4 Procedimientos Constructivos 1

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 53

4. PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 4.1. Ubicación de las edificaciones Las construcciones con adobe por sus propias características de fragilidad estructural y susceptibilidad de daños en presencia de agua, deben ser ubicadas en zonas que minimicen sus riesgos. Se debe elegir un terreno seco, sólido y plano, de preferencia elevado sobre el suelo adyacente y fuera del paso de acequias y huaycos. Evitar la proximidad de pantanos, lechos de ríos, zonas salobres o muy cercanas al mar, zonas de relleno o antiguos basurales, zonas bajas y terrenos con mucha pendiente. La Norma, especifica que no deberá construirse con adobe en suelos granulares sueltos, en suelos cohesivos blandos, ni en arcillas expansivas. Tampoco en zonas propensas a inundaciones, cauces de avalanchas, aluviones o huaycos o suelos con inestabilidad geológica. Aunque la norma vigente no lo especifica, se recomienda seleccionar preferentemente terrenos cuya capacidad portante mínima sea de 1.5 Kg/cm2.37

4.2. Obras Preliminares Las obras preliminares son similares a las requeridas por cualquier tipo de albañilería: limpieza del terreno, nivelación, cortes y rellenos, trazado de muros, replanteo de tuberías. La limpieza es sólo eliminar aquellos elementos inútiles para la obra: basuras, materias orgánicas, raíces, hierbas, piedras grandes, etc. La nivelación consiste en establecer un nivel de referencia de manera permanente y visible durante el desarrollo de la obra, a fin de que pueda ser empleado en distintas operaciones a lo largo de la construcción, como establecer los desniveles del terreno, la profundidad requerida por los cimientos y tuberías, las alturas de los muros, vanos, vigas y demás. Los niveles se determinan habitualmente, sobre todo en obras pequeñas, mediante la utilización de una manguera que no exceda los 10 m., transparente, llena de agua sin burbujas, que permite establecer niveles iguales en sus extremos, niveles que son marcados en estacas u otros elementos permanentes, y cuyas distancias al terreno pueden ser medidas, posibilitando por diferencia conocer los desniveles entre distintos puntos. Conocidos los niveles es posible realizar los trabajos de corte y relleno que sean menester. Aquí sólo es necesario enfatizar la conveniencia que los rellenos - que es preferible evitar - deben ser cuidadosamente compactados por capas de no más de 30 cm. de espesor, empleando pisones adecuados. De otro lado debe cuidarse que 37

Esa era la capacidad portante estipulada por la versión anterior de la Norma E-080.

54 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS los tubos de desagüe sean ubicados a una profundidad suficiente para que no sean dañados por cargas que sean aplicadas sobre el terreno; por otro lado es preferible disponer los tubos sobre una cama de concreto simple y, en todo caso, sobre terreno bien compactado, a fin de evitar daños que originen filtraciones que debiliten los muros de adobe. Se recomienda también utilizar sólo tubería PVC de marcas reconocidas. Para el trazado o marcado de los bordes de los cimientos, sobrecimientos y muros, se emplean los procedimientos habituales utilizando balizas y estacas de madera, cordel, plomada, escuadras, metros o winchas, yeso, nivel de albañil, etc.38 Como se verá más adelante, uno de los mejores procedimientos para reforzar los muros de adobe, es el empleo de cañas dispuestas verticalmente. Para ello es necesario anclar las cañas en los cimientos en los emplazamientos indicados en los planos; de allí que, en caso de utilizarse muros reforzados, el trazado cuidadoso resulta muy importante para que las cañas queden ubicadas de manera precisa y asegurar que pasen por las juntas entre adobes o por los alvéolos destinados a ese fin.

4.3. Excavación de zanjas Se realizará la excavación de zanjas de modo que éstas permitan que los cimientos cuenten con las dimensiones y alcancen las profundidades especificadas en los planos. No obstante es conveniente tener en cuenta que la Norma indica que la profundidad mínima de los cimientos, contada siempre desde la rasante natural del terreno, será de 60 cm. y que el ancho mínimo de los CAÑA QUE PASA POR LAS cimientos será 40 cm.; se JUNTAS ENTRE ADOBES O recomienda, sin embargo, que POR LOS ALVÉOLOS. éste sea 1.5 veces el ancho del muro.

4.4. Cimentación

DADO DE ANCLAJE

Min 20 cm.sobre el terreno

Mín 20 cm.

Mín 60 cm. desde el terreno natural.

Mín 15 cm.

Mín 40 cm. GRÁFICO 4-1 COLOCACIÓN DE REFUERZOS VERTICALES DE CAÑA EN LA CIMENTACIÓN.

38

La cimentación más recomendable es la de concreto ciclópeo. Puede usarse también piedra asentada con mortero cemento - arena. La Norma permite el uso de mampostería de piedra asentada con mortero de barro, de las

Una buena y clara descripción del proceso de trazado puede encontrarse en la cartilla del INIAVI, Construyendo con Ladrillo. 1977.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 55 mismas características del adobe; esta opción se utilizará sin embargo sólo en el caso en que la ausencia de agua que pueda afectar a la cimentación este garantizada. Los sobrecimientos deben ser preferentemente también de concreto ciclópeo o piedra asentada con mortero cemento - arena. La Norma permite también utilizar como sobrecimientos albañilería de piedra asentada con mortero de tierra con un aglomerante como cemento, cal o asfalto. También especifica que los sobrecimientos sobresalgan del terreno un mínimo 20 cm. De otro lado su ancho debe ser igual al del muro y su superficie superior deberá quedar perfectamente horizontal; se recomienda además que la altura del sobrecimiento se diseñe para que sobresalga unos 30 cm. sobre el nivel del piso terminado, con el propósito de proteger a los muros de adobe de posibles efectos erosivos. Como expresamos anteriormente, será importante cuando se vayan a utilizar refuerzos verticales de caña, que éstos sean ubicados en los cimientos en las posiciones especificadas. Para ese propósito se pueden preparar dados de una mezcla de yeso – cemento, diablo, en el cual, se introduce uno de los extremos de las caña, a la cual previamente se ha colocado clavos que sirven para fijarla al dado. El dado se prepara utilizando una bolsa de plástico o una preparada con el papel de las envolturas de cemento; dentro de la bolsa se introduce la mezcla de diablo, se le agrega agua y luego se pone la caña. Esta mezcla que es de fraguado rápido, permite moldear el dado en forma de un cilindro, o un tronco de cono, de manera que, al endurecer, pueda ser colocado en el cimiento en la posición que se requiera, simultáneamente al vaciado o asentado de éste. Este procedimiento permitirá que las cañas verticales pasen a través de las juntas entre adobes, cuando éstos sean rectangulares y asentados usando amarre americano, o por los alvéolos preparados al efecto, cuando se utilicen adobes cuadrados.

4.5. Muros En términos generales la construcción de muros de adobe emplea los mismos procedimientos de toda la albañilería y las mismas herramientas como bateas, frotachos, planchas, badilejos, cordel, metro, plomada, reglas, escantillones, etc. Existen sin embargo algunas particularidades que indicaremos a continuación. Se utilizarán siempre adobes secos, tal como lo indica la Norma, para garantizar que éstos hayan alcanzado su resistencia. Antes de ser empleados en obra, los adobes deberán ser limpiados para retirarles la arena u otros materiales que puedan impedir la adecuada adherencia entre el adobe y el mortero, factor que influye mucho en la resistencia del muro. Es también muy importante, asegurarse que las juntas verticales y horizontales del muro sean de 2 cm, y que éstas sean llenadas totalmente por el mortero.

56 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS En los muros de adobe se pueden utilizar diversos tipos de amarres, según la forma y tamaño de éstos, así como de espesor especificado para el muro, lo cual se debe detallar en los planos. Como se ha visto los muros de adobe pueden recibir refuerzos verticales de caña, caso en el cual es indispensable detallar en los planos la conformación de las hiladas pares e impares de la albañilería, la forma de los adobes a utilizar - cuadrados o rectangulares - el amarre seleccionado, la ubicación de los medios adobes y de los refuerzos verticales; además, en caso se utilice también cañas horizontales como refuerzo, se debe indicar cada que número de hiladas llevarán tal refuerzo. También es necesario que se indique la ubicación de las tuberías requeridas por las instalaciones sanitarias y eléctricas. Finalmente, como ya referimos, en caso que una edificación requiera de muros tengan encuentros diferentes a los 90º, la Norma especifica que se diseñarán adobes de forma especial, lo que se detallará convenientemente. Se muestra a continuación varias posibilidades de amarres para los muros de adobe39.

AMARRES DIVERSOS PARA MUROS CON ADOBES RECTANGULARES Encuentros de muros en “L” y en “T” con adobes de Cabeza.

Gráfico 4-2 Encuentro en “L” con adobes de Cabeza

39

Gráfico 4-3 Encuentro en “T” con adobes de Cabeza

Los dibujos que se muestran han sido tomados del Manual para Construcciones con Adobe CRYRZA-PREVI.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 57 Encuentro en “Cruz” para muros con adobes de cabeza. y en “L” para hiladas alternas de cabeza y doble soga.

Gráfico 4-4 Encuentro en “Cruz” con adobes de Cabeza

Gráfico 4-5 Encuentro en “L” para hiladas alternas en cabeza y doble soga

Encuentros en “T” y en CRUZ para muros con hiladas alternas de cabeza y doble soga.

Gráfico 4-6 Encuentro en “T”con hiladas alternas de cabeza y doble soga.

Gráfico 4-7 Encuentro en “Cruz”para hiladas alternas de cabeza y doble soga.

58 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS AMARRES DIVERSOS PARA MUROS CON ADOBES CUADRADOS Encuentro de muros en “L”, en “T” y en “Cruz”

Gráfico 4-8 Encuentro en “L” para adobes cuadrados

Gráfico 4-10 Encuentro en “Cruz” adobes cuadrados Gráfico 4-9 Encuentro en “T” adobes cuadrados

4.6. Morteros El tema de morteros ha sido bastante trabajado en las diversas experiencias realizadas durante los procesos de investigación y experimentación. En la mayor parte de las construcciones campesinas se usa básicamente morteros de tierra; sin embargo se puede notar diferencias entre la composición de estos morteros y la de los adobes, dependiendo ello en gran medida del lugar de origen de los adobes empleados. En efecto, cuando el adobe es traído de lugares relativamente lejanos a la obra, es notorio que el mortero es de una calidad distinta al adobe, dado que se utiliza mortero preparado con suelos locales, muchas veces sin el proceso de hidratación previa; en estos casos se aprecia gran cantidad de rajaduras en el mortero lo que además es indicador que éste no esta cumpliendo a cabalidad su función adhesiva. Cuando el adobe es labrado en un lugar cercano a la obra, se suele utilizar morteros de la misma composición del adobe, con lo que se consigue mayor calidad y adherencia.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 59 La Norma vigente especifica dos tipos de mortero en base a tierra: El Tipo I se refiere al empleo de un mortero compuesto por tierra y algún aglomerante como cemento, cal, asfalto, etc. y el Tipo II trata de la mezcla de tierra con paja, recomendando que su calidad no sea inferior a la del adobe. Esta última recomendación es muy importante para el adecuado comportamiento estructural de los muros de adobe y por lo tanto debe ser un punto en el cual la supervisión debe poner especial atención. La norma anterior consideraba también dos grupos de morteros, Tipo I y Tipo II. Los de Tipo I estaban constituidos por morteros cemento - arena gruesa, en proporciones volumétricas que variaban de 1:5 a 1:10. Los morteros Tipo II estaban constituidos por el mismo suelo empleado para preparar los adobes. Se recomendaba además considerar el empleo de paja seca en una proporción paja suelo 1:2 en volumen, que equivale aproximadamente a 1% en peso. Una comparación entre las especificaciones de la Norma actual y la anterior se muestra en el siguiente cuadro: Tabla 4-1 Clasificación de Morteros de acuerdo a las Normas. Mortero Tipo I

Mortero Tipo II

Norma E-080 vigente.

Mezcla de suelo con un aglomerante como cemento, cal o asfalto. Las proporciones se harán de acuerdo a la granulometría de los agregados.

Su composición de ser igual a la de los adobes y no será de menor calidad.

Norma E-080 anterior.

Mezcla de cemento - arena en una relación volumétrica que varía entre 1:5 y 1:10

Cumplirá los mismos lineamientos que las unidades de adobe y no será de menor calidad.

Como se aprecia la norma actual sólo se ocupa de morteros en base a tierra, mientras que la norma anterior consideraba las mezclas clásicas de cemento arena. Estas últimas se han empleado en numerosas obras experimentales o demostrativas y han mostrado un comportamiento satisfactorio. Su limitación está en su costo y también en las tradiciones constructivas. Para el caso de muros de adobe estabilizado, pueden emplearse las mezclas cemento - arena y también la mezcla de una parte de cemento, 10 partes de tierra arenosa mas 1% de asfalto RC2. Como se puede ver, las distintas posibilidades de morteros pueden dar resultados adecuados para las resistencias esperadas de los muros. Sin embargo, es

60 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS importante acompañar la buena selección del mortero con otras consideraciones como que las juntas horizontales y verticales no excedan de 2 cm y sean completamente llenadas. Esto último es también un punto importante a tomar en cuenta dado que es costumbre muy arraigada entre los autoconstructores no llenar las juntas verticales, en la idea de que éstas serán llenadas con el barro del tarrajeo y que éste, a su vez, se adherirá mejor a los muros cuando las juntas verticales estén vacías. Se comprende fácilmente que este tipo de prácticas contribuye a debilitar los muros y, por tanto, deben ser evitadas. Finalmente se debe expresar que la cantidad de agua que debe emplearse en los distintos morteros debe ser la suficiente para conseguir su adecuada trabajabilidad, necesaria para un correcto llenado de las juntas.

4.7. Refuerzos Como se ha expresado ya, una característica de las mejoras obtenidas en la técnica de construcción con adobe ha sido la introducción de sistemas de reforzamiento. Esto puede ser conseguido, mediante el uso de arriostres en los muros, destinados principalmente a incrementar la resistencia y estabilidad de los mismos y con la colocación de refuerzos al interior de los muros para aumentar su ductilidad. También pueden ser empleados otros tipos de refuerzos que la Norma posibilita. Se describen a continuación los refuerzos que se han mencionado. 4.7.1. Arriostres Una de la mejoras introducidas a la tecnología del adobe es la utilización de arriostres en los muros como elementos estructurales destinados a incrementar la seguridad de las edificaciones en caso de sismo. Para que los arriostres cumplan su misión, se deberá proveer, de acuerdo a la Norma, suficiente adherencia o anclaje entre éstos y los muros, a fin de asegurar una adecuada transferencia de esfuerzos. Un primer tipo de arriostres, son los verticales – ver figura adjunta- que están constituidos por muros o contrafuertes transversales, los cuales se diseñarán para que cuenten con resistencia y estabilidad suficientes

Gráfico 4-11 Uso de Contrafuertes o Mochetas como arriostres verticales.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 61 que les permitan transmitir fuerzas cortantes a la cimentación. Para que muros o contrafuertes sean considerados como arriostres verticales, de acuerdo a la Norma, su longitud en la base no será menor que 3 veces el ancho del muro que se desea arriostrar. El segundo tipo son los arriostres horizontales, cuya principal función es restringir el desplazamiento de los muros, para lo cual se requiere que cuenten con rigidez en el plano horizontal. Los más frecuentes son las vigas soleras o collar, que pueden ser construidas con madera o empleando concreto armado. La Norma recomienda que se asegure la adecuada transferencia de esfuerzos entre los muros y sus arriostres, los que deberán conformar un sistema continuo e integrado. 4.7.2. Refuerzos al Interior de los Muros Desde el inicio del programa COBE, se comenzó la búsqueda de algún procedimiento de refuerzo de muros de adobe que redujera la fragilidad de éstos, incrementado su ductilidad. Se optó finalmente por utilizar cañas por constituir éstas un material de costo relativamente bajo, especialmente en comparación con varillas de acero, que abunda en diversas zonas del país y que posee características que posibilitan alcanzar el objetivo estructural requerido. Es posible emplear, como se ha ensayado, varillas de acero o varillas de eucalipto, como alternativas a la caña en zonas en la que ésta no se puede conseguir, sin embargo constituyen soluciones particulares las que no se detallarán en este trabajo. 4.7.3. Refuerzos con Cañas Los refuerzos con cañas, colocadas al interior de los muros, pueden ser verticales y/u horizontales. Estos refuerzos han demostrado ser de gran utilidad en caso de sismos, de acuerdo a los Gráfico 4-12 Refuerzos interiores de ensayos caña en muros de adobes rectangulares realizados en el simulador de sismos del Laboratorio de Estructuras de la PUCP sobre modelos a escala natural. Los modelos

62 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS fueron llevados hasta el colapso, pero los muros, no se desmoronaron, quedando los fragmentos de adobe atrapados en la malla interior de caña; esto permite asegurar que este sistema de refuerzo incrementa mucho la seguridad de una edificación con adobe. Como se explicó al tratar sobre la cimentación, las cañas verticales se deben dejar ancladas en éstos, en la posición especificada en los planos, recomendándose una separación máxima entre cañas verticales de 60 cm. El extremo superior de las cañas deberá anclarse en la viga solera atortolándolas a ésta con alambre, u otro procedimiento adecuado. Es usual el empleo de adobes rectangulares de diversos espesores y dimensiones - en la construcción de muros. Para emplear refuerzos verticales de caña en este caso se requiere emplear el amarre llamado americano, el cual posibilita el paso de Gráfico 4-13 Refuerzos interiores con caña en muros de las cañas verticales por adobes cuadrados las juntas entre adobes. También es posible usar adobes cuadrados, particularmente cuando se desea utilizar diseños modulares. En este caso las cañas verticales pasan por los alvéolos dejados al efecto. Las dos figuras que se acompañan muestran, sucesivamente, el caso del empleo de adobes rectangulares con amarre americano y el empleo de adobes cuadrados con alvéolos, para facilitar el pase de refuerzos verticales. En ambos casos se debe tener en cuenta que es necesario rellenar adecuadamente con mortero las juntas verticales o los alvéolos por donde pasan las cañas para asegurar la adherencia. Además recordar la necesidad de pintar la cañas previamente a su uso con asfalto disuelto en algún solvente, para evitar la pérdida de adherencia por cambios volumétricos de las cañas; esta recomendación es aun más importante en el caso de utilizarse cañas partidas o en tiras, debido a que la parte pulposa de las cañas quedará en contacto con el agua. La caña también se emplea como refuerzo horizontal al interior de los muros. En este caso las cañas se utilizan por pares en tiras – chancadas, se suele decir colocándolas preferentemente con una separación máxima de 4 hiladas. Las dos figuras anteriores sirven también de ilustración.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 63 Los refuerzos horizontales de caña se deben emplear en las juntas que coinciden con el nivel superior de los vanos de las puertas y con el nivel inferior y superior de las ventanas. Se procurará que los niveles superiores de los vanos coincidan para facilitar el reforzamiento. En el caso de cañas horizontales es importante asegurar los empalmes que puedan ser necesarios, mediante traslapes y atortolamiento. Es importante además cuidar el amarre de los empalmes en los encuentros de muros y en las esquinas. Se recomienda que al emplear simultáneamente cañas horizontales y verticales éstas se aseguren entre ellas mediante atortolamiento u otro tipo de unión que posibilite su trabajo conjunto, formando una malla al interior del muro. La Norma brinda especificaciones para el empleo de cañas y vigas soleras, relacionando su uso con la esbeltez de los muros. Se reproduce la tabla de la Norma sobre el particular. Tabla 4-2 Esbeltez y Arriostres. Espesor mínimo de muro (m)

Altura mínima de muro (m)

0.4 - 0.5

2.4 -3.0

6≤λ≤8 Solera + elementos de refuerzo horizontal y vertical en los encuentros de los muros.

0.3 - 0.5

2.4 – 4.0

8<λ≤9 Solera + elementos de refuerzo horizontal y vertical en toda la longitud de los muros.

0.3 - 0.5

2.7 – 4.5

Esbeltez

λ≤6

Arriostres y Refuerzos Obligatorios Solera

En casos especiales λ podrá ser mayor de 9 pero menor de 12, siempre y cuando se respalde con un estudio técnico que considere refuerzos que garanticen la estabilidad de la estructura.

4.7.4. Vigas Soleras Como se dijo en líneas anteriores, las vigas soleras o vigas collar constituyen el principal arriostre horizontal que debe incluirse en las construcciones de adobe. Las vigas soleras se construyen generalmente sobre el borde superior de los muros que se requiere arriostrar y cumple una función de amarre entre todos los muros de la edificación, por lo que aumenta en gran proporción la resistencia de éstos en relación a los que carecen de vigas, lo que ha quedado demostrado por los ensayos realizados.

64 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS De otro lado Gráfico 4-14 VIGAS COLLAR las vigas Fijación de las vigas al muro soleras permiten una t uniforme transmisión de las cargas de Alambre Nº12 o Soguilla los techos hacia los Empalmes y cruces de vigas a t muros y hacen media madera posible evitar la muy difundida práctica de Viga collar apoyar Separadores @ 50 a 60 cm. directamente grandes vigas de techo directamente sobre los muros, ocasionando en éstos esfuerzos de punzonamiento que no son debidamente absorbidos y que, a la larga, causan fallas estructurales. Finalmente las vigas soleras sirven para fijar los extremos superiores de las cañas colocadas al interior de los muros, con lo cual se consigue que estas queden ancladas tanto en la cimentación como en la viga collar, confinando a los muros. Las vigas soleras pueden ser de madera, de concreto armado, o de una combinación entre estos materiales. Todas esas posibilidades han sido estudiadas y ensayadas, por lo que están permitidas por la Norma. Una de las maderas más utilizadas en las vigas soleras, es el eucalipto, el mismo que puede emplearse en rollizo o labrado; usualmente se colocan dos largueros sobre los muros y se los une o conecta con pequeñas piezas de la misma madera, llamadas generalmente separadores, que mantienen constante la distancia entre los largueros, formando una suerte de escalera, con el propósito de conseguir un comportamiento conjunto de los largueros y además facilitar el procedimiento constructivo. Al emplear maderas redondas, los empalmes necesarios se hacen a media madera, así como también los encuentros de los largueros en las esquinas, asegurándolos con clavos. Los extremos superiores de las cañas se fijan a los largueros empleando piezas pequeñas de madera (o los mismos separadores) como abrazaderas o atortolándolas con alambre. Es recomendable fijar las vigas al muro mediante alambres o soguillas que, a su vez, estén ancladas dos hiladas debajo de las vigas collar, lo cual es más fácil de conseguir si se emplean adobes cuadrados con alvéolos o adobes rectangulares en amarre americano.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 65

Gráfico 4-15 Ejemplo de Vigas Collar de Madera y Contrafuertes.

Ciertamente maderas como pino, tornillo, moenas y otras maderas estructurales que se consiguen en el mercado, pueden ser utilizadas de la misma manera. Será siempre el costo un criterio para seleccionar la madera. Otro material adecuado para las vigas collar es el concreto armado, que puede reemplazar a la madera cuando ésta es muy costosa o difícil de obtener. La vigas soleras de concreto suelen ser de poco peralte y emplean una reducida cuantía de acero.

Finalmente se puede emplear una combinación entre los materiales anteriores, es decir empleando largueros de madera conectados como se dijo anteriormente, y rellenado el espacio entre vigas con concreto, de modo que éste fija a los largueros y le da monolitismo al conjunto y facilita el anclaje de las cañas. En caso el diseño estipule el empleo de dinteles sobre los vanos, se puede emplear los mismos materiales usados en las vigas soleras. Se recomienda conectar los dinteles con las solera, mediante piezas de madera o alambre, para lograr su trabajo en conjunto. Sin embargo se considera mejor solución utilizar a las vigas collar como dinteles, para reducir los puntos de concentración de esfuerzos en los muros. 4.7.5. Refuerzos de Concreto Armado La Norma actual permite el empleo de vigas y columnas de concreto armado. Esta posibilidad es aun poco usada en zonas adoberas por razones de costo, sin embargo constituye una alternativa para ciertos casos que no tengan tal limitación. La vigas solera de concreto armado, de poco peralte y mínimo refuerzo, se han utilizado con buenos resultados, en especial en zonas costeñas. Se recomienda en todo caso utilizar elementos de concreto conjuntamente con la albañilería de adobe asentada con mortero de cemento – arena, así como elementos constructivos complementarios que aseguren un buen contacto en la interfase concreto – adobe.

66 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 4.7.6. Refuerzos en viviendas existentes de adobe Los refuerzos hasta ahora indicados, permiten asegurar un comportamiento estructural satisfactorio para las nuevas viviendas que se construyan con los procedimientos explicados. Sin embargo existe un gran número de viviendas de adobe ya construidas que carecen de refuerzos y consiguientemente corren el riesgo de falla en caso de un sismo severo. Para mitigar tal riesgo han sido realizados estudios de reforzamiento que, de acuerdo a los resultados de las investigaciones realizadas40, pueden retardar el colapso de las viviendas lo suficiente para permitir la salida de sus habitantes al exterior. El reforzamiento propuesto, como la mejor de las alternativas estudiadas, consiste en el clavado en las partes exteriores e interiores de los muros, de una malla electro soldada compuesta por alambre galvanizado de 1mm de diámetro, formando cocadas de ¾ de pulgada, interconectando ambas mallas con alambre #8 y luego tarrajearlas con mortero cemento – arena 1:4. Las mallas se colocan en franjas horizontales y verticales en las zonas críticas de la vivienda, dando la apariencia de vigas y columnas de confinamiento. Este sistema permite evitar la súbita pérdida de rigidez lateral que se presenta en las viviendas no reforzadas cuando éstas se agrietan. Para el caso frecuente de viviendas que emplean tímpanos triangulares para formar los techos a doble agua, se recomienda adicionalmente utilizar tablas que conecten el tímpano con el muro, a fin de evitar el volcamiento del primero.

4.8. Techos En las construcciones existentes de adobe se pueden apreciar distintos tipos de techo, dependiendo de la región de la cual de trate. En zonas campesinas costeñas las casas de adobe, en lugares poco lluviosos, suelen tener techos planos, horizontales, constituidos por vigas de eucalipto o cañas Guayaquil, que soportan una superficie formada por cañas de carrizo o cañas bravas, cubierta generalmente por una torta de barro mezclada con paja. Cuando las luces son considerables se suele agregar sobre las vigas correas también de caña de Guayaquil, lo que reduce las deflexiones. Con menos frecuencia se enluce el cielo raso con yeso. Estos techos brindan indispensable frescura en zonas calurosas a los ambientes que cubren, gracias a las características térmicas del barro. En zonas serranas los techos suelen ser inclinados y llevar aleros debido a la presencia de lluvias. Los techos tradicionales se estructuran empleando vigas de eucalipto muy robustas y separadas, las que se apoyan muchas veces directamente sobre los muros, produciendo cargas concentradas en éstos; sobre la vigas se

40

Ver el informe “Reforzamiento de Viviendas Existentes de Adobe en Zonas Sísmicas de la Región Andina”. Ingenieros Luis Zegarra, Angel San Bartolomé, Daniel Quiun,(PUCP), Alberto Giesecke (CERESIS). Marzo 1997.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 67 colocan correas también de eucalipto, luego una superficie de cañas que se cubren con una torta de barro y finalmente se colocan tejas de arcilla cocida. Los techos serranos más recientes, como el que se aprecia en la foto adjunta41, suelen prescindir de algunos de los elementos indicados, básicamente por consideraciones de costo. Así se puede ver que se utiliza menos la superficie de cañas, aplicando la cubierta directamente sobre las correas. También se nota el uso cada vez menor de tejas de arcilla, sustituyéndolas por materiales industriales de menor costo como planchas de calamina, de asbesto cemento Gráfico 4-16 o de plástico. Como estas planchas industriales son más livianas generan también un menor costo de madera, ya que es posible emplear secciones más delgadas. Lo negativo de estas nuevas soluciones es la reducción de las condiciones ambientales al interior de las viviendas, dado que la protección térmica se reduce muchísimo, y cuando llueve copiosamente el ruido producido por golpeteo de la lluvia es muy molesto. En zonas urbanas costeñas como el centro de Lima y otras localidades, las edificaciones existentes de adobe, se construyeron con techos planos, utilizando vigas de madera trabajada de sección rectangular, que soportan un entablado machihembrado, que forma la superficie horizontal del techo. En edificaciones de más de un nivel, esta estructura constituye el entrepiso; el último techo suele llevar sobre el entablado una torta de barro, que cumple funciones térmicas y absorbe la tenue lluvia costeña. Existe todavía un buen número de casonas antiguas que se construyeron de la forma descrita pero a las que se les añadió una serie de elementos decorativos de mucho valor artístico, que forman parte de nuestro patrimonio cultural. La Norma recomienda emplear en edificaciones de adobe techos livianos, que distribuyan su carga en la mayor cantidad posible de muros, que eviten concentraciones de esfuerzos en los muros y que sean fijados en las vigas soleras. Recomienda también que los techos se diseñen de modo tal que no ocasionen en los muros empujes laterales debidos a cargas de gravedad. Además la Norma sugiere que se diseñe los techos para conseguir condiciones adecuadas de impermeabilidad,

41

Fotografía tomada por el Ing. Moisés Ríos Zúñiga de CIDAP.

68 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS aislamiento térmico, pendientes y longitud de aleros, según las condiciones climáticas de cada lugar. Para aplicar las recomendaciones de la Norma una alternativa es la utilización de tijerales en los techos, construyéndolos preferentemente con maderas locales, lo cual para las luces usuales de las viviendas suele resultar económico. En el Anexo A, se suministra información para facilitar el diseño de armaduras y, también, de entrepisos de madera. Otra alternativa es el empleo de techos livianos de caña y barro, que fuera experimentado satisfactoriamente hace algunos años por el Ministerio de Vivienda42, cuya forma de paraboloide hiperbólico hace posible un adecuado trabajo estructural de la caña y transmite las cargas a los muros sin producir empujes laterales. Se puede considerar que la superficie del paraboloide se genera por una recta (caña) contenida en un plano vertical, que se desplaza paralelamente a si mismo, apoyándose continuamente en otras dos rectas fijas (viga collar y puntal). Por tanto la generatriz (caña) se mantiene siempre en un plano vertical y va girando conforme este se desplaza para permanecer siempre apoyada en las guías (viga collar y puntal). Para fines prácticos, se dividen los tramos considerados tanto del puntal como de la viga collar, en un número igual de partes; las cañas unirán los puntos semejantes o correspondientes, para generar la superficie del paraboloide.

Puntal Vigueta

Posibilidad A:Cañas enteras entre los puntales y la viga collar

Posibilidad C: Entramado doble de cañas partidas, "cosidas" entre si, sin viguetas.

Viga Collar

Posibilidad B: Entramado simple de caña partida, apoyado sobre el puntal, viguetas y viga collar.

Gráfico 4-17. TECHO LIVIANO DE CAÑA Y BARRO PARABOLOIDE HIPERBÓLICO.

42

Una descripción detallada sobre el tema puede encontrarse en COBE, Techo Liviano de Caña y Barro, folleto elaborado por la Ing. Raquel B. De Machicao y el Ing. Aníbal Díaz G. OIN del MVC. 1979.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 69

En la figura se muestra tres posibilidades de empleo de los materiales locales para construir los entramados de caña y madera que constituyen el techo. Para las vigas collar y viguetas, se puede utilizar maderas rollizas de eucalipto, cuyos diámetros se determinan mediante el diseño estructural. Como dato referencial para luces de 3.5 m. se puede usar una viga collar formada por dos larguero de 4” de diámetro con separadores de 3” cada 50 cm.; los puntales son también de 4” de diámetro y, de emplearse la alternativa B, las viguetas serían de 3” de diámetro. Sobre el entramado de caña se aplica una capa de barro de 4 cm. de espesor, preferentemente estabilizado con asfalto. La preparación del barro se lleva a cabo de la misma manera que la utilizada para los adobes; la única diferencia es que el porcentaje de asfalto debe ser del 4% en peso de suelo seco, para incrementar las condiciones de impermeabilidad frente a las lluvias. En este caso es indispensable utilizar paja, la misma que debe ser agregada después de haberse realizado la mezcla del barro con el asfalto. Luego de 48 horas de colocada la torta de barro, se debe rellenar las fisuras que se producen, aplicando una mezcla de 2 volúmenes de barro, 2 de arena fina y 1.5% de asfalto en peso de suelo seco; de ser necesario, luego de un período adicional de secado, se puede aplicar en las fisuras remanentes una lechada preparada con los mismos materiales ya indicados. En la parte inferior del entramado, para tarrajearlo, se puede seguir el mismo procedimiento, pero sin utilizar asfalto y empleando un espesor de sólo 2 cm. De otro lado se debe señalar que es conveniente que las cañas a utilizar, carrizo o caña brava, sean de un diámetro no inferior a 1” y, dado que éste no es uniforme en toda la longitud de las cañas, conviene alternar las partes gruesas con las delgadas en el momento de colocarlas en el entramado. Es importante también, al utilizar cañas partidas, asegurarse que las parte rugosa quede hacia abajo, para mejorar la adherencia del tarrajeo inferior. El techo descrito puede construirse con diversas inclinaciones y también con aleros, para lo cual se puede prolongar los puntales según convenga para extender la superficie. Se considera que su mejor ámbito de aplicación es la costa donde la intensidad habitual de las lluvias no es muy grande. Se debe señalar también, que es posible construir techos cuya forma geométrica sea un paraboloide hiperbólico, pero cuyas guías y generatrices tengan direcciones cualesquiera, de modo de adaptar la superficie resultante a las condiciones de los muros o apoyos que soporten los techos. Finalmente se debe mencionar en este acápite la posibilidad de emplear como cubierta de los techos láminas onduladas de Fibra-cemento, que puede reemplazar a las calaminas de zinc o de asbesto cemento y similares. Estas láminas fueron

70 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS diseñadas originalmente en la Gran Bretaña y posteriormente fueron adaptadas en Honduras y la República Dominicana. El ININVI adecuó esta tecnología a las condiciones peruanas, empleando materiales locales; existe suficiente información al respecto y podría constituir una vía económica para culminar los techados43.

4.9. Pisos Como se sabe los pisos juegan un rol muy importante en la higiene de una vivienda, en el aislamiento de ésta de la humedad del suelo y, por lo tanto en salud de sus habitantes. Sin embargo en las zonas rurales principalmente las casas cuentan por lo general sólo con un piso de tierra apisonada por razones de costo o por desconocimiento de su real utilidad. Las edificaciones de adobe pueden utilizar los mismos falsos pisos, contrapisos y pisos de concreto simple empleados en las construcciones convencionales de albañilería, siguiendo iguales procedimientos de construcción y proporciones de los materiales. Se puede también utilizar pisos constituidos por entablados de madera, que suelen colocarse sobre listones de madera, comúnmente llamados “muertos” o “durmientes”, tal como se muestra en la figura. Estos pisos, que suelen confeccionarse con madera de eucalipto, son muy deseables en zonas donde el frío es intenso, porque proporcionan un excelente aislamiento térmico.

Listones de base @ 60 cm.

Espesor del entablado mínimo18 mm.

Mín. 10 cm. 5 cm. 10 cm. 10 cm.

Falso piso de concreto o de suelo estabilizado con cemento o asfalto Tierra compactada

Gráfico 4-18. Piso de tablas de madera

43

Como una manera de reducir costos, se puede usar también pisos de suelo cemento. La proporción de cemento a utilizar varía mucho de acuerdo al tipo de suelo; la variación en volumen puede incrementarse del 4.5% al 15%, según se trate de suelos arenosos, limosos o arcillosos. Se

Ver Laminas Onduladas de Fibra-Cemento, del Ing. Aníbal Díaz Gutiérrez. ININVI, 1987.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 71 considera conveniente emplear suelo - cemento, sólo en el caso de disponerse de un suelo arenoso, a fin de que el porcentaje en volumen de cemento no exceda del 9%; de otro modo el costo no podría competir con el concreto simple. Otra alternativa posible es el empleo de asfalto, -al 4% en peso- del mismo modo que en el caso de tortas de barro, con lo que se puede conseguir pisos que no se convierten en lodo en presencia de agua y cuya duración frente a la abrasión es aceptable. Se recomienda sin embargo que de utilizarse suelo - cemento, o asfalto, se aplique siempre un acabado frotachado de cemento arena, para conseguir una superficie que sea de más fácil mantenimiento.

4.10. Revestimientos Los revestimientos en las construcciones de adobe suelen ser importantes para brindar a los muros protección contra el intemperismo, que puede afectarlos de diversas maneras. En zonas costeras aun cuando las lluvias no son intensas, la humedad ambiental suele afectar al adobe acelerando la reacción de sales que se impregnan en los muros arrastradas por el viento, causando una lenta e inexorable destrucción de los mismos. En sectores costeños agrícolas, suele haber un tipo de avispas que penetran los adobes horadando dentro de ellos pequeños túneles que les sirven de nido, cuando tales túneles se multiplican debilitan peligrosamente los adobes. En la costa existen también lugares en los cuales se presentan lluvias estacionales de gran intensidad, como en Piura y Tumbes, capaces de afectar seriamente a los muros de adobe; recuérdese el caso de la lluvias ocasionadas por los fenómenos de El Niño, que causaron graves daños. En la sierra son las lluvias, presentes casi todo el año, - aunque suelen ser más intensas en las épocas de verano -, las que constituyen el principal factor a prevenir mediante revestimientos. Ciertamente los aleros de los techos protegen en gran medida a los muros, los que sin embargo suelen ser alcanzados por las aguas de lluvia arrastradas por el viento, que generalmente aparece simultáneamente con éstas. También se presentan nevadas y granizadas que, además de afectar a los adobes por humedad, pueden afectarlos mecánicamente. De otro lado, ocupándonos ahora de los interiores, se debe indicar que obtener superficies lisas y fáciles de limpiar, aparte de aspectos estéticos, contribuye a mantener la salud de los ocupantes. Es particularmente importante para evitar la presencia de insectos dañinos, que se esconden en las oquedades de muros y techos, picando a los ocupantes en las noches. Esta es una precaución especialmente importante en zonas donde existe el mal de Chagas, causado por el insecto llamado Chirimacha.

72 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS En caso de utilizarse adobe estabilizado con asfalto, estrictamente no es necesario aplicar ningún tipo de acabado dadas las características de impermeabilidad del mismo. En caso se deseara colocar revoques o enlucidos, o pinturas de cualquier tipo, el adobe estabilizado los admite sin problemas. Tratándose de adobe común los procedimientos para aplicar los revoques, dependerán del tipo de éste. El revoque más utilizado es el del propio barro, el cual se aplica directamente a los muros de adobe, ligeramente humedecidos. El material empleado suele ser el mismo que el usado para preparar o asentar los adobes, debiendo siempre pasar por el proceso de hidratación; la cantidad de agua a emplear debe permitir la trabajabilidad del revoque para facilitar su aplicación. El barro para el tarrajeo debe llevar paja en un porcentaje aproximado de 1% en peso, con el propósito de reducir las grietas que se producen por contracción del revoque durante el secado de éste. Se recomienda que la paja sea empleada en trozos pequeños a fin de no afectar la trabajabilidad. El espesor del tarrajeo puede variar de 1.5 a 2.5 cm. dependiendo de las condiciones de la superficie del muro. Por lo general es necesario aplicar una segunda capa de tarrajeo para cubrir las fisuras producidas por el secado de la primera; esta segunda capa será de barro más fluido y sin paja. Una buena práctica para reducir fisuras en los tarrajeos es incorporación de arena gruesa al barro, sobre todo cuando éste es muy arcilloso. Ciertamente, de existir requerimientos especiales de impermeabilidad puede aplicarse un revoque de barro estabilizado con asfalto, con un porcentaje de 2%, siguiéndose procedimientos constructivos similares a los ya indicados. Cuando en el revoque se emplea yeso o yeso-cemento (diablo), lo que es bastante frecuente, éste puede ser aplicado directamente sin mayor problema, bastará con humedecer la superficie de adobe ligeramente. Los revoques de yeso no suelen presentar fisuras como en el caso del barro, por lo que requieren de una sola aplicación; sin embargo implica una mayor habilidad de la mano de obra para conseguir una superficie plana y aplomada, debido a la rapidez del endurecimiento de este material. En caso de aplicarse revoques de cemento-arena, será necesario aplicar un “salpicado” previo para evitar desprendimientos. En algunos casos será necesario colocar mallas metálicas para sostener los acabados, en particular si se colocan mayólicas. Una alternativa de mucho interés para obtener revoques con características impermeables, es la aplicación de un aditivo obtenido de las hojas de cactus – tunas - , que abundan en muchos lugares de la sierra peruana.44Este aditivo se obtiene 44

Se recomienda revisar el trabajo “Estabilización de Estucos para Construcciones de Adobe”, de los ingenieros Ernesto Heredia (UNAM – México), Juan Bariola y Julio Vargas (PUC) y Provindar Metha (University of California,Berkeley, E.U.), publicado en las Memorias del V Curso Internacional sobre edificaciones de Bajo Costo en Zonas Sísmicas. CISMID – UNI.1993.

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 73 remojando en agua hojas partidas de cactus durante 7 a 14 días, dependiendo de la temperatura ambiental. La pulpa del cactus suele disolverse en ese tiempo, al cabo del cual puede incorporarse a la mezcla del revoque. Un tiempo excesivo de remojo hace perder viscosidad y capacidad estabilizante al preparado. De acuerdo a los investigadores, este estabilizante produce resultados mejores a la estabilización con asfalto al 2%.

4.11. Instalaciones En las casas de adobe, particularmente en aquellas ubicadas en zonas urbanas, las instalaciones eléctricas y sanitarias se deben colocar cuidadosamente para evitar debilitar los muros. En particular las instalaciones sanitarias, pueden ser una fuente de riesgo para la seguridad, toda vez que pueden originar fugas de agua que al humedecer a los muros de adobe los debilitan y ocasionan su desplome, como se aprecia en la fotografía adjunta45. En zonas rurales, que carecen de redes públicas de agua y desagüe, los letrinas sanitarias y las instalaciones de agua, se colocan separadas de la edificación principal de la casa, con lo cual no se producen riesgos por filtraciones. Muchas de las viviendas urbanas existentes de adobe, carecen de instalaciones y las que cuentan con ellas las obtuvieron bastante después de concluida la construcción, como ha ocurrido frecuentemente en las casas antiguas de Lima y otras capitales. Se encuentran viejas instalaciones con tuberías de fierro galvanizado, acometidas de plomo y desagües de fierro fundido, carentes de mantenimiento que presentan fugas. Las instalaciones más recientes se han ejecutado siguiendo las mismas modalidades comúnmente utilizadas en las casas de ladrillo, incluyendo las malas prácticas usuales, como picar diagonalmente Gráfico 4-19. los muros, calentar las tuberías de plástico para doblarlas, utilizar tuberías y pegamentos de baja calidad, etc., prácticas que en el caso de construcciones de adobe producen daños de mayor gravedad. Es preciso entonces, tener especial cuidado al colocar o reparar instalaciones en viviendas de adobe. Se considera recomendable utilizar instalaciones visibles que permitan en cualquier caso acceso fácil a las mismas para efectuar reparaciones o mantenimiento. Se debe recordar que en zonas serranas los cambios de temperatura son muy

45

Fotografía tomada por la Arq. Silvia de los Ríos Bernardini de CIDAP

74 PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS marcados y pueden afectar a las instalaciones, en especial hay que prevenir las posibilidades de heladas que pueden dañar la tuberías. En caso de requerirse que las instalaciones sean empotradas en los muros se recomienda incorporarlas a éstos desde el inicio de la construcción, verticalmente, para evitar debilitar los muros al picarlos indiscriminadamente. Si en una edificación nueva se utiliza adobes cuadrados con alvéolos o adobes rectangulares con amarre americano, las tuberías de agua y electricidad pueden instalarse dentro de los muros de manera similar al caso de los refuerzos con caña verticales, de modo de reducir al mínimo el picado de los muros. Es también importante tomar en cuenta, en edificaciones de más de un nivel, que los entrepisos habituales son de vigas de madera y entablados. En ese caso las instalaciones deberán sujetarse al entrepiso, mediante abrazaderas y otros medios de sujeción; por lo tanto, las instalaciones “colgarán” de los entrepisos46. Si se requiere cubrir las instalaciones, puede utilizarse falsos cielos o, en el caso de baños, usar pisos levantados, que oculten las tuberías47. Finalmente se recomienda utilizar para las instalaciones mano de obra calificada y comprobar el buen funcionamiento de las instalaciones con los procedimientos y pruebas hidráulicas habituales.

Gráfico 4-20 Detalles de Instalaciones de Agua y Desagüe en Entrepisos.(PADT-REFORT)

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Detalles de colocación de tuberías sujetas a entrepisos de madera, pueden verse en la Cartilla de Construcción con Madera, del PADT REFORT. La figura que se acompaña corresponde al detalle 72 de la indicada cartilla. 47

Se recomienda revisar el capítulo final del libro Albañilería Estructural, de Héctor Gallegos, y la cartilla Construyendo con Ladrillo, del INIAVI, que contienen criterios para una buena colocación de instalaciones en albañilería de ladrillo, que son aplicables a edificaciones de adobe.