domingo, 19 de enero de 2014

CONSTRUCCIÓN CON TIERRA Y BARRO I, CARACTERÍSTICAS, PRUEBAS Y ENSAYOS SENCILLOS



CONCEPTOS BÁSICOS, ENSAYOS Y PRUEBAS SENCILLAS PARA CONOCER LAS CARACTERÍSTICAS DE LA TIERRA O BARRO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN


¡Ay, de aquellas "chocolatadas" que hacíamos en la escuela de críos! ¡Cómo nos lo pasábamos los días de lluvia, con un simple palo y la tierra convertida en barro! El placer de jugar sin miedo a mancharse, la textura plástica, fría pero suave del barro...

Pero la construcción con tierra es una cosa muy seria, no se trata únicamente de hacer reposterías barrunas y disfrutar como un enano. Es el material predominante en las construcciones en casi todos los climas cálidos/secos y templados del mundo. Más del 30% de la población mundial vive en la actualidad en casas fabricadas con tierra, más del 50% en los países en vías de desarrollo. Y al fin y al cabo ¿Qué son los ladrillos de las casas actuales si no la evolución industrializada de la construcción con adobe, que al final es una simple evolución comercial de la construcción con tierra cruda?

Esgrafiado en pared acabada con mortero de barro, L´horta de la Viola, Girona
 
Nos complicamos la vida trabajando en empleos que nos atarean gran parte de nuestro tiempo, para poder pagar a otros la tarea de construir nuestra vivienda con materiales que posiblemente provengan de algún lugar a cientos de kilómetros de distancia con un consumo ingente de energía en su fabricación y transporte, cuando ¡tenemos el material de construcción bajo nuestros pies!

La cuestión es que nadie puede vendernos la tierra, cuando tenemos un terreno ya es nuestra, por eso a nadie le interesa fomentarla como material de construcción o hacerle publicidad...

Y las cualidades del barro como material de construcción son muy interesantes. En las últimas décadas, arquitectos como Gernot Minke de Kassel han estudiado y comparado las características de la tierra como material de construcción, sometiéndola a los ensayos y pruebas a los que se someten los materiales comerciales, evaluando sus ventajas e inconvenientes y estudiando la forma de mitigar estos y mejorar sus prestaciones y aplicabilidad.

Menos cháchara… ¡y manos a la tierra!

Si el ser humano ha utilizado durante miles de años la tierra y el barro para la construcción de sus hogares es principalmente porque funciona bien, es barato, sencillo de aplicar y casi siempre queda a mano. Si disponemos de otros materiales disponibles, como madera o piedra siempre serán bienvenidos, pero la tierra la tenemos siempre.

Rehabilitación de casa de oficios de Cuenca de Campos, Valladolid

La tierra como material de construcción

Lo más económico y bonito es poder usar la tierra que tenemos en nuestro terreno para construir con ella, por desgracia muchas veces esto no será posible por la calidad de la misma. Puede que sea pobre en arcilla o con exceso de ésta.  En tales casos se puede comprar arcilla y/o arena en algún lugar cercano y mezclarla con nuestra tierra en la proporción que nos interese. Obviamente también podemos comprar directamente la arcilla y la arena y tener un material más controlado y fiable durante toda la obra (por lo menos homogéneo).
Para aclararnos, tierra llamamos, a la mezcla de básicamente lo siguiente:

  • Arcilla (partículas  inferiores a 0,002mm)
  • Limos (entre 0,002 y 0,06mm)
  • Arena (entre 0,06 y 2mm)
  • Piedras o grava (superior a 2mm)
  • Materia orgánica


 Para nuestras "chocolatadas constructivas" nos interesa principalmente la arena y la arcilla. Trataremos de evitar tanto las piedras como la materia orgánica y el exceso de limos. Estos últimos son las partículas más gruesas que las arcillas, que impiden el correcto aglomerado de estas si se encuentran en exceso.

La materia orgánica tampoco es conveniente, básicamente porque se descompone. Las piedras y grava molestan bastante a la hora de mezclar y manipular las masas, teniendo en cuenta que muchas veces se trabaja con las manos y pies desnudos, así que trataremos de quitarlas con algún tipo de malla o tamiz.

ESTUDIAR LA TIERRA QUE TENEMOS CON MÉTODOS SENCILLOS

 

Antes de comenzar cualquier trabajo estudiaremos la composición de la tierra que tenemos para conocer sus características, saber en qué la podemos emplear, y si tenemos que traer material de fuera o no para mejorarla.

Los suelos suelen estar compuestos de capas de diferentes espesores de materiales más o menos homogéneos. La capa superficial suele ser la que contiene más material orgánico ya que este procede de la descomposición de animales y plantas en la superficie. Esta capa se distingue bien por su color más oscuro, pardo o negruzco. 

Lo mejor será retirar esta capa (de entre 20 y 50cm de espesor) para usar el terreno con menos contenido orgánico que queda debajo. El superficial lo podemos guardar para la huerta o el jardín. Una vez encontrada la siguiente capa, analizaremos su composición de forma sencillacon varias pruebas de campo:

Pruebas o ensayos de campo para conocer la calidad de la tierra

 

La simple observación y manipulación del barro nos puede dar mucha información, con una serie de ensayos sencillos podremos conocer si nuestra tierra es adecuada o no para la auto construcción.

  • Olor    
El barro puro no huele a nada. Oliendo una muestra húmeda podremos detectar si contiene mucho material orgánico si huele a moho.

Prueba del olor para conocer si la tierra contiene excesiva materia orgánica
 

  • Frotar
Frotando una muestra húmeda entre las manos podremos notar primero si contiene mucha arena (la notaremos ¡raspa!),  si el barro se adhiere a las manos y necesitamos frotarlas con agua para limpiarlas quiere decir que tiene mucha arcilla, si se queda pegajoso pero se limpia con el simple frote quiere decir que es un barro limoso.

Prueba de frotar, para conocer el contenido en áridos gruesos, y relación arcilla/limo
 

  • Cortar
Tomamos una pizca de barro y la moldeamos bien en una pelotita. La cortamos con un cuchillo liso por la mitad y observamos el corte. Si brilla es señal de que hay arcilla, si es opaco o mate indica alto contenido en limo.

Prueba de amasado y cortado de una muestra de tierra arcillosa
 

  • Agitar el frasco
Se vierte en un tarro o frasco de cristal una porción del terreno que nos interesa   se retiran piedras y hierbajos y se agita bien el frasco.A continuación se deja en   reposo. Al cabo de un tiempo, como por arte de  magia, los diferentes materiales de la tierra se han separado, y se han amontonado en capas para que  podemos estudiar. Más o menos el orden será el siguiente de arriba a abajo:
  • Agua con materia orgánica flotante 
  • Arcilla 
  • Limo (es una capa muy fina, que se puede distinguir bajo la arcilla)
  • Arena 
  • Grava

Prueba de sedimentación de muestra de tierra

          
Principalmente nos interesa conocer la cantidad de limos (ya que son perjudiciales, como se ha dicho) y la relación de cantidad entre la arena y la arcilla. Según Gernot Minke, este ensayo puede dar bastante error, aunque nos puede servir para estimar proporciones aproximadas de los componentes

  • Tirar la bolita
Se amasa una bola de unos 4cm de diámetro con la menor cantidad de agua posible para poder amasarla. Se deja caer sobre una superficie lisa desde 1,5m de altura y se observa cómo queda la muestra:

Prueba de consistencia de la tierra y relación arcilla/árido

OTROS COMPONENTES DE LA TIERRA

Limos

 

La cantidad de limos no debería sobrepasar el 5% del total para obtener una buena trabajabilidad, sin embargo, si tenemos muchos limos (se nota porque la masa no resulta pagajosa) se le puede añadir a la mezcla bosta de caballo, que mejora la "pegajosidad" del mortero y aumenta la resistencia del material una vez seco. Esta bosta o caca de caballo seca funciona como una especie de pegamento.


Relación arcilla/ arena

 
Una buena relación de arcilla/arena está comprendida entre 1/3 y 1/5, no obstante, probaremos con diferentes proporciones para hallar la que más nos convenga por el tipo de árido que tenemos y para cada situación. Utilizaremos diferentes dosificaciones y tamaños de árido según para qué utilicemos la masa.

Arenas de diferentes grosores nos “pedirán” diferente cantidad de arcilla y agua para obtener la misma trabajabilidad.

La arcilla funciona como aglomerante y la arena como estructurante o conglomerante. Para los distintos usos en la construcción se le añadirá la fibra (paja, fibra de lana, incluso pinocha) que le da estructura a todo el conjunto, aunque de momento la dejaremos apartada porque lo primero será conocer cómo trabajan la arcilla y la arena en conjunto.

A la arcilla, para poder ser trabajada en condiciones se le tiene que añadir gran cantidad de agua para que se vuelva plástica. Este agua al evaporarse tiende a contraer la mezcla; la función de la arena será hacer de estructura y mantener en lo posible la forma inicial, sin que se produzcan fisuras.

Áridos finos o gruesos

 

El tamaño de los granitos de arena (la granulometría) tiene mucha importancia en el funcionamiento del mortero una vez seco. Para simplificar podemos dividir entre arenas finas y gruesas, que emplearemos generalmente en revestimientos de acabado las primeras y en revocos o rellenos las segundas. Cuanto más pequeña sea la arena, más fino quedará el resultado, y con menos contracción y fisuras en los revestimientos, sin embargo las arenas gruesas se comportan mejor para espesores grandes y la masa seca y endurece en menos tiempo.

Por eso las pruebas que nos interesa realizar en un primer momento serán para identificar las cantidades de aglomerante (arcilla), conglomerante (arena), y agua óptimas para conseguir un producto duro, resistente y que no se desmenuce.

Arenas finas y gruesas

Consistencia

 

Es importante controlar y anotar, la cantidad de agua con que mezclamos las pruebas que hagamos. Nos fijaremos sobre todo en la consistencia que adquiere la mezcla y la relacionaremos con algún tipo de consistencia conocida: yogur, mayonesa, cacaolat, etc. ya que aunque anotemos la cantidad de agua, durante la obra variará la humedad que contienen la arcilla y la arena y le tendremos que añadir más o menos agua hasta conseguir la consistencia buscada.

En principio cuanta más agua echemos, más fácilmente amasaremos la mezcla, con el inconveniente de que aumentará la retracción durante el secado. Como en todo, buscaremos el equilibrio, ni muy líquido ni imposible de trabajar. Más adelante, durante la obra, cuidaremos de  realizar las masas siempre con la misma consistencia para no tener sorpresas una vez secado.

Pruebas de dosificaciones y consistencia realizadas en la rehabilitación de edificio en Valladolid.


Amasado de las tortas

 

Una vez amasadas bien las mezclas con diferentes proporciones y tamaño de árido formaremos tortas de unos 15cm de diámetro y unos 3-4cm y 5-8cm de altura, para observar cómo se comportan en diferentes espesores una vez secas. Es conveniente hacer varias tortas de cada mezcla para poder compararlas bien después, además siempre se nos puede romper alguna durante la elaboración o manipulación.
Las tortas amasadas se dejarán secar sin exponerlas al sol ni al viento directo, y procurando que todas las muestras tengan más o menos las mismas condiciones de temperatura y humedad y que se amasen el mismo día. 

Rotura de las tortas

 

Una vez secas, pasadas de 24 a 48 horas, nos dedicaremos a romper las tortas con las manos, presionando y traccionando, o golpeando y rascando con algún martillo u otro utensilio. Observaremos cuáles son las más resistentes y menos quebradizas, y las muestras que funcionen mejor en espesores pequeños.

Repetir las pruebas añadiendo fibra

 

Una vez hallada la relación entre arcilla y arena óptima y la consistencia adecuada, podemos realizar otra tanda de ensayos, variando ligeramente las proporciones y jugando ahora con la cantidad de fibra y su longitud, para probar la relación arcilla/ arena obtenida en relación con la fibra o paja.

Revestimiento de barro, arena y paja


El material fibroso se añadirá más o menos en la misma proporción en volumen que la masa realizada, aunque los ensayos precisamente, nos servirán para hallar la cantidad más adecuada de este material.
Para que la mezcla con la paja adquiera mejor consistencia y trabajabilidad, recomiendan dejar en reposo la mezcla por lo menos un día (según la temperatura y humedad ambiente) para que fermente y mejore sus prestaciones. Al cabo de este tiempo, notaremos la fermentación de la mezcla por el olor dulzón que presenta y la mayor “pegajosidad” del mortero.

En esta tanda de ensayos, podemos realizar muestras sobre alguna superficie vertical de por lo menos 1m2, para observar el comportamiento del material en forma de revestimiento (si se adhiere bien o se descuelga, si se desprenden o arrastran los áridos al pasar con la llana…).

Llegado a este punto, conoceremos ya las proporciones, consistencias y cantidad de fibra que funcionan mejor, ya sea con el material del terreno o con arena y arcilla compradas. Además siempre podremos volver a realizar los ensayos si cambiamos de arenas o vemos que las condiciones de la tierra o la fibra que usamos han variado.

En artículos sucesivos veremos las diferentes técnicas de construcción tanto para fachadas como para tabiques interiores que podemos emplear con la tierra, el barro y la paja, en combinación con palos, fardos de paja, mallas de alambre etc.

Vídeos sobre técnicas de construcción con barro con pallets y barro y cal.





Fuentes: Libros: "Construcción en tierra" de Gernot Minke, Imágenes y vídeos propios. Construccion con tierra en amazon

Otros artículos sobre construcción en tierra:

Ventajas e inconvenientes de la construcción con tierra
Máquina casera para proyectar morteros de barro o cal


Consolidación de muros de adobe con inyección de lechada de cal 

 

Como la mejor forma de aprender es practicando, tenemos un apartado donde vamos colgando la descripción y enlaces a los diferentes talleres, cursos y voluntariados que vamos encontrando en internet.

Calendario y agenda de voluntariados, talleres prácticos y cursos en torno a la bioconstrucción

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