La tierra apisonada , también conocida como taipa [1] (portugués), tapial (español), pisé de terre o simplemente pisé (francés), es una técnica utilizada en la construcción de muros utilizando como materias primas tierra, tiza , cal y grava . . Es un método de construcción antiguo que ha resurgido en los últimos años a medida que la gente busca materiales de construcción más sostenibles y métodos de construcción naturales . Los muros de tierra apisonada son fáciles de construir, incombustibles y térmicamente masivos., muy fuerte y resistente. Por el contrario, su construcción sin maquinaria (apisonadores motorizados) puede requerir mucha mano de obra y, si no se protegen o mantienen adecuadamente, son susceptibles a sufrir daños por agua. Tradicionalmente, las construcciones de tierra apisonada se encuentran en todos los continentes excepto en la Antártida. Desde regiones templadas y húmedas del norte de Europa [2] hasta desiertos semisecos, zonas montañosas y trópicos. La disponibilidad de suelo útil y el diseño de la construcción acorde a las condiciones climáticas locales son los factores que favorecen su uso.
Contenido
Resumen de uso
La construcción de un muro de tierra apisonada implica un proceso de comprimir una mezcla húmeda de tierra que tiene proporciones adecuadas de arena , grava y arcilla (a veces con un estabilizador agregado) en un marco con soporte externo, creando un muro sólido de tierra. Históricamente se utilizaban estabilizadores como la cal o la sangre animal para estabilizar el material, mientras que en la construcción moderna de tierra apisonada se utilizan cal, cemento o emulsiones asfálticas . Algunos constructores modernos también agregan óxidos de colores u otros elementos como botellas o trozos de madera para agregar variedad a la estructura.
Primero se construye un marco temporal ( encofrado ), generalmente de madera o contrachapado, para que actúe como molde para la forma y dimensiones deseadas de cada sección de pared. Los marcos deben ser resistentes y estar bien apuntalados, y las dos caras opuestas de la pared deben estar sujetas entre sí para evitar abultamientos o deformaciones debido a las altas fuerzas de compresión involucradas. El material húmedo se vierte a una profundidad de entre 100 y 250 mm y se comprime hasta aproximadamente el 50 % de su altura original. La compresión del material se realiza de forma iterativa en lotes, para construir gradualmente la pared hasta la altura requerida dictada por la parte superior del marco. Históricamente, la compresión se hacía a mano con un palo largo y requería mucha mano de obra. La construcción moderna puede ser más eficiente empleando pisones accionados neumáticamente .
Una vez que la pared esté completa, será lo suficientemente fuerte como para que los marcos se puedan quitar inmediatamente. Esto es necesario si se desea dar textura a la superficie (por ejemplo, con cepillo de alambre), ya que las paredes se vuelven demasiado duras para trabajar después de aproximadamente una hora. Es mejor construir las paredes en climas cálidos para que puedan secarse y endurecerse. Las paredes tardan un tiempo en secarse por completo y pueden tardar hasta dos años en curarse por completo. La resistencia a la compresión aumenta a medida que aumenta el tiempo de curado y las paredes expuestas deben sellarse para evitar daños por agua.
En variaciones modernas del método, los muros de tierra apisonada se construyen sobre zapatas convencionales o una base de losade hormigón armado .
Los mejores métodos de construcción.
Tenga en cuenta el método "hang tu" utilizado en la Gran Muralla China: se utilizaron capas de tierra suelta de 10 a 15 cm (entre el encofrado), que luego se apisonó con postes. Espesor: hasta 10,6m (que es mucho más grueso de lo óptimo).
Características y Beneficios
La resistencia a la compresión de la tierra apisonada puede ser de hasta 4,3 MPa. Esto es menos que el valor de un espesor similar de hormigón, pero más que lo suficientemente fuerte para su uso en edificios domésticos. [3] De hecho, la tierra apisonada construida adecuadamente puede soportar cargas durante miles de años, como lo atestiguan muchas estructuras antiguas de tierra apisonada que aún se conservan en todo el mundo. [4] La tierra apisonada utilizando barras de refuerzo, madera o refuerzo de bambú puede prevenir fallas causadas por terremotos o tormentas fuertes. Mezclar cemento con la mezcla de tierra también puede aumentar la capacidad de carga de la estructura, pero solo se puede usar en mezclas pobres en arcilla. El USDA observó que las estructuras de tierra apisonada duran indefinidamente y podrían construirse por no más de dos tercios del costo de las casas de estructura estándar. [5]
La tierra apisonada se ha utilizado en todo el mundo en una amplia gama de condiciones climáticas, desde el norte húmedo de Europa hasta las regiones secas de África.
El suelo es un recurso sostenible , de bajo costo y ampliamente disponible , y su aprovechamiento para su uso en la construcción tiene un impacto ambiental mínimo. [6] Esto hace que la construcción con tierra apisonada sea muy asequible y viable para los constructores de bajos ingresos. La mano de obra no calificada (a menudo amigos y familiares) puede proporcionar la mayor parte de la mano de obra necesaria, y hoy más del 30 por ciento de la población mundial utiliza la tierra como material de construcción. [3]
Si bien el costo del material es bajo, construir tierra apisonada sin herramientas mecánicas puede ser un proyecto que requiere mucho tiempo; sin embargo, con un apisonador mecánico y un encofrado prefabricado, la construcción de las paredes de una casa de 2000 a 2200 pies cuadrados puede tomar tan solo dos o tres días . [3] Uno de los beneficios importantes de la tierra apisonada es su excelente masa térmica ; Al igual que las construcciones de ladrillo u hormigón , puede absorber calor durante el día y liberarlo durante la noche. Esto puede compensar las variaciones diarias de temperatura y reducir la necesidad de aire acondicionado y calefacción.. Sin embargo, la tierra apisonada, al igual que el ladrillo y el hormigón, a menudo requiere aislamiento en climas más fríos. También debe protegerse de las fuertes lluvias y aislarse con barreras de vapor. [4] Una vez terminadas y sin pintura u otro acabado, las paredes tienen el color y la textura de la tierra natural. Las imperfecciones también se pueden reparar utilizando la mezcla de tierra como yeso y lijándola hasta obtener una superficie lisa. Se debe tener cuidado para evitar acabados impermeables a la humedad, como el revoque de cemento, ya que afectarán la capacidad de la pared para desorber (eliminar) la humedad, lo que provocará una pérdida de resistencia a la compresión.
El espesor y la densidad de los muros de tierra apisonada, normalmente de 300 a 350 mm de espesor, se prestan naturalmente a la insonorización . Los muros de tierra apisonada también son resistentes a las termitas , no son tóxicos, son inherentemente ignífugos y, en última instancia, biodegradables .
Se pueden clavar fácilmente clavos o tornillos en paredes bien curadas y se pueden parchar eficazmente con el mismo material utilizado para construirlas.
Aspectos medioambientales y sostenibilidad
Debido a que las estructuras de tierra apisonada utilizan materiales disponibles localmente, normalmente tienen poca energía incorporada y generan muy pocos desechos. Los suelos utilizados suelen ser subsuelos con bajo contenido de arcilla , entre un 5% y un 15%, normalmente y la capa superior del suelo se retiene para uso agrícola. Idealmente, se puede utilizar la tierra extraída para preparar los cimientos del edificio, lo que reduce aún más los costos y la energía utilizada para el transporte. [6] Las construcciones de tierra apisonada reducen la necesidad de madera porque el encofrado utilizado es removible y puede reutilizarse continuamente. [7]
La tierra apisonada puede controlar eficazmente la humedad cuando las paredes sin revestir que contienen arcilla están expuestas a un espacio interno. La humedad se mantiene entre el 40% y el 60%, que es el rango de humedad ideal para quienes padecen asma y para el almacenamiento de artículos susceptibles, como libros.
Cuando se utiliza cemento en la mezcla de tierra, no se obtendrán beneficios sostenibles como la baja energía incorporada y el control de la humedad. La propia fabricación del cemento aumenta la carga global de dióxido de carbono a un ritmo de 1,25 toneladas por tonelada de cemento producido. [8] La sustitución parcial del cemento por alternativas como la escoria granulada molida de alto horno no ha demostrado ser eficaz y plantea otras cuestiones de sostenibilidad. [9]
La tierra apisonada puede contribuir a la eficiencia energética general de los edificios. La densidad, el espesor y la conductividad térmica de la tierra apisonada la convierten en un material especialmente adecuado para la calefacción solar pasiva . El calor tarda casi 12 horas en atravesar una pared de 350 mm de espesor. [3] La masa de material y el contenido de arcilla de la tierra apisonada permiten que el edificio "respire" más que las estructuras de hormigón, evitando problemas de condensación sin una pérdida significativa de calor. [3] Se ha demostrado que las viviendas de tierra apisonada resuelven los problemas de falta de vivienda causados por los altos costos de construcción, así como también ayudan a abordar el dilema ecológico de la deforestación y los materiales de construcción tóxicos asociados con los métodos de construcción convencionales. [10]
Historia
Se han visto pruebas del uso temprano de tierra apisonada en sitios arqueológicos neolíticos de la cultura Yangshao y la cultura Longshan en China a lo largo del río Amarillo que se remontan al año 5000 a. C. En el año 2000 a. C., el uso de técnicas arquitectónicas de tierra apisonada se utilizaba comúnmente para muros y cimientos en China. [11]
En el siglo XIX, en los Estados Unidos, la tierra apisonada se popularizó gracias al libro Economía rural de SW Johnson. Se utilizó para construir la Plantación Borough House y la Iglesia de la Santa Cruz (Iglesia de la Santa Cruz (Stateburg, Carolina del Sur)) en Carolina del Sur, que son dos Monumentos Históricos Nacionales de los Estados Unidos: [12 ]
"Construido en 1821, el complejo Borough House Plantation contiene la colección más grande y antigua de edificios pise de terre (tierra apisonada) de 'alto estilo' en los Estados Unidos. Seis de las 27 dependencias y partes de la casa principal se construyeron utilizando esta antigua técnica, que fue introducida en este país en 1806 a través del libro Economía Rural , de SW Johnson." Un ejemplo destacado de construcción con tierra apisonada en Canadá es la Iglesia Anglicana de Santo Tomás (Shanty Bay, Ontario), construida entre 1838 y 1841.
La década de 1920 hasta la de 1940 fue un período de investigación activa para la construcción con tierra apisonada en los Estados Unidos. El South Dakota State College llevó a cabo una extensa investigación y construyó casi 100 muros de tierra apisonada. Durante un período de treinta años, la universidad investigó el uso de pinturas y yesos en relación con los coloides en el suelo. En 1945, el Clemson Agriculture College de Carolina del Sur publicó sus resultados sobre la investigación con tierra apisonada en un folleto llamado "Construcción de edificios con tierra apisonada". En 1936, en una granja cerca de Gardendale, Alabama, el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos construyó una comunidad experimental de edificios de tierra apisonada con el arquitecto Thomas Hibben. Las casas se construyeron a bajo costo y se vendieron al público, junto con terreno suficiente para un jardín y pequeñas parcelas para ganado.[3] USAID está trabajando con países subdesarrollados para mejorar la ciencia de la construcción alrededor de casas de tierra apisonada. También financiaron la redacción del "Manual de tierra apisonada" de la Universidad Texas A&M y el Instituto de Transporte de Texas. El manual nunca estuvo disponible para la compra del público hasta que el Rammed Earth Institute International obtuvo permiso para reimprimirlo. [3] El interés por la tierra apisonada cayó después de la Segunda Guerra Mundial, cuando cayeron los precios de los materiales de construcción modernos. La tierra apisonada comenzó a considerarse de mala calidad y hoy en día a menudo encuentra la oposición de contratistas, ingenieros y comerciantes que no están familiarizados con las técnicas de construcción con tierra.
Naves terrestres
Los Earthships son un tipo de casa solar pasiva protegida por la tierra que está diseñada para funcionar de forma autónoma . Las naves terrestres se fabrican utilizando neumáticos rellenos de tierra o sacos de arena .
Los neumáticos (si se utilizan) se fabrican embistiéndolos con tierra, convirtiéndolos así en "ladrillos" utilizables. Se trata de un método de construcción sencillo y asequible que permite obtener muros con una gran capacidad de carga. Los neumáticos de una Earthship generalmente se fabrican en el lugar porque, cuando se fabrican correctamente, pesan hasta 300 libras y pueden ser muy difíciles de reubicar.
Ver también
Referencias
- ↑ Pevsner - El diccionario pingüino de arquitectura
- ^ http://web.archive.org/web/20131127172043/http://rammed-earth.info/project/41/
- ↑ Saltar a:3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 webs.AshlandCTC.org
- ^ Saltar a:4.0 4.1 RammedEarthConstructions.com.au
- ^ Boletín de agricultores del USDA No. 1500: Muros de tierra apisonada para edificios, 1937, p20
- ↑ Saltar a:6.0 6.1 GreenBuilding.com
- ^ NetworkEarth.org
- ^ http://web.archive.org/web/20131127172724/http://www.rammed-earth.info/project/45/
- ↑ [1]
- ↑ [2]
- ^ Xujie, Liu; Nancy S. Steinhardt (ed.) (2002). Arquitectura china . New Haven: Prensa de la Universidad de Yale. págs. 12–14, 21–22. ISBN 0-300-09559-7 .
- ^ "Nominación a Monumento Histórico Nacional: Plantación Borough House" . Monumentos históricos nacionales .