El Taller de Ecomateriales

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Construcciones Departamento de Ingeniería Civil. TRABAJO DE DIPLOMA “El Taller de Ecomateriales” Autor: Lester Ariam Calero Fernández. Tutor: Msc. Ing. Pedro Seijo Pérez. Santa Clara 2009 "Año 50 de la Revolución".

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Construcciones Departamento de Ingeniería Civil. TRABAJO DE DIPLOMA Tema: “El Taller de Ecomateriales”. Autor: Lester Ariam Calero Fernández Tutor: Msc. Ing. Pedro Seijo Pérez. Santa Clara Curso 2008 - 2009 "Año 50 de la revolución".

(3) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería Civil, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.. Firma del Autor. Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. Firma del Jefe de Firma del Autor. Departamento donde se defiende el trabajo. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica.

(4) PENSAMIENTO.

(5) i. PENSAMIENTO. “La calidad es el aspecto más revolucionario y cambiante de la producción y si se descuida puede convertirse en la forma más sutil de despilfarro.” Ernesto Guevara de la Serna..

(6) DEDICATORIA.

(7) ii. DEDICATORIA. A mi abuelo José Inés Fernández y a mi tía Bárbara Fernández Cuellar que aunque no estén presente en este momento me sirven de guía e inspiración toda mi vida. Mis padres Osvaldo Calero y Vivian Fernández quienes han contribuido en gran medida a mi. formación, educación y me han brindado su amor y dedicación toda mi vida.. A mis segundos padres Diovany Álvarez y Onidia Franco por comprenderme y ayudarme incondicional mente. Mis abuelas por todo el cariño y dedicación que me han brindado. Mis amistades por el apoyo, confianza y estima en todo momento y profesores que han brindado su ayuda y contribución a mi formación como profesional. A mis tías y tíos quienes han apoyado en todo momento y han contribuido a la culminación de mis estudios..

(8) AGRADECIMIENTOS.

(9) iii. AGRADECIMIENTOS. Quiero agradecer especialmente la valiosa colaboración de mi tutor Pedro Seijo Pérez, que con su ejemplo y optimismo contribuyo a forjar mi voluntad hacia la actividad científica. A mis padres Osvaldo y Vivian por enseñarme el camino correcto a seguir y apoyarme en todo momento. A mis hermanos Sindy, Sandra, Osvaldo que me han alentado en este momento tan difícil. A mi cuñado Allán por prestarme su ayuda y dedicación para dar culminación a este trabajo. A mi tío Yoelvis quién con su dedicación contribuyó a la realización de este trabajo. A los profesores que propiciaron desarrollar mis conocimientos preparándome para el trabajo científico y que han contribuido en mi formación como Ingeniero Civil. A la planta de profesores de la facultad, los que con su respuesta, disciplina y profesionalidad hicieron posible el diseño y puesta en prática del futuro de este trabajo. A mis compañeros de estudio por su apoyo con ideas y aliento para alcanzar la meta final. A mis familiares que cooperaron de una u otra forma para llevar a término este trabajo.. A todos, mí agradecimiento..

(10) iv. TAREA TÉCNICA En este Trabajo de Diploma se pretende realizar una propuesta inicial para la confección de un manual que sirva para la superación del personal que labora en los Talleres de Ecomateriales y la instrucción de los nuevos técnicos y obreros calificados que ingresen a las entidades.. Firma del Autor. Firma del Tutor.

(11) RESUMEN.

(12) v. RESUMEN El CIDEM de La Facultad de Construcciones en la Universidad Central de Las Villas lleva varios años trabajando en el perfeccionamiento de tecnologías que contribuyan al mejor desarrollo de proyectos de colaboración dedicados al mejoramiento del fondo habitacional y a crear condiciones locales de producción de materiales de construcción, denominando estos como “Ecomateriales” en tal sentido ha creado maquinaria para la producción de elementos de hormigón con una tecnología racional, con bajo consumo energético y de fácil operación, aportando resultados en productos finales para paredes y cubiertas de viviendas. Las producciones en los talleres de ecomateriales se llevan a cabo a partir de estudios de factibilidad de las fuentes de materias primas y en base a ello se definen dosificaciones que conduzcan a productos que cumplan las exigencias de la norma correspondiente, también la formación de un taller demanda aspectos de superación y entrenamiento del personal, montaje, organización de la producción, todo lo que constituye una labor compleja, pues se trata de crear una pequeña industria y una contribución al desarrollo local de la comunidad donde se ubica el taller. Durante años el CIDEM, sus investigadores y estudiantes han aportado una fuente de información valiosa para acometer la edición de un documento que instruya, eduque y permita disponer de documentación de las máquinas y las vías para producir ecomateriales, estamos entonces enfrentándonos al “Manual de Ecomateriales”, documento versátil que rige las acciones organizativas y productivas en el taller..

(13) SUMMARY.

(14) vi. SUMMARY The(CIDEM) of the constructions faculty in the Central University of Las Villas has been working for some years in the betterment of different technologies that may contribute to a better development of some projects of colaboration fecused the improvement of the housing funds and to create local conditions for constructing material production. These will be designated as “ecomaterials”. In such sense, machinery for the production of concrete elements with a rational technology envolving low energy consumption and easy operation, has been create, giving good results in final products for walls and roofs. The productions in “Ecomaterials” workshops are carried out based on factibility studies of the sources of raw material, and based on that, the doses that would lead to products fulfilling the exigencies of the corresponding standards, are defined, also the starting of a workshop demands qualification and training of the personnel, it’s construction and organization of production, a very complex task, for it has to do with the creation of a small industry and a contribution to the local development of the community where the workshop is located. During years the (CIDEM) it’s investigators and students have provided a val uable source of information for the issue of a document that instruct, educate and allow to have information about the machinery and ways to produce “ecomaterials”, then we are in the presence of the handbook of ecomaterials, a versatile document that guides the organizative and productive actions in the workshop..

(15) ÍNDICE.

(16) vii. ÍNDICE PENSAMIENTO ....................................................................................................................i DEDICATORIA .................................................................................................................... ii AGRADECIMIENTOS ....................................................................................................... iii TAREA TÉCNICA................................................................................................................iv RESUMEN.............................................................................................................................v SUMMARY ............................................................................................................................v INTRODUCCIÓN..................................................................................................................1 CAPÍTULO 1. 1.1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. .....................2. La problemática de la vivienda. .........................................................................3. 1.1.1. Problemas más acuciantes de la vuivienda en el mundo......................3. 1.1.2. Los problemas más acuciantes de la vivienda en Cuba........................3. 1.1.3. La vivienda ante los fenómenos naturales ...............................................5. 1.1.4. Patologías de la vivienda en cuanto a los materiales de. construcción. .................................................................................................................5 1.2. Reseña histórica de Ecomateriales ...................................................................6. 1.3. Taller de Ecomateriales. .....................................................................................7. 1.4. Características de los Talleres de producción. ...............................................8. 1.5. Fines y Objetivos de los proyectos de Ecomateriales....................................9. 1.6. Generalidades sobre la producción Descentralizada de Ecomateriales. ..10. 1.7. El uso de materiales y sus impactos ambientales. .......................................11. 1.8. Criterios de Reciclaje y Reutilización. .............................................................12. 1.9. Principios de tecnología, aplicables a la producción de ecomateriales. ...13.

(17) vii. 1.9.1. Ventajas que ofrece la fabricación de estos materiales de. construcción en base a condiciones de tecnología apropiada. .........................14 1.9.2. La utilización de las tecnologías antes descritas permite:...................14. 1.10. Características de las producciones previstas. .............................................15. 1.11. Tipos de Ecomateriales a producir en los Talleres y su descripción. ........17. 1.11.1. Generalidades y características del Aglomerante CP-40. ...................17. 1.11.1.1. Ventajas del uso de Tecnologías Apropiadas para la producción. de CP-40. 17 1.11.2. Generalidades y características de los Bloques huecos de hormigón. 18. 1.11.2.1. Clasificación de los bloques huecos de hormigón. .......................19. 1.11.2.2. Ventajas del uso de los bloques. .....................................................20. 1.11.3. Generalidades y características de las Tejas de Microconcreto. .......20. 1.11.3.1. Clasificación de las tejas de microconcreto. ..................................21. 1.11.3.2. Características de las tejas de microconcreto...............................22. 1.11.3.3. Ventajas de la teja de microconcreto. .............................................23. 1.11.4. Generalidades de la tecnología SIPRET................................................23. 1.11.4.1. Fundamentos de la Tecnología SIPRET. .......................................24. 1.11.4.2. Elementos prefabricados. .................................................................25. 1.11.4.2.1 Correas. ............................................................................................25 1.11.4.2.2 Parámetros técnicos de la correa. ...............................................26 1.11.4.2.3 Característica de producción de los elementos. ........................27 1.11.4.2.4 Vigas..................................................................................................27 1.11.4.2.5 Surtido. ..............................................................................................27 1.11.4.2.6 Preparación del molde para el proceso productivo. .................27.

(18) vii. 1.11.4.2.7 Aplicación del separador. ...............................................................28 1.11.4.2.8 Características de la Producción de los Elementos. ................28 1.11.4.2.9 Indicadores económicos. ...............................................................29 1.11.4.2.10 Solución en hormigón armado. ...................................................29 1.11.4.2.11. Dosificación de hormigón con Altos Volúmenes de. Sustitución de CPO. (Ver tabla 8. Anexo 1). .................................................31 1.11.4.2.12 Ventajas de la tecnología Sipret. ................................................32 1.11.5. 1.11.5.1. Plaquetas con moldes de acero. .....................................................34. 1.11.5.2. Plaquetas con moldes de madera. ..................................................34. 1.11.6. Generalidades y características del Sistema estructural reforzado...35. 1.11.6.1. Límites de aplicación. ........................................................................35. 1.11.6.2. Mitigación de desastres. ...................................................................36. 1.11.6.3. La ventaja de costo ............................................................................36. 1.11.7. Generalidades de la producción de Adoquines y adocretos...............37 (10). 1.11.7.1. Características y clasificación de los adocretos.. 1.11.7.2. Construcción de las juntas entre los adocretos. ...........................39. 1.11.7.3. Consumo de materiales. ...................................................................39. 1.11.7.4. Definir el espesor de las piezas o adocretos. ...............................39. 1.11.7.5. Ventajas de la tecnología de pavimentación con adocretos......39. 1.11.7.6. Campo de aplicación. ........................................................................40. 1.11.8 1.12. Generalidades y características de las plaquetas (tabletas). .............32. .....................38. Generalidades de la producción de Celosías. .......................................40. Conclusiones parciales .....................................................................................41. CAPÍTULO 2.. Caracterización de Maquinarias y Materias Primas Necesarias. 40.

(19) vii. 2.1. Máquinas de producción a tratar y su descripción. .....................................40. 2.1.1. Generalidades de la máquina Vibrocompactadora para bloques. huecos de hormigón con su juego de moldes para cinco productos.................41 2.1.1.1 Características de la máquina Vibrocompactadora (Esquemas de sus partes y descripción). .....................................................................................41 2.1.1.2 Sistema eléctrico de la máquina. ...........................................................45 2.1.1.3 Palets de madera .....................................................................................46 2.1.2. Generalidades y características de la mesa vibratoria para la. producción de tejas de microconcreto. ...................................................................49 2.1.2.1 Elaboración de las tejas de microconcreto con la mesa vibratoria (figura 42/43)...........................................................................................................50 2.1.2.2 Mantenimiento del equipo. .....................................................................51 2.1.2.2.1 Mantenimiento diario.............................................................................51 2.1.2.2.2 Mantenimiento periódico. ................................................................52 2.1.3. Generalidades y características del Molino de bolas en sus dos. modelos. ......................................................................................................................52 2.1.3.1 Datos técnicos generales del Molino de bolas MB-800. (15) ..............53 2.1.3.2 Datos técnicos generales del Molino de bolas MB-600. (15) ..............53 2.1.4. Generalidades y características del Sistema de moldes Sipret .........54. 2.1.4.1 Accesorios con que cuenta este sistema..............................................55 2.1.4.2 Utensilios del tesado. ...............................................................................56 2.1.5. Generalidades y características del Sistema de riego por aspersión. 57. 2.1.6 2.2. Hormigonera y herramientas que facilitan los trabajos a realizar. .....58. Materiales utilizados para la producción de Ecomateriales. .......................59.

(20) vii. 2.3. Volumen de materias primas para garantizar la producción mensual en el. taller. 59 2.3.1 2.4. Generalidades. ...........................................................................................59. Cantidades de materias primas que necesita el taller para la producción. 63. 2.5. Cualidades que deben presentar los áridos para la producción de los. ecomateriales..................................................................................................................64 2.6. Ensayos que se deben realizar a las materias primas con las que se. producen en los tallares de Ecomateriales. ...............................................................64 2.7. Cálculo de volúmenes de materiales para los bloques................................65. 2.7.1. Dosificación de los Bloques Huecos de Hormigón. ..............................65. 2.8. Descripción de los ensayos realizados al cemento CP-40. ........................65. 2.9. Descripción de los ensayos realizados a bloques huecos de hormigón...65. 2.9.1. Ensayo de dimensiones para los bloques..............................................65. 2.9.1.1 Valores medios de dimensiones. ...........................................................65 2.9.1.2 Dimensiones y tolerancias. (Ver tabla 24.Anexo 1). ...........................66 2.9.1.3 Ensayo de absorción para los bloques. ................................................67 2.9.1.4 Ensayo de resistencia a compresión para los bloques. .....................68 2.9.1.4.1 Determinación de la resistencia a compresión. ................................68 2.10. Ensayos realizados a las tejas de microconcreto .........................................69. 2.10.1. Dimensiones para las tejas de microconcreto.......................................69. 2.10.2. Ensayo de absorción de las tejas de microconcreto. ...........................69. 2.10.3. Ensayo de flexión para las tejas de microconcreto. .............................70. 2.11. Especificaciones del proceso de producción de los bloques......................71. 2.12. Descripción del proceso tecnológico de los bloques....................................71.

(21) vii. 2.13. Factores que intervienen en la calidad de los bloques. ...............................73. 2.14. Conclusiones parciales. ....................................................................................74. CAPÍTULO 3.. Identificación de un Taller de Ecomateriales y su salida. productiva.. 75. 3.1. Distribución en planta para los talleres de ecomateriales. ..........................75. 3.1.1. Las distribuciones del pasado ..................................................................75. 3.1.2. Objetivos de la distribución en planta. ....................................................76. 3.1.3. Las ventajas de una buena distribución en planta se traducen en. reducción del costo de fabricación, como resultado de los siguientes puntos: 77 3.1.3.1 Objetivos básicos de una distribución en planta..................................78 3.1.3.2 Principios básicos de la distribución en planta. ..................................78 3.2. Organización. de la producción del Taller de Ecomateriales y su. Almacenamiento.............................................................................................................79 3.2.1. Definición de la organización de las actividades de producción en. todo taller de Ecomateriales. (5)................................................................................79 3.3. Áreas de almacenamiento de las materias primas.......................................80. 3.3.1. Área para el almacenamiento del cemento. ..........................................80. 3.3.2. Área para el almacenamiento de la Zeolita y Cal. ................................80. 3.3.3. Área de almacenamiento para materias primas al aire libre (árido. grueso y áridos finos). ...............................................................................................81 3.3.4. Árido grueso. ...............................................................................................81. 3.3.5. Áridos finos..................................................................................................81. 3.4. Área para la producción de bloques. ..............................................................82. 3.4.1. Área para los palets de madera...............................................................82. 3.4.2. Área para la preparación de la mezcla. ..................................................82.

(22) vii. 3.4.3. Área de producción de bloques huecos de hormigón..........................82. 3.4.4. Área de colocación de los bloques en palets para un día de. producción. ..................................................................................................................83 3.4.5 3.5. Área de curado y almacenamiento para bloques. ................................83. Área de producción de tejas de microconcreto. ............................................84. 3.5.1. Área para la preparación de la mezcla. ..................................................84. 3.5.2. Área para los moldes plásticos. ...............................................................84. 3.5.3. Área de producción de las tejas de microconcreto...............................84. 3.5.4. Área de curado de las tejas de microconcreto. .....................................85. 3.5.5. Área de almacenamiento de tejas de microconcreto. ..........................86. 3.6. Área de producción de cemento CP-40 .........................................................86. 3.6.1 3.7. Área de producción del CP-40. ................................................................86. Área de producción de vigas de hormigón armado (Tecnología Sipret) ...87. 3.7.1. Área de producción de las vigas con tecnología Sipret. ......................87. 3.7.2. Área de curado y almacenado de las vigas con tecnología Sipret. ...87. 3.8. Área de producción de tabletas. ......................................................................87. 3.8.1. Área para las materias primas. ................................................................87. 3.8.2. Área de curado y almacenamiento..........................................................88. 3.9. Área de ensayos. ...............................................................................................88. 3.10. Área de Fregaderos para la limpieza de los utensilios. ...............................88. 3.11. Área de almacenamiento final y venta de los productos. ............................88. 3.12. Otras áreas del taller. ........................................................................................88. 3.13. Capacidad productiva de cada puesto de trabajo del Taller. ......................89. 3.14. Definición de la productividad por hombre y la del colectivo (equipo de. trabajo). ............................................................................................................................89.

(23) vii. 3.15. Fuerza de trabajo para la producción de ecomateriales en el taller. .........90. 3.15.1. Producción de bloques huecos de hormigón. .......................................90. 3.15.2. Producción de tejas de Microconcreto....................................................90. 3.15.3. Producción de vigas de hormigón armado (Tecnología Sipret). ........91. 3.15.4. Producción de tabletas de hormigón armado. .......................................91. 3.15.5. Producción del CP-40................................................................................91. 3.16. Control de la calidad de los elementos elaborados en el taller. ................92. 3.16.1. Tejas de Microconcreto: ............................................................................92. 3.16.2. Bloques huecos de hormigón:..................................................................92. 3.16.3. Aglomerante CP- 40: .................................................................................93. 3.17. Criterios de aceptación o rechazo para los Bloques huecos de hormigón. 94. 3.17.1. Por el fabricante. ........................................................................................94. 3.17.2. Por el receptor. ...........................................................................................94. 3.17.2.1 Condiciones de aceptación o rechazo por el receptor. ....................94 3.18. Condiciones de entrega de los bloques. ........................................................95. 3.19. Transportación y manipulación de los bloques: ............................................95. 3.20. Conclusiones parciales .....................................................................................95. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................96 Conclusiones...................................................................................................................96 Recomendaciones .........................................................................................................97 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................99 Anexo 1 ..............................................................................................................................102 Anexo-2..............................................................................................................................115 Anexo-3..............................................................................................................................117.

(24) vii. Anexo- 4…………………………………………………………………………………118.

(25) INTRODUCCIÓN.

(26) Introducción. 1. INTRODUCCIÓN. Cada día se dan nuevos descubrimientos tecnológicos o se ponen en marcha proyectos sustentables que, a pesar de la globalización, no alcanzan la divulgación que merecen. Un caso digno de conocerse dentro del campo de la construcción es el que corresponde a los llamados ¨Ecomateriales¨. En la actualidad se emplean novedosas técnicas que buscan confeccionar nuevos materiales para la construcción observándose una tendencia a la producción y mayor utilización de estos productos con el objetivo de disminuir la contaminación y destrucción del medio ambiente, permitiendo así un aumento en el desarrollo de las construcciones, en particular de las viviendas. Los Ecomateriales son producidos generalmente en pequeños talleres, que emplean de forma intensiva mano de obra. Su producción se realiza con bajos costos de inversión, y se utilizan recursos de la localidad, generalmente residuos de la producción industrial, lo que incide favorablemente en la disminución de los costos por transporte y la descontaminación ambiental. Significan un fuerte estímulo al desarrollo local, a la creación de nuevos empleos, y a la creación de una conciencia ambientalista entre la población. Su producción significa un aporte a la mejora del estado sanitario de la población al facilitar la obtención de los mismos a personas de bajos ingresos y a la vez una contribución a la creación de ambientes construidos más sanos. Las tecnologías originales para la producción y empleo de estos productos han sido creadas por la Red Ecosur, a la cual pertenece el CIDEM de la Facultad de Construcciones, obteniendo implantación exitosa. significativos. aportes. en su ampliación. e. en Cuba, esto le permitió recibir el Premio Mundial del.

(27) Introducción. 2. hábitat otorgado por la ONG-BSHF; esto evidencia el acercamiento a la atención de familias de escasos recursos financieros para alcanzar un techo para vivir. Estas tecnologías son ya un éxito aplicándose en 38 municipios del país y con alta voluntad del Estado en continua r su generalización, por cuanto además ha recibido el Premio nacional 2007 de Innovación Tecnológica. La existencia de más de 40 talleres de Ecomateriales en Cuba y unos 30 en el extranjero demanda un documento que identifique la maquinaria, que regule la explotación y su mantenimiento, que instruya la metodología de trabajo en un taller. De forma particular para algunos talleres y para cada una de sus maquinarias, se han realizado trabajos que constituyen una fuente de información muy útil para enfrentar la confección de un documento único y metodológico aplicable a la generalidad de los talleres creados y los previstos que actualmente se compulsan aceleradamente, debido a la política de fortalecimiento del desarrollo local y de la gran necesidad y apoyo al desarrollo habitacional para el cual los Ecomateriales son la materia prima principal en la construcción de elementos para muros y cubiertas. Para dar respuesta a esta necesidad, se pretenderá. realizar una propuesta. inicial de un manual que pueda ser tomado como metodología de trabajo o cartilla de instrucción para la creación de un taller de Ecomateriales que permita brindar una mayor información de los equipos y su manipulación, también este documento establecerá las características principales de los materiales a elaborar y las labores de producción de las máquinas, así como los diferentes tipos de ensayos necesarios para evaluar la calidad de los productos derivados de la producción del taller comprobando si cumplen con los requerimientos técnicos de las normas cubanas o de las exigencias de calidad de los materiales, descripción de la organización del flujo de producción en cada una de las áreas de trabajo, así como su distribución en planta, partiendo de la base de que el mismo estará ilustrado y para hacerse más comprensible se completará con fotos, esquemas, dibujos y gráficos para facilitar el entendimiento de los obreros, técnicos y especialistas dedicados a la producción de ecomateriales..

(28) Introducción El. documento. abordará. temáticas. relacionadas. 3 con. la. producción. de. ecomateriales, específicamente para bloques huecos de hormigón de 200, 150, 100 mm, tejas de microconcreto, vigas SIPRET, tabletas de hormigón, Sistema estructural reforzado y Aglomerante Cal-Puzolana. Para la producción de estos ecomateriales se han diseñado un conjunto de máquinas como son la vibrocompactadora Vibracom, el molino de bolas en sus dos modelos (MB-600 y MB-800) y el sistema de vigas SIPRET, estas máquinas se unen a otras como la mesa vibratoria, la hormigonera, el sistema de riego por aspersión y herramientas de la construcción para llegar a conformar un conjunto productivo a modo de una pequeña industria. Después de lo anteriormente planteado se considera que nuestra situación problemica sea la gran necesidad de tener un documento que ayude en planificación de recursos para un taller de Ecomateriales, documento que instruya, oriente y regule el trabajo con la maquinaria en este tipo de taller a escala municipal. Todo lo anteriormente expresado guió el estudio hacia la formulación del problema científico: Existe gran necesidad de crear un manual para un taller de Ecomateriales, el cual posibilite orientar la forma de proceder para la creación del taller, la organización del proceso productivo, la selección de fuerza de trabajo, los insumos, el adiestramiento del personal, y el control de la calidad de las producciones. Para dar solución al problema científico se formuló. la siguiente. hipótesis del trabajo: Es posible disponer de un manual para el trabajo y explotación de un taller de Ecomateriales. Esta hipótesis quedará válida si al aplicar las orientaciones de dicho manual se logran alcanzar producciones eficientes, organizadas y modelo, que cumplan con las exigencias de un proceso productivo, sobre todo en organización del flujo, diseños de los productos, normas de protección e higiene del trabajo, sistema de.

(29) Introducción. 4. calidad y finalmente productos económicos, lo más ecológicos posibles y de baja energía incorporada. Es por esto que el objetivo general de la investigación es condensar en un manual apropiado al taller los trabajos y resultados alcanzados por investigadores del CIDEM y estudiantes diplomantes a nivel nacional e internacional. De este se derivan los objetivos específicos siguientes: 1. Evaluar el estado del arte de la producción de Ecomateriales y los trabajos realizados en los talleres en cuanto a la producción y explotación de sus maquinarias. 2. Elaborar un manual plasmando la información mediante descripciones literales sobre gráficos y fotos. 3. Definir el control de calidad de los elementos y materiales que se producen en el taller, así como dosificaciones, ensayos, selección de la fuerza de trabajo y organización de la producción. El objeto de estudio constituye; crear un documento a modo de manual para el trabajo en un taller de Ecomateriales. La Novedad Científica de la investigación, está dada fundamentalmente a obtener un documento o manual de consulta a partir de trabajos antes realizados, para finalmente ser ofrecido a profesionales, técnicos de los talleres e industrias con el objetivo de facilitarles su trabajo. Interrogantes de investigación: 1. ¿Es posible poner en marcha la producción de un taller de Ecomateriales aplicando las orientaciones de un Manual? 2. ¿Qué características debe tener este documento que responda a las necesidades de preparación del personal encargado de la producción en los talleres de fabricación? Muestra:.

(30) Introducción. 5. Se ha tomado la experiencia de varios años de trabajo con el empleo de estas tecnologías en Cuba, sobre todo de las localidades de la región central. Aportes Científicos: Este trabajo brinda como principal aporte la edición de un documento que aún no existe, siendo necesario y de vital importancia en la industria local de producción de Ecomateriales. Valor Teórico: Este documento es capaz de agrupar en forma consistente toda una serie de informaciones teóricas dispersas obtenidas en trabajos antes realizados, haciéndole llegar esta información a las administraciones y técnicos de los talleres, sirviendo para crear talleres de ecomateriales, planificar recursos para el proceso productivo y definir calidades esperadas en la producción. Valor Práctico-Ingenieril: Este documento sirve de guía ya sea al director del taller, técnico o al obrero que está vinculado directamente a la producción. Valor Social: Es un documento instructivo que posibilita la capacitación e instrucción para lograr llevar a cabo la producción de un taller. Estructura con que constará la investigación: La estructura del trabajo de diploma guarda una relación directa con la metodología de investigación establecida y, específicamente, con el desarrollo particular de cada una de las fases de la formada. por. una. introducción. general,. investigación. Esta se encuentra tres. capítulos,. conclusiones,. recomendaciones parciales y totales, así como bibliografía correspondiente, también incluirá anexos necesarios para su ejecución. El orden y estructura lógica del trabajo se establece a continuación: 1. Portada. 2. Índice: El índice será lo más detallado posible por partes, capítulos, epígrafes del trabajo y constara con las páginas del mismo..

(31) Introducción. 6. 3. Resumen: El resumen presentado será en forma de párrafos con no más de 200 o 300 palabras que plasmarán el contenido fundamental del trabajo (En inglés y en español). 4. Introducción: En esta etapa se efectuó la concepción general de la investigación, se definieron las hipótesis, los objetivos, tareas científicas y la estrategia de trabajo para enfrentar la investigación. Posteriormente, se estructuró la investigación para ir dándole respuesta a cada uno de los objetivos y tareas científicas propuestas. 5. Desarrollo Capítulo I. Estado del arte de la producción de Ecomateriales, incluye, el análisis de la bibliografía nacional e internacional más actualizada relacionada con la temática. Capítulo II. Caracterización de maquinarias y materias primas necesarias. Este capítulo abarca también las cualidades que deben cumplir los áridos y los tipos de ensayos a realizar. Capítulo III. Identificación de un taller de Ecomateriales y su salida productiva. Este capítulo resume todos los aspectos relacionados con la organización de la producción en el taller. 6. Conclusiones y Recomendaciones: Aquí se resumirán los aspectos más importantes y generales del trabajo, resúmenes, principales aportes, y aspectos a continuar, completar, validar, perfeccionar, etc. 7. Referencias bibliográficas. 8. Bibliografía. 9. Anexos.

(32) Introducción. Esquema metodológico de la investigación:. Definición del Problema de Estudio.. Caracterización de la información sobre el tema.. Formación de la Base Teórica General. Planteamiento de Hipótesis.. Definición de Objetivos.. Definición de las Tareas Científicas.. Estado del arte sobre la te mática a evaluar.. Recopilación de datos obtenidos actualizados para la elaboración del Manual. Conformación de la propuesta inicial del Manual.. Conclusiones y Recomendaciones.. 7.

(33) CAPÍTULO 1.

(34) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 2. CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales.. En correspondencia a lo planteado en la introducción del trabajo se exponen en este capítulo los resultados en un estudio amplio y minucioso de las temáticas relacionadas con la producción de Ecomateriales, el cual se corresponde con el hilo conductor del marco teórico referencial. (Esquema-1)..

(35) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales 1.1. 3. La problemática de la vivienda.. 1.1.1 Problemas más acuciantes de la vuivienda en el mundo. Si el siglo pasado fue el del crecimiento urbano, el XXI será el de las ciudades, pues más de media humanidad vive ya en áreas urbanas. Mientras que en 1950 solamente Nueva York y Tokio superaban los diez millones de habitantes, hoy tenemos más de veinte megaciudades, la mayor parte en países de Asia e Iberoamérica; todo ello pese a la severa crisis económica mundial. El resultado está a la vista: ciudades caóticas, rodeadas de suburbios marginales degradados por la pobreza y proliferación de asentamientos ilegales, en los que se hacinan más de 1.000 millones de personas (Calcuta, Río de Janeiro, México D. F...). Pese a que han pasado cuarenta años desde que la Asamblea General de las Naciones Unidas declarara explícitamente como (21). prioridad mejorar la deplorable situación de la vivienda en el mundo. 1.1.2 Los problemas más acuciantes de la vivienda en Cuba. Es conocido que uno de los graves problemas que afectan a millones de personas es el gran déficit habitacional existente. No solo en países del tercer mundo millones de seres humanos viven en las calles y duermen bajo los puentes, sino que ello ocurre también en países desarrollados, situación esta que no ocurre en Cuba. Esta situación de la vivienda en Cuba se ha agravado en los últimos 4 años como consecuencia de 7 huracanes que han azotado al país, los que han provocado afectación a algo más de un millón de viviendas y de estas unas 300 mil demolidas, a continuación se muestran estadísticas del estado actual de la (22). vivienda. Estado actual de la vivienda en Cuba: De algo más de 3,5 millones de viviendas, el 40,5 % en estado Regular y mal (4, 3 % muy precaria y 26 % inseguras)..

(36) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 4. Déficit de nuevas viviendas=1,6 millones (reposición y necesidad demográfica y social). Viviendas destruidas o dañadas por huracanes y fenómenos climatológicos entre 2001 y 2005: más de 620,000 (70,000 colapsadas y cerca de 470,000 con techos destruidos. Prevención y mitigación de desastres a escala municipal: Fondo habitacional en Cuba: 3´543,866 viviendas. Deficiente estado constructivo: 1´436,216, lo que equivale a un 40,5 %. Situación muy precaria: 151,376 viviendas, lo que equivale a un 4,3 % . Características técnicas inseguras: 922,883 viviendas, lo que equivale a un 26,0 % Daños a viviendas a causa de huracanes y tormentas tropicales. 2001-2005: Huracanes que impactaron a Cuba: 7 . Viviendas dañadas: 619,981 (1 por c/6 viviendas existentes). De ellas totalmente destruidas: 70,409 . Techos destruidos: 468,995 Daños provocados en las viviendas por los huracanes más resientes Ike y Gustav. 2008: 444,000 viviendas dañadas (12,5% del total en Cuba). 63,249 viviendas destruidas totalmente (1 por c/7 dañadas). 200,000 personas sin hogar Como respuesta a lo anteriormente planteado la máxima dirección política y de Gobierno en Cuba mantienen en su agenda el análisis del grave problema del hábitat, no solo por su deterioro debido al envejecimiento y falta de mantenimiento sino por las afectaciones climatológicas y ha dado prioridad dentro de las tareas del país y ha destinado presupuesto suficiente para construir no menos de 50 mil.

(37) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales nuevas viviendas. 5. y rehabilitar unas 400 mil por año, todo lo cual involucra a (22). Empresas y ciudadanos en las actividades de construcción. 1.1.3 La vivienda ante los fenómenos naturales Problemas climáticos agudizan la situación habitacional en Cuba, así es el caso que en los últimos 4 años el índice de estado técnico del fondo habitacional se modificó incrementando las viviendas en regular y mal estado y disminuyendo el fondo total debido a que los derrumbes to tales fue superior a las nuevas construcciones. La gran industria no tiene capacidad productiva. para abastecer las. necesidades de elementos para paredes y techos en viviendas por lo que. se. requieren soluciones con la pequeña industria local lo cual además contribuye a disminuir los costos de transportación en el abastecimiento, así como otras bondades del desarrollo local en el municipio. La instalación de talleres para la producción de materiales ecológicos, contribuirá a la edificación de viviendas en. territorios muy afectados por el. reciente paso de huracanes. Estudiosos del Centro de Investigaciones de Estructuras y Materiales (CIDEM) de la institución de altos estudios trabajan desde la década del 90, del siglo último, en la fabricación sustentable de elementos de construcción similares en calidad a los tradicionales, y esto permite que cada taller de Ecomateriales tenga instalada la capacidad productiva diaria de elementos de pared y cubierta para una vivienda, resultando que a nivel municipal es una solución muy halagadora y factible. 1.1.4 Patologías de la vivienda en cuanto a los materiales de construcción. En lo que respecta a las viviendas se presentan problemas con los materiales para su construcción. En todo el mundo que llamamos desarrollado, regido por los parámetros de la lucha económica capitalista, los parámetros para calificar la producción convencional de materiales de construcción han considerado solamente los aspectos específicos de las economías privadas reforzando el carácter globalmente lesivo de la misma. No se ha tenido en cuenta la.

(38) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 6. problemática económica en el ámbito social y mucho menos los impactos sanitarios o sociales de estas decisiones. Por una parte no hay suficientes materiales convencionales de construcción a costos asequibles a las grandes mayorías de la población a escala mundial. Mucho menos existen materiales de construcción que satisfagan el conjunto de exigencias descritas anteriormente. Como respuesta a lo anterior se ha originado una tendencia de desarrollo de los materiales de construcción que se ha dado en llamar "producción de ecomateriales". La denominación de " Ecomateriales" proviene del hecho de que se trata de productos ecológica y económicamente mas adecuados que los productos convencionales. Los ecomateriales buscan contribuir a evitar los impactos negativos anteriormente descritos en lo social, lo tecnológico, lo ecológicoambiental y lo económico. No son más que materiales de construcción similares a (23). los tradicionales, pero producidos bajo conceptos bien diferentes. 1.2. Reseña histórica de Ecomateriales. La palabra “Ecomateriales” fue creada por EcoSur en 1991 para denominar los materiales viables económica y ecológicamente. Promovemos el uso de tecnologías tradicionales utilizando materiales locales, pero también nuevas interpretaciones y desarrollos, sin embargo, a veces es difícil encontrar métodos y costumbres tradicionales en los lugares, ya que la propaganda para productos industriales ha marginado muchas soluciones populares. Los expertos de EcoSur tratan de definir el uso de la materia prima existente en el lugar y la combinan con tecnologías conocidas, si fuese posible de la misma región, pero a veces transfiriendo conocimientos de un lugar a otro, inclusive de un continente a otro. No obstante, esto nunca puede reducirse a “aplicar una receta”, tiene que ser una combinación creativa que tome en cuenta factores técnicos, sociales y económicos. A menudo es evidente la solución, pero a veces requiere un análisis intensivo de alguna materia prima para definir su utilidad..

(39) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales EcoSur trabaja. intensamente. con tecnologías. tradicionales. como. 7 son. mampostería de piedra, adobe y ladrillo, quema eficiente de ladrillos de barro, quema de cal en hornos pequeños y también en la construcción de techos de bóvedas, pues consideramos importante la investigación y el desarrollo de nuevos productos basándonos en conocimientos antiguos, fortaleciendo el camino hacia un hábitat económico y ecológicamente sostenible, buscando el desarrollo mediante el avance de la ciencia y la aplicación de la tecnología en las construcciones sin dañar la dinámica del medio ambiente. La mejor forma de colaborar es tomando conciencia de que toda intervención humana provoca una alteración en el equilibrio ecológico, y con esta conciencia, actuar, con acciones simples que pueden ir desde reusar las bolsas de polietileno hasta ahorrar energía con focos de bajo consumo o usar transporte público. Así se expresa el doctor Moreno Arteaga, quien comenta que es válido buscar una rentabilidad económica, pero es mejor si va acompañada del cuidado ecológico. Es por eso, afirma, “que las tecnologías de los ecomateriales deben ser promovidas no sólo por la empresa privada sino por los gobiernos como un método para reducir el impacto ambiental de la construcción. En términos monetarios, los ecomateriales sí son rentables. (2) 1.3. Taller de Ecomateriales.. Es una fábrica de materiales de construcción que produce elementos para la construcción de viviendas, los cuales pueden ofertarse a. bajo precio y dañan. menos al medio ambiente que sus similares provenientes de la gran industria. Funciona en el mercado abierto y sus producciones cumplen con las normas nacionales establecidas (algo que no siempre se aprecia en la competencia), vende 20 % más barato y genera módicas ganancias. Su función principal es la de proveer al mercado materiales de construcción ecológica y económicamente sustentables, tales como tejas de micro concreto, cemento puzolánico, bloques de hormigón, vigas sipret, adoquines, entre otros. Estos talleres deben constar con un laboratorio donde se realicen las pruebas de calidad que se aplican a cada uno de los artículos fabricados basándose en los manuales publicados por SKAT y el CECAT, esto se realiza desde que llega la materia prima al taller hasta que está.

(40) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 8. lista para la venta, para asegurarnos de que cumplen con todas las pruebas de (2). campo necesarias. 1.4. Características de los Talleres de producción.. Para estas producciones a escala local se han creado fábricas de pequeño formato en las que se producen de forma alternativa y descentralizada, materiales básicos de construcción para entrepisos, paredes y cubiertas como: Cementos alternativos a partir de cal y puzolanas, naturales o artificiales. Bloques huecos de hormigón para paredes a partir de cementos alternativo y Portland. Tejas a partir de arena y cemento Pórtland o puzolánico. Vigas SIPRET en sus dos variantes a partir de Hormigón de Granito de 30MPa, con la utilización de aditivos, acero ordinario Φ10mm ó Φ 12mm en carga y Φ 6mm en cercos en la variante de Hormigón Armado y acero ALE en el caso de hormigón Pretensado. Tabletas o plaquetas de hormigón armado de aproximadamente 20 Mpa, acero ordinario Φ6mm. Sistema estructural reforzado. Adoquines y Adocretos. Celosías En el caso de que existan puzolanas naturales o tobas volcánicas no será necesario producirla en las plantas con la consecuente reducción de costos. En caso de que la cal no esté disponible es posible incorporar plantas para su producción, con un importante aumento en las inversiones necesarias. En este caso se debe revisar la opción de utilizar cementos convencionales tipo Pórtland si están disponibles. La decisión final dependerá de los estudios de factibilidad e impacto ambiental correspondientes..

(41) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 9. Estos materiales proveen los muros, el recubrimiento de paredes y la parte superior de los techos con una incidencia de no menos del 50% en el costo total de los materiales. El resto de los materiales corresponden a elementos de hormigón armado y soporte del techo de tejas. Estos talleres deben reunir las condiciones necesarias para lograr una buena distribución del equipamiento, debe acomodar locales para guardar materiales como el cemento, la arena, las instalaciones de las máquinas con sus moldes, los equipos de control de la calidad. Debe disponer de áreas para tanques de curado, fregaderos para la limpieza de los utensilios, área para el mezclado de las materias primas, áreas a la sombra para el curado final de los elementos, debe disponer también de almacenes para los productos finales, etc. El área del taller debe estar cercada con muros que protejan del aire y el sol, que esté correctamente techada y con buenos aleros que proteja del sol y la lluvia, el piso debe estar plano sin escalones ni obstáculos, para lograr un buen flujo de producción. En estos talleres la producción puede ser asumida por personal de baja o intermedia calificación, requiriendo pocos operarios para su manejo. Por otra parte no necesitan de grandes inversiones ni infraestructuras. Los talleres pueden ser instalados en lugares remotos o de difícil acceso y operan en gran medida con materiales locales, naturales o de desecho. Permiten también producir de acuerdo a la demanda e ir ampliando la producción progresivamente, con pocas inversiones, luego de sobrepasada su capacidad de diseño. Los materiales con los que se trabaja presentan sobre todo un consumo de energía mucho más bajo que sus similares y su nivel de emisión de contaminación ambiental es también mucho más bajo. 1.5. Fines y Objetivos de los proyectos de Ecomateriales.. La finalidad principal del proyecto es desarrollar y diseminar un sistema transferible e innovador para la producción local y la distribución de materiales de construcción ambiental y económicamente sostenibles a escala municipal,.

(42) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 10. facilitando el acceso de familias cuyas casas necesitan reparación especialmente en áreas propensas a los desastres. Estos proyectos han desarrollado y transferido una serie de materiales de construcción innovadores y medioambientalmente sostenibles que pueden ser fabricados localmente en talleres pequeños y son adecuados para las áreas rurales y urbanas. Se han creado nuevas oportunidades de trabajo, así como construido y/o rehabilitado 3800 casas en la provincia de Villa Clara y más de (2). 5000 a nivel nacional, en los últimos cinco años. 1.6. Generalidades sobre la producción Descentralizada de Ecomateriales.. Desde 1959 a 1988, el sistema para la provisión de vivienda en Cuba estaba basado en la producción centralizada de materiales de construcción en instalaciones grandes automatizadas que eran operadas por el Ministerio de la Construcción. Los materiales de construcción prefabricados eran producidos y suministrados por carretera y ferrocarril a áreas lejos de los centros industriales; era un sistema de intensa energía basado en el suministro de petróleo barato procedente.de.la.Antigua.Unión.Soviética. El derrumbe de la Unión Soviética y los estados socialistas de Europa del Este tuvieron un efecto drástico en el sistema: la energía empezó a escasear, las carreteras se deterioraron debido a la falta de mantenimiento, la flota de camiones se volvió obsoleta y el suministro de piezas de repuesto estaba amenazado. Todo ello tuvo un gran impacto en la industria de materiales de la construcción que ya no podía mantener un suministro firme de materiales de construcción, especialmente en áreas distantes a los centros de producción. La falta de disponibilidad de materiales de construcción llevó a una disminución en la construcción de nuevas viviendas y un deterioro rápido de las existencias de vivienda disponibles debido a la faltad de mantenimiento, pues la población no tenía los medios para renovar o mante ner sus casas en buen estado. La nueva situación provocó un cambio fundamental de la producción centralizada basada en el transporte de larga distancia, a la producción local o.

(43) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 11. descentralizada de materiales de construcción con el fin de reducir los costos de transporte y energía. El trabajo de la investigación del CIDEM durante los últimos 14 años ha consistido en el desarrollo e implementación de tecnologías que apoyen este cambio a nivel municipal. Los proyectos desarrollados por investigadores implican el desarrollo de un sistema para la fabricación local de “Ecomateriales” - materiales de construcción realizados con baja energía incorporada. Esto incluye losas de tejado micro hormigón (MCR); cemento puzolánico-cal (CP-40); Vigas Sipret, bloques de hormigón pre-fundidos, donde el cemento Pórtland ha sido parcialmente reemplazado por CP-40; ladrillos de barro quemado con bajo consumo energético usando bio-residuos como combustible; y el uso de bambú en la construcción. Siendo adecuadas tanto para áreas rurales como urbanas, las tecnologías desarrolladas por CIDEM están dirigidas hacia la producción a pequeña escala, con foco de atención en estimular la economía local a través de la creación de nuevas oportunidades de trabajo. Estas tecnologías no requieren de equipamientos tan complejos como los de la industria tradicional de materiales de construcción y las especificaciones técnicas del producto pueden resultar menos complejas que las del producto industrial, todo dentro de un enfoque de viabilidad económica que redunden en un producto bueno (alta resistencia, durabilidad, baja agresividad ecológica), bonito (Alta calidad, buena presencia), y barato (bajos costos), que constituye el sueño dorado (23). de cada productor / empresario. 1.7. El uso de materiales y sus impactos ambientales.. Los materiales de construcción, así como las soluciones constructivas que pueden llegar a formar, tienen unos impactos ambientales asociados a todo su ciclo de vida (desde la extracción de materias primas hasta la fabricación de materiales compuestos, así como la fabricación de diferentes soluciones.

(44) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 12. constructivas). Así, los efectos negativos del uso de materiales de la construcción vienen definidos por los aspectos siguientes: El consumo de agua. El consumo de recursos materiales, en algunos casos escasos y que hay que transportar a largas distancias. El consumo de energía: para la extracción de materias primas y su fabricación. La emisión de sustancias a la atmósfera. La generación de residuos y aguas residuales Los Ecomateriales cumplen con los principios en los que se basa el desarrollo de la llamada tecnología apropiada, la cual considera: La materia prima, materiales y componentes. El equipamiento e instalaciones para producir y construir. Los métodos, procedimientos y técnicas de producción A los aspectos tecnológicos antes enunciados se suman los aspectos ecológicos, económicos y socioculturales de la producción, en este caso de (23). ecomateriales de construcción. 1.8. Criterios de Reciclaje y Reutilización.. Los materiales reciclados son una buena apuesta por la sostenibilidad, puesto que utilizándolos reduciremos los impactos ambientales asociados a dos etapas del ciclo de vida de los materiales: en la extracción de materias primas, porque evitamos usar materiales vírgenes, y en la gestión de residuos, puesto que aun cuando los procesos de reciclaje tienen sus impactos asociados, hay que tener en cuenta que ahorramos los efectos negativos de los procesos de gestión de residuos finalistas, como son el vertido o incineración de los mismos. Es importante distinguir entre las ventajas de un material reciclado frente a uno reciclable. Si bien los dos materiales tienen aptitudes ambientales respecto al.

(45) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 13. resto de materiales, hay que tener en cuenta que un material reciclado proviene del aprovechamiento de un residuo o, mejor dicho, de un subproducto. En cambio, un material reciclable es un material que tiene la posibilidad de ser reciclado. Pero finalmente, si podrá ser reciclado o no dependerá de muchos factores como, por ejemplo, que al final de su vida útil sea gestionado de forma segregada para su valorización y no llevado a un vertedero de residuos para la construcción. La opción óptima, por lo tanto, serán aquellos materiales reciclados y que al final de su vida útil puedan ser otra vez reciclados y reintroducidos en el mercado, y en un nuevo ciclo de vida de un producto. Los materiales han de ser en lo posible de procedencia local consiguiendo de esta manera dos objetivos: Por un lado se reducen los costos de traslado y por otro se potencian los materiales autóctonos consiguiendo así una mayor integración de la construcción con su entorno. (23). Las materias primas deberán ser lo menos elaboradas posibles. 1.9. Principios de tecnología, aplicables a la producción de ecomateriales. Utilizar recursos y materia prima local. Producir a pequeña, o a lo sumo, mediana escala . Tener un bajo consumo de energía . Tener facilidad de mantenimiento y bajos costos de este. Tener la mayor autonomía posible de operación. Posibilitar el traslado y reuso de las instalaciones productivas. Tener bajos costos de inversión y una rápida recuperación de esta. Permitir la comercialización local o cercana al lugar de producción. Utilizar eficientemente los conocimientos científicos en los procesos productivos..

(46) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 14. Permitir un control básico para garantizar la calidad de lo producido. Tener baja capacidad de producción de ruidos y desechos. No producen daño o enfermedades profesionales a la fuerza de trabajo . Facilitar la autoconstrucción. (23). Utilizar fuerza de trabajo de baja calificación preferentemente local. 1.9.1 Ventajas que ofrece la fabricación de estos materiales de construcción en base a condiciones de tecnología apropiada. Posibilidad de producción descentralizada en áreas rurales, generalmente cercanas a las fuentes de materias primas. El equipamiento a utilizar es simple, de fácil operación y bajos costos de mantenimiento. Las técnicas de fabricación son sencillas y pueden ser asimiladas por personal de baja calificación. El costo de inversión de la planta es bajo y el índice de recuperación del capital invertido es alto. Los materiales producidos son duraderos y resistentes. Bajo índice de consumo de energía en la producción de los materiales. Los costos de producción son muy bajos en comparación con los producidos en las grandes industrias. Comercio local del producto con el objetivo de disminuir los costos de transportación. 1.9.2 La utilización de las tecnologías antes descritas permite: Crear empresas de venta de materiales. Fabricar comercialmente viviendas con materiales propios..

(47) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 15. Organizar planes sociales de producción de viviendas con participación popular. Crear cooperativas de producción y venta de materiales de construcción 1.10 Características de las producciones previstas. La producción del cemento alternativo cal-puzolana se realiza mezclando y moliendo finamente en molinos de bolas puzolanas naturales o artificiales y cal. En el caso de las puzolanas artificiales es necesario producir cenizas a partir de quemar residuos agrícolas tales como cascarilla de arro z o bagazo de caña. La fabricación de los bloques se realiza en máquinas vibrocompactadoras mezclando cementos Pórtland y puzolánico con arena gruesa y piedrín. La proporción varía de acuerdo con la granulometría de los áridos y la calidad de los cementos y es optimizada periódicamente. Los bloques a producir presentan dimensiones variables, pesan aproximadamente 12 kg, poseen una resistencia de 5,0 Mpa y son necesarios 12.5 por m2 . Los bloques para pisos se producen con igual tecnología, pero variadas dimensiones y formas. Las tejas se producen con morteros de arena y cemento portland en una pequeña máquina vibradora y en moldes plásticos que garantizan la forma final del producto. Estas tejas presentan dimensiones de 500 x 250 x 8 mm, pesan aproximadamente 2,6 kg, poseen una resistencia individual a la flexión de 60 kg por unidad y son necesarias 12,5 por m2 . La producción anual de ambos elementos debe cubrir lo necesario para la construcción de 360 viviendas de entre 60 y 70 m 2 de área constructiva. Esto equivale a producir 320 000 tejas y 480 000 bloques al año. Para los bloques se producirán alrededor de 750 toneladas de aglomerante alternativo. Las plantas permiten el incremento posterior de los volúmenes de producción, así como la diversificación de la misma..

(48) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 16. La tecnología SIPRET se fundamenta en un entramado de Vigas y Correas de Hormigón, en sus dos variantes, Hormigón Armado y Hormigón Pretensado, cuya distribución de los elementos en la cubierta se conforma en vigas espaciadas a 1,5 m encima de los muros y correas espaciadas a 0,4 m encima de las vigas para recibir las tejas de microconcreto. Las tabletas, son losas de hormigón armado de 900x600x30 mm, 890x550x50 mm o de 750x485x25 de espesor. Se producen sobre un piso de hormigón horizontal y muy pulido con gualderas de maderas y metálicas, se emplea para su producción hormigón con R’bk de 20 Mpa a los 28 días con árido no mayor de 10 mm, se emplean 3 Φ de 6 mm en ambos sentidos. Las plaquetas disponen de un rebajo de 10 x 10 mm en todo el borde superior, que permite el alojamiento de una barra para el anclaje a las viguetas y pesan aproximadamente 21.8 Kg. El sistema estructural reforzado se emplea como paneles de fachadas y cubiertas, fabricados a partir de ferrocemento y microconcreto, utilizando como refuerzo mallas internas. La producción de adoquines, al igual que la de bloques de hormigón, requiere cemento tradicional, cemento puzolánico (CP-40), arena y piedrín. Para ambos se utiliza la misma vibradora. La resistencia mecánica es de 210 kg/cm2 y el desgaste por fricción del 5%. Los adocretos son piezas o elementos de hormigón hidráulico que si se fabrican industrialmente (mediante prensado) en máquinas Bloqueras–Adoquineras, que pueden llegar a alcanzar entre 20–25 MPa (200–250 kg/cm2) de resistencia a compresión. Pueden poseer variadas formas y dimensiones La celosía es producida por la máquina Vibrocompactadora. La masa de la celosía es de 10.5 kg, presenta unas dimensiones de largo 370 mm, ancho 168~170 mm y espesor 30mm..

(49) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 17. 1.11 Tipos de Ecomateriales a producir en los Talleres y su descripción. 1.11.1 Generalidades y características del Aglomerante CP-40. EL CP-40 es un aglomerante hidráulico. Producido a partir de mezclar íntimamente y molturar hasta fino polvo una combinación de hidrato de cal y puzolanas, con una proporción promedio de 80% de puzolanas y 20% de cal. Este aglomerante alcanza baja resistencia mecánica, y su fraguado es más lento que el del cemento Pórtland. Dada sus características, puede ser considerado como un cemento para aplicaciones de albañilería. Para su producción puede ser posible utilizar desechos convertidos en cenizas tales como cáscaras de granos de arroz, bagazo o inclusive otros, con lo que se ayuda a eliminar desechos difíciles de manejar en zonas de producción agríco la intensiva. El aglomerante se puede usar en: Morteros de albañilería. Estabilización de suelo en bloques pretensazos. Producción de prefabricados ligeros de hormigón de pequeño formato. Elaboración de hormigón masivo de baja resistencia. La mezcla y el molido de las materias primas se realizan en un molino de bolas de operación continua y carga manual, el MB-600/MB-800, que homogeneiza y tritura el material hasta convertirlo en un polvo fino. 1.11.1.1. Ventajas del uso de Tecnologías Apropiadas para la. producción de CP-40. Disponibilidad local de materias primas, fundamentalmente como desechos de la producción agroindustrial. Oportunidades para el empleo de fuerza de trabajo de poca calificación..

(50) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 18. Bajo índice de consumo de energía en la producción del aglomerante. Producción descentralizada, en zonas alejadas de los grandes centros industriales y grandes ciudades. Bajos costos de inversión inicial, y retorno rápido de la inversión realizada. Bajos costos de producción en comparación con la producción de cemento Pórtland. Comercio local del producto, con el objetivo de disminuir los costos de transportación.. Figura 1. Producción de CP-40. Figura 2. Producción CP-40. 1.11.2 Generalidades y características de los Bloques huecos de hormigón. El bloque de hormigón es por excelencia uno de los materiales de construcción más populares, por su gran utilización, donde se ahorra gran cantidad de mortero con relación a la utilización del ladrillo, al cual sustituye; además, sus caras exteriores son más resistentes a la humedad. Este bloque para muros es una pieza prefabricada que ha de resistir los esfuerzos a que queden sometidas una vez formado el muro y proporcionar el debido aislamiento térmico y acústico. Estas condiciones, por una parte y la necesidad de establecer una limitación en el peso del bloque con el fin de facilitar su colocación en obra, condujeron al cambio de los primeros bloques huecos en el sentido de la altura. (2).

(51) CAPÍTULO 1. Estado del Arte de la Producción de Ecomateriales. 19. En la fabricación de los bloques huecos de hormigón se emplean distintos tipos de materiales como Áridos gruesos y finos, agua y cemento (generalmente se utiliza el cemento Pórtland). Al emplear mezclas combinadas de CPO (Cemento Pórtland Ordinario) y cementos Cal–Puzolana (CP–40) en la dosificación de un hormigón, manteniendo constante. el. peso. total. de. aglomerante,. trae. como. consecuencia. un. empobrecimiento de la calidad del aglomerante pero los bloques huecos de hormigón requieren bajas resistencias brutas (2 ,5. 7 MPa), por lo que el empleo. de aglomerantes Cal – Puzolana como extensores del CPO resultan de una práctica desde el punto de vista económico. 1.11.2.1. Clasificación de los bloques huecos de hormigón.. Bloque de Hormigón: Pieza prefabricada a base de cemento, agua, áridos finos y/o gruesos, naturales y/o artificiales, con o sin aditivos, de forma sensiblemente ortoédrica, con dimensiones exteriores no superiores a 400mm, con una relación alto/ancho inferior o igual a 2, y alto/largo inferior a 1, sin armadura alguna con densidades normalmente comprendidas entre 1700 kg/m3 y 2200 kg/m3 . Los bloques huecos de hormigón se clasifican en tipos, serie y grados de calidad. Los tipos de bloques de hormigón se clasifican en I, II, III según sus parámetros y dimensiones principales (Ver tabla 1, Anexo 1). (3) La categoría viene definida por la resistencia a compresión del bloque. Según su resistencia nominal (Ver tabla 2. Anexo 1). Los grados de calidad se establecen de acuerdo a la capacidad de los bloques de absorber agua. La absorción es una característica de estos íntimamente ligada a la densidad de su hormigón constitutivo (Ver tabla 3.Anexo 1). (4) Mediante acuerdo el usuario y el productor se puede producir un bloque tipo I, con R = 80kgf/ cm2 . R = Resistencia a la compresión. Es el resultado de dividir la carga de rotura (kqf) entre el área bruta (cm2 ) en un elemento. V. Coeficiente de desviación típica de la resistencia a la compresión..