Estudio de las propiedades del adobe mediante el análisis de un cubo de tierra

7/25/2019 Estudio de las propiedades del adobe mediante el anlisis de un cubo de tierra

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Ilustracin 1 Especialistas en proceso de evaluacin de resto

Arqueolgico en Lambayeque.

Flores Chambi, Beln Arlett

INTRODUCCION

Las construcciones pre-incaicas han dejado en herenciavarias cuestiones junto a la tcnica constructiva queemplean la tierra como elemento principal.

El presente trabajo se ha desarrollado para reafirmar teorassobre las propiedades del adobe, en una muestra

experimental que consisti en un cubo hecho del material,tomando en cuenta la composicin de la tierra, lasproporciones de la mezcla y el proceso de elaboracin. Lasconclusiones se respaldan en la evaluacin desde larecopilacin del material, de la elaboracin del cubo, hastalos das posteriores de que la muestra se secara y seprodujera la deformacin del volumen del cubo.

PROBLEMA

Ante la deficiencia de informacin especfica acerca del

adobe, la experimentacin con la muestra pueden ayudar aresolver dudas con respecto a la influencia de los factoresclimticos, la naturaleza y procedencia de los materiales yla composicin de esta (proporciones de agua y tierra).

OBJETIVOS

Experimentar con la tcnica del adobe de una manerageneral, y comprender su uso en la arquitectura histrica.

Objetivos Especficos:

Determinar las

caractersticas mecano-

fsicas del adobe.

Comparar las

dimensiones (el volumen)

con el cambio de latemperatura y el peso por

el cual pasa el adobe en su

proceso de secado y

endurecimiento.

Precisar y comprobar las

limitaciones y los aportes

del uso del adobe comomaterial de construccin.

Definir cul es la

orientacin ms adecuada

para el uso del adobe en la

arquitectura histrica.

HIPOTESIS

Segn el arquitectoSamanez Argumedo R. ensu artculo el estudio del

adobe (la estructuracin

de estructuras de adobe)muestra el anlisisgranulomtrico

ARTICULO N 4

ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES DEL ADOBE

MEDIANTE EL ANALISIS DE UN CUBO DE TIERRA


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(ilustracin 2) donde se puede ver la composicin del adobemuestra III que est basada en una muestra del siglo XVIIproveniente de la iglesia de san Jernimo que es un adobetipo para la zona andina del Per.

Ilustracin 2 Las tablas muestran los lmites de consistencia de la tierra,

comparada a distintos tipos, sin considerar el uso del agua.

Mientras que Adobe muestra IV es una muestra con el adobetradicional elaborada en el ao 1979.El adobe muestra II esun adobe tipo perteneciente al manual de construccin deViviendas de adobe elaborada por la UNI, con apoyo El

adobe tiene mayor resistencia dependiendo de laprocedencia del material extrado, existe una proporcinentre gruesos y finos que hace que la muestra adquieramayor resistencia. Se sostiene que el contenido de lahumedad influye notablemente en la resistencia.

Con esta hiptesis ha de confirmar si la fuente de donde seextrae la tierra es importante, con la verificacin de laspropiedades de la muestra cuando gana y pierde calor. Se hade comprobar si habr deformacin en la muestra a travs

de los das logra bajar de masa, producto de ladeshidratacin, de la temperatura y otros factores (lluvia).Qu tipo de influencia generan en el cambio de volumen dela muestra.

Colocado en un campo a la intemperie, se ha de, la teoraque menciona que los vanos incas estaban orientados haciael este se pueden confirmar con la muestra y la cara querecibe mayor asoleamiento durante el ao.

Ilustracin 3 Luego de agitar

la botella, se hall los lmites

de la consistencia de la tierra.

PLAN DE TRABAJO

Da 1

Se ha elegido la

ubicacin de la muestra ysu orientacin: el lugarapropiado donderecibiera sol todo el da.

Las herramientas detrabajo empleadas fueron:Badilejo, Guantes de jebe,Termmetro ambiental,Brjula, Cmara y

registro de notas, unmolde de MDF de 10 cmx 10 cm, Cinta y Balanza.

Como elementos para eladobe se recolecto tierra yagua, un factor importantepara elegir el lugar de laextraccin de la tierra fue

Adobe muestra

II

Adobe muestra

III

Adobe muestra

IV

Organica 0 0 0

Finos 31.53 40 61.7

Gruesos 68.47 60 38.9

0

20

40

60

80

100

120

CANTIDAD%

ANALISIS GRANULOMETRICO


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vital que no tuviera restos orgnicos (plantas, semillas), estase encontraba compacta y fue la ms apropiada.

Ilustracin 4 Diagrama de las variaciones de peso por da

LA ELABORACIN:

- Mezclar la tierra con el agua formando una mezclaconsistente, especficamente, no tan aguado ni tan seco.

- Preparar los moldes de MDF, para luego armarlo y formarel modulo, para luego llenarlo con la mezcla.

- Esperar el secado de la muestra, hasta al da siguiente quefue desencofrado.

- La muestra fue pesada mientras estaba hmeda, en los dasposteriores mientras que se secaba. Se ha evaluado losresultados en cuadros y grficos para una mejorcomparacin.

- La materia de finos est compuesta por limos y arcilla, enla grfica (ilustracin 3) se pueden ver los lmites deconsistencia, se puede ver que la tierra seleccionada tienecondiciones de ser ms resistente, al existir un equilibrio en

la cantidad de gruesos y finos.Otros datos que ha proporcionado la muestra han sido sobrela variacin del peso (ilustracin 5).

Ilustracin 5 Registro de datostomados el primer y ltimo da

de las mediciones de la

muestra.

Ilustracin 6 Temperatura

tomada durante las fechas de

estudio.

Tabla 1 Datos registrados cara norte

dia 1 dia 2 dia 3 dia 4 dia 6

volumen 1501 1364 1300 1320 1290

1150

1200

1250

1300

1350

1400

1450

1500

1550

PESO

PESO


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Das Siguientes

Con respecto a lailustracin 4,hubo una

considerableperdida devolumen del da 1al da 2 con un

9.12 % de perdida de volumen. La fuerte variacin del da 2 martes 09 de febrero con 1364gr al da 3 mircoles 10 de febrero con 1300 grperdiendo 164 gr, esto es en porcentajes a el12% del total como perdida.

El rea de esta cara ha ido aumentando con el paso de los das, esto debido a la fuerza llamadadilatacin, que hace que todos los cuerpos al estar en calor, crezcan en rea

La tabla 1, referida al registro de la cara norte muestra la diferencia de su rea inicial y final,es del 3.97 cm2, el aumento en su volumen fue 4.2% y ha sufrido cambios estticos, se haagrietado y se han abierto poros. La temperatura ha ido disminuyendo con el paso de los daspero esta cara no ha bajado en rea.

Tabla 2 Datos registrados Cara sur

Durante la semana deestudio (que empezel da lunes 8 de

febrero del 2016)hasta el medioda seregistr durante losdas de estudio martes, mircoles yjueves- que la

temperatura tomada fue constante (35 a 36 C). Es a partir de la tarde, que se nubla (1 pm) yalgunos das comienza a llover. Los das registrados por las constantes presencias de nubes

fueron el martes y jueves -que luego en la tarde llovi- por ello seha considerado tomar la mxima temperatura (radiacin directa)

as como la mnima (cuando se nubla).

Ilustracin 7 Fotografa de la Cara sur, tambin tiene gran cantidad de poros,

sobre todo a los costados.

El rea de la cara sur ha variado esta es la cara que tiene mayorsombra en el da. En el da 2 ha sufrido un aumento brusco de surea es decir se ha dilatado y vemos que se ha agrietado y una

CARA NORTE

Superior cm Inferior cm Altura 1 cm altura 2 cm rea cm2 T. C

da 1 (Lun 8 feb) 9.4 9.5 10 9.9 94.03 33

da 2 (Mar9 feb) 9.5 9.6 10 10 95.50 34

da 3 (Mier 10 feb) 10 10 9.8 9.8 98.00 33da 4 (Jue. 11 feb) 9.6 9.8 9.85 9.8 95.30 30

da 5 (Lun 15 feb) 9.7 9.7 9.8 9.8 95.06 30

da 6 (Mar 16 feb) 9.8 9.8 10 10 98.00 29

CARA SUR

Superior cm Inferior cm H 1 cm H 2 cm rea cm2 T C

da 1 (Lun 8 feb) 9.5 9 10 9.8 91.58 24

da 2 (Mar9 feb) 9.5 9.6 9.7 10.2 95.02 25

da 3 (Mier 10 feb) 9.5 9.6 9.7 9.7 92.64 24

da 4 (Jue. 11 feb) 9.4 9.9 9.75 9.65 93.61 24

da 5 (Lun 15 feb) 9.4 9.7 9.8 9.8 93.59 23

da 6 (Mar 16 feb) 9.4 9.7 9.8 9.8 93.59 22


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pequea parte a cado. La diferencia de su rea final y la inicial es de 2.01cm2, el aumento fuede 2.19%, no tiene muchos poros abiertos esto debido a que esta cara esta mayormente ensombra.

Orientacin sur: Es la zona que se mantiene ms fra debido a que el sol no da directamente

durante todo el da. A diferencia de la orientacin norte que es la que recibe ventilacin eiluminacin durante verano

Tabla 3 Datos registrados cara este

La tabla 3 referida a la CaraEste, muestra un aumento detemperatura, El da 2 y el da 4,por ende de rea debido a ladilatacin. La diferencia de su

rea final de la inicial es de 1.51cm2, la cara aument en un 1.71

%, hay una mayor cantidad de grietas. Se muestran poros es como que no est bien compactadoy este se ha ido abriendo. Es la cara que ms daos ha sufrido estticamente.

Orientacin este:Este tipo de orientacin es recomendable para viviendas en zonas calurosas.El sol incide sobre todo a primeras horas de la maana, hasta el medioda, durante prcticamentetodo el ao. El sol en las primeras horas del da no es tan agresivo y durante el da va dejandode dar directamente, lo que provoca que por las tardes est la casa ms fresca.

Tabla 4 Datos registrados cara oeste

La cara oeste tiene menos poros quela cara este, esto debido a que en estacara la incidencia del sol ha sido porla tarde, y su temperatura ha sidomenor, no sufriendo undesprendimiento de partculas fuerte.La diferencia de su rea final de lainicial es de 3.78cm2. Aument en un4.09%, es la que ha conservado mejor

sus condiciones estticas.

CARA ESTE

Superiorcm

Inferiorcm H 1 cm H 2 cm . cm2 T C

da 1 (Lun 8 feb) 9 8.9 9.8 9.9 88.16 29

da 2 (Mar9 feb) 9 9.2 10.2 10 91.91 30

da 3 (Mier 10 feb) 9.2 9.2 9.7 9.8 89.70 29

da 4 (Jue. 11 feb) 9.1 9.7 9.65 9.8 91.42 30

da 5 (Lun 15 feb) 9.2 9.2 9.8 9.8 90.16 29da 6 (Mar 16 feb) 9 9.3 9.8 9.8 89.67 27

CARA OESTE

anchoalto

anchobajo altura altura rea T C

da 1 (Lun 8 feb) 9.45 9 10 10 92.25 24

da 2 (Mar9 feb) 9.5 9.7 10 9.7 94.56 25

da 3 (Mier 10 feb) 9.6 9.8 9.8 9.7 94.58 25

da 4 (Jue. 11 feb) 9.5 9.65 9.85 9.75 93.84 26

da 5 (Lun 15 feb) 9.4 9.8 9.8 9.8 94.08 24

da 6 (Mar 16 feb) 9.7 9.7 9.9 9.9 96.03 23

Ilustracin 8 Cara oeste, se puede ver la cantidad de poros.


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La cara superior presenta menos cantidad de poros, pero es la querecibe mayor radiacin, las esquinas se han erosionado por lamanipulacin de la muestra. Pero es tambin la ms propensa en

la lluvia, pero no tiene rajaduras.

Ilustracin 9 Fotografa cara superior.

Tabla 5 Datos registrados cara Superior. Elaboracin propia

En el da 3 se muestra un mayorcrecimiento de su rea, despus haido bajando debido a la

temperatura, tambin tiene que verpor ser la cara ms afectada a lagara (que se produjo un daantes).La diferencia de su reafinal de la inicial es de 2.55 cm2, el

aumento en un 2.92%. En la cara superior no se han abierto grandes poros, esto debido a lagravedad, no se han desprendido las partculas.

Los resultados muestran que hubo una subida de temperatura en la carainferior, que ha coincidido con la deformacin de su rea. La porosidad

se ha concentrado en la parte central de la base, este puede servir comoespacio de fuga en caso de que el agua ingrese y se humedezca. Al noaplicarse ningn material aislante a la humedad es que la muestra es

propensa a humedecerse.

CARA SUPERIOR

Superiorcm

Inferiorcm H 1 cm H 2 cm . cm2 T C

da 1 (Lun 8 feb) 9.45 9 9.5 9.4 87.18 34da 2 (Mar9 feb) 9.5 9 9.5 9.5 87.88 34da 3 (Mier 10 feb) 9.6 9.2 9.5 10 91.65 36da 4 (Jue. 11 feb) 9.6 9.4 9.1 9.5 88.35 35da 5 (Lun 15 feb) 9.4 9.2 9.2 9.4 86.49 31da 6 (Mar 16 feb) 9.5 9 9.8 9.6 89.73 30

Ilustracin 10 Cara de la base, la cual se ha

modificado por el asentamiento del peso.


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Tabla 6 Recopilacin de datos de la cara inferior.

Ilustracin 11 Deformacin de todas las caras. Elaboracin propia.

Ilustracin 12 Cambio de Temperatura en todas las caras.

En el da 4 es en donde semuestra un mayorcrecimiento de esta cara,debido a que en este da seregistr una temperatura

de 28 C siendo esta lamxima que recibi.

La diferencia de su reafinal de la inicial es de 7.99cm2. El aumento fue en un9.4%,por lo que esta caraes la que ms se hadeformado y se han abiertograndes poros debido a que

se ha ensanchado.

DIAGRAMASRESUMEN

Se ha colocado lasvariaciones por caraaunque las medidas delcubo no fueron regulares,en la cara este se ve la

coincidencia de variacinde temperatura vsvariacin de rea (da 2 yda 4 son los puntos msaltos). Las caras oeste y surtienen mnimasvariaciones tanto entemperatura como endeformacin de caras (porlo que trae un mnimo

cambio de reas)

Las ilustraciones 15 y 16ayudan a entender las

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4 Dia 5 Dia 6

TemperaturaC

Resumen de Temperatura

Cara norte Cara sur Cara este

Cara oeste Cara superior Cara inferior

75

80

85

90

95

100

Dia 1 Dia 2 Dia 3 Dia 4 Dia 5 Dia 6

Areascm2

Variacin de Areas

cara norte cara sur cara este

cara oeste cara superior cara inferior

CARA INFERIOR

Superior cm Inferior cm H 1 cm H 2 cm .cm2 T Cda 1 (Lun 8 feb) 9.4 8.9 9 9.5 84.64 23da 2 (Mar9 feb) 9.7 9.2 9.6 9.6 90.72 24da 3 (Mier 10 feb) 9.8 9.2 9.6 10 93.10 23

da 4 (Jue. 11 feb) 9.65 9.7 9.8 9.9 95.30 28da 5 (Lun 15 feb) 9.8 9.2 9.7 9.7 92.15 26

da 6 (Mar 16 feb) 9.7 9.3 9.7 9.8 92.63 26


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variaciones en el cubo y en el entorno, por ejemplo la carasuperior ha sido la que recibi mayor cantidad de radiacin almedio da (una de las horas ms fuertes) superando los 35 C,la cara. Las caras que recibieron mayor radiacin fueron lasdel norte y la cara este. A diferencia de las caras sur y oeste

que fueron las que no reciban mucha radiacin.

En cuanto al cuadro de deformacin de reas es en la carainferior la que present mayor variacin, producto de que seacentara la masa por el peso con el paso de los dias, ha idoaumentando, a pesar de la menor exposicin al sol.

La cara superior y la cara este si son las que han presentadovariacion por la exposicin al sol. En el caso de las caras sury oeste son las que menos variacion han presentado, por la

menor exposicin al sol.

CONCLUSIONES

Ilustracin 13 Anlisis granulomtrico final

Con la composicin de la muestra real se puede comprobar

que la muestra real se encuentra en el estndar de las

proporciones dadas por el manual de construccin deViviendas de adobe elaborada por la UNI (A. muestra II).

As como la muestra del siglo XVII

Con respecto al peso,

con un peso inicial de

1501 gr hasta y con un

peso final de 1290 gr, el

cubo de adobe ha

perdido peso en un

210gr esto se debe a la

deshidratacin que ha

sufrido, es el da

mircoles que aumenta

peso producto a la

absorcin de humedadpor la lluvia del da

anterior.

Nuestro cubo en su

altura bajo de 10 cm a

9.8 cm y el muro

peniforme bajo 1 cm en

su altura estas medidastienen cierta relacin

considerando que en los

dos casos sufren las

mismas situaciones

Adobe

Muestra

real

Adobemuestra II

Adobemuestra III

Adobemuestra IV

Organica 6 0 0 0

Finos 34 31.53 40 61.7

Gruesos 60 68.47 60 38.9

020406080

100120

CANTIDAD%

ANALISIS GRANULOMETRICO


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climatolgicas (fsicas) y mecnicas (por el peso que hizo

que se asiente el material en la base inferior).

Se puede afirmar que gracias a la temperatura y cambios

climticos existe perdida de volumen y afecta

significativamente a nuestra probeta entonces comparando

este ejercicio con nuestro muro se puede llegar a la

afirmacin que si ha tenido perdida de volumen como

antes se dijo en clases el muro bajo 1 cm en su altura ya

podemos afirmarlo y conocer estos cambios.

Qu lado del cubo se deforma ms y por qu?

El lado del cubo que ms se deforma es la base. Porquesoporta el peso de todo el cubo de adobe, y tambin sedilata, por la calor.

Todas las caras han sufrido un deformacin, todas hanaumentado en su rea debido a la temperatura, lasmolculas se han separado.

de qu lado estaban ubicadas las aberturas de puerta yventana (si la hay) en la vivienda inca? Las ventanas se

abren hacia el lado este porque es ah donde incide una

mayor proporcin de

calor , una incidencia

del sol fuerte en lamaana, esto hace que

se caliente los cuartos

andinos, y estas

aberturas eran pequeas

para que el calor no se

disminuya

rpidamente, es la cara

que ms fuerte

incremento de

temperatura sufre,

tambin es la cara que

ms daos ha sufrido

estticamente es una de

las que ms se deforma,

por ende sufre de

fuerzas de traccin, si

hay una abertura, es

Ilustracin 14 Cuadro final de en el cual se ve la variacin del cubo por da


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preferible ubicar una luz hacia este lado. Si se ubicara al

norte no recibira sol todo el ao, por el oeste el sol solo se

da en las tarde y la orientacin ms ptima es en el este ya

que recibi sol todos los das del ao.

El paso de la consistencia liquida a la plstica y el efecto

de la evaporacin del agua en la muestra hace susceptible

a esta en las variaciones en cuanto a volumen.

La presencia de arcilla es un factor importante en la

muestra su comportamiento, afecta en la variacin del

volumen as como las proporciones de agua en la mezcla,

ya que le da mayor plasticidad a la muestra.

Los factores como la lluvia hacen que la cara superior del

cubo se deterioreen lo mnimo- por lo que se desgasta o

reduce una parte. por otro lado tambin puede estar el

factor del peso, que si se encuentra sin encofrado o molde

puede que se asiente el material cuando est fresco.

RECOMENDACIONES

Se recomienda que la presencia de arcilla sea: INFERIOR20 %, ARENA 45 %.

El paso de la consistencia liquida a la plstica y el efecto

de la evaporacin del agua en la muestra hace susceptible

a esta en las variaciones en cuanto a volumen.

La presencia de arcilla es un factor importante en la

muestra su comportamiento, afecta en la variacin del

volumen as como las proporciones de agua en la mezcla.

Ilustracin 15 La Imagen

muestra el comportamiento de

las molculas en los agregados

Los factores como la

lluvia hacen que la carasuperior del cubo se

deteriore en lo

mnimo- por lo que se

desgasta o reduce una

parte. por otro lado

tambin puede estar el

factor del peso, que si

se encuentra sin

encofrado o molde

puede que se asiente el

material cuando est

fresco.

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