CAPITULO II. MARCO TEÓRICO. 9 BASES TEÓRICAS. En el desarrollo del trabajo especial de grado se toman varios conceptos y casos referenciales respecto a la función y comportamiento del bloque como mampostería estructural, acabados y dimensiones que podrían ser adoptados para el diseño del nuevo bloque, así como el desenvolvimiento y entendimiento del tema a lo largo del progreso del mismo. En cuanto al tema de reciclaje y reutilización de los residuos de la construcción, para el perfeccionamiento de la propuesta y para un mejor entendimiento de lo que esto implica se tiene: Ecología. Según Margalef (1974) “La ecología es la ciencia que estudia los seres vivos, su ambiente, la distribución y abundancia, cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente”. El ambiente incluye las propiedades físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos). La visión integradora de la ecología plantea que es el estudio científico de los procesos que influencian la distribución y abundancia de los organismos, así como las interacciones entre ellos y la transformación de los flujos de energía y materia. Reutilizar. Es volver a utilizar un material en un mismo estado, sin reprocesamiento de la materia, ofreciendo las siguientes opciones: - Reutilización directa en la obra donde son generados los residuos. 10 - Reutilización en otras obras (de la misma o de otra empresa constructora). - Reutilización previa transformación. Reciclar. Se habla de aquel proceso donde materiales de desperdicio son recolectados y transformados en nuevos materiales que pueden ser utilizados o vendidos como nuevos productos o materias primas. Debe implementarse desde un programa integral, teniendo en cuenta: la composición de los residuos, la disponibilidad de mercados para los materiales reciclados, la situación económica de la región, el clima político de la comunidad, la participación de la comunidad. (Cruz, Eugenio Rubén. Participación Social en Programas de Reciclaje, Maestría en Gestión Ambiental. Módulo 5: Gestión, Organización y Participación Social. Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la UNNE. 1999). Los aspectos mencionados a continuación, actúan como limitantes de la implementación del reciclaje y la reutilización. • Existencia/inexistencia de mercados para los materiales recuperados. • Calidad de los materiales y productos provenientes de la recuperación. • Irregularidad en el suministro • Insuficiente normativa y exigencia de su cumplimiento. • Menor costo de otras alternativas para el manejo de residuos • Falta de conciencia ambiental generalizada. Residuos. Se entiende por residuo aquel producto, material o elemento que después de haber sido producido, manipulado o usado no tiene valor para quien lo posee y 11 por ello se desecha y se tira. Los residuos pueden ser de diferentes tipos. Sus diferentes características tienen consecuencias distintas en el medio. Los residuos están compuestos por materias primas transformadas en mayor o menor grado, que son transportadas desde lugares cada vez más lejanos, en ocasiones extraídas a profundidades cada vez mayores (en el caso de los minerales), y obtenidas en condiciones cada vez más orgánicas (las de origen animal o vegetal). Todo ello ocasiona un progresivo aumento de su costo económico y energético. El modelo de consumo actual, basado en una duración limitada de los recursos, no los devuelve a su lugar de origen ni son recuperados para un uso posterior. Ello conlleva el progresivo agotamiento de los recursos ya sean energéticos, geológicos o productivos (tierra agrícola, forestal y masas de agua). Residuos de la construcción. Los residuos de construcción son una variada serie de materiales generados en actividades de construcción y demolición, los cuales varían de forma importante dependiendo de aspectos como el tipo de actividad que los origina y el tipo de construcción o demolición del que se trate. Ver imagen nº 1. Imagen nº 1. Residuos de la construcción. 12 Residuos del concreto. Respecto al procesamiento hay que diferenciar dos fases, una primera de demolición y una de transformación de los escombros en agregados. Si los escombros van a ser reciclados, conviene utilizar métodos de demolición que reduzca en el sitio los tamaños, para que puedan ser tratados por un triturador primario de la planta de reciclaje, así mismo los procesos de demolición selectiva pueden ayudar a disminuir la presencia de impurezas en lo escombros, como por ejemplo el yeso. Los materiales aceptados para reciclar, provenientes de desechos de la industria de la construcción y demolición, están compuestos por tabiques, bloques, concretos, cerámicos, arcillas, mamposterías; De estos es posible obtener una variedad de productos. La empresa Concretos Reciclados S.A ubicada en México, considera de forma general que los residuos de la construcción están constituidos por un 20% de concreto, material de albañilería un 50%, asfalto 10% y otros materiales 20%. Planta de producción de agregados reciclados. Luego de la realización de visitas e investigación de las plantas trituradoras existentes en el estado Táchira, se encuentra que no existe una planta que utilice el concreto reciclado para reutilizar como materia prima. Sin embrago en la ciudad de Cúcuta (Colombia) se encuentra la empresa Preconcretos S.A, en donde realizan este tipo de proceso. Las plantas de agregados reciclados a partir de concreto de demolición, son bastantes similares a las plantas de trituración de agregados de origen natural en donde se incluyen: (Según datos de concretos reciclados S.A de C.V 2006) 13 • Equipo de trituración primario, montado sobre oruga, robotizado y computarizado, equipado con banda electromagnética para la separación de varillas y metales, manejado a control remoto y equipado con motor. Ver imagen nº 2. • Planta de clasificación de doble criba, montado sobre oruga, robotizado y computarizado, manejado a control remoto y equipado con motor. Ver imagen nº 3. • Cono de trituración secundario montado en chasis con neumáticos. Ver imagen nº 4. • Excavadoras, cargadoras frontales, camiones de volteo. Es importante separar y almacenar los diferentes tipos de desechos que se reciban de acuerdo a su composición. Esto es separar arcillas, materiales de productos de demoliciones o sobrantes de construcción. Imagen nº2. Equipo de trituración primario. Imagen nº3. Planta de Clasificación. Fuente: (http://www.biodegradable.com.mx/concreto_reciclado.html) Año: 2009. 14 Imagen nº4. Cono de Trituración. Fuente: (http://www.biodegradable.com.mx/concreto_reciclado.html) Año: 2009. Mampostería Estructural. Se llama mampostería al sistema tradicional que consiste en la construcción de muros, para diversos fines, mediante la colocación manual de elementos que pueden ser, por ejemplo: • ladrillos • bloques de cemento prefabricados • piedras talladas en formas regulares o no. La mampostería estructural se caracteriza por tener un refuerzo embutido en celdas rellenas, conformando un sistema monolítico. También puede tener refuerzo horizontal cada cierto número de hiladas; este se usa para resistir la totalidad de las fuerzas de tensión, los esfuerzos de compresión y cortante que no pueda resistir la mampostería simple. 15 Diseño de Mezcla. Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados. En oportunidades no es necesario tener exactitud en cuanto a las proporciones de los componentes del concreto, en estas situaciones se frecuenta el uso de reglas generales, lo que permite establecer las dosis correctas a través de recetas que permiten contar con un diseño de mezcla apropiado para estos casos. ANTECEDENTES. Cabe destacar que existen diversos sistemas constructivos en base a bloque hueco de concreto (BHC) que han aportado algunas características importantes a considerar como dimensiones, ecológico y comportamiento estructural que sirven de apoyo a este trabajo de grado, entre los cuales se mencionan: Tecnología Omniblock. En el ámbito nacional, se formuló un proyecto como tesis de Maestría en el postgrado realizado por la arquitecto Mercedes Marrero en el instituto del desarrollo experimental de la construcción (IDEC) en la universidad central de Venezuela, dando origen al sistema OMNIBLOCK, basado en criterios de coordinación dimensional, transformabilidad, multiplicidad de usos para construcción de paredes, techos y entrepisos, cuyos puntos fundamentales son la reducción de desperdicios en un 10%, la disminución de las operaciones de montaje por metro cuadrado en un 25%, la simplificación de los procesos productivos y constructivos y la disminución de costos. Ver imagen nº5. 16 Imagen nº 5. Bloque omniblock. Fuente: (http://red.fau.ucv.ve:8080/static/mytce/files/omniblock.pdf.) Año: 2009. La tecnología OMNIBLOCK consiste en un sistema abierto formado por dos bloques de concreto, que por transformación y sin producir desperdicios por corte, generan diversos tamaños y piezas para todas las situaciones constructivas de la edificación (paredes, losas de entrepiso, techos, vigas, bloques de ventilación). Según el diseño de mezcla los bloques podrán ser utilizados como paredes portantes o como cerramiento. El componente «A» tiene dimensiones de 57 x 19 x 9 cms. y se utiliza para construir paredes y losas, constituye un 95 % de los bloques requeridos para la construcción. El componente «B», mide 19 x 26 x 14 cms. y se usa para construir vigas, dinteles, remates y arras de ventilación e iluminación. Ver imágenes nº 6,7. Imagen nº6. Vista del componente A. Imagen nº 7.Vista del componente C. Fuente: (http://red.fau.ucv.ve:8080/static/mytce/files/omniblock.pdf.) Año: 2009. 17 Aporte: El aspecto relevante de este sistema conformado por el omniblock es la versatilidad del bloque como tal, en cuanto a que se comporta como cerramiento estructural, y a los diferentes usos para los cuales pueden ser empleado (techo, losa de entrepiso, bloque de ventilación) de igual manera su dimensionamiento que permite reducir la cantidad de desperdicios en obra, característica importante a considerar para el presente trabajo de grado. Sistema Hebel. Por otra parte en el ámbito internacional en 1929 surge la empresa sueca YTONG como productora del Concreto Celular Curado en Autoclave (CCA). Fue inventado y patentado por J.A. Eriksson, un arquitecto sueco, quien buscaba un material para la construcción que presentara las características positivas de la madera (aislamiento, solidez y trabajabilidad) y dejara de lado sus desventajas (combustible, fragilidad y necesidad de mantenimiento). Más tarde, en 1943, la empresa HEBEL comienza a producir también el CCA, llegando a ser una de las principales productoras y comercializadoras de este material a nivel mundial, recientemente, en el 2001, Xella International adquiere ambas empresas, las fusiona y se convierte en el mayor productor de CCA del mundo. Entre sus principales características están: Ecológico, Resistente al fuego, resistente a la humedad, Aislante térmico y acústico, durabilidad y trabajabilidad. Sus principales usos están en la construcción de losas, muros estructurales y divisorios en viviendas, edificios, colegios, industrias, entre otros. Ver imágenes nº8,9. Los Bloques Hebel se utilizan principalmente para la edificación de muros, tanto divisorios como estructurales, aunque también pueden emplearse como 18 aligerante de losa. Tienen una longitud de 62.5cm, espesores de 10 a 30cm, y peraltes de 20cm (block estándar), o de 40cm (mini-jumbo y semi-jumbo). El tamaño jumbo mide 60cm x 1m. También existe el block aligerante de losa (20 x 60cm), el block “O” y el block “U” (20 x 62.5cm).Ver imagen nº10. Imágenes nº8,9. Colocación del bloque. Fuente: (http://www.xella.cl/hebel/eficiencia.html.) Año: 2009. Imagen nº10. Bloque jumbo. Fuente: (http://www.xella.cl/hebel/eficiencia.html.) Año: 2009. Aporte: El bloque que conforma este tipo de sistema Hebel presenta una característica que se asumió para el presente trabajo, es decir su dimensionamiento y lo ecológico, ya que el nuevo bloque poseerá unas dimensiones que lo hagan modular para un tipo de vivienda especifico para no 19 generar desperdicios en obra, en cuanto a lo ecológico por su mezcla estar hecha a base de residuos de la construcción. Sistema Alubry. Siguiendo con el ámbito Internacional en Argentina se tiene el sistema de bloques de hormigón Alubry, los elementos estructurales construidos de mampostería reforzada resisten eficientemente las cargas aplicadas mediante la combinación de la resistencia a la tensión del acero y la compresión de la mampostería y hormigón relleno.(ver imagen nº11) Los beneficios de este sistema son: • Mayor ductibilidad de cargas. • Mejor integración estructural. • Mayor resistencia a los esfuerzos de flexión y corte. Imagen nº11. Tipos de bloque. Fuente: (http://www.alubry.com/lyp.htm.) Los elementos básicos que componen el sistema son: (ver imagen nº12.) • Bloque de hormigón. • Mortero. 20 • Microhormigon, hormigón de relleno en la mampostería estructural. • Armadura de refuerzo. Imagen nº12 Elementos que componen el sistema. Fuente: (http://www.alubry.com/lyp.htm.) Año: 2009. Aporte: De este sistema se consideró una característica importante en cuanto al funcionamiento y comportamiento estructural ya que es mampostería estructural reforzada, es decir funciona con refuerzo metálico para ayudar al comportamiento estructural y transferencia de las cargas, lo que se aplica en el nuevo diseño del bloque que en conjunto actué como un muro o cerramiento estructural, de igual manera el tipo de acabado, como se logra en este bloque que conforma el sistema Alubry utilizando los materiales para concreto convencional logrando un acabado rustico, lo que aporta a el nuevo diseño del bloque, empleando el material de residuo de la construcción. Tomando en consideración los avances que posee México en cuanto a fabricación de bloques de concreto se utiliza como material de apoyo “El manual para la elaboración de bloques de concreto, utilizando vibrobloquera austera de 21 tarimas” realizado por la secretaria de educación publica, específicamente el colegio de estudios científicos y tecnológicos del estado de Chiapas. Los bloques de concreto vibrado son elementos paralelepípedos, moldeados, que se adaptan a un manipuleo manual, especialmente diseñado para la albañilería armada y confinada con un acabado rústico. Los materiales utilizados para la fabricación de los bloques estarán constituido por cemento Portland tipo I, por agregados que cumplan con los requisitos para concretos convencionales; el equipo necesario para fabricar los bloques lo conforman una pequeña mesa vibradora con su respectivo molde metálico. La vibración queda determinada por su frecuencia e intensidad. Frecuencia es el número de impulsiones o pequeños golpes a que se somete el concreto en un minuto. Amplitud es el máximo desplazamiento de la superficie vibrante entre dos impulsiones. La vibración puede ser de alta o baja frecuencia. Se considera de baja frecuencia valores usuales de 3000 vibraciones por minuto, cuando éstas son iguales o superiores a 6000 vibraciones/minuto se consideran en el rango de alta frecuencia. Con este último se logra una mejor compactación: vibración de baja frecuencia obliga el empleo de mezclas con una mayor relación a/c. “Manual para la producción artesanal y semindustrial del bloque hueco de concreto en el Estado Táchira” En el ámbito regional se toma como referencia el trabajo realizado por el Arquitecto Marcos Morales, referente a los “Manual para la producción artesanal y semindustrial del bloque hueco de concreto en el Estado Táchira”, en el cual se encuentra de forma resumida las especificaciones de la norma covenin 42:82, además de un inventario de las bloquearas existentes en el Estado Táchira. 22 Aporte: El proceso de producción que se realiza actualmente en las diferentes empresas artesanales productoras de bloque hueco de concreto del Estado Táchira de manera semi- industrial y artesanal. Así como también la disposición de las mismas, los tipos de dosificación de mezclas, lo que aporto al nuevo diseño el tipo de mezcla y dosificación adecuada para que cumpla con el comportamiento estructural que se quiere lograr. 23