CUADRO N°7

RESISTENCIA DEL HORMIGÓN CON PLÁSTICO FINO SUCIO_ DOSIFICACIÓN SEGÚN VOLÚMEN

Nº DOSIFICACI N

1 1 Cemento - 2 arena – 1 grava - 2 plástico fino sucio 2 1 Cemento - 2 arena – 1 grava - 2 plástico fino sucio

DI METRO (cm)



15.21

7.61

29.73 1785.41

212.7

119.13

15.18

7.59

29.69 1777.86

205.3

115.48




CUADRO N°8

RESISTENCIA DEL MORTERO CON PLÁSTICO FINO LIMPIO_ DOSIFICACIÓN SEGÚN VOLÚMEN

Nº DOSIFICACI N

1 1 Cemento - 2 plástico fino limpio 2 1 Cemento - 2 plástico fino limpio

DI METRO (cm)

9.86 9.74


4.93 4.87

19.45 19.68


755.18 751.21

41.9 44.4

55.48 59.10


CUADRO N°9

RESISTENCIA DEL HORMIGÓN CON PLÁSTICO FINO LIMPIO_ DOSIFICACIÓN SEGÚN VOLÚMEN

Nº DOSIFICACI N

1 1 Cemento - 2 arena – 2 plástico fino limpio 2 1 Cemento - 2 arena – 2 plástico fino limpio 3 1 Cemento - 2 arena – 1 grava - 1 plástico fino limpio 4 1 Cemento - 2 arena – 1 grava - 1 plástico fino limpio 5 1 Cemento - 2 arena – 1 grava - 1 plástico fino limpio 6 1 Cemento - 2 grava – 2 plástico fino limpio 7 1 Cemento - 2 grava – 2 plástico fino limpio 8 1 Cemento - 2 grava – 2 plástico fino limpio

DI METRO (cm)



15.19 15.07 9.77

7.60 7.54 4.89

29.38 1765.88 29.46 1752.88 19.53 750.30

174.7 162.5 52.5

98.93 92.70 69.97

9.86

4.93

19.72

763.56

44.7

58.54

9.83

4.92

19.67

760.16

49.2

64.72

9.78 9.72 9.76

4.89 4.86 4.88

19.71 19.76 19.57

755.83 751.80 749.68

46.7 61.6 56.3

61.79 81.94 75.10




2.4 CONCLUSIONES SOBRE LOS ESTUDIOS Y ENSAYOS REALIZADOS.

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La resistencia del hormigón que contiene plástico artesanalmente cortado es la más baja, por lo que se comprueba que este material es el menos adherente de los plásticos. Se debe utilizar la dosificación según volumen y no según peso debido a la poca densidad del plástico. El hormigón que contiene plástico fino sucio obtiene mayor resistencia debido a que su textura le permite obtener mejoradherencia con los agregados y el cemento. El plástico fino sucio tiene poca densidad y dificulta su manejo en el momento de elaborar un hormigón. Existe mayor desperdicio de material.

Si se compara las fisuras que resultan al comprimir un cilindro de hormigón que contiene plástico fino sucio con otro de plástico fino limpio se determina que el primero presenta mejor resistencia a la presión formándose pedazos más compactos en relación al otro.

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El plástico fino limpio es un material con el que se trabaja mejor en el momento de realizar la mezcla debido a su forma y densidad, aunque su resistencia no alcance al hormigón con plástico fino sucio. Con el plástico fino limpio el hormigón tiene un asentamiento mayor que con otros plásticos, fluctúa en 1 cm., aumenta cuando se disminuye la arena. Al disminuir la arena en la dosificación el hormigón el acabado se vuelve poroso, el plástico no reemplaza esta característica del material. Es importante utilizar un aditivo para mejorar la plasticidad del hormigón y la adherencia de los materiales. Se usó el Sika Plastocrete 161 HE, con características acelerantes y plastificantes. Si se reemplaza alguno de los agregados por plástico la resistencia disminuye notablemente. Con la misma dosificación de hormigones tradicionales el resultado puede llegar a la mitad.



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No se alcanzó resistencias mayores a 120 kg/cm2 por lo que el hormigón no se lo puede usar en elementos estructurales. Con las resistencias dadas, el hormigón resultante debe ser empleado en elementos no estructurales y que necesiten resistencias inferiores a 120Kg/cm2



2.5 DIMENSIONES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS O MÓDULOS A SER UTILIZADOS EN EL PROYECTO.

Obtenidos los resultados de los ensayos mediante la compresión de cilindros de hormigón, se puede determinar hasta el momento que el hormigón que contiene el tipo de plástico anteriormente detallado, puede ser utilizado para elementos que necesiten resistencias menores a 100 kg/cm2 aproximadamente. Por ello se ha tomado en cuenta algunos pequeños elementos prefabricados que están dentro de este rango de resistencia.

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BLOQUES

Son piezas prefabricadas a base de hormigón o mortero, que pueden contener aditivos y pigmentos. Su resistencia normal oscila entre los 4 5 kg/cm2. Los bloques son utilizados para el levantamiento de mamposterías y como material liviano, generalmente en losas. Las dimensiones en que se los puede fabricar son las que generalmente se los encuentra comercialmente que son:    

10 x 20 cm 15 x 20 cm 20 x 20 cm 25 x 20 cm

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10 x 40 cm 15 x 40 cm 20 x 40 cm 25 x 40 cm



GRÁFICO N°3

GRÁFICO N°2

HIERROS COLOCADOS HORIZONTALMENTE EN LAS HILERAS DE MAMPOSTERÍA DE BLOQUE

HIERROS COLOCADOS VERTICALMENTE ENTRE LA MAMPOSTERÍA DE BLOQUE

FUENTE: http://www.aldino.com/imagenes/descargas/03.pdf


Se puede elaborar diferentes tipos dependiendo su finalidad. (Gráfico Nº4)

de

bloque

Sus terminaciones pueden ser usadas para el armado de hierros o para la conformación de elementos mayores como columnas o muros portantes.



GRÁFICO N°4

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TIPOS DE BLOQUE

Mampostería.

Las paredes o muros son obras de albañilería levantadas verticalmente que limitan un espacio arquitectónico. Las paredes deben ser colocadas sobre cimientos, aplomadas y debidamente armadas con relación a la estructura. GRÁFICO N°5

SECCIÓN EN ELEVACIÓN DE CIMIENTO_PARED


FUENTE:http://www.fastonline.org/CD3WD_40/CD3WD/CONSTRUC/SK01A E/ES/SK01MS3J.GIF



GRÁFICO N°6

FOTO N°47

COLOCACIÓN DE BLOQUE SOBRE CIMIENTO

HILERAS DE BLOQUE CON CHICOTES

FUENTE:Manual de Construcción, Evaluación y Rehabilitación Sismo


Resistente de Viviendas de Mampostería. Colombia.



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Puertas y Ventanas.

Cuando se levanta un muro estructural con bloque, los vanos deben ser pequeños, espaciados y ubicados lejos de las esquinas, por ello se recomienda que el área total de las aberturas no debe ser mayor al 35% del área total del muro.

GRÁFICO N°7

VIGAS O DINTELES EN LOS VANOS

La distancia menor entre vanos debe ser 50 cm. o mayor que la mitad de la dimensión menor de la abertura. (Gráfico Nº8) Los vanos se deben reforzar con pequeñas vigas o dinteles, y si es posible, columnas entre ellos, ya que estos espacios debilitan la estabilidad del muro y en caso de sismo se pueden producir grietas diagonales sobre las esquinas y grietas horizontales sobre los dinteles.





GRÁFICO N°8

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UBICACIÓN DE VANOS EN PAREDES

ADOQUINES

Son bloques o adocretos en forma de prisma recto cuyas bases pueden tener forma de polígonos que permiten conformar superficies completas de un pavimento. Se los puede utilizar para superficies de rodamiento para vehículos livianos y pesados en vías y estacionamientos, así como para el tráfico peatonal y ciclovías. La resistencia de estos elementos dependerá del uso que se les pretenda asignar. Para este trabajo se ha tomado en cuenta adoquines de baja resistencia que pueden ser utilizados para el tráfico peatonal, cuya resistencia mínima es de 50 kg/cm2. El espesor mínimo de un adoquín debe ser 6 cm. La textura y el color estarán condicionados según los parámetros estéticos. En la vivienda puede ser aplicado en pisos y jardinería.





GRÁFICO N°9

ADOQUINES_FORMAS

Para la colocación del adoquín peatonal, se realiza los siguientes pasos:   

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FUENTE:http://www.maneklalexports.com/Photos/Const/PaveBlocks.j

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pg

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Preparación de la explanada. Extensión y compactación de la sub base y base. Colocación de bordillos (elaborados con el mismo hormigón obtenido en el laboratorio) si es necesario. Extensión y nivelación de la capa de arena. Colocación de adoquines. Vibrado de pavimento y Sellado con arena.

GRÁFICO N°10

ADOQUINES_COLOCACIÓN

FUENTE:http://www.ceramicalapaloma.es/im/adoquin/COLOCACION

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GRÁFICO N°11

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COLOCACIÓN DEL ADOQUÍN PEATONAL

PANELES ESTRUCTURALES

Son elementos estructurales formados por tiras de polietileno (plástico), generalmente espuma flex, reforzadas por mallas de alambre bidireccional y transversal, recubiertas por mortero o concreto obteniendo un material ligero y rígido. En este caso, para revestir se puede utilizar un mortero cuya resistencia sea igual o mayor a 100 kg/cm 2, debido a que la mayor parte de la carga es soportada por el armado del panel como conjunto. El espesor de la pared puede variar entre 10 y 30 cm, dependiendo del ancho de la plancha de polietileno.




Ventajas:

FOTO N°48

PANELES ESTRUCURALES CON PUERTAS 

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

Son económicos y rápidos de instalar. Son de bajo peso, fáciles de transportar, manejar y montar. Se convierte en un módulo resistente a las cargas (muro sólido), con propiedades de aislamiento térmico y acústico, resistente al fuego. Los paneles se pueden utilizar en muros interiores y exteriores, muros curvos, arcos, cubiertas planas e inclinadas.

FUENTE:http://www.construvimo.com/obras-realizadas/view-

album/6



FOTO N°49

Los paneles estructurales pueden ser utilizados para la construcción de toda la vivienda, pero la resistencia del mortero que lo recubre es lo que cambia.

MAMPOSTERÌA DE BLOQUE Y PANEL ESTRUCTURAL

GRÁFICO N°12

CASA CONSTRUIDA CON PANELES ESTRUCTURALES

FUENTE:http://www.construvimo.com/obras-realizadas/view-album/6

FUENTE:ManualTécnico de Construcción CASAPRONTA.



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Mampostería.

Cuando se utiliza paneles estructurales, se coloca el módulo conformado por 2 mallas electrosoldadas con planchas de polietileno en su interior, para ser revestido por 2 capas de mortero en las dos caras del panel, sobre la malla y el polietileno. La resistencia requerida del mortero oscila entre 90 y 110 kg/cm 2 para pared.

El panel se lo puede anclar al cimiento mediante clavos de percusión o pernos de anclaje. En la junta entre paneles se colocar un poco de malla no menor a 20 cm de ancho, en intersecciones se coloca además varillas no menores a 40 cm. como los chicotes en las hileras de bloque. Todo esto debe ir amarrado con alambre o grapas.

GRÁFICO N°13

SECCIÓN EN PLANTA DEL PANEL ESTRUCTURAL

FUENTE: ManualTécnico de Construcción CASAPRONTA.



GRÁFICO N°14

GRÁFICO N°16

ANCLAJE DEL PANEL ESTRUCTURAL EN CIMIENTO O VIGA

INTERSECCION DE MUROS

FUENTE:ManualTécnico de Construcción AISLA PAK.

GRÁFICO N°15

SECCIÓN EN PLANTA DEL PANEL ESTRUCTURAL





GRÁFICO N°17

FOTO N°51

AMARRE DE MALLA ELECTROSOLDADA EN PANEL ESTRUCTURAL

REFUERZO DE VARILLA TIPO CHICOTE EN COLUMNA_PANEL





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Puertas y Ventanas.

GRÁFICO N°18

REFUERZO EN LAS ESQUINAS DE LOS VANOS

En los paneles estructurales se marca el hueco para ambos lados y con unas tenazas o alicates se cortan los alambres, se corta el polietileno a ras de las puntas y se retira la pieza. Los cantos deberán reforzarse con malla unión tipo “U” y en las esquinas de las aberturas se deberán colocar tiras de malla de refuerzo. Puede llevar varilla de refuerzo a los lados si es necesario según cálculo. Se podrán colocar unos taquetes de madera en los cantos para fijar posteriormente los marcos. FUENTE:ManualTécnico de Construcción AISLA PAK.



GRÁFICO N°19

REFUERZO EN LAS ESQUINAS DE LOS VANOS DE VENTANA






3. VIVIENDA UNIFAMILIAR



3.1 DISEÑAR UNA VIVIENDA UNIFAMILIAR La vivienda unifamiliar es aquella que está ocupada por una única familia. El Instituto Ecuatoriano de Estadísticas y Censos (INEC) informa que mediante el VII Censo de Población y el VI de Vivienda realizado en 2010, se pudo conocer que existe un promedio de por 3,8 personas por hogar, con un porcentaje de 1,8 hijos por familia, existiendo una clara reducción en comparación al censo anterior realizado en 2001. Tomando en referencia la vivienda común ecuatoriana, sobretodo de la sierra, se ha realizado el anteproyecto de una edificación adosada de dos plantas, emplazada en un terreno con una leve pendiente. De acuerdoa lo propuesto con anterioridad, en la vivienda se aplicará el diseño de hormigón con plástico reciclado en elementos que tengan una relación directa o indirecta con la edificación como los siguientes:

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Mampostería de bloque.



Recubrimiento en Paneles Estructurales.



Adoquines Peatonales para Jardinería.

La vivienda consta de los siguientes espacios: 1 Acceso 2 Vestíbulo 3 Baño 4 Sala 5 Comedor 6 Cocina 7 Estudio 8 Terraza 9 Garaje 10 Sala de Estar 11 Dormitorio 12 Dormitorio Master



PLANO N° 1

PLANTA BAJA DE LA VIVIENDA UNIFAMILIAR

ELABORACIÓN:

Diego Fabricio Aguirre Villacís FUENTE:

Diego Fabricio Aguirre Villacís



1 Acceso 2 Vestíbulo 3 Baño 4 Sala 5 Comedor 6 Cocina 7 Estudio 8 Terraza 9 Garaje 10 Sala de Estar 11 Dormitorio 12 Dormitorio Master



PLANO N° 2

PLANTA ALTA DE LA VIVIENDA UNIFAMILIAR

ELABORACIÓN:

Diego Fabricio Aguirre Villacís FUENTE:

Diego Fabricio Aguirre Villacís





PLANO N° 3

CORTE A – A’ DE LA VIVIENDA UNIFAMILIAR

N = + 6.70 m

N = + 3.95 m

N = + 1.20 m






PLANO N° 4

CORTE A – A’ DE LA VIVIENDA UNIFAMILIAR

N = + 6.70 m

N = + 3.95 m

N = + 1.20 m N = + 0.00 m






3.2 NORMA SISMO RESISTENTE PARA VIVIENDAS DE UNA Y DOS PLANTAS. La finalidad de que una vivienda sea sismo resistente es la de proteger vidas y los bienes de las personas. Una edificación que no tiene esta característica es vulnerable, es decir susceptible a sufrir daños o colapsar en caso de algún movimiento sísmico.



Entre más liviana sea la edificación menor será la fuerza quetendrá que soportar cuando ocurre un terremoto. Grandes masas o pesos se mueven con mayor severidad al ser sacudidas por un sismo y, por lo tanto, la exigencia de la fuerza actuante será mayor sobre los componentes de la edificación.

Una edificación es sismo resistente cuando se diseña y construye con elementos de dimensiones apropiadas y materiales con una proporción y resistencia suficientes para soportar la acción de fuerzas causadas por sismos.



Rigidez

Ante la acción de un sismo se requiere que la estructura sufra poca deformación, ya que una estructura poco sólida es propensa a varios daños en la deformación.

Según la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica se puede aplicar algunos principios considerados para la construcción de viviendas de uno y dos pisos:

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

Bajo Peso

Estabilidad

Las edificaciones deben ser firmes y conservar el equilibrio cuando son sometidas a las vibraciones de un terremoto. Estructuras poco sólidas e inestables se pueden volcar o deslizar en caso de una cimentación deficiente. La falta de estabilidad y rigidez favorece que edificaciones vecinas se golpeen en forma perjudicial si no existe una suficiente separación entre ellas.

Forma Regular

La forma geométrica de la planta y fachada de una edificación debe ser sencilla. En una geometría irregular la torsión puede afectar a la estructura o puede ser proclive a girar en forma desordenada, la concentración de fuerza en las esquinas son difíciles de resistir.





Cimentación



Capacidad estructural diseñada para transmitir el peso de la edificación de acuerdo a la capacidad portante del suelo, el cual debe ser duro para que no amplíen las ondas sísmicas evitando los asentamientos que dañan la estructura.



Los materiales utilizados deben tener la calidad y resistencia necesaria que indican las normas respectivas. La edificación debe ser supervisada técnicamente para evitar posibles descuidos y errores al construir.

Estructura



Es el esqueleto de la edificación por ello debe ser sólida, simétrica, uniforme, continua o bien conectada, caso contrario facilita la torsión y deformación.



Construcción de Calidad

Capacidad de Disipar Energía

Debe soportar deformaciones en sus elementos sin recibir graves daños. Cuando una estructura no es dúctil se rompe fácilmente al iniciarse su deformación por la acción sísmica.Los estribos en las vigas y columnas deben colocarse estrechamente para darle confinamiento y mayor resistencia al hormigón y también a la armadura longitudinal.

Materiales

Deben ser de buena calidad para garantizar una adecuada resistencia y así dar la capacidad necesaria a la estructura para absorber y disipar la energía. Materiales frágiles se rompen. Elementos como los muros de tapia, adobe, ladrillo o bloque sin refuerzo, necesariamente deben estar acompañados de vigas y columnas.



Fijación de Acabados e Instalaciones

Estos elementos no estructurales deben estar bien adheridos o conectados.Debido a que no interactúan con la estructurapueden desprenderse y provocar daños.



GRÁFICO N° 20

GRÁFICO N° 21

CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL

CONFINAMIENTO DE MUROS

FUENTE:Manual de Construcción, Evaluación y Rehabilitación

FUENTE:Manual de Construcción, Evaluación y Rehabilitación

Sismo Resistente de Viviendas de Mampostería. Colombia.

Sismo Resistente de Viviendas de Mampostería. Colombia.



Regla 5 Debe disminuirse al máximo el peso de la construcción.

Es importante indicar la aplicación de los principios anteriores, por ello de forma resumida se transcribe a continuación “10 reglas básicas de la construcción sismo resistente para casas de 1 y 2 pisos” expuestas en el folleto “Normas del Diseño Sismoresistente para casas de 1 y 2 pisos” escrito por el ingeniero estructural colombiano Luis Gonzalo Mejía.

Regla 6 Debe buscarse uniformidad y simplicidad en el planteamiento de las casas. Regla 7 Deben evitarse las construcciones en suelos de rellenos o que por estudios se conozca que amplifiquen irregularmente los sismos.

Regla1 Una casa se comportará más como se construyó que como se diseñó y de ahí la importancia de unos buenos materiales y de una excelente construcción.

Regla 8 Los cimientos, losa y cubierta deben amarrarse debidamente de tal forma que actúen como unidad.

Regla2 En toda casa, deben disponerse suficientes muros en dos direcciones perpendiculares entre sí. Regla 3 Los muros estructurales deben ser (colineales) en primer y segundo piso.

Regla 9 Debe procurase que los muros estructurales sean lo más largos posibles (mayor a 1.5 m., y nunca menor a 1 m.)

continuos

Regla 10 En zonas sísmicas todos los muros de la casa deben ir reforzados.

Regla 4 Una buena cimentación es fundamental para lograr un buen comportamiento sísmico.



3.2.1 SISTEMA CONSTRUCTIVO A UTILIZARSE PARA LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA. Para este trabajo se propone un sistema constructivo mixto que se emplee regularmente en viviendas de una y dos plantas. Este sistema está conformado por hormigón armado, con bloques con estructura de cemento o concreto que tengan plástico reciclado como agregado y paneles estructurales cuyo mortero que los recubra sea el resultante de los ensayos realizados en laboratorio.



3.3 APLICACIÓN DE LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS A LA CONSTRUCCIÓN DE LA VIVIENDA.

3.3.1 LEVANTAMIENTO DE PAREDES. Con las resistencias obtenidas en los ensayos de hormigón con plástico reciclado se puede fabricar bloques para mampostería y también mortero para paneles estructurales.

A continuación se grafica una sección de la vivienda unifamiliar en donde se describe como está formada la mampostería en primera y segunda planta, además de los elementos que participan en ella.

En la solución de la vivienda unifamiliar, se plantea trabajar en planta baja con bloque y en planta alta con panel estructural, a excepción de las paredes colindantes o medianeras que serán exclusivamente de bloque. 1. Bloque con plástico reciclado 3. Hºf’c= 210Kg/cm2 5. Viga de HºAº 7. Listón de madera 9. Plinto 11. Recubrimiento mortero

En planta baja las mamposterías que se encuentran en los ejes A-B – C y D, pueden trabajar como muros en caso así lo amerite. Una de las ventajas de trabajar de esta manera es que en planta alta se puede aprovechar de mejor forma el espacio, debido al poco espesor de los paneles, además de su poco peso.

2. Viga de HºAº 4. Malla electrosoldada 6. Cielo Raso 8. Espuma flex 10. Piso 12. Goterón



GRÁFICO N°22

revestido por 2 capas de mortero en las dos caras del panel, sobre la malla y el polietileno. La resistencia requerida del mortero oscila entre 90 y 110 kg/cm2 para pared.

SECCIÓN DE MAMPOSTERÍA BLOQUE_PANEL


En el caso de utilizar bloques, se los debe colocar en hilera dejando juntas de alrededor 1 cm para colocar el mortero. Cada 2 o 3 filas se coloca chicotes (varillas) desde las columnas para reforzar el armado.

3.3.2SOLUCIÓN DE VANOS EN PUERTAS Y VENTANAS. Como se mencionó anteriormente, en planta baja la mampostería está levantada por bloque, por lo que los vanos de las puertas deberán tener vigas o dinteles para su refuerzo. (Gráfico Nº7).

Cuando se utiliza paneles estructurales, se coloca el módulo conformado por 2 mallas electrosoldadas con planchas de polietileno en su interior, para ser



En el caso de las ventanas no es necesario volver a reforzar, debido a que los vanos llegan hasta la losa.

En la vivienda unifamiliar se puede aplicar este elemento principalmente en jardinería pero tambiénen halls tipo terrazas como existe en planta baja.

En planta alta los vanos de las puertas están reforzados por mallas electrosoldadascolocadas adicionalmente en las esquinas. (Gráfico Nº18)

La parte exterior de la vivienda presenta las condiciones idóneas para usar el adoquín elaborado con el diseño de hormigón que incluye plástico reciclado.

Los vanos de las ventanas también llegan hasta la losa, pero es necesario colocar mallas adicionales en las esquinas, sujetando el panel a la losa.

Se puede aplicar el bloque con plástico reciclado como material de alivianamiento de la losa de entrepiso, debido a que el hormigón diseñado y descrito anteriormente no alcanza la resistencia necesaria para fundir este elemento.

Se deberán reforzarse con malla unión tipo “U” y en las esquinas de las aberturas se deberán colocar tiras de malla de refuerzo. Puede llevar varilla de refuerzo a los lados si es necesario según cálculo. Se podrán colocar unos taquetes de madera en los cantos para fijar posteriormente los marcos.

3.3.3SOLUCIÓN DE PISOS Y ENTRE PISOS.

GRÁFICO N°22

SECCIÓN DE ENTREPISO

La resistencia del hormigón permite la elaboración de adoquín peatonal.





13. Bloque con plástico reciclado 15. Hºf’c= 210Kg/cm 17. Viga de HºAº 19. Listón de madera

1. Acceso 3. Baño Social 5. Garaje

14. Viga de HºAº 16. Malla electrosoldada 18. Cielo Raso 20. Piso de madera

2. Vestíbulo 4. Sala 6. Terraza

3.3.4SOLUCIÓN DE CUBIERTAS.

GRÁFICO N°23

PLANTA_ PARTE EXTERIOR FORNTAL



Existen diversos tipos y soluciones de cubierta. Para el presente trabajo se optó por la cubierta plana, por lo que el sistema constructivo para losa de entrepiso y cubierta será el mismo. Para la fundición de una losa se necesita un hormigón con resistencia mínima de 210 kg/cm2, por lo que el hormigón con material reciclado en este trabajo no es aplicable. En cambio, el bloque descrito anteriormente nos puede servir para aligerar el peso de la losa, por lo que el plástico reciclado tiene participación en la construcción de este elemento.


Para la fundición de la losa es necesario que estén debidamente ubicados los siguientes elementos: encofrado, bloques, armado de hierros y colocación de instalaciones.

1. Bloque con plástico reciclado 3. Hºf’c= 210Kg/cm2 5. Viga de HºAº 7. Listón de madera

2. Viga de HºAº 4. Malla electrosoldada 6. Cielo Raso 8. Goterón

GRÁFICO N°24

SECCIÓN DE CUBIERTA

FOTO N°52



ENCOFRADO DE LOSA

CORTE TRANSVERSAL DE LOSA

FUENTE:Manual

de Construcción, Evaluación y Rehabilitación Sismo Resistente de Viviendas de Mampostería. Colombia.


GRÁFICO N°25



3.3.5RECUBRIMIENTOS. Para realizar los recubrimientos es muy importante la calidad de los materiales, debido que está relacionado directamente con la estética de la edificación. Por esta razón, el tipo de mortero obtenido en laboratorio, puede alcanzar una resistencia mínima para aplicarlo, pero no es aconsejable utilizarlo como recubrimiento debido a los problemas de absorción de agua, mayor índice de asentamiento y porosidad. Debido a esto la vivienda unifamiliar diseñada en este proyecto tendrá los recubrimientos tradicionales que se aplican actualmente. En los paneles estructurales se puede colocar otra capa de revestido tradicional sobre el mortero que cubre el elemento.



3.4 APLICACIÓN DE LOS ELEMENTOS RECICLABLES A UN SISTEMA ESTRUCTURAL CON ELEMENTOS DE HORMIGÓN PREFABRICADO. Por motivo de la baja resistencia del hormigón no se puede realizar elementos estructurales importantes de hormigón prefabricado que aporten a un sistema estructural en la vivienda, ya que se resistencia máxima oscila entre 100 y 120 kg/cm2. Los elementos prefabricados que se pueden elaborar con esta cantidad de resistencia son: bloques adoquines y mortero para paneles estructurales. Si se utiliza el bloque prefabricado con el plástico reciclado como elemento de muros estructurales o portantes puede contribuir a un sistema estructural ya que estarían bajo condiciones de carga. En el panel estructural, el mortero con plástico recicladoes el recubrimiento de un elemento que independientemente puede soportar cargas, por lo que no actúa directamente al sistema estructural.





3.5 RESULTADOS FINALES. A continuación se presentan las perspectivas finales de la vivienda.



PERSPECTIVA N°1

VISTA FRONTAL






PERSPECTIVA N°2

VISTA POSTERIOR






PERSPECTIVA N°3

VISTA INTERIOR EXTERIOR DESDE LA SALA PLANTA BAJA






PERSPECTIVA N°4

VISTA INTERIOR PLANTA BAJA






PERSPECTIVA N°5

VISTA INTERIOR DESDE LA SALA DE ESTAR PLANTA ALTA






PERSPECTIVA N°6

VISTA INTERIOR PLANTA ALTA






4. BIBLIOGRAFÍA

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TESIS (1).pdf

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