ECO MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN Proyecto de Investigación UCSG-SENESCYT RESULTADOS, EXPERIENCIAS Y LECCIONES APRENDIDAS Los materiales de construcción Cuando los españoles llegaron a Perú en 1536, encontraron en las montañas vecinas al Cuzco puentes colgantes llamaron su atención Grabados del S. XVIII A 3500 m/h/s/m, solo hay paja de páramo y piedras…….. Y……. aprendieron a construir con paja puentes de 80 m y más de luz.. Ahora, cada año lo desmantelan y vuelven a construir en mingas donde participan niños, mujeres y hombres….. Profesores y estudiantes de M.I.T. visitaron el puente y luego en la Universidad repitieron la experiencia. A falta de “Ichu” usaron de ágabe (cabuya) fibras UN PUENTE DE PAJA … FUE EL PRIMER PUENTE COLGANTE DEL MUNDO…..SIGLOS ANTES QUE SE HAGAN LOS PUENTES MODERNOS ¿Qué lecciones aprendimos durante el desarrollo del Proyecto? 1. No existen materiales de construcción buenos o malos: solo hay materiales bien usados o mal usados. Los materiales de construcción no están destinados para ser usados por solo pobres o solo ricos. La diferencia está en los acabados, en el diseño y la tecnología aplicada. 2. Nuestro país esta lleno de valiosos recursos naturales, solo falta encontrar en ellos sus fortalezas y la manera restar sus debilidades. 3. Milenarias tradiciones de construcción están presentes en todas las regiones del Ecuador, no para repetirlas, sino para reconocer en ellas la sabiduría popular. La arquitectura vernácula es ejemplo de confort con variadas soluciones de diseños solares pasivos frutos de praxis de siglos 4. Los materiales de construcción no solamente son inversión de energía en su fabricación, sino con su uso contribuyen al no confort de las edificaciones en detrimento de una eficiencia energética que obliga al uso de equipos de enfriamiento como es el caso de la costa. Los ecomateriales ¿ Què son los Eco Materiales (*) Materiales de construcción: viable, tanto en el aspecto ecológico como en el económico y resultados de diseños que cumplan las siguientes condiciones: Ser recursos de una región o localidad, qué al ser explotados y transformados racionalmente, posean condiciones de calidad y eficiencia, con menor afectación al ambiente. También pueden materiales. ser resultado del reciclaje (*) III Conferencia Internacional de Eco Materiales. Nov.2005. La Habana-Cuba. de Características de los eco materiales • • • • • • • • • • • • • Accesibles y económicos Materias primas del entorno y renovables De menor peso Conductividad e inercia térmica (en función del clima) Resistencia a esfuerzos físicos y mecánicos Resistencia razonable a la humedad Aislantes acústicos Aislantes térmicos Aptitud para acoplarse con otros materiales Durables Aspecto estético positivo Reducida Energía incorporada. Reciclables Tasa de energía para la producción de materiales de construcción (ECO-COSTO) Material Bambú Madera Hormigón Acero Unidad MJ / m3 por N/mm2 MJ / m3 por N/mm2 Valor 30 MJ / m3 por N/mm2 MJ / m3 por N/mm2 240 80 1500 Prof. Jules Janssen Eindhoven University (NL) MJ / m3 X N / mm2 E C O COSTO OTROS HIGH TECH 2500 ALUMINIO MATERIALES CONVENCIONALES 1 500 ACERO 240 HORMIGÓN ECOMATERIALES MATERIALES TRADICIONALES 80 MADERA 30 BAMBÚ >C O S T O > Energía incorporada > Contaminación > Emisión CO2 Energía incorporada: caso BAMBÚ 8. Wood bamboo > TECNOLOGÍA > ENERGÍA INCORPORADA 7. Long teng 6. Laminados 5.Aglomerados 4.Mat board 3. Eco materiales UCSG 2. Estera 1. manual Cortados a machete 0. Estado natural 0% > COSTO < ACCESO SOCIAL Composición de los ECO MATERIALES Materiales Tradicionales • TIERRA • BAMBÚ • MADERA • FIBRAS • HOJAS • OTROS ECO MATERIALES 80-90% Materiales “Modernos” • ACERO • CEMENTO • ALUMINIO • VIDRIO • OTROS La industria de la construcción es causante del 40% de emisión de GEI Cada m2 de construcción convencional equivale a 7 TM de emisión de CO2 Materias primas para el proyecto: UCSG -SENESCYT Materia prima I: guadua AK • • • • • • • • Local , regional y nacional De bajo costo Auto renovable Aprovechable a corto plazo Alto valor ambiental: Fijador del CO2,Productor de O2 Conocimiento tradicional en áreas rurales Propiedades físicas y mecánicas excelente Población urbana y rural la usa en deficientes condiciones Materia prima II: papel periódico reciclado • Abundancia local, regional y nacional • Bajo costo • No tóxico Materia prima III: arcillas • • • Abundancia local, regional y nacional Bajo costo Fácil extracción 1 guadua: símbolo de pobreza CASAS VIEJAS …. INVASIÓNES…. INCENDIOS… 2 La guadúa en Hogar de Cristo SOLUCIÓN TEMPORAL NO SOSTENIBLE 3 La guadúa en la arquitectura vernácula 4 La guadúa para ingenieros y arquitectos ANDAMIOS SOPORTES AYUDAS EN EMERGENCIAS 5 La guadua en proyectos puntuales Nativa Bambú D. J .Morán U C. D. Loaiza Amantes Sumpa D. J .Morán U R. Vega D. Loaiza Grupo Nobis D y C. J Morán U Grupo Wong D y C: J Morán U CENSO DE POBLACIÓN Y VIVIENDA 2010 ¿Cuántas personas viven en casas de caña en la 5 provincias de la costa.? año: 2010 VIVIENDAS* POR PROVINCIAS, SEGÚN MATERIAL DE PAREDES Material de paredes exteriores Provincia Caña revestida o bahareque Caña no revestida Total El Oro 6.274 7.376 13.650 Esmeraldas 6.758 7.472 14.230 Guayas 52.939 82.148 135.087 Los Rios 13.902 26.467 40.369 Manabi 29.203 59.541 88.744 Santa Elena 5.991 8.812 14.803 133.173 198.405 331.578 Total Total de viviendas por Provincias de la costa: 331 578 Unid (*) No. de personas que habitan en casas de caña: 1 657 890 p. (*) Fuente INEC Los resultados Los eco materiales derivados de la guadua 4 PRODUCTOS Tableros en proceso de patente La idea principal….. TRANSFORMAR CILINDROS EN SUPERFICIES PLANAS Y FUERTES………SIN DESPERDICIOS….SIN EQUIPOS COMPLEJOS NOTA: CONDICIÓN: NO IMITAR A ASIA EN MÁQUINAS Y/O PROCESOS.. Otra idea importante BUSCAR RESPUESTAS EN EL SABER TRADICIONAL DE LOS CAMPESINOS DE ECUADOR Y COLOMBIA EN SUS FORMAS ANCESTRALES DE TRANSFORMAR LA GUADUA. OBJETIVO FINAL CONVERTIR A COMUNIDADES CAMPESINAS EN PROVEEDORES DE MATERIA PRIMA SEMI ELABORADA Y ASÍ MEJORAR SUS INGRESOS. ¿Qué pueden hacer? SELECCIONAR, CORTAR, CURAR DE FORMA NATURAL Y QUÍMICA, SECAR, DIMENSIONAR Y TRANSFORMAR A CAÑA PICADA, MEDIAS CAÑAS, TRIPAS, ESTERAS Y TRANSPORTAR A LAS PLANTAS PARA EL PROCESO FINAL 4 TRANSFORMACIONES TRADICIONALES: • • • • GUADUA ANGUSTIFOLIA ESTERILLA O CAÑA PICADA MEDIAS CAÑAS TRIPA DE LA CAÑA PICADA CINTAS DE PACHINCHE TRANSFORMACIONES DEL BAMBÚ EN ECUADOR Caña picada Latas de Caña Cintas de Caña Caña Guadua Guadua Angustifolia Kunth Residuos de Caña PREPARACIÓN DEL TABLERO PLAS BAM PARA EL PRENSADO A 8) PRENSADO B C PROCESO DE PRENSADO EXTRACCIÓN DEL TABLERO 1. ECU BAM: Usos:. entrepisos, tabiques Tablero estructural. ext. e int. puertas, muebles, componentes estructurales Ecu 1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm 2. PLAS BAM: Tablero Usos: estructural. entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes estructurales. 1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm 3. TRIP BAM: Usos: Tablero ligero cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes, tabiques ligeros para separación de espacios, 1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm 4. ESTER BAM: Tablero ligero Usos: cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes, tabiques ligeros para separación de espacios, 1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm Los eco materiales IGNÍFUGOS • PLAC CEL (placa) • REC CEL (recubrimiento) 2 PRODUCTOS Ignífugos en proceso de patente 2 PRODUCTOS COMBUSTIÓN DE PLAC-CEL A 900 CO APLICACIÓN DE LLAMA DIRECTA COMBUSTIÓN SOBRE PROBETA DE GUADUA, RECUBIERTA POR EL INTERIOR CON REC CEL Ensayo final de fuego 8 de Mayo del 2012 1 2 3 4 5 6 7 9 8 10 Equipamiento de la Planta Piloto Recursos: SENESCYT y UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL PRENSA - 300T- CON PRESION VERTICAL Y LATERAL. SUPERFICIE ÚTIL DE 1.22 m x 2.44 m Diseñada, construida e importada sobre pedido del Proyecto Esterilladora o picadora automática: pica, abre y limpia la guadua rolliza Patente en suspenso hasta adaptación de detalles de la máquina Maquina cortadora de estrella modificada para corte longitudinal de caña rolliza CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO Diseñada y construida para el Proyecto CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO ACELERADO Diseñada y construida para el Proyecto 2 HERRAMIENTAS MANUALES En proceso de patente SACA NUDOS PALIN MODIFICADO La situación actual ENSAYOS DE NUEVOS PRODUCTOS EN PROCESO Resultados a nivel de probetas. Realizados de Agosto 2011 a Abril 2012, bajo el patrocinio de la UCSG ( * ) 2DA. FASE DEL PROYECTO ENSAYOS: Tableros rellenos con diversos materiales reciclados para uso en aislamientos acústicos, térmicos, etc. Relleno de poliestireno Relleno de cartón celular Relleno de poliuretano de baja densidad Relleno de madera de balsa L= 7 m Viga laminada con segmentos de tableros Luz: 1m a 7 m. ENSAYOS: Tejas y planchas onduladas para cubiertas (12.5 x 25 cm y 50 cm x 50 cm) Meta: 1.22 x 2.44 m ENSAYOS: tableros estructurales a partir de guadua y fibras y materiales intermedios Fibras de guadua Estopa de coco Tamo de arroz ENSAYO EXPERMENTAL : Obtención de bambú macizo o wood bamboo Probeta: 12.5 x 25 cm Densidad: 1.15 g /cm3 Prensa: 30T En la tercera semana de mayo 2012, el Consejo Universitario de la UCSG, decidió la institucionalización de la Planta Piloto de Ecomateriales como una unidad académica a la orden de todas la Facultades de la UCSG, garantizando su financiamiento y trabajos de investigación.