PATOLOGA DE LA GUADUA USADA EN LA CONSTRUCCIN DEL PUENTE JENNY GARZN Y EL PUENTE DEL JARDN BOTANICO JOS CELESTINO MUTIS EN LA CIUDAD DE BOGOT

YULIANA CIFUENTES BUSTOS MICHAEL ROMERO MARROQUNSEBASTIN BONELL VARGAS

MAURICIO PERALTA MEJIA INGENIERO CIVIL

CORPORACIN UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS FACULTAD DE INGENIERA INGENIERA CIVIL SEMINARIO DE INVESTIGACIN

BOGOT 2015 INTRODUCCINSe puede decir que en el siglo XXI, y la mitad del siglo XX se comenzaron a incorporar materiales nunca antes utilizados en la construccin, materiales como fibras artificiales, materiales compuestos, productos sintticos, materiales naturales, entre otros (Miravete, 1995). Son innumerables los usos que se le pueden dar a la guadua, que es un tallo leoso extraordinariamente resistente; desde utensilios de cocina, kioscos, balsas, balcones, muebles, barandas hasta puentes, entre otros (Villegas & Arango , 1989). Este material es muy reconocido por sus excelentes propiedades como: gran versatilidad, liviandad, resistencia, flexibilidad, aquedad, manejo, calidez entre otras (Villegas, 2003). La principal finalidad de este trabajo es mostrar la patologa de la guadua, usada en la construccin de dos obras civiles en la ciudad de Bogot. En la primera parte del proyecto de investigacin se dan a conocer algunos de los antecedentes de la guadua utilizada en construccin de obras civiles a nivel nacional e internacional, posteriormente se darn a conocer algunas definiciones necesarias para conocer ms a fondo el objetivo del proyecto de investigacin, siguiendo se mostraran los aspectos o cualidades que van a ser evaluadas en la patologa que ser propuesta, despus se muestran algunos de los ensayos practicados en la guadua cuando es usada como material de construccin y por ltimo se presentar la metodologa planteada para estimar la patologa de la guadua utilizada en la construccin del puente Jenny Garzn en la calle 80 y el puente del Jardn Botnico Jos Celestino Mutis, ambos ubicados en la ciudad de Bogot. Este material hoy en da es muy utilizado ya que posee propiedades estructurales sobresalientes superando a otros tipos de madera y siendo comparadas con las del acero y otras fibras de alta tecnologa (Osorio , Ciro , & Velez , 2006).El inters de trabajos de investigacin de este tipo es de carcter acadmico y profesional, puesto que como futuros ingenieros civiles debemos conocer y comprender cada una de las diferencias y/o consecuencias que tienen sobre nuestros proyectos la incorporacin de nuevos materiales en la elaboracin de los mismos. Esperamos que este trabajo les sea de gran ayuda y apoyo a futuros estudiantes de ingeniera, que estn interesados en innovar respecto a la construccin de obras civiles. JUSTIFICACION

En la construccin actualmente se observa un gran porcentaje de alternativas estructurales respecto al uso de materiales para este que brindan soluciones a las necesidades de la sociedad. En el aspecto constructivo la guadua ha generado un papel importante hoy en da y en el transcurso del tiempo por su resistencia generada y su bajo costo respecto a los dems materiales en la construccin.Se tomarn las obras civiles Jenny Garzn de la calle 80 y el puente del Jardn Botnico Jos Celestino Mutis en la ciudad de Bogot, para el estudio de la patologa que estas presentan y as mismo determinar cul ser su durabilidad dependiendo de factores como el medio ambiente y los diferentes tipos de hongos o insectos que se puedan encontrar en la obra civil. Se deben hacer los estudios pertinentes de cada una de las obras civiles para comparar cul de las dos se encuentra en mejor estado; para esto hay que visitar cada una de las obras y tomar muestras de las patologas y registro fotogrfico, de esta manera el grupo de trabajo tomar los estndares que permiten identificar los pros y los contra que la guadua nos genera a la hora de llevar a cabo una construccin.

OBJETIVOSOBJETIVO GENERAL: Disear, implementar y ejecutar un modelo de estudio de la patologa de la guadua, cuando es utilizada en la construccin de diferentes tipos de obras civiles.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: Investigar, los cambios o patologas que la guadua sufre cuando es incluida como material estructural dentro de una obra civil. Evaluar y analizar dos obras en las cuales la guadua fue incluida como material estructural, el puente Jenny Garzn de la calle 80 y el puente del Jardn Botnico Jos Celestino Mutis en la ciudad de Bogot. Realizar la revisin bibliogrfica de otros proyectos, artculos o libros que traten del mismo tema, para tener una base de los aspectos a estudiar en la patologa. Aplicar y validar la metodologa propuesta para el estudio de la patologa de la guadua, cuando es utilizada como material estructural o de construccin.

MARCO TEORICO ANTECEDENTESEl explorador alemn Alexander Von Humboldt fue el primero en observar el bamb llamado por los indgenas guadua durante sus mltiples expediciones a Colombia a finales de 1801. Pasando por diversidad de nombres, gneros, subgneros y familias hasta llegar a lo que hoy conocemos como gnero guadua, aproximadamente existen en el mundo unas 30 especies de bamb del gnero guadua estas se encuentran distribuidas desde Mxico hasta Argentina, aunque en pases ms lejanos de Amrica se ha descubierto otra especie, la guadua philippinensis en Filipinas (Widmer, 1990). En Colombia el uso de la guadua se dio desde hace muchos aos, comenz a usarse como material para construir por los departamentos que componen el llamado eje cafetero, ms precisamente en el departamento de Risaralda, en ese departamento la guadua facilito la transformacin de las aldeas, ya que este material es muy fcil de cortar, manejar, pulir lo que facilit los procesos de construccin, de guadua hacan todo hasta las mismas capillas de los pueblos, la casa rural, y dems edificaciones (Villegas & Arango , 1989)Asa mismo otros departamentos de la regin incluyeron este material dentro de sus procesos constructivos, como es el caso de Armenia; desde el terremoto que sacudi a esta ciudad la utilizacin de la guadua creci rpidamente, ya que las construcciones que se encontraban en 1999 hechas por guadua pudieron sostener estructuralmente los edificios salvando vidas y redujeron el impacto causado por el terremoto. En medio del deseo de supervivencia, surgi la fuerza de cuyabros que nos forz a reaccionar con acciones que emprendimos cuando despus de mirar a nuestro alrededor nos dimos cuenta que numerosas construcciones haban resistido la sacudida del sismo por estar construidas con el bien calificado macrobamb que nosotros llamamos guadua. Ms importante fue el hecho de que este bamb fue la primera y nica alternativa que tuvimos a mano para sostener las viviendas que todava quedaban en pie, para hacer palanca y poder remover escombros y finalmente para construir improvisados albergues de carcter temporal (Velez, 2007).En el ao 2002 se adiciona mediante el Decreto 052 (2002) el Ttulo E7 a la Norma de Diseo Sismo Resistente NSR-98 (1999) donde se contempla el uso del bamb para la construccin de casas de uno y dos pisos de bahareque encementado, sistema estructural que se basa en muros de carga construidos con marcos de guadua revestidos de mortero (Lozano, 2007). Algunas de las obras en Colombia donde la guadua ha sido incorporada como material estructural, son:

Puente Jenny Garzn calle 80

Catedral de Pereira

Mirador parque Nacional del Caf

Casa Guadalupe, Santagueda Caldas

Media Torta de Chipre

ASPECTOS A EVALUAR EN LA PATOLOGIA

Hongos:En esta parte se evalu la presencia o carencia de hongos dentro de la obra civil, ms precisamente en las partes donde la guadua predominaba como material estructural, dndole unos valores a manera de porcentajes.

Humedad:Se analiza cada una de las partes de la construccin donde hay guadua y se verifico si haba o no presencia de agua, dependiendo de la cantidad de agua encontrada se le asigna un valor. Fractura:Se analizan las respectivas columnas, vigas, u otros elementos estructurales construidos con guadua, si en ellos hay alguna fractura y de qu tipo es. Dependiendo de la cantidad de fracturas observadas se le asigna un valor.

Aos de construida:Se analiza la edad de la construccin para determinar la durabilidad y los procesos que se deben generar para repeler los diferentes riesgos y perjuicios de la guadua como (Insectos, Hongos, Fracturas, etc.)

Presencia de insectos:En esta parte se evalu la presencia o carencia de insectos dentro de la obra civil, ms precisamente en las partes donde la guadua predominaba como material estructural, dndole unos valores a manera de porcentajes.

ENSAYOS PRACTICADOS A LA GUADUA CUANDO ES INCLUIDA COMO MATERIAL ESTRUCTURAL

Los siguientes ensayos se realizaron para tener un control debido a la oxidacin y contaminacin de explantes de la guadua, buscando encontrar el tratamiento mas optimo para poder lograr las necesidades dadas en la guadua. Se realizaron ensayos para controlar la oxidacin y contaminacin de explantes de Guadua angustifolia Kunth, en el Laboratorio de Biotecnologa del Centro Nacional para el Estudio del Bamb-Guadua, Crdoba-Quindo, con el fin de establecer protocolos que faciliten el desarrollo y establecimiento in vitro de esta especie. El tratamiento de desinfeccin consisti en adicionar hipoclorito de sodio (NaOCl) e hipoclorito de calcio (Ca(OCl)2) en diferentes concentraciones y tiempos de inmersin a yemas axilares y microestacas de chusqun de Guadua, luego los explantes fueron sometidos a mltiples enjuagues con agua bidestilada y esterilizada para remover los residuos del reactivo. El tratamiento para controlar la oxidacin con mejores resultados fue el del cido ascrbico con una concentracin de 60 ppm y tiempo de inmersin de 10 minutos (ARCE, 2001)

En la actualidad se maneja el termino umbral de accin, que es el nivel de poblacin del insecto el cual el costo marginal es igual al beneficio marginal de control. El ataque de insectos a la Guadua mayormente sucede cuando esta trabajando en construccin o antes de ser empleada. En la Guadua Angustifolia, la primera plaga fue reportada en 1917, del orden Orthptera, familia Tettigoniidae, especie Melanoplus. Sp. (langosta) cuyo dao fue la defoliacin y particin de tallos debido al peso de los insectos. Cuando un insecto ataca la caa, se debe a que encuentra en ella condiciones necesarias para desarrollarse, como son alimento (azcar y almidn) y espacio o resguardo. Los insectos perforadores de la guadua ocupan el segundo lugar en importancia en lo que respecta al deterioro biolgico de la guadua despus de los hongos (Cruz, 2005).

Las enfermedades en la guadua son ocasionadas por hongos o bacterias que acaban con ella y le hacen perder su utilidad; estos seres vivos aparecen en cualquier lugar, ya sea el guadual plantado, natural o cualquier sitio donde se deposite la caa, es 19 decir, su ataque es limitado. Pueden distinguirse tres grupos de hongos segn la naturaleza de su desarrollo sobre la madera y el tipo de deterioro que ocasionan, hongos xilfagos, cromgenos y mohos (Cruz, 2005).

DEFINICIONES GUADUATaxonmicamente la guadua pertenece a la familia Poaceae, a la subfamilia Bambusoideae, a la tribu Bambuseae, a la subtribu Guaduinae, y al gneroGuadua. Existen en el mundo cerca de 30 especies de guadua, que se distribuyen desde Mxico hasta Chile y algunas Islas del Caribe. Un poco menos de la mitad, el 45% exactamente de las especies son de origen amaznico, sin embargo hay otros sectores en Mxico y Brasil donde tambin se encuentra guadua. La guadua conocida como el bamb gigante de Amrica, es una planta extraordinaria de rpido crecimiento y condiciones nicas de sostenibilidad, versatilidad, liviandad, resistencia, flexibilidad, oquedad, facilidad de manejo y calidez visual que han convertido a esta planta, en un protagonista de gran importancia dentro del avance cultural de pases como Ecuador, Colombia y Venezuela. En donde ha sido aliada de los colonizadores en los procesos de asentamiento y de los agricultores para la construccin en la dotacin de la infraestructura agropecuaria, y tambin en la construccin de algunos instrumentos musicales. (Villegas , Guadua, arquitectura y diseo, 2003)

CONSTRUCCIN CON GUADUA La utilizacin de la guadua en la construccin, es una opcin innovadora la cual trae consigo muchos beneficios para la obra y el entorno donde se encuentra. Trae beneficios como menos desperdicio de material, menor tiempo de ejecucin, puede llegar a ser ms econmica, entre muchos ms. Adems, la guadua posee propiedades fisicomecnicas muy similares a las del acero, las cuales le hacen adoptar un sinfn de nuevas propiedades, como la resistencia la flexin, un carcter de gran importancia al momento de disear y construir una estructura. (Fundacin Escuela para la Vida, S.F.)

Cuando se habla de la inversin de una obra es ms viable invertir en la guadua ya que esta dependiendo del diseo y la solucin tcnica puede llegar a ser un 40% ms econmica que la construccin tradicional; La guadua se reproduce permanentemente y crece hasta 20 centmetros diarios lo cual facilita la utilizacin en grandes cantidades, el bamb toma de 4 a 6 aos para madurar y se pudre aproximadamente a los 10 aos.

Para llevar a cabo una construccin con guadua es esencial inmunizarla de lo contrario hay que hacer constante mantenimiento y reemplazarla. Se debe aplicar ACPM, brax y cido brico en una proporcin de 1% diluido en agua en los dos extremos de la guadua

RESISTENCIA A LA FLEXINEs una medida de la resistencia a la falla por momento de una viga o losa de concreto no reforzada. Se mide mediante la aplicacin de carga a vigas de concreto de 150X150 mm de seccin transversal y con una luz de tres veces el espesor. Su capacidad para absorber energa y admitir mayor flexin, hace que sea un material ideal para construcciones sismo resistentes. Laresistencia a la flexinse expresa en MPa kg.f/cm2 y el ensayo se realiza de acuerdo a las exigencias de la normaNTC 2871. (Osorio, 2013)

MODELO DE EVALUACIN DE LA PATOLOGIA DE LA GUADUA

ObraAspectoGrado

Jenny Garzn de la calle 80

Hongos

Humedad

Fractura

Aos de construida

Presencia de insectos

1234

puente del Jardn Botnico Jos Celestino Mutis

Hongos

Humedad

Fractura

Aos de construida

Presencia de insectos

1234

Hongos:Grado 1: No hay presenciaGrado 2: Baja presenciaGrado 3: Media presenciaGrado 4: Alta presencia

Insectos:Grado 1: No hay presenciaGrado 2: Baja presenciaGrado 3: Media presenciaGrado 4: Alta presencia

HumedadGrado 1: No hay presenciaGrado 2: Baja presenciaGrado 3: Media presenciaGrado 4: Alta presencia

FracturaGrado 1: No hay presenciaGrado 2: Baja presenciaGrado 3: Media presenciaGrado 4: Alta presencia

Aos de construidaGrado 1: Menos a 5 aosGrado 2: Entre 5-10 aosGrado 3: Entre 10-15 aosGrado 4: Mayor a 15 aos

INDICADORES: Indicador de la utilizacin de la guadua de septiembre y hace un tiempo de 15 aos

UG1= Utilizacin de la guadua 1Unidad de medida= PorcentajePeriodo de recoleccin de datos= 1 semana

Indicador de la resistencia dada por la guadua(100)RG1= Resistencia de la guadua 1Unidad de medida= PorcentajePeriodo de recoleccin de datos= 1 semana

Indicador de la duracin vital de la guadua

TV1= Tiempo Vitalicio de la guadua 1Unidad de medida= PorcentajePeriodo de recoleccin de datos= 1 semana