VIVIENDA CON MATERIALES
UNIVERSIDAD NACIONAL
RECICLADOS A BASE DE ENVASES
”HERMILIO VALDIZAN”
DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE
DE VIDRIO EN EL DISTRITO DE PILLCO MARCA - 2015
“UNIVERSIDAD NACIONAL “HERMILIO VALDIZAN” FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE ARQUITECTURA
TITULO:
“DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE VIVIENDA CON MATERIALES RECICLADOS A BASE DE ENVASES DE VIDRIO EN EL DISTRITO DE PILLCO MARCA – 2015”
ASESOR: ING. EDGAR GRIMALDO MATTO PABLO
INSTITUCION COLABORADORA: LABORATORIO DE LA FICA LUGAR DE EJECUCION: UNHEVAL – CAYHUAYNA
DURACION: SETIEMBRE- DICIEMBRE.
1
VIVIENDA CON MATERIALES
UNIVERSIDAD NACIONAL
RECICLADOS A BASE DE ENVASES
”HERMILIO VALDIZAN”
DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE
DE VIDRIO EN EL DISTRITO DE PILLCO MARCA - 2015
HUANUCO-2015
2
CAPITULO I I.
PROBLEMA DE INVESTIGACION
1.1 .TEMA DE INVESTIGACIÓN “DISEÑO DE UN PROTOTIPO
DE VIVIENDA CON
MATERIALES
RECICLADOS A BASE DE ENVASES DE VIDRIO EN EL DISTRITO DE PILLCO MARCA - 2015” 1.2 .RESPONSABLES DE LA INVESTIGACIÓN Barrantes Basilio, Yheraly Delgado Gabriel,Enrique Esteban Simón, Fabiola Figueroa Maiz,Cesar Gacha Hilario, Nelvin Juande Castro,Yesenia Lizana Minga,Edyl Martinez Gómez Ernesto 1.3 .DESCRIPCION ACTUAL DEL PROBLEMA La explosión demográfica de las últimas décadas, que tiene su origen en la migración (fenómeno: “del campo a la ciudad”), ha producido grandes problemas a la ciudad como desorden urbano, barrios marginales, contaminación del paisaje natural y urbano, contaminación visual y medioambiental, y un sin fín de problemas sociales que tienen su origen en este fenómeno, tal como ocurre en todas las ciudades de nuestro país y principalmente en la ciudad de Huánuco.
El distrito de pillco Marca que conforma uno de los once distrititos de Huánuco se encuentra situada en el valle del pillco pues esta se encuentra al margen izquierdo del alto Huallaga al sur del distrito de Huánuco con una altitud de 3456 m.s.n.m. En el área de equipamiento urbano se vio un problema preocupante en las edificaciones de viviendas, comercio, recreación, salud, cultura, y nos atreveríamos a decir en un 70% de la infraestructuras del distrito de pillco marca carecen y se encuentran en mal estado
debido a ello es que nos enfocamos todo este estudio para poder plantear un proyecto de investigación. También se puede decir que la población del distrito de pillco marca está en un crecimiento acelerado por causa de las inmigraciones, que en la actualidad se estima (por el censo 2011) una población de 44502 y que en el 2011 fue 36202, la cual una diferencia de 6300. La
pobreza monetaria del distrito es de 36.2% (según INEI
2009) .Un porcentaje de analfabetismo en el distrito, la cual marca una educación baja en comparación al índice nacional. En pillco marca con respecto a las actividades económicas se dedica más en la agricultura, ganadería, crianza de animales menores. En los aspectos fundamentales que resaltan el avance de desarrollo de la ciudad de pillco marca son dos principalmente, así como la esperanza de vida y el analfabetismo que supera largamente a los niveles regionales. En el ámbito del transporte urbano, la ciudad de pillco marca se hace a través de tres empresas de transporte público que cubren rutas relativamente largas, en la ciudad no se observa facilidades para el tránsito vehicular ni para la circulación peatonal, no existe mobiliarios urbanos ni otro tipo de facilidades destinada a brindar confort al peatón como paraderos techados basureros, cruceros peatonales definidos y en caso de vías nacionales puentes peatonales. En el aspecto ecológico y de la parte de la contaminación ambiental se ha tomado como potencial el aire, agua y suelo que no es sino la presencia del hombre realizando una serie de actividades en el conglomerado llamado ciudad sin tomar en consideración los efectos de sus acciones en el entorno natural y el mismo contexto.
El paisaje natural de pillco marca hace 56 años atrás, era de mucha riqueza y variedad con sus potenciales suelo, aire, agua y biodiversidad de su flora y fauna, por ende se tenía una población más saludable. Hoy en día debido al proceso de urbanización se ha deteriorado causando un impacto ambiental en todos estos potenciales, encontrando que la mayor parte de sus suelos, especies vegetales, animales nativas se han reducido, deforestados, depredados y contaminado causando un desequilibrio ecológico .Considerando también la recolección de los residuos sólidos constituyen un problema de contaminación ambiental por la magnitud de producción y el recojo de los mismos. La municipalidad de Pillco Marca efectúa la recolección de los residuos sólidos dentro del casco urbano en forma limitada
en las zonas peri urbana de reciente
implementación pero aun limitada. El distrito de Pillco Marca fue producto de una de las invasiones de terrenos antes mencionadas, dicho asentamiento se originó en la década de los 90’s y en la actualidad superan las 160 familias que impulsadas por el deseo de la casa propia y una vivienda digna, vieron por conveniente invadir dicho sector, por la ubicación geográfica, se entiende carecen de servicios básicos, tales como:
Agua potable los siete (07) días de la semana, ya que en la actualidad sólo algunas viviendas cuentan con ese servicio y por lapso de tres (03) días a la semana y un promedio de 4 horas por día.
Desagüe, hasta la fecha este es un problema que no se le ha dado la importancia que merece debido a la salubridad. Los pobladores del distrito de Pillco Marca sólo cuentan en el mejor de los casos con pozos ciegos o letrinas improvisadas, mientras que otros realizan sus necesidades biológicas a la intemperie.
Energía eléctrica, poseen alumbrado público de forma ineficiente, ya que tal parece que los postes de alumbrado fueron puestos al azar y sin una
planificación y no responden a la necesidad real de la zona, cabe destacar que no todas las viviendas cuentan con una conexión domiciliaria
Proceso constructivo, carece de criterios técnicos básicos, generando entre otras cosas, fallas en caso de sismos, inseguridad por posibles colapsos o desprendimientos de elementos constructivos, peligros durante la construcción, etc.
En medio de esta problemática surge la necesidad de: Realizar pruebas al esfuerzo de compresión en columnas y deformación en vigas de concreto de las viviendas del distrito de Pillco Marca, el cual permitirá dotar de ciertas herramientas y/o conocimientos básicos que optan por este tipo de desarrollo inmobiliario, para evitar y prevenir accidentes futuros, incentivar el desarrollo y la expansión urbana que por ende mejorara la calidad de vida de los pobladores del lugar.1
1.4 . FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ¿De qué manera contribuirá la construcción del prototipo de vivienda con materiales reciclables a base de envases de vidrio, para la sustentabilidad económica de las viviendas en el distrito de Pillco Marca-2015? 1.5 .OBJETIVOS 1.5.1. General
1 http://es.scribd.com/doc/272002621/Diagnostico-de-Pillco-Marca#scribd
Proponer un prototipo de vivienda con materiales reciclables con envases de vidrio para la sustentabilidad económica de las viviendas en el distrito de Pillco Marca-2015. 1.5.2. Específicos •
Mejorar el impacto ambiental en el distrito de Pillco Marca-2015, que se
ve con el sistema constructivo convencional. •
Recomendar un adecuado diseño estructural de un prototipo de vivienda
con materiales reciclados a base de envases de vidrio.
1.6 .SISTEMA DE HIPÓTESIS 1.6.1. General Si construimos el prototipo de vivienda con materiales reciclables a base de envases de vidrio, mejorara la sustentabilidad económica de las viviendas en el distrito de Pillco Marca-2015 . 1.6.2. Específicos
Si utilizamos un nuevo sistema constructivo convencional a base de vidrio mejoraremos el impacto ambiental en el distrito de Pillco Marca-2015.
Si recomendamos un adecuado diseño estructural de materiales reciclados a base de envases de vidrio determinaremos la inseguridad ante movimientos sísmicos de las viviendas.
1.7 .VARIABLE 1.7.1. Independientes Los diversos materiales reciclados usados para la fabricación del prototipo.
Materiales reciclables.
Sustentabilidad económica.
1.7.2. Dependientes
Construcción del prototipo domo geodésico.
La resistencia que se obtendrá de la prueba de compresión realizada en el
laboratorio. 1.8 .JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA La principal aportación de esta proyecto de investigación es el conocimiento que genere demostrando las bondades del reciclaje de algunos materiales que en combinación con otros materiales nos proporciona un tipo elemento constructivo ecológico para la construcción, lo cual nos proporcionará beneficios al medio ambiente y por lo consecuente con la población en general ya que esto se verá reflejada en el día a día. En la actualidad se está tratando de ayudar con el reciclaje de materiales no degradables para disminuir el calentamiento global, una de las ramas en las que no se ha aplicado es la construcción de viviendas, lo que nos impulsa a la elaboración de éste trabajo para darle un impulso y obtener recursos de la basura puesto que en la actualidad
“La basura es dinero y la gente no lo sabe” (Ramírez, 2012),
proporcionándole esto trabajo a personas de escasos recursos, no se tiene una cifra de personas dedicadas en el municipio a esta actividad, pero cada día se unen más personas de escasos recursos a la recolección de materiales reciclables. Con base en lo anterior y tomando en cuenta que existen materiales con características para substituir los agregados se obtienen las bases necesarias para el desarrollo del presente trabajo de investigación.
1.9 . LIMITACIONES En el desarrollo de la investigación surgieron varias limitaciones:
La incompatibilidad de horarios para realizar en conjunto el trabajo. Poca experiencia e información para trabajar con este tipo de material.
CAPITULO II II.MARCO TEORICO 2.1.
ANTECEDENTES
AUTOR
archdaily.pe CONSTRUCCION UN CENTRO COMUNITARIO EN BASE A
TITULO
MADERA, PIEDRA, TIERRA Y BOTELLAS DE VIDRIO REUTILIZADAS.
MENCION
ARTICULO
CIUDAD
FRONTERA TIBETANA DE LHAMO - CHINA JULIO (2014)
AÑO
RESUMEN
En julio de 2014, los estudiantes se unieron a los miembros de la comunidad, entre ellos Palzang, un líder comunitario y ex-nómade que aboga por la preservación y la salud de las praderas tibetanas a través de la ONG estadounidense, Winrock International. Su sueño es ver un centro "que actúe como un lugar de educación para los locales, nómades y turistas que frecuentan este impresionante y colorido lugar". El diseño de la estructura y los materiales, propuestos por los estudiantes, se incorpora a la experiencia de un arquitecto local, un carpintero y algunos defensores del medio ambiente, con el fin de ajustarse a su contexto. Durante la construcción de la estructura, la comunidad se unió a los estudiantes en la recolección de botellas y otros materiales y también en el proceso mismo de construcción. El objetivo principal de la estructura de botellas era mostrar la arquitectura tradicional tibetana, un arte que se ha desvanecido en los últimos años en manos de las estructuras modernas de metal y cemento. La madera, la piedra y la tierra son tres componentes clave de la arquitectura tibetana, por lo tanto, la estructura incluye una base de piedra y tierra + marcos de madera reutilizada.
La estructura también cuenta con un diseño tradicional tibetano. Las ventanas y los armarios interiores son piezas recuperadas, mostrando el patrón tibetano único. Botellas pop-out son dispuestas sobre las ventanas y justo debajo del techo, un diseño normalmente creado con pequeñas vigas de madera. En el futuro, un patrón triangular será pintado alrededor de la ventana y las puertas. Además, el techo utiliza la práctica común de las tejas de madera lastrada por cantos rodados de piedra.2 2 PAGINA WEB :http://www.archdaily.pe/pe/626679/en-detalle-experiencia-de-construccion-con-botellas-de-vidrio
AUTOR TITULO
tectonicablog.com CASA PECK. TONOPAH.
MENCION
ARTICULO
CIUDAD
TONOPAH - NEVADA
AÑO
1902
RESUMEN: En 1902 William F. Peck construyó una casa en el pequeño pueblo minero de Tonopah, en Nevada. Utilizó 10.000 botellas de cerveza vacías y es considerada la construcción realizada con botellas más antigua de la que se tiene noticia. El museo del vidrio de New Bedford conserva tres postales que la muestran, la vivienda ha desaparecido pero se conservan en Rhyolite dos con características similares del año 1906. Los muros se realizaron con botellas dispuestas en horizontal con tierra arcillosa, refuerzos en las esquinas y madera para jambas y dinteles.3
AUTOR TITULO
tectonicablog.com RHYOLITE BOTTLE HOUSE
MENCION
ARTICULO
CIUDAD
NEVADA
AÑO
1906
RESUMEN En 1906 se comenzó la construcción de la Rhyolite Bottle House en Nevada. Esta casa de tres habitaciones, se realizó con 30.000 botellas de cerveza y de licor unidas con 3 PAGINA WEB: http://tectonicablog.com/?p=54452
mortero de barro. En 1925 y en 2005 la casa fue restaurada y hoy se puede acceder a su historia y al proceso de rehabilitación a través de rhyolitesite.com.4
AUTOR TITULO
tectonicablog.com HOUSE IN THE GARDEN. CUNNINGHAM ARCHITECTS
MENCION
ARTICULO
CIUDAD
TEXAS – EE.UU.
AÑO
2005 - 2006
RESUMEN House in the Garden es un proyecto finalizado en el año 2006 por Cunningham Arquitectos de Texas. Como límite del espacio exterior se ha realizado un muro de vidrio reciclado, iluminado desde su interior. Para contener el vidrio se realizó una jaula de acero inoxidable con un refuerzo interno que contiene las lámparas y que facilita su reposición. La jaula se situó sobre unos perfiles de acero ligeramente retrasados para aumentar la sensación de ingravided del conjunto. Los perfiles se atornillaron a una zapata continua de hormigón.5
AUTOR
arquitecturadecasas.info CASA
ECONÓMICA
TITULO ARTESANAL MENCION
ARTICULO
CIUDAD
MEXICO 2012
AÑO 4 PAGINA WEB: http://tectonicablog.com/?p=54452 5 PAGINA WEB: http://tectonicablog.com/?p=54452
CONSTRUIDA
DE
FORMA
RESUMEN Se trata de una pequeña y original casa económica construida de forma artesanal con botellas de vidrio usadas, fijadas en muros con material de concreto, dispuestas de tal manera que brindan luz natural dentro de la vivienda y conservan un clima interior agradable. Cada botella aporta una cámara de aire que aísla de las condiciones climáticas exteriores, se conforma una pared con aislamiento térmico que resulta efectivo. Es también una versión de vivienda bioclimática que pone en evidencia las grandes posibilidades del reciclado de materiales de descarte, incluso llevada al extremo ya que se puede intentar reciclar cualquier desecho, los ejemplos lo van confirmando. Las botellas con las cuales se construyó la casa, forman cámaras de aire y muros con capacidad para el aislamiento térmico. Este tipo de construcción artesanal es toda una curiosidad, pero también es un ejemplo útil en la búsqueda arquitectónica por desarrollar mejores proyectos de viviendas ecológicas y económicas, parte de esta casa hecha de botellas muestra las formas propias de la arquitectura orgánica. Hay una intención artística en el diseño de esta casa (la de arriba) es una obra artesanal que tiene aspecto de escultura orgánica. Las botellas, como se ha señalado, además de cuerpo
de
las
paredes,
sirven
de cámaras
de
aire o
celdas.
Esta obra prueba la posibilidad de reciclar envases de vidrio en la construcción y conseguir aislamiento térmico, como en las casas de barro, o en otro tipo de viviendas ecológicas.6
6 PAGINA WEB: http://blog.arquitecturadecasas.info/2008/06/casa-con-botellas.html
2.2. BASES TEÓRICAS 2.2.1. VIDRIO El vidrio es un material resistente, pero también es frágil y peligroso cuando sufre roturas. Y por este motivo debería evitarse su uso intuitivo o irresponsable, que es utilizar un tipo de vidrio que no sea adecuado para el uso que se le da. Sin embargo, con la única excepción de la ciudad de Mendoza, los códigos de edificación de nuestro país no dicen nada sobre el uso seguro del vidrio. A simple vista, todos los vidrios son iguales. Pero en caso de impacto o rotura no lo son. Ahí radica la diferencia entre el vidrio crudo común y el vidrio de seguridad, templado o laminado. Este es el más recomendable ante el riesgo de impacto humano debido a su forma de rotura. El vidrio laminado suele astillarse como consecuencia de un impacto muy fuerte, pero sigue cumpliendo su función de cerramiento, sostenido por la lámina de PVC. En cambio, el vidrio templado - aunque es el más resistente- se rompe pero lo hace en trozos muy pequeños y sin aristas cortantes, de forma que no presenta riesgos de heridas para las personas, como el parabrisas de un auto.7 El vidrio es un material sano y puro. Por ello, constituye un envase ideal para los productos alimenticios que pueden ser conservados durante largos periodos de tiempo sin alteración de su gusto ni de sus aromas. El vidrio ofrece también múltiples posibilidades de formas, colores y puede decorarse por medio de varias técnicas. La botella o el tarro pueden por lo tanto ser personalizados 7 http://icasasecologicas.com/15-fotos-de-casas-hechas-con-botellas/
en función de su contenido. Revelan su valor y sus cualidades y permiten al producto afirmar su marca así como su posición en el mercado. Las aplicaciones típicas son recipientes, ventanas, lentes y fibra de vidrio.8
2.2.1. PROPIEDADES DEL VIDRIO 2.2.1.1. PROPIEDADES FISICAS Dependiendo de la composición, algunos vidrios funden a temperaturas muy bajas, como 500 ºC, mientras que otros necesitan 1.650 ºC. Presentan normalmente una resistencia a la tracción entre 3.000 y 5.500 N/cm2, aunque puede llegar a sobrepasar los 70.000 N/cm2 si el vidrio ha sido especialmente tratado. La densidad relativa oscila entre 2 y 8, que equivale a decir que oscila entre una densidad menor que la del aluminio y una mayor que la del acero. Variaciones de igual amplitud se dan en las propiedades eléctricas y ópticas.9 1. Densidad La densidad del vidrio es de 2.500 kg/m3 lo cual le otorga a un vidrio plano un peso de 2.5 k g/ m2 por cada mm de espesor. 2. Punto de ablandamiento Aproximadamente 730ºC 3. Conductividad térmica 8 http://www.monografias.com/trabajos11/vidrio/vidrio.shtml 9https://books.google.com.pe/books?
id=cJvCLh9kOK0C&pg=PA19&lpg=PA19&dq=estudios+realizados+sobre+el+material+de+vidrio&source=bl&ots=sAcS _Bi17&sig=6Q5YKevFmZAj_c1skZ8VBZ1umsU&hl=es&sa=X&ved=0CBoQ6AEwAGoVChMIycif0uGCyAIVhh8eCh2gvw3 B#v=onepage&q=estudios%20realizados%20sobre%20el%20material%20de%20vidrio&f=false
Lamda λ= 1.05 W/m ºC. La diferencia para distintos tipos de vidrio es lo suficientemente pequeña como para considerarla despreciable. 4. Dureza Para evaluar la dureza superficial, es decir su resistencia a ser rayado por otro material, hacemos referencia a la escala de Mohs, en la cual cada raya al anterior y no raya .En esta escala el vidrio se encuentra en los grupos 6 y 7.Los vidrios templados poseen la misma dureza superficial que los vidrios recocidos. 5. Resistencia al choque término Un vidrio de 6 mm de espesor calentado a una mayor temperatura y sumergido en agua a 21ºC romperá con una diferencia de temperatura del orden de los 55ºC. Un vidrio templado lo hará con un diferencial de temperatura del orden de los 250 ºC. 6. Coeficiente de dilatación lineal Es el alargamiento experimentado por la unidad de longitud al variar 1 ºC su temperatura. Para el vidrio entre 20 y 220 ºC de temperatura dicho coeficiente es 9x10 -6. Por ejemplo: un vidrio de 2000 mm de longitud que incremento su temperatura en 30 ºC sufrirá un alargamiento de 2000 (9x10 -6) 30=0.54 mm.
2.2.1.2. PROPIEDADES MECANICAS 1. Módulo de Young E = 7.3 x 101 kg/cm2
2. Coeficiente de Poisson Varía entre 0.22 y 0.23
3. Resistencia a la tracción Varía según la duración de la carga y oscila entre 300 y 700 kg/cm2. Para cargas permanentes la resistencia a la tracción disminuye en un 40 %. A mayor temperatura menor resistencia a la tracción. Depende del estado de los bordes del vidrio: el canto pulido brinda mayor resistencia a esfuerzos de tracción, seguido del borde arenado y por último del corte con diamante o rueda de carburo de tungsteno. 4. Resistencia a la compresión Peso necesario para romper un cubo de vidrio de 1cm de lado, aproximadamente 10.000 kg/cm2 5. Flexión Vidrios recocidos de 350 a 550 kg/cm2 Vidrios templados de 1850 a 2100 kg/cm2 Módulo de trabajo para: Vidrio recocido con carga momentánea 170 kg/cm2 Vidrio recocido con carga permanente 60 kg/cm2 Vidrio templado 500 kg/cm2
2.2.2. ALBAÑERIA DE VIDRIO La construcción de viviendas con materiales reciclables es un recurso muy utilizado en África y Centroamérica. Las botellas de vidrio y de plástico funcionan como el reemplazo ideal de los tradicionales ladrillos, aportando una cuota de diseño y mejorando el medio ambiente. Cada vez se ven más proyectos de este tipo de construcciones ecológicas como son casas para construir realizadas con botellas de vidrio y por ello traemos algunas de este eco construcciones para coger ideas sobre cómo hacer una de estas construcciones ecológicas. La construcción de muros utilizando envases vacíos viene de muy antiguo. De hecho, en la Antigua Roma ya se utilizaban ánforas vacías para aliviar la carga de las estructuras en las partes altas y para usar menos materiales de construcción. A lo largo de la historia, se han utilizado este tipo de materiales, y en la mayoría de las ocasiones, por necesidad o escasez de recursos. Sin embargo, en la actualidad debemos añadir la necesidad de buscar una salida útil a todo aquello que es desechado y abandonado. Por supuesto, si vamos a construir algo, pensemos en un proyecto que suponga un menor gasto de energía y recursos, ahora y a lo largo de su vida útil. Básicamente, consiste en construir el muro utilizando las botellas a modo de ladrillo. Aunque puede construirse de muchas maneras, por lo general, se realizan sobre una base que se fija en una zanja en la tierra y así añadir estabilidad a la pared. Lo mejor sería, poder cortar el cuello a algunas botellas y poder introducir en ellas otras botellas del mismo tamaño formando así un cuerpo homogéneo y atrapando aire entre ellas, con lo que se aísla aún más. Si no se cortan, los cuellos de las botellas se dejan al descubierto, sin cubrir con cemento, para que la luz pueda atravesar el muro. Merece la
pena el efecto de la luz a través de cristales de distintos colores. Se pueden poner varias botellas juntas haciendo un efecto de ventana o combinar casi con cualquier cosa. Nosotros no hemos probado a construir un muro de esta forma, por falta de espacio, no creáis, pero si alguien lo prueba, y quiere comentar su experiencia, que la comparta para los que estén pensando en llevarla a cabo.10 Las ventajas de construir con vidrio son:
Una reutilización creativa para los residuos sólidos. Disminuir la contaminación. Mayor cuidado del medio ambiente. Los materiales reciclables son de muy bajo coste. Mejora térmica y de menor peso. Posibilita a personas con pocos o nulos recursos económicos, acceso a vivienda o lugares de uso común.
2.2.3.
CONSTRUCCIONES ECOLOGICAS
Las casas ecológicas son un tipo de construcciones que no dañan el medio ambiente porque se utiliza materiales reciclados como las botellas, el bambú y otros que principalmente va dirigido al público en general y para las megas construcciones ya que los costos para su construcción son bajos. Este trabajo se divide en tres capítulos; el primero presenta una serie de conceptos lo que es una casa ecológica como se diferenciaría de una casa normal y los beneficios que trae, esta también se hablara de los materiales con los que se podría preparar. El segundo capítulo se habla sobre los diversos artefactos que se puede utilizar en la vivienda y por último el tercer capítulo trata de algunos ejemplos de casas ecológicas en la zona de los andes. Estas casas son importante ya que ayudan a cuidar el medio ambiente y la economía de las personas con bajos recursos, ya que sus construcciones son económicas y de fácil construcción, asimismo se habla de ahorrar presupuestos a la hora de construirlas, 10 http://www.revistadelogistica.com/el-vidrio-alternativa-ecologica-y-rentable.asp
además serviría para las megas constructoras porque gastarían menos se ahorrarían mucho y se utilizaría para otros beneficios más útiles como la contrata de buenos profesionales
para llevarla
a cabo
y por supuesto estaríamos
evitando la
contaminación ambiental.11
2.2.4. CASAS CON BOTELLAS Cada vez se ven más proyectos de este tipo de construcciones ecológicas como son casas para construir realizadas con botellas de plástico pet o casas con botellas de vidrio. La construcción de casas con botellas se basa en el uso de los llamados eco-ladrillos, es decir, usar materiales reciclables a modo de ladrillo. Estos eco ladrillos pueden ser de botellas de plástico pet desechables o si preferimos luminosidades diferentes, quedan mucho mejor las casas con botellas de vidrio de varios colores para conseguir efectos de vidriera.12 2.2.5.
MORTERO DE BARRO
La tierra es el producto de la erosión de las rocas de la corteza terrestre. Existen tantos tipos de tierras como tipos de rocas originaras, y su composición y variedad dependen del lugar donde se encuentran. La tierra es una mezcla de arcilla, limo, arena, y algunas veces gravas y materia orgánica procedente de la descomposición de las plantas.
11 http://naturacosmeticos.com.ar/ekos/test/blog/preservacion-ambiental/hogar-ecologico-casaconstruida-con-botellas-de-vidrio/ 12 https://www.changemakers.com/es/sustainableurbanhousing/entries/casas-ecologicas-hechas-conbotellas-de-pet-y-vidrio
Dependiendo cuál de estos materiales predomine hablaremos de suelos arcillosos, limosos, o arenosos.13 2.2.5.1.
ARCILLA
La arcilla es el componente más abundante del suelo, El tamaño de sus partículas es el más pequeño de dichos componentes, a saber: Arenas, limos y arcillas en su orden descendente. Por lo general la encontramos ubicada inmediatamente por debajo de la capa vegetal del suelo y su color varía entre la gama de amarillos y rojos, pudiendo encontrarse sin embargo arcillas de colores grises claros y oscuros en incluso azules. Sus partículas están constituidas por minerales microscópicos menores a las dos micras de diámetro, los que debido a su dinámica molecular, forman laminas que atraen y atrapan películas de agua entre sí, las cuales forman puentes entre el micro partículas del suelo, dándoles cohesión, característica que define su resistencia mecánica.14 Para reconocer y diferenciar las arcillas de otros componentes del suelo (capa orgánica o humus y limo), nos basaremos en tres de sus principales características, como son:
Adherencia: si humedecemos una porción de arcilla y formamos una pequeña bola pegándola sobre la palma de nuestra mano, esta no se caerá al voltear la
palma de la mano hacia el piso. Elasticidad: si moldeamos una pieza alargada con las proporciones de un tabaco y lo sujetamos por uno de sus extremos (no en la punta), no se romperá fácilmente.
13https://www.google.com.pe/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=10&cad=rja&uact=8&ved=0CD4QFjAJahUKEwjJyo yJ5oLIAhUL1x4KHeynC6A&url=http%3A%2F%2Fcobijonatural.com%2Fwp-content%2Fuploads %2F2012%2F09%2Fmorteros_de_tierra.doc&usg=AFQjCNH671GwlOYgKUajreSn69WkdNOOh Q&bvm=bv.103073922,d.dmo
14 http://boletinsgm.igeolcu.unam.mx/bsgm/vols/epoca03/2702/de-pablo.pdf
Dureza: al secarse: Al dejar secar una pieza hecha con arcilla, esta se tornará muy dura y consistente.
Papel de la arcilla dentro de la mezcla: El papel básico de la arcilla dentro de la mezcla de Cob, es el de sustancia cementante. Dada su característica cohesiva, se encargará de unir entre sí los componentes de la mezcla formando una especie de argamasa, estable y mecánicamente resistente.15
2.2.5.2.
ARENA
La arena es un material grueso, pesado y con muy poca capacidad de retención de humedad. Está compuesta por rocas meteorizadas (degradada por la acción de factores ambientales) presentando un tamaño de granos que varía entre los 0,08 y 5 mm. Al secarse no posee cohesión pero sí una gran fricción interna. Existe mucha variedad de tipos de arena. La ideal para construir con cob es aquella cuyos granos mayores no sobrepasen un tamaño de 3.8 mm
y que a su vez
posea granos de distintos tamaños para que sea capaz de llenar los variados espacios dentro de la mezcla. Papel dentro de la mezcla: El principal papel de la arena dentro de la mezcla de cob es el de proporcionarle resistencia a la compresión dándole a las paredes su fortaleza, dureza y capacidad para soportar peso.16 15 http://es.wikipedia.org/wiki/Arcilla 16 http://www.ecured.cu/index.php/Arena
2.2.5.3.
ROCAS:
Las piedras de gran tamaño obtenidas ya sea en la excavación del cimiento o por recolección, son un aporte invaluable para la construcción del cimiento. De no haber las suficientes podrían emplearse otros materiales, de lo cual hablaremos más adelante.17 2.2.5.4.
PAJA O FIBRAS VEGETALES:
La paja destinada a la construcción con Cob, debe ser resistente, pero no excesivamente gruesa de manera que entorpezca su manejo, con tallos de un diámetro no mayor a los 4mm y no menor a los 2mm, no quebradiza, pero tampoco muy rígida y debe ser fresca, preferiblemente no marrón y que nunca haya estado expuesta a la humedad luego de ser cortada. Es necesario cerciorarse que no posea semillas. El gamelote, el capín melao, el pasto elefante y la braquiaria, son excelentes en nuestro caso. En otras latitudes es muy común el uso de pacas de heno, tallos de avena o de trigo.18 2.2.6. CONSIDERACIONES CONSTRUCTIVAS La construcción en base a botellas se puede poner en paralelo al uso del ladrillo, es básicamente el mismo sistema pero cambiando el material. Las botellas funcionan como “eco-ladrillos” y pueden ser de plástico pet (Polietileno Tereftalato) o de vidrio; éstas últimas pueden generar luminosidades y efectos de colores diferentes en muros no estructurales.
17 http://pendientedemigracion.ucm.es/info/diciex/programas/lasrocas/tiposderocas/principal1.html
18 https://interioresymas.wordpress.com/2011/12/16/las-fibras-vegetales-en-la-construccion/
Lo interesante es que además de estar reutilizando la basura, la estructura generada es muy resistente, de bajo peso y asegura condiciones térmicas adecuadas, permitiendo dar acceso a la vivienda a familias o comunidades con bajos recursos. 2.2.6.1.
Propiedades estructurales del COB
Prácticamente una casa puede hacerse íntegra sin pórticos, amarres o contrafuertes si el diseño de sus muros auto portantes de cob contempla un desarrollo curvilíneo ya que de este modo las cargas se redistribuirán equitativamente a todo lo largo de una sola pieza monolítica. El cob alcanza gran resistencia al secar ya que trabaja con tres elementos básicos que asemejan las características del concreto armado: Arena (60%). Al igual que en el concreto armado la arena es el elemento resistente de la mezcla, el que brinda la dureza requerida para un buen trabajo a compresión. Arcilla (40%). Es el elemento que sustituye al cemento, trabaja como material conglomerante. Fibra vegetal. Ejerce una función similar a la del metal en el concreto armado. La paja cortada
previamente
en
cuarto
menguante
y
completamente
seca-
conforma una red tridimensional que trama la estructura una vez que ésta fragua. Queda protegida de la biodegradación (al igual que el hierro de la oxidación) al estar apresada por la tierra sin contacto directo con el aire. Es el elemento que trabaja a tracción. El cob también puede ser usado en sistemas de pórticos (columnas y vigas) En estos casos lo más recomendable es que los pórticos sean también de materiales naturales como perfiles y rolas de madera ya que el concreto armado trabaja a coeficientes de
dilatación y contracción muy diferentes a los del cob y dificulta la adherencia entre los materiales.
2.3. MARCO SITUACIONAL 2.3.1. HISTORIA Los vidrios forman un grupo familiar de cerámicas. La nobleza del vidrio reside en un conjunto de cualidades que son la transparencia óptica, la resistencia, el aislamiento y la facilidad con que puede fabricarse. Difícil es imaginarse hoy en día una sociedad que no utilice el vidrio. Todos nosotros lo conocemos por su fragilidad, su transparencia, su peso, sus diferentes formas y colores. Lo empleamos sin mayor problema, sabiendo que con un golpe no muy fuerte se puede romper. El vidrio se ha convertido en un elemento vital en la arquitectura de nuestros días, donde la búsqueda de máximas superficies vidriadas para obtener las mejores visuales y la mayor iluminación natural, se contrapone con la necesidad de lograr la mayor eficiencia energética y los más elevados estándares de seguridad. Esto ha derivado en una ampliación exponencial de la oferta de productos transparentes, y en una sofisticación cada vez mayor de sus tecnologías de producción, para dar respuesta a las más heterogéneas demandas de diseño y confort.
Por ello la decisión del tipo de vidrio a utilizar, su espesor, tamaño, color, proporción y su forma de sujeción, merece ser estudiada en profundidad para cada caso en particular, teniendo en cuenta los parámetros de seguridad, resistencia estructural, aislamiento térmico y acústico requeridos para su diseño. La correcta elección de un vidrio, aunque su costo sea elevado, permite disminuir el costo final de otros rubros como las carpinterías, el aire acondicionado, dispositivos de oscurecimiento y seguridad. En la actualidad existen cristales de 6 mm. De espesor, totalmente incoloros, que permiten filtrar hasta el 70 % de la radiación infrarroja y el 99,5% de la ultravioleta; o cristales de 12 mm, que detienen un proyectil calibre 9mm. Por tanto, el vidrio es una solución a problemas de: - Aislamiento térmico y acústico - Ahorro energético - Resistencia estructural - Seguridad física - Protección de personas y bienes (vidrios anti-robo, anti-intrusión y antibalas) - Decoración (vidrio curvo, vidrio serigrafiado, satinado, arenado) El vidrio es un material resistente, pero también es frágil y peligroso cuando sufre roturas. Y por este motivo debería evitarse su uso intuitivo o irresponsable, que es utilizar un tipo de vidrio que no sea adecuado para el uso que se le da. Sin embargo, con la única excepción de la ciudad de Mendoza, los códigos de edificación de nuestro país no dicen nada sobre el uso seguro del vidrio.
A simple vista, todos los vidrios son iguales. Pero en caso de impacto o rotura no lo son. Ahí radica la diferencia entre el vidrio crudo común y el vidrio de seguridad, templado o laminado. Este es el más recomendable ante el riesgo de impacto humano debido a su forma de rotura. El vidrio laminado suele astillarse como consecuencia de un impacto muy fuerte, pero sigue cumpliendo su función de cerramiento, sostenido por la lámina de PVC. En cambio, el vidrio templado - aunque es el más resistente- se rompe pero lo hace en trozos muy pequeños y sin aristas cortantes, de forma que no presenta riesgos de heridas para las personas, como el parabrisas de un auto. El vidrio es un material sano y puro. Por ello, constituye un envase ideal para los productos alimenticios que pueden ser conservados durante largos periodos de tiempo sin alteración de su gusto ni de sus aromas. El vidrio ofrece también múltiples posibilidades de formas, colores y puede decorarse por medio de varias técnicas. La botella o el tarro pueden por lo tanto ser personalizados en función de su contenido. Revelan su valor y sus cualidades y permiten al producto afirmar su marca así como su posición en el mercado. Las Aplicaciones típicas son recipientes, ventanas, lentes y fibra de vidrio. 2.3.2. VIDRIO GRABADO El vidrio es un producto inorgánico de fusión, enfriado hasta llegar a la condición de rigidez sin cristalización. El vidrio carece de punto de fusión determinado, al contrario de lo que ocurre con la mayor parte de los cuerpos. Desde su estado líquida elevada temperatura se vuelve cada vez más pastoso a medida que se enfría y el estado sólido lo adquiere entre límites de temperatura de varios cientos de grados. La viscosidad del
vidrio fundido permite elaborar objetos soplados, pero también causa dificultades en la fabricación, al oponerse al desprendimiento de las burbujas gaseosas retenidas en la masa fundida. Se necesitan temperaturas próximas a 1400ºC para lograr una buena fluidificación.
2.4. DEFINICION DE TERMINOS BASICOS
PIEDRA: material de origen natural caracterizado por una elevada consistencia.
Como
materia
prima,
la
piedra
se
extrae
generalmente
de canteras,
explotaciones mineras a cielo abierto. La cantería es uno de los oficios de más antigua tradición. La piedra es tallada por los maestros tallistas. La piedra es el material que mejor se conserva y más conocido de los que sirvieron para producir las primeras herramientas, durante el paleolítico, conocidas como industria lítica, aunque hay razones para suponer que a la vez se usaron materiales de peor conservación, como la madera, el hueso o las fibras vegetales.
EL CRISTAL : es utilizado muy frecuentemente como sinónimo de vidrio, aunque es incorrecto en el ámbito científico debido a que el vidrio es un sólido amorfo (sus moléculas están dispuestas de forma irregular) y no un sólido cristalino.
VIDRIO: Es un material resistente, pero también es frágil y peligroso cuando sufre roturas. Y por este motivo debería evitarse su uso intuitivo o irresponsable, que es utilizar un tipo de vidrio que no sea adecuado para el uso que se le da. Sin embargo, con la única excepción de la ciudad de Mendoza, los
códigos de edificación de nuestro país no dicen nada sobre el uso seguro del
vidrio. ARENA.
Es un material grueso, pesado y con muy poca capacidad de
retención de humedad. Está compuesta por rocas meteorizadas (degradada por la acción de factores ambientales) presentando un tamaño de granos que varía entre los 0,08 y 5 mm. Al secarse no posee cohesión pero sí una gran fricción
interna. ARCILLA: Es el componente más abundante del suelo, El tamaño de sus partículas es el más pequeño de dichos componentes, a saber: Arenas, limos y
arcillas en su orden descendente. ROCAS: Son piedras de gran tamaño obtenidas ya sea en la excavación del cimiento o por recolección, son un aporte invaluable para la construcción del cimiento.
BARRAS: Piezas o elementos rígidos (sólidos por el trabajo a compresión), prismáticos o cilíndricos, lineales y rectos, esbeltos, de sección mínima comparada con sus otras dimensiones capaces de conducir esfuerzos a tracción o compresión a lo largo de su eje baricéntrico. Las barras pueden estar formadas por tubos redondos o cuadrados, ángulos, barras o planchuelas, o una combinación de estas formas.
MORTERO: Es un compuesto de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc. Además, se usa para rellenar los espacios que quedan entre los bloques y para el revestimiento de paredes. Los más comunes son los de cemento y de tierra.
COHESIÓN: La capacidad del mortero para mantenerse junto o adherirse así mismo, también se desarrolla por la pasta de cemento portland. Un mortero cohesivo permanece en su lugar de colocación.
DEFORMABILIDAD: Capacidad de los materiales de agarre de sufrir deformaciones sin llegar a romperse y provocar su desprendimiento.
TRABAJABILIDAD:
La facilidad con que el mortero en su colocado y
después del enrasado, es la medida de su trabajabilidad. El mortero con menos trabajabilidad, requiere de mayor esfuerzo por parte del albañil, como resultado una apreciable
reducción en las propiedades físicas y
mecánicas del mortero endurecido.
ESTUCOS: Son revestimientos últimos o de acabado, que de ordinario se aplican para imitar canteras; también se consideran como tales a los acabados adicionales ni lisos ni tersos. Para lograr estucos es necesario que el paramento del aplanado a plomo y regla, y que esté seco cuando se trate de imitar sillerías de cantera. En superficies de aspecto irregular de alto relieve, basta adicionar pasta aplanada existente y con la llana formar la curvatura de las aristas. Con el nombre de estucos se designan también los recubrimientos interiores con piedra o placas artificiales manufacturadas a base de mortero de yeso.
ELASTICIDAD: se utiliza para hacer referencia a aquella capacidad de la física que permite que algunos elementos cambien su forma de acuerdo a si están bajo estrés físico (es decir, estiramiento) o a si están en su posición de reposo. Algunos materiales tienen la propiedad de ser particularmente elásticos y por tanto son utilizados para la elaboración de productos en los cuales esta propiedad es útil (por ejemplo, algunos tejidos que deben adaptarse a la forma del cuerpo de una persona).
CAPITULO III III.MARCO METODOLÓGICO 3.1. NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACION NIVEL DE INVESTIGACIÓN De acuerdo al propósito de la
investigación, y la naturaleza de los problemas y
objetivos formulados en el trabajo; el presente estudio reúne las condiciones suficientes para ser calificado como una INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL; ya que no solo identificaremos las características que se estudian sino que también las vamos a controlar, alterar o manipular con el fin de observar los resultados al tiempo que procuren evitar que otros factores intervengan en la observación. TIPO DE INVESTIGACIÓN El nivel de investigación reside
básicamente en la elaboración de una vivienda
económica con materiales reciclados (botella y cartón) se busca especificar las
propiedades importantes para medir y evaluar aspectos, dimensiones o componentes del fenómeno a estudiar. Será una investigación “APLICADA”, por la utilización de los conocimientos en la práctica, para aplicarlos, en la mayoría de los casos, en provecho de la sociedad, y describir el por qué y en qué situación se encuentra; busca especificar propiedades, características y rasgos importantes En cuanto a su finalidad es: Investigación aplicada: Porque busca la aplicación o utilización de los conocimientos que se adquieren. Según el diseño de investigación es: Experimentales: es un proceso sistemático y una aproximación científica a la investigación en la cual el investigador manipula una o más variables y controla y mide cualquier cambio en otras variables. Según la prolongación en el tiempo es: Transversal o Sincrónica: El estudio se circunscribe a un momento puntual, un segmento de tiempo durante el año a fin de medir o caracterizar la situación en ese tiempo específico. Según el tiempo de recolección de datos es: Prospectivo: Los hechos se registran a medida que ocurren. Según el énfasis en la naturaleza de los datos manejados:
Cuantitativa: La preponderancia del estudio de los datos se basa en la cuantificación y cálculo de los mismos.
3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN INVESTIGACIÓN EXPERIMENTAL O DE LABORATORIO Porque presenta las siguientes etapas:
Presencia de un problema para el cual se haya realizado una revisión
bibliográfica. Identificación y definición de problema. Definición de hipótesis y la operación de las mismas. Diseño del plan experimental. Prueba de confiabilidad de los datos. Realización del experimento. Tratamiento de datos.
3.3. MÉTODO Método inductivo: El
método
inductivo o inductivismo es
aquel
método
científico que obtiene
conclusiones generales a partir de premisas particulares, porque mediante el reciclaje de botellas de vidrio; se pasara a la etapa deconstrucción del prototipo de viviendas para posteriormente realizar investigaciones y experimentos que conlleven a un buen resultado que contribuyan al bienestar económico y social de la población.
3.4. TECNICAS DE RECOLECCION Y TRATAMIENTO DE DATOS:
Fichaje Permitirá recolectar información bibliográfica de diferentes medios de información para elaborar una literatura citada. Observación Permite recolectar los datos directamente del campo experimental. Registro O Localización Fichas bibliográfica o hemerográficas, internet. Documentación e investigación Fichas textuales o de transcripción resumen y comentario. Libreta De Campo Para realizar los apuntes in situ. Pruebas De Laboratorio Prueba de compresión - prensa hidráulica - yeso - Recipientes
CAPITULO IV 6. PROCESAMIENTO DE DATOS 6.1 PROCESAMIENTO DE DATOS: PROCESO CONSTRUCTIVO DEL PROTOTIPO En su método más artesanal prácticamente todo es hecho a mano, desde el amasado de la mezcla hasta el moldeado de los muros y la aplicación de los frisos. Pero este proceso
se puede agilizar con el uso de mezcladoras o trompos y la organización de equipos de trabajo que se ocupen simultáneamente de las distintas etapas del proceso. 1ero: Juntar muchísimas botellas para la construcción de ella. 2do: Empezar a formar la estructura de la casa, esto se llama creación de cimientos. 3ro: Levantarla, y por supuesto ir dejando espacios para la colocación de ventanas. 4to: El techo interno con maderas en forma de tijerales 5to: La terminación se verá en el diseño propuesto.
CAPITULOV 5.1.
ESTRUCTURAS
DISEÑO CARTEL DE OBRAS
5.2.
PLANOS
5.3.
HOJA DE METRADOS
5.4.
VISTAS 3D